一种电池充电和电机驱动两用控制器制造技术

一种电池充电和电机驱动两用控制器，属于电机和电池技术领域。本实用新型专利技术包括交流电输入端口、充电控制模块、整流逆变共享电路、主控模块、逆变控制模块、交流电输出端口、直流电输入和输出端口，交流电输入端口与整流逆变共享电路连接，充电控制模块在主控模块控制下将整流逆变共享电路处于整流状态，将交流电整流成可调的直流电通过直流输入和输出端口向电池组单元充电；逆变控制模块在主控模块控制下，将整流逆变共享电路处于逆变状态，将直流电变成可调的交流电驱动电机。本实用新型专利技术使用整流和逆变共享的三相桥式兼容电路，使电机控制器和电池充电器共享，并由一个总控制器来控制充电和电机驱动，将电池充电器和电机控制器完美地集成。

【技术实现步骤摘要】
一种电池充电和电机驱动两用控制器
本技术属于电机和电池
，具体是涉及一种电池充电和电机驱动两用控制器。
技术介绍
新能源交通工具的广泛应用使得市场对控制电机的逆变器和给电池充电的充电器需求量大增。控制电机的逆变器肯定是和车载的电动机一起的，而充电器却有车载和非车载两种。尽管是车载充电器，目前其控制器也是与逆变器的控制器不同，且相互独立。由于相互独立，所以控制器各有自己的外壳、插头、以及线束。两个控制器内都有自己的主芯片、工作电源芯片、通讯芯片等电子电路。两个控制器内都有自己的大功率电子器件，一个用于逆变，即将直流电变成交流电；一个用于整流，即交流电变成直流电。两者制造成本比较高，分别安装占用较多地方。基于此，需要对现有技术进行改进，本案由此产生。
技术实现思路
本技术主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种电池充电和电机驱动两用控制器。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电池充电和电机驱动两用控制器，包括交流电输入端口、交流电输出端口、充电控制模块、整流逆变共享电路、主控模块、逆变控制模块、以及直流电输入和输出端口，其中，所述整流逆变共享电路分别与交流电输入端口、直流电输入和输出端口连接，所述交流电输入端口用于连接单相或三相交流电，所述充电控制模块分别与主控模块和整流逆变共享电路连接，所述充电控制模块在主控模块的控制下，控制整流逆变共享电路处于整流状态，将单相或三相交流电转换成直流电，并按照设定的充电参数通过直流电输入和输出端口向外接的电池组单元充电，充电电压和充电电流的大小由充电控制模块控制；所述整流逆变共享电路与交流电输出端口连接，所述逆变控制模块分别与主控模块和整流逆变共享电路连接，所述逆变控制模块在主控模块的控制下，控制整流逆变共享电路处于逆变状态，将通过直流电输入和输出端口外接的电池组单元的直流电转换成适合外接电动机驱动的交流电，并通过交流电输出端口驱动外接的电动机；所述主控模块对整流状态和逆变状态进行互锁，不允许整流状态和逆变状态同时存在。作为优选，在三相交流电输入、三相交流电输出的情况下，所述整流逆变共享电路包括与开关K1和开关K4连接的第一桥臂、与开关K3和开关K6连接的第二桥臂、与开关K5和开关K2连接的第三桥臂、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M1、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M2、与第三桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M3、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M6、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M5、以及与第三桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M4；所述开关M1、开关M2、开关M3、开关M4、开关M5和开关M6为机械开关，或场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关；所述开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5和开关K6为场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关。作为优选，在单相交流电输入、单相交流电输出的情况下，所述整流逆变共享电路包括与开关K1和开关K4连接的第一桥臂、与开关K3和开关K6连接的第二桥臂、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M1、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M2、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M4、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M3；所述开关M1、开关M2、开关M3和开关M4为机械开关，或场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关；所述开关K1、开关K3、开关K4和开关K6为场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关。作为优选，在单相交流电输入、三相交流电输出的情况下，所述整流逆变共享电路包括与开关K1和开关K4连接的第一桥臂、与开关K3和开关K6连接的第二桥臂、与开关K5和开关K2连接的第三桥臂、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M1、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M2、与第三桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M3、与其中任意两桥臂的中点连接并控制与之连接的桥臂交流电输入的开关M4和开关M5；所述开关M1、开关M2、开关M3、开关M4和开关M5为机械开关，或场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关；所述开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5和开关K6为场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关。作为优选，在三相交流电输入、单相交流电输出的情况下，所述整流逆变共享电路包括与开关K1和开关K4连接的第一桥臂、与开关K3和开关K6连接的第二桥臂、与开关K5和开关K2连接的第三桥臂、与其中任意两桥臂的中点连接并控制与之连接的桥臂交流电输出的开关M1和开关M2、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M4、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M3、以及与第三桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M5；所述开关M1、开关M2、开关M3、开关M4和开关M5为机械开关，或场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关；所述开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5和开关K6为场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关。作为优选，所述充电控制模块在主控模块的控制下，控制整流逆变共享电路处于整流状态，接通用于控制交流电输入的开关，断开用于控制交流电输出的开关，并根据主控模块的命令调节充电电压和充电电流的大小。作为优选，所述逆变控制模块在主控模块的控制下，控制整流逆变共享电路处于逆变状态，断开用于控制交流电输入的开关，接通用于控制交流电输出的开关，并根据主控模块的命令调节驱动电压和驱动电流的大小。作为优选，用于控制交流电输入的开关的数量可减少一个，用于控制交流电输出的开关的数量可减少一个。作为优选，用于控制交流电输入和输出的开关可用一个插头插座互锁装置取代，插头插座互锁装置的输入控制开关用于冗余保护、控制充电电压和充电电流的大小。作为优选，还包括信号处理模块、通讯模块、以及故障探测和处理模块；所述信号处理模块，用于对所有的输入信号进行量化处理及滤波，处理好的信号供控制器使用；所述通讯模块，是控制器和外界联系的工具，用于接收外界信号、向外界报告电池状态和控制器状态；所述故障探测和处理模块，用于实时探测可能存在的故障、采取措施补救、以及通知使用者。本技术具有的有益效果：本技术将电机控制器和电池充电器集成到一起，共用一个整流逆变共享电路，共用一个外壳，共用一个插头和线束，具备给电池充电和从电池中获取能源并控制电机的两个功能，简化了设计，降低了成本，减轻了重量，减少了占地要求，便于安装。本技术不仅适用于电动交通工具，也适用于使用电池类储能能源进行逆变后给电机供电和用充电器给储能器充电的工具。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池充电和电机驱动两用控制器，其特征在于，包括交流电输入端口、交流电输出端口、充电控制模块、整流逆变共享电路、主控模块、逆变控制模块、以及直流电输入和输出端口，其中，/n所述整流逆变共享电路分别与交流电输入端口、直流电输入和输出端口连接，所述交流电输入端口用于连接单相或三相交流电，所述充电控制模块分别与主控模块和整流逆变共享电路连接，所述充电控制模块在主控模块的控制下，控制整流逆变共享电路处于整流状态，将单相或三相交流电转换成直流电，并按照设定的充电参数通过直流电输入和输出端口向外接的电池组单元充电，充电电压和充电电流的大小由充电控制模块控制；/n所述整流逆变共享电路与交流电输出端口连接，所述逆变控制模块分别与主控模块和整流逆变共享电路连接，所述逆变控制模块在主控模块的控制下，控制整流逆变共享电路处于逆变状态，将通过直流电输入和输出端口外接的电池组单元的直流电转换成适合外接电动机驱动的交流电，并通过交流电输出端口驱动外接的电动机；/n所述主控模块对整流状态和逆变状态进行互锁，不允许整流状态和逆变状态同时存在。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池充电和电机驱动两用控制器，其特征在于，包括交流电输入端口、交流电输出端口、充电控制模块、整流逆变共享电路、主控模块、逆变控制模块、以及直流电输入和输出端口，其中，
所述整流逆变共享电路分别与交流电输入端口、直流电输入和输出端口连接，所述交流电输入端口用于连接单相或三相交流电，所述充电控制模块分别与主控模块和整流逆变共享电路连接，所述充电控制模块在主控模块的控制下，控制整流逆变共享电路处于整流状态，将单相或三相交流电转换成直流电，并按照设定的充电参数通过直流电输入和输出端口向外接的电池组单元充电，充电电压和充电电流的大小由充电控制模块控制；
所述整流逆变共享电路与交流电输出端口连接，所述逆变控制模块分别与主控模块和整流逆变共享电路连接，所述逆变控制模块在主控模块的控制下，控制整流逆变共享电路处于逆变状态，将通过直流电输入和输出端口外接的电池组单元的直流电转换成适合外接电动机驱动的交流电，并通过交流电输出端口驱动外接的电动机；
所述主控模块对整流状态和逆变状态进行互锁，不允许整流状态和逆变状态同时存在。


