电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆技术

本申请提出了一种电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆，电机控制电路包括第一开关模块、功率开关模块、三相逆变器、三相交流电机、第二开关模块以及控制模块，本申请技术方案实现了无论供电模块的电压高低，都可以给动力电池充电，并且兼容性适应性较强，同时不需要额外增加外部升压或者降压电路，减少了外加电路的成本。同时在充电的基础上组成加热电路，通过三相交流电机内部三相线圈和三相逆变器内部器件发热来提供热源，加热换热介质后经过原冷却回路实现对车辆内待加热部件的加热，不需要使用发动机或者增加加热装置就可以实现提升待加热部件的温度，并且加热效率高，待加热部件升高快。

【技术实现步骤摘要】
电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆
本申请涉及车辆
，尤其涉及一种电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆。
技术介绍
随着电动汽车的发展和快速普及，电动汽车动力电池的充电技术变得越来越重要，充电技术需要满足不同用户的需求，以及电动汽车动力电池与充电桩的适应性和兼容性。目前动力电池直流充电一般分为直接充电方式和升压充电方式两种，直接充电就是充电桩的正负极通过接触器或继电器直接和动力电池正负母线相连接，对电池进行直接充电，中间无升压或降压电路；升压充电就是在充电桩和动力电池之间的正负母线增加并接一个可双向升降压的DC/DC桥式电路。低温电池加热一般是利用PTC加热器或者电热丝加热器在低温时对电池冷却回路的冷却液进行加热，通过冷却液来给电池电芯加热到预定温度。也有另一些方案是利用发动机控制器控制发动机在某一转速下匀速转动，且发动机带动发电机转动，通过发电机向动力电池单元快速充电及放电，达到预热电池包的目的。对于利用发动机带动发电机转动给电池进行充放电来加热，只能应用于混合动力汽车，且发动机及发电机也会发出一定噪声，发动机也会排放污染废气。对于目前的升压充电电路需要单独增加DC/DC桥式电路以及相应的控制及获取电路等，增加了产品成本；对于使用PTC加热器加热电池，同样导致增加成本，且PTC加热器如果损坏后，导致二次成本增加。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆，以解决现有技术中存在对动力电池进行充电采用升压充电方式时需要增加升压电路以及对动力电池进行加热需要增加PTC加热器导致增加整个装置的体积和成本的问题。本申请是这样实现的，本申请第一方面提供一种电机控制电路，所述电机控制电路包括第一开关模块、功率开关模块、三相逆变器、三相交流电机、第二开关模块以及控制模块，所述三相逆变器与所述功率开关模块并联连接，所述三相逆变器还通过所述第二开关模块与动力电池连接，所述三相逆变器的三相桥臂连接所述三相交流电机的三相线圈，所述功率开关模块的第三端和所述三相交流电机的三相线圈的连接点形成充电端口，所述充电端口通过所述第一开关模块与外部电源模块连接，所述控制模块分别与所述第一开关模块、所述功率开关模块、所述三相逆变器、所述三相交流电机以及所述第二开关模块连接。本申请第二方面提供一种动力电池的充电方法，基于第一方面所述的电机控制电路，所述充电方法包括：获取充电方式以及所述外部电源模块的输出类型，其中，所述充电方式包括升压充电以及直接充电，所述外部电源模块的输出类型包括直流电或者交流电；控制所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述功率开关模块以及所述三相逆变器使所述外部电源模块按照所选择的充电方式和输出类型对所述动力电池进行充电。本申请第三方面一种动力电池的放电方法，基于第一方面所述的电机控制电路，所述放电方法包括：获取用电模块的电压和所述动力电池的电压，并根据用电模块的电压和所述动力电池的电压选择充电方式，所述充电方式包括降压放电以及直接放电；控制所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述三相逆变器以及所述功率开关模块使所述动力电池输出直流电，并使所述动力电池按照所选择的放电方式对所述用电模块进行放电。