一种动力总成、控制方法及混合动力汽车技术

本申请提供了一种动力总成、控制方法及混合动力汽车，该动力总成包括电动机控制单元以及电动机，其中，该电动机控制单元包括N个桥臂，电动机包括与N个桥臂对应的N个电动机绕组，N大于或等于2；N个桥臂中的每个桥臂包括第一端和第二端，每个桥臂的第一端连接正母线，每个桥臂的第二端连接负母线，每个桥臂的中点连接一个电动机绕组的一端；N个电动机绕组中的每个电动机绕组的另一端连接动力电池的一端，动力电池的另一端连接正母线或负母线。实施本申请，可以降低动力总成的生产成本。可以降低动力总成的生产成本。可以降低动力总成的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种动力总成、控制方法及混合动力汽车


[0001]本申请涉及新能源汽车
，尤其是一种动力总成、控制方法及混合动力汽车。

技术介绍

[0002]目前，混合动力汽车的动力总成如图1所示，即即动力总成包括发电机M1、与发电机M1连接的发电机控制单元100、DC/DC双向变换器101、电动机M2以及与电动机M2连接的电动机控制单元102。
[0003]其中，发电机M1由发动机(也可以称为内燃机)驱动，发电机M1在输出扭矩的过程中可以将机械能转换为电能，并且将产生的电能向电动机M2提供，以及将产生的电能经过DC/DC双向变换器101向电池BAT1提供。或者，电池BAT1也可以经过DC/DC双向变换器101向电动机M2供电。可以看出，动力电池BAT1既可以充电也可以放电，但动力电池BAT1的充放电都需要经过DC/DC双向变换器101。因此，现有混合动力汽车的动力总成除了包括发电机控制单元100和电动机控制单元102之外，还包括DC/DC双向变换器101，导致动力总成的生产成本高。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种动力总成、控制方法及混合动力汽车，可以降低动力总成的生产成本。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种动力总成，该动力总成包括电动机控制单元(Motor Controller Unit，MCU)以及电动机，其中，该MCU包括N个桥臂，电动机包括与该N个桥臂对应的N个电动机绕组。需要解释的是，电动机与传动系统(例如传动轴等)机械接触，电动机在输出扭矩的过程中可以通过传动系统驱动混合动力汽车。
[0006]其中，该动力总成的具体连接关系为：N个桥臂中的每个桥臂包括第一端和第二端；每个桥臂的第一端连接正母线，每个桥臂的第二端连接负母线，每个桥臂的中点连接一个电动机绕组的一端；N个电动机绕组中的每个电动机绕组的另一端连接动力电池的一端，动力电池的另一端连接正母线或负母线。区别于现有技术中动力电池连接专门的DC/DC双向变换器，本申请实施例中的动力电池连接的是电动机绕组，通过复用电动机绕组以及桥臂来实现对动力电池的充放电。即本申请实施例提供了一种新的动力总成的结构，可以节省给动力电池充放电的DC/DC双向变换器，降低了动力总成的生产成本。
[0007]结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，动力总成还包括连接在正母线与负母线之间的母线电容单元，MCU还包括控制器，上述N个桥臂包括至少一个第一桥臂；该第一桥臂可以根据第一脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号导通或关断。其中，该第一PWM信号可以使母线电容单元经第一桥臂连接的电动机绕组向动力电池充电；或者该第一PWM信号可以使动力电池经第一桥臂连接的电动机绕组放电。
[0008]结合第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该第一PWM信
号为控制器根据电动机的工作参数、母线电压以及动力电池的电压确定。其中，该母线电压是正母线与负母线之间的电压；该电动机的工作参数包括电动机的输入电压、输入电流和转速中的至少一个。需要说明的是，电动机的输入电压可以具体为母线电压。
[0009]结合第一方面第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述第一PWM信号为控制器根据电动机的工作参数、母线电压以及动力电池的电压确定，可以具体实现为：
[0010]上述第一PWM信号为控制器根据第一调制信号与预设参考信号比较得到。其中，第一调制信号为控制器根据第二调制信号与预设目标值得到；该第二调制信号为控制器根据电动机的工作参数以及母线电压确定；该预设目标值是控制器根据动力电池的电压以及母线电压确定。
[0011]结合第一方面第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述第一PWM信号使母线电容单元经第一桥臂连接的电动机绕组向动力电池充电时，第一调制信号为第二调制信号与预设目标值之和。
[0012]结合第一方面第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，上述第一PWM信号使动力电池经第一桥臂连接的电动机绕组放电时，第一调制信号为第二调制信号与预设目标值之差。
[0013]结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，动力总成还包括连接在正母线与负母线之间的母线电容单元；MCU还包括控制器，上述N个桥臂包括至少一个第二桥臂；该第二桥臂可以根据第二PWM信号导通或关断。
[0014]其中，该第二PWM信号可以使母线电容单元经第二桥臂连接的电动机绕组向动力电池充电。此时，第二桥臂和该第二桥臂连接的电动机绕组可以实现DC/DC变换器的功能，具体实现的是DC/DC变换器中的降压功能，即BUCK变换器。
[0015]或者，该第二PWM信号可以使动力电池经第二桥臂连接的电动机绕组放电。此时，第二桥臂和该第二桥臂连接的电动机绕组可以实现DC/DC变换器的功能，具体实现的是DC/DC变换器中的升压功能，即BOOST变换器。
[0016]结合第一方面第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，上述第二PWM信号为控制器根据母线电压以及动力电池的电压确定；其中，该母线电压为正母线与负母线之间的电压。