2.根据权利要求1所述的一种电池充电和电机驱动两用控制器，其特征在于，在三相交流电输入、三相交流电输出的情况下，所述整流逆变共享电路包括与开关K1和开关K4连接的第一桥臂、与开关K3和开关K6连接的第二桥臂、与开关K5和开关K2连接的第三桥臂、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M1、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M2、与第三桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M3、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M6、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M5、以及与第三桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M4；
所述开关M1、开关M2、开关M3、开关M4、开关M5和开关M6为机械开关，或场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关；所述开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5和开关K6为场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关。


3.根据权利要求1所述的一种电池充电和电机驱动两用控制器，其特征在于，在单相交流电输入、单相交流电输出的情况下，所述整流逆变共享电路包括与开关K1和开关K4连接的第一桥臂、与开关K3和开关K6连接的第二桥臂、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M1、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输出的开关M2、与第一桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M4、与第二桥臂的中点连接并控制该桥臂交流电输入的开关M3；
所述开关M1、开关M2、开关M3和开关M4为机械开关，或场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关；所述开关K1、开关K3、开关K4和开关K6为场效应管开关，或双向可控硅开关，或闸流管开关，或IGBT开关。


4.根据权利要求1所述的一种电池充电和电机驱动两用控制器，其特征在于，在单相交流电输入、三相交流电输出的情况下，所述整流逆变共享电路包括与开关K1和开关K4连接的第一桥臂、与开关K3和开关K6连接的第二桥臂、与开关K5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贻樟，刘乐博，
申请(专利权)人：浙江鸿吉智能控制有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33