本申请第四方面提供一种动力电池的加热方法，基于第一方面所述的电机控制电路，所述加热方法包括：接收所述动力电池需要加热时，控制所述第一开关模块使所述外部电源模块输出交流电；控制所述第一开关模块、所述功率开关模块以及所述三相逆变器使所述外部电源模块对所述三相交流电机的三相线圈的充电过程以及所述三相交流电机的三相线圈的放电过程交替进行，以使所述三相逆变器以及所述三相交流电机对流经所述三相逆变器以及所述三相交流电机中至少一个的换热介质进行加热。本申请第五方面提供一种动力电池的加热方法，基于第一方面所述的电机控制电路，所述加热方法包括：获取所述动力电池的温度低于预设温度值时，控制所述第一开关模块和所述第二开关模块导通；控制所述功率开关模块以及所述三相逆变器使所述动力电池对所述三相交流电机的三相线圈的充电过程以及所述三相交流电机的三相线圈的放电过程交替进行，以使所述三相逆变器以及所述三相交流电机对流经所述三相逆变器以及所述三相交流电机中至少一个的换热介质进行加热。本申请第六方面提供一种车辆，所述车辆还包括第一方面提供的所述动力电机控制电路。本申请提出了一种电机控制电路、充电方法、加热方法及车辆，电机控制电路包括第一开关模块、功率开关模块、三相逆变器、三相交流电机、第二开关模块以及控制模块，三相逆变器与功率开关模块并联连接，三相逆变器还通过第二开关模块与动力电池连接，三相逆变器的三相桥臂连接三相交流电机的三相线圈，功率开关模块的第三端和所述三相交流电机的三相线圈的连接点形成充电端口，充电端口通过第一开关模块与外部电源模块连接，控制模块分别与第一开关模块、功率开关模块、三相逆变器、三相交流电机以及第二开关模块连接。本公开技术方案实现了无论供电模块的电压高低，都可以给动力电池充电，并且兼容性适应性较强，同时不需要额外增加外部升压或者降压电路，减少了外加电路的成本。同时在充电的基础上组成加热电路，通过三相交流电机内部三相线圈和三相逆变器内部器件发热来提供热源，加热换热介质后经过原冷却回路实现对车辆内待加热部件的加热，不需要使用发动机或者增加加热装置就可以实现提升待加热部件的温度，并且加热效率高，待加热部件升高快。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例一提供的一种电机控制电路的结构示意图；图2是本申请实施例一提供的一种电机控制电路的另一结构示意图；图3是本申请实施例一提供的一种电机控制电路的电路图；图4是本申请实施例二提供的一种电机控制电路的结构示意图；图5是本申请实施例二提供的一种电机控制电路的电路图；图6是本申请实施例三提供的一种电机控制电路的结构示意图；图7是本申请实施例三提供的一种电机控制电路的电路图；图8是本申请实施例四提供的一种电机控制电路的结构示意图；图9是本申请实施例四提供的一种电机控制电路的电路图；图10是本申请实施例五提供的一种电机控制电路的电路图；图11是本申请实施例六提供的一种动力电池的充电方法中的电机控制电路的电路图；图12是本申请实施例六提供的一种动力电池的充电方法中的第一储能回路的电流路径图；图13是本申请实施例六提供的一种动力电池的充电方法中的第二储能回路的电流路径图；图14是本申请实施例六提供的一种动力电池的充电方法中的第一充电回路的电流路径图；图15是本申请实施例六提供的一种动力电池的充电方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路包括第一开关模块、功率开关模块、三相逆变器、三相交流电机、第二开关模块以及控制模块，所述三相逆变器与所述功率开关模块并联连接，所述三相逆变器还通过所述第二开关模块与动力电池连接，所述三相逆变器的三相桥臂连接所述三相交流电机的三相线圈，所述功率开关模块的第三端和所述三相交流电机的三相线圈的连接点形成充电端口，所述充电端口通过所述第一开关模块与外部电源模块连接，所述控制模块分别与所述第一开关模块、所述功率开关模块、所述三相逆变器、所述三相交流电机以及所述第二开关模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路包括第一开关模块、功率开关模块、三相逆变器、三相交流电机、第二开关模块以及控制模块，所述三相逆变器与所述功率开关模块并联连接，所述三相逆变器还通过所述第二开关模块与动力电池连接，所述三相逆变器的三相桥臂连接所述三相交流电机的三相线圈，所述功率开关模块的第三端和所述三相交流电机的三相线圈的连接点形成充电端口，所述充电端口通过所述第一开关模块与外部电源模块连接，所述控制模块分别与所述第一开关模块、所述功率开关模块、所述三相逆变器、所述三相交流电机以及所述第二开关模块连接。


