一种电机控制器、高压配电盒、动力总成及电动车辆制造技术

本申请提供了一种电机控制器、高压配电盒、动力总成及电动车辆，涉及电力电子技术领域。电机控制器包括逆变电路、交流充电电路和控制器。逆变电路将动力电池组提供的直流电转换为交流电后提供给六相电机。交流充电电路的第一输入端和第二输入端用于外接交流电源，交流充电电路的第一输出端连接第一三相绕组中的一相绕组的输入端，或连接第一三相绕组的中心抽头；交流充电电路的第二输出端连接第二三相绕组中的一相绕组的输入端，或连接第二三相绕组的中心抽头。控制器用于控制逆变电路，以使交流电源对动力电池组充电。利用本方案，避免了布置OBC，因此降低了成本，也便于电驱动系统朝着小型化、高集成度方向进行演进。

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制器、高压配电盒、动力总成及电动车辆
本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种电机控制器、高压配电盒、动力总成及电动车辆。
技术介绍
随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，电动车辆作为新能源车辆受到了各界的广泛关注。电动车辆由动力电池组供电，进而使电机将电能转换为机械能以驱动电机。目前对电动车辆的动力电池组充电时，可以采用快充模式和慢充模式。其中，快充模式时，电动车辆的直流快充电路连接直流充电桩，利用直流充电桩输出的直流电直接对动力电池组进行充电。慢充模式时，电动车辆的车载充电机(On-boardcharger，OBC)外接交流电源，交流电源可由市电或者交流充电桩提供，车载充电机将交流电转换为直流电后对动力电池组进行充电。在电动车辆的电驱动系统内布置OBC时，一方面，OBC需要占用一定的空间，限制了电驱动系统朝着小型化、高集成度方向的演进发展；另一方面，OBC还占据了电驱动系统成本的一定比例，增加了电驱动系统的成本。
技术实现思路
为了解决上述问题，本申请提供了一种电机控制器、高压配电盒、动力总成及电动车辆，避免了布置OBC，因此降低了成本，也便于车辆的电驱动系统朝着小型化、高集成度方向进行演进。第一方面，本申请提供了一种电机控制器，该电机控制器的输入端连接动力电池组，电机控制器的输出端连接六相电机。六相电机包括以下两个三相绕组：第一三相绕组和第二三相绕组。该电机控制器包括逆变电路、交流充电电路和控制器。其中，逆变电路的输入端为电机控制器的输入端，逆变电路的输出端为电机控制器的输出端。逆变电路将动力电池组提供的直流电转换为交流电后提供给六相电机。交流充电电路的第一输入端和第二输入端用于外接交流电源。在一种实现方式中，交流充电电路的第一输出端连接第一三相绕组中的一相绕组的输入端，交流充电电路的第二输出端连接第二三相绕组中的一相绕组的输入端。在另一种实现方式中，交流充电电路的第一输出端连接第一三相绕组的中心抽头，交流充电电路的第二输出端连接第二三相绕组的中心抽头。在又一种实现方式中，交流充电电路的第一输出端连接第一三相绕组中的一相绕组的输入端，交流充电电路的第二输出端连接第二三相绕组的中心抽头。在再一种实现方式中，交流充电电路的第一输出端连接第一三相绕组的中心抽头，交流充电电路的第二输出端连接第二三相绕组中的一相绕组的输入端，控制器，用于控制逆变电路，以使交流电源对动力电池组充电。控制器可以为专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice，PLD)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammableLogicDevice，CPLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field-programmableGateArray，FPGA)、通用阵列逻辑(GenericArrayLogic,GAL)或其任意组合，本申请不作具体限定。逆变电路中包括功率开关器件，本申请实施例不具体限定功率开关器件的类型，例如为绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MetalOxideSemiconductorFiledEffectTransistor，MOSFET)、碳化硅场效应管(SiliconCarbideMetalOxideSemiconductor，SiCMOSFET)等。控制器向各功率开关器件发送控制信号以控制其的工作状态。在一种可能的实现方式中，该控制信号为脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，PWM)信号。