[0017]结合第一方面第一种可能的实现方式至结合第一方面第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，上述动力总成还包括发电机控制单元(Generator Control Unit，GCU)以及发电机，其中，该GCU的输入端连接发电机，GCU的输出端连接在正母线与负母线之间。需要解释的是，区别于电动机，发电机与内燃机直接机械接触，可以由内燃机驱动，发电机可以将机械能转换为电能，并将该电能向电动机传输。
[0018]第一方面第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，第一PWM信号使母线电容单元经第一桥臂连接的电动机绕组向动力电池充电时，GCU将发电机输出的电压变换得到第一电压；MCU根据该第一电压驱动电动机输出扭矩且向动力电池充电。此时，第一PWM信号使母线电容单元可以通过第一桥臂连接的电动机绕组向动力电池充电，以及母线电容单元可以向电动机提供驱动电压。即电动机输出扭矩，且动力电池处于充电状态。此时，母线电容单元中存储的能量可以是由发电机提供的，第一桥臂和该第一桥臂连接的电
动机绕组可以保证电动机的驱动系统的功能，即可以实现DC/AC变换器的功能。并且，该第一桥臂和该第一桥臂连接的电动机绕组还可以实现DC/DC变换器的功能，具体实现的是DC/DC变换器中的降压功能，即BUCK变换器。即发电机驱动电动机，且发电机向动力电池充电。
[0019]第一方面第八种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，第一PWM信号使动力电池经第一桥臂连接的电动机绕组放电时，GCU用于将发电机输出的电压变换得到第二电压；MCU根据该第二电压和动力电池的电压驱动电动机输出扭矩。此时，第一PWM信号可以使动力电池和发电机通过第一桥臂连接的电动机绕组向电动机提供驱动电压。即电动机输出扭矩，且动力电池放电。此时，第一桥臂和该第一桥臂连接的电动机绕组可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力总成，其特征在于，所述动力总成包括电动机控制单元(Motor Controller Unit，MCU)以及电动机；所述MCU包括N个桥臂；所述电动机包括与所述N个桥臂对应的N个电动机绕组；其中，N大于或等于2；所述N个桥臂中的每个桥臂包括第一端和第二端；所述每个桥臂的第一端连接正母线，所述每个桥臂的第二端连接负母线，所述每个桥臂的中点连接一个电动机绕组的一端；所述N个电动机绕组中的每个电动机绕组的另一端连接所述动力电池的一端，所述动力电池的另一端连接所述正母线或所述负母线。2.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述动力总成还包括连接在所述正母线与所述负母线之间的母线电容单元；所述MCU还包括控制器，所述N个桥臂包括至少一个第一桥臂；所述第一桥臂用于根据第一脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号导通或关断；其中，所述第一PWM信号用于使所述母线电容单元经所述第一桥臂连接的电动机绕组向所述动力电池充电；或者所述第一PWM信号用于使所述动力电池经所述第一桥臂连接的电动机绕组放电。3.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于，所述第一PWM信号为所述控制器根据所述电动机的工作参数、母线电压以及所述动力电池的电压确定；所述母线电压为所述正母线与所述负母线之间的电压。4.根据权利要求3所述的动力总成，其特征在于，所述第一PWM信号为所述控制器根据所述电动机的工作参数、母线电压以及所述动力电池的电压确定，具体包括：所述第一PWM信号为所述控制器根据第一调制信号与预设参考信号比较得到；其中，所述第一调制信号为所述控制器根据第二调制信号与预设目标值得到；所述第二调制信号为所述控制器根据所述电动机的工作参数以及所述母线电压确定；所述预设目标值为所述控制器根据所述动力电池的电压以及所述母线电压确定。5.根据权利要求4所述的动力总成，其特征在于，所述第一PWM信号用于使所述母线电容单元经所述第一桥臂连接的电动机绕组向所述动力电池充电时，所述第一调制信号为所述控制器根据所述第二调制信号与预设目标值得到，具体包括：所述第一调制信号为所述第二调制信号与所述预设目标值之和。6.根据权利要求4所述的动力总成，其特征在于，所述第一PWM信号用于使所述动力电池经所述第一桥臂连接的电动机绕组放电时，所述第一调制信号为所述控制器根据所述第二调制信号与预设目标值得到，具体包括：所述第一调制信号为所述第二调制信号与所述预设目标值之差。7.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述动力总成还包括连接在所述正母线与所述负母线之间的母线电容单元；所述MCU还包括控制器，所述N个桥臂包括至少一个第二桥臂；所述第二桥臂用于根据第二PWM信号导通或关断；其中，所述第二PWM信号用于使所述母线电容单元经所述第二桥臂连接的电动机绕组向所述动力电池充电；或者所述第二PWM信号用于使所述动力电池经所述第二桥臂连接的电动机绕组放电。8.根据权利要求7所述的动力总成，其特征在于，所述第二PWM信号为所述控制器根据
母线电压以及所述动力电池的电压确定；所述母线电压为所述正母线与所述负母线之间的电压。9.根据权利要求2
‑
8任一项所述的动力总成，其特征在于，所述动力总成还包括发电机控制单元(Generator Control Unit，GCU)以及发电机；其中，所述GCU的输入端连接所述发电机，所述GCU的输出端连接在所述正母线与所述负母线之间。10.根据权利要求9所述的动力总成，其特征在于，所述第一PWM信号用于使所述母线电容单元经所述第一桥臂连接的电动机绕组向所述动力电池充电时，所述GCU用于将所述发电机输出的电压变换得到第一电压；所述MCU用于根据所述第一电压驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：许延坤，封宁波，章雪亮，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：