2.如权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路包括第一储能模块，所述功率开关模块的第三端连接第一储能模块的第一端，所述第一储能模块的第二端和所述三相交流电机的三相线圈的连接点形成充电端口；
或者，所述电机控制电路包括第二储能模块，所述三相交流电机的三相线圈的连接点连接第二储能模块的第一端，所述功率开关模块的第三端和所述第二储能模块的第二端形成充电端口；
或者，所述电机控制电路包括第一储能模块和第二储能模块，所述功率开关模块的第三端连接第一储能模块的第一端，所述三相交流电机的三相线圈的连接点连接第二储能模块的第一端，所述第一储能模块的第二端和所述第二储能模块的第二端形成充电端口。


3.如权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一开关模块的第一端连接所述充电端口中的所述功率开关模块的第三端，所述第一开关模块的第二端连接所述外部电源模块；
或者，所述第一开关模块的第一端连接所述充电端口中的所述三相交流电机的三相线圈的连接点，所述第一开关模块的第二端连接所述外部电源模块。


4.如权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一开关模块的第一端连接所述充电端口中的所述功率开关模块的第三端，所述第一开关模块的第二端连接所述充电端口中的所述三相交流电机的三相线圈的连接点，所述第一开关模块的第三端和第四端分别连接所述外部电源模块的正负极。


5.如权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一开关模块包括第一开关和第二开关，所述电机控制电路通过所述第一开关的第一端以及所述第二开关的第一端与外部电源模块连接，所述第二开关的第二端形成所述第一开关模块的第一端，所述第一开关的第二端形成所述第一开关模块的第二端。


6.如权利要求5所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一开关模块还包括第五开关，所述第五开关的两端分别与所述第二开关的第二端和所述第一开关的第二端连接。


7.如权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括整流开关，所述整流开关的正极端连接所述三相逆变器的第二端，所述整流开关的第一负极端和第二负极端分别连接所述第一开关模块的第一端和第二端。


8.如权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一开关模块包括第一开关和第二开关；所述功率开关模块包括形成桥臂的串联连接的第七功率开关单元和第八功率开关单元；所述三相逆变器包括形成三相桥臂的串联连接的第一功率开关单元和第四功率开关单元、串联连接的第三功率开关单元和第六功率开关单元、以及串联连接的第五功率开关和第二功率开关；所述第一开关的第二端连接至所述第七功率开关单元和第八功率开关单元之间。


9.如权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一开关模块包括第五开关、第一/二开关，所述第一/二开关包括第一开关和第二开关，所述第一开关、所述第五开关和所述第二开关串联连接；所述功率开关模块包括形成桥臂的串联连接的第七功率开关单元和第八功率开关单元；所述三相逆变器包括形成三相桥臂的串联连接的第一功率开关单元和第四功率开关单元、串联连接的第三功率开关单元和第六功率开关单元、以及串联连接的第五功率开关和第二功率开关；所述第一开关和所述第五开关的连接点与所述第七功率开关单元和第八功率开关单元的连接点连接，所述第五开关和所述第二开关的连接点与所述三相交流电机的三相线圈的连接点连接。


10.如权利要求9所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括储能模块，所述储能模块至少包括第一储能器件和第二储能器件中的一者，其中，所述第一储能器件布置在所述第二开关和所述第五开关的连接点与所述第七功率开关单元和第八功率开关单元的连接点之间；所述第二储能器件布置在所述第一开关和所述第五开关的连接点与所述三相交流电机的三相线圈的连接点之间。


11.如权利要求9所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括整流开关，所述整流开关包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极、第八功率开关单元的输出端、第四功率开关单元的输出端、第六功率开关单元的输出端和第二功率开关单元的输出端连接，所述第一二极管的阴极连接所述第二开关和所述第五开关的连接点，所述第二二极管的阴极连接所述第一开关和所述第五开关的连接点。