利用本申请实施例提供的电机控制器，通过复用电机控制器的逆变电路，或者同时复用逆变电路和电机，实现利用交流电源对动力电池组充电，简化了实现交流充电的硬件电路，避免了布置OBC，因此降低了成本，也便于车辆的电驱动系统朝着小型化、高集成度方向进行演进。在一种可能的实现方式中，交流充电电路包括变压器、第一功率传输接口和第二功率传输接口。变压器的原边绕组的第一端连接第一功率传输接口，原边绕组的第二端连接第二功率传输接口，第一功率传输接口位第一输入端，第二功率传输接口为第二输入端。变压器的副边绕组的第一端连接第一输出端，副边绕组的第二端连接第二输出端。当第一功率传输接口和第二功率传输接口连接交流电源时，利用功率开关器件的体二极管续流，进而实现了对动力电池组的不控整流充电。在一种可能的实现方式中，交流充电电路还包括第一可控开关。副边绕组的第一端通过第一可控开关连接第一输出端。控制器还用于当第一输入端和第二输入端连接交流电源时，控制第一可控开关闭合，进而开始对动力电池组进行交流充电。在一种可能的实现方式中，交流充电电路还包括第一电感，副边绕组的第一端通过第一电感连接第一可控开关。第一电感用于防止交流充电过程中副边绕组所在回路短路。在一种可能的实现方式中，交流充电电路包括：变压器、第一功率传输接口、第二功率传输接口、第一开关电路和第二开关电路。变压器的原边绕组的第一端连接第一功率传输接口，原边绕组的第二端连接第二功率传输接口，第一功率传输接口为第一输入端，第二功率传输接口为第二输入端。第一开关电路包括并联的三条支路，第一开关电路的每条支路均包括一个可控开关，第一开关电路的每条支路的第一端均连接变压器的副边绕组的第一端，第一开关电路的每条支路分别连接第一三相绕组中的一相绕组的输入端。第二开关电路包括并联的三条支路，第二开关电路的每条支路均包括一个可控开关，第二开关电路的每条支路的第一端均连接副边绕组的第二端，第二开关电路的每条支路分别连接第二三相绕组中的一相绕组的输入端。控制器还用于按照预设时间间隔依次导通第一开关电路和第二开关电路中的可控开关，且每次仅同时导通第一开关电路中的一个可控开关和第二开关电路中的一个可控开关。通过以上的控制，均衡了对逆变电路的桥臂的复用时间，进而降低逆变电路桥臂件的不一致性，进而保障了逆变电路的可靠性。在一种可能的实现方式中，交流充电电路还包括第一电感，副边绕组的第一端通过第一电感连接第一开关电路。第一电感用于防止交流充电过程中副边绕组所在回路短路。在一种可能的实现方式中，交流充电电路包括变压器、第一功率传输接口、第二功率传输接口和第一开关电路。变压器的原边绕组的第一端连接第一功率传输接口，原边绕组的第二端连接第二功率传输接口，第一功率传输接口为第一输入端，第二功率传输接口为第二输入端。第一开关电路包括并联的三条支路，第一开关电路的每条支路均包括一个可控开关，第一开关电路的每条支路的第一端均连接变压器的副边绕组的第一端，第一开关电路的每条支路分别连接第一三相绕组中的一相绕组的输入端。副边绕组的第二端连接第二三相绕组的中心抽头。控制器还用于按照预设时间间隔依次导通第一开关电路中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制器，所述电机控制器的输入端连接动力电池组，所述电机控制器的输出端连接六相电机，所述六相电机包括以下两个三相绕组：第一三相绕组和第二三相绕组，其特征在于，所述电机控制器包括：逆变电路、交流充电电路和控制器；其中，/n所述逆变电路的输入端为所述电机控制器的输入端，所述逆变电路的输出端为所述电机控制器的输出端；/n所述逆变电路，用于将所述动力电池组提供的直流电转换为交流电后提供给所述六相电机；/n所述交流充电电路的第一输入端和第二输入端用于外接交流电源，所述交流充电电路的第一输出端连接所述第一三相绕组中的一相绕组的输入端，或连接所述第一三相绕组的中心抽头；所述交流充电电路的第二输出端连接所述第二三相绕组中的一相绕组的输入端，或连接所述第二三相绕组的中心抽头；/n所述控制器，用于控制所述逆变电路，以使所述交流电源对所述动力电池组充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器，所述电机控制器的输入端连接动力电池组，所述电机控制器的输出端连接六相电机，所述六相电机包括以下两个三相绕组：第一三相绕组和第二三相绕组，其特征在于，所述电机控制器包括：逆变电路、交流充电电路和控制器；其中，
所述逆变电路的输入端为所述电机控制器的输入端，所述逆变电路的输出端为所述电机控制器的输出端；
所述逆变电路，用于将所述动力电池组提供的直流电转换为交流电后提供给所述六相电机；
所述交流充电电路的第一输入端和第二输入端用于外接交流电源，所述交流充电电路的第一输出端连接所述第一三相绕组中的一相绕组的输入端，或连接所述第一三相绕组的中心抽头；所述交流充电电路的第二输出端连接所述第二三相绕组中的一相绕组的输入端，或连接所述第二三相绕组的中心抽头；
所述控制器，用于控制所述逆变电路，以使所述交流电源对所述动力电池组充电。


2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述交流充电电路包括：变压器、第一功率传输接口和第二功率传输接口；
所述变压器的原边绕组的第一端连接所述第一功率传输接口，所述原边绕组的第二端连接所述第二功率传输接口，所述第一功率传输接口位所述第一输入端，所述第二功率传输接口为所述第二输入端；
所述变压器的副边绕组的第一端连接所述第一输出端，所述副边绕组的第二端连接所述第二输出端。


3.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述交流充电电路还包括第一可控开关；
所述副边绕组的第一端通过所述第一可控开关连接所述第一输出端；
所述控制器，还用于当所述第一输入端和第二输入端连接交流电源时，控制所述第一可控开关闭合。


4.根据权利要求3所述的电机控制器，其特征在于，所述交流充电电路还包括第一电感，所述副边绕组的第一端通过所述第一电感连接所述第一可控开关。


5.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述交流充电电路包括：变压器、第一功率传输接口、第二功率传输接口、第一开关电路和第二开关电路；
所述变压器的原边绕组的第一端连接所述第一功率传输接口，所述原边绕组的第二端连接所述第二功率传输接口，所述第一功率传输接口为所述第一输入端，所述第二功率传输接口为所述第二输入端；
所述第一开关电路包括并联的三条支路，所述第一开关电路的每条支路均包括一个可控开关，所述第一开关电路的每条支路的第一端均连接所述变压器的副边绕组的第一端，所述第一开关电路的每条支路分别连接所述第一三相绕组中的一相绕组的输入端；
所述第二开关电路包括并联的三条支路，所述第二开关电路的每条支路均包括一个可控开关，所述第二开关电路的每条支路的第一端均连接所述副边绕组的第二端，所述第二开关电路的每条支路分别连接所述第二三相绕组中的一相绕组的输入端；
所述控制器，还用于按照预设时间间隔依次导通所述第一开关电路和第二开关电路中的可控开关，且每次仅同时导通所述第一开关电路中的一个可控开关和所述第二开关电路中的一个可控开关。


6.根据权利要求5所述的电机控制器，其特征在于，所述交流充电电路还包括第一电感，所述副边绕组的第一端通过所述第一电感连接所述第一开关电路。


7.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述交流充电电路包括：变压器、第一功率传输接口、第二功率传输接口和第一开关电路；
所述变压器的原边绕组的第一端连接所述第一功率传输接口，所述原边绕组的第二端连接所述第二功率传输接口，所述第一功率传输接口为所述第一输入端，所述第二功率传输接口为所述第二输入端；
所述第一开关电路包括并联的三条支路，所述第一开关电路的每条支路均包括一个可控开关，所述第一开关电路的每条支路的第一端均连接所述变压器的副边绕组的第一端，所述第一开关电路的每条支路分别连接所述第一三相绕组中的一相绕组的输入端；
所述副边绕组的第二端连接所述第二三相绕组的中心抽头；
所述控制器，还用于按照预设时间间隔依次导通所述第一开关电路中的可控开关，且每次仅同时导通所述第一开关电路中的一个可控开关。


8.根据权利要求7所述的电机控制器，其特征在于，所述交流充电电路还包括第一电感，所述副边绕组的第一端通过所述第一电感连接所述第一开关电路。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的电机控制器，其特征在于，所述逆变电路为两电平逆变电路或三电平逆变电路。


10.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括直流充电电路；
所述直流充电电路包括第三功率传输接口和第四功率传输接口；
所述第三功率传输接口用于连接直流电源的负输出端，所述第三功率传输接口还用于连接所述逆变电路的负输入端；
所述第四功率传输接口用于连接直流电源的正输出端，所述第四功率传输接口还用于连接所述第二三相绕组的中心抽头。


11.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括直流充电电路；
所述直流充电电路包括第三功率传输接口、第四功率传输接口和第三开关电路；
所述第三功率传输接口用于连接直流电源的负输出端，所述第三功率传输接口还用于连接所述逆变电路的负输入端；
所述第四功率传输接口用于连接直流电源的正输出端，所述第四功率传输接口还用于连接所述第二三相绕组的中心抽头；
所述第三开关电路包括并联的两条支路，所述第三开关电路的每条支路均包括一个可控开关，所述第三开关电路的每条支路的第一端均连接所述第四功率传输接口，所述第三开关电路的每条支路分别对应连接所述第一三相绕组的中心抽头和第二三相绕组的中心抽头；
所述控制器，还用于按照预设时间间隔依次导通所述第三开关电路中的可控开关。


12.根据权利要求1所述的电机控制器，所述控制器，还用控制所述逆变电路以实现功率因数校正PFC功能。


13.一种高压配电盒，所述高压配电盒的输入端连接动力电池组，所述高压配电盒的输出端连接六相电机，所述六相电机包括以下两个三相绕组：第一三相绕组和第二三相绕组，其特征在于，所述高压配电盒包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：封宁波，章雪亮，李迎，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44