12.一种动力电池的充电方法，基于权利要求1至11任意一项所述的电机控制电路，其特征在于，所述充电方法包括：
获取充电方式以及所述外部电源模块的输出类型，其中，所述充电方式包括升压充电以及直接充电，所述外部电源模块的输出类型包括直流电或者交流电；
控制所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述功率开关模块以及所述三相逆变器使所述外部电源模块按照所选择的充电方式和输出类型对所述动力电池进行充电。


13.如权利要求12所述的充电方法，其特征在于，所述充电方式为升压充电方式，所述外部电源模块的输出类型为直流电；
控制所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述功率开关模块以及所述三相逆变器，以对所述动力电池进行充电，包括：
控制所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述功率开关模块以及所述三相逆变器，使所述外部电源模块对所述三相交流电机的三相线圈的充电过程以及所述外部电源模块和所述三相交流电机的三相线圈对所述动力电池的放电过程交替进行，以将所述外部电源模块的充电电压进行升压后再对所述动力电池进行充电；
所述充电方式为升压充电方式，所述外部电源模块的输出类型为交流电；
控制所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述功率开关模块以及所述三相逆变器，以对所述动力电池进行充电，包括：
控制所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述功率开关模块以及所述三相逆变器，使所述外部电源模块对所述三相交流电机的三相线圈的充电过程以及所述外部电源模块和所述三相交流电机的三相线圈对所述动力电池的放电过程交替进行，以将所述外部电源模块的充电电压进行升压后再对所述动力电池进行充电。


14.如权利要求13所述的充电方法，其特征在于，所述功率开关模块包括第七功率开关单元和第八功率开关单元，所述外部电源模块、所述第一开关模块、所述第八功率开关单元、所述三相逆变器以及所述三相交流电机构成第一储能回路，所述外部电源模块、所述第一开关模块、所述第七功率开关单元、所述第二开关模块、所述动力电池、所述三相逆变器、所述三相交流电机构成第一充电回路；
所述使所述外部电源模块对所述三相交流电机的三相线圈的储能过程以及所述外部电源模块和所述三相交流电机的三相线圈对所述动力电池的充电过程交替进行，包括：
控制所述第七功率开关单元、所述第八功率开关单元以及所述三相逆变器使所述第一储能回路和第一充电回路交替导通。


15.如权利要求13所述的充电方法，其特征在于，所述功率开关模块包括第七功率开关单元和第八功率开关单元，所述外部电源模块、所述第一开关模块、所述第七功率开关单元、所述三相逆变器以及所述三相交流电机构成第二储能回路，所述外部电源模块、所述第一开关模块、所述第七功率开关单元、所述第二开关模块、所述动力电池、所述三相逆变器、所述三相交流电机构成第一充电回路；
所述使所述外部电源模块对所述三相交流电机的三相线圈的储能过程以及所述外部电源模块和所述三相交流电机的三相线圈对所述动力电池的充电过程交替进行，包括：
通过控制第七功率开关单元、第八功率开关单元以及所述三相逆变器使所述第二储能回路和第一充电回路交替导通。


16.如权利要求13所述的充电方法，其特征在于，所述电机控制电路还包括电容模块，所述电容模块位于所述三相逆变器和所述第二开关模块之间，并且与所述三相逆变器并联连接；
所述功率开关模块包括第七功率开关单元和第八功率开关单元，所述外部电源模块、所述第一开关模块、所述第八功率开关单元、所述电容模块、所述三相逆变器以及所述三相交流电机构成第三储能回路，所述外部电源模块、所述第一开关模块、所述第七功率开关单元、所述第二开关模块、所述动力电池、所述三相逆变器、所述三相交流电机构成第一充电回路；
所述使所述外部电源模块对所述三相交流电机的三相线圈和所述电容模块的充电过程以及所述外部电源模块和所述三相交流电机的三相线圈对所述动力电池的放电过程交替进行，包括：
控制所述第七功率开关单元、所述第八功率开关单元以及所述三相逆变器使所述第三储能回路和第一充电回路交替导通。


17.如权利要求13所述的充电方法，其特征在于，所述电机控制电路还包括电容模块，所述电容模块位于所述三相逆变器和所述第二开关模块之间，并且与所述三相逆变器并联连接；
所述功率开关模块包括第七功率开关单元和第八功率开关单元，所述外部电源模块、所述第一开关模块、所述第七功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉玉波，凌和平，潘华，谢飞跃，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44