一种用于驱动电机的控制器及其相关设备制造技术

技术编号:35818710 阅读:67 留言:0更新日期:2022-12-03 13:43
本申请提供了一种用于驱动电机的控制器及其相关设备,该驱动电机通过冷却回路与动力电池进行热交换,该驱动电机包括三相定子绕组,动力电池经逆变电路为三相定子绕组供电;其中,控制器响应于动力电池的温度大于或等于预设电池温度,控制逆变电路的输出电流使得驱动电机输出扭矩驱动车轮;控制器响应于动力电池的温度小于预设电池温度,并根据动力电池的电压与预设电池电压之间的比较结果调整逆变电路的输出电流,控制逆变电路的输出电流使得驱动电机的三相定子绕组的发热量增大。实施本申请,可以利用驱动电机的发热量来对动力电池进行加热,降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于驱动电机的控制器及其相关设备


[0001]本申请涉及新能源汽车
,尤其是一种用于驱动电机的控制器及其相关设备。

技术介绍

[0002]在电动汽车中,动力电池向驱动电机提供电能,驱动电机将电能转换为机械能以驱动电动汽车。然而,动力电池有一个最佳工作温度区间,比如锂电池最佳工作温度在20℃左右,当动力电池的电池温度过低时,该动力电池的电池容量损失大、且放电速率和充电速率都会下降。因此,在低温环境下使用电动汽车,需要对动力电池进行加热。
[0003]现有技术提供的一种动力电池的加热装置如图1所示,该加热装置包括正温度系数热敏电阻(Positive Temperature Coefficient,PTC)和开关管。当电动汽车中的电池管理系统(Battery Management System,BMS)确定动力电池BAT温度较低时,控制开关管闭合,PTC接入电路产生焦耳热,该焦耳热可以对冷却回路中的冷却液进行加热,从而加热动力电池BAT。现有技术的加热方式需要增加额外的加热装置,成本高。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种用于驱动电机的控制器及其相关设备,可以利用驱动电机的发热量来对动力电池进行加热,降低成本。
[0005]第一方面,本申请实施例提供了一种用于驱动电机的控制器,该驱动电机包括三相定子绕组。其中,三相定子绕组与逆变电路的输出端连接,可以接收逆变电路的输出电流;逆变电路的输入端连接动力电池,即动力电池经逆变电路为三相定子绕组供电。并且,逆变电路的控制端连接控制器
[0006]具体实现中,控制器响应于动力电池的温度大于或等于预设电池温度,控制逆变电路的输出电流使得驱动电机输出扭矩驱动车轮;控制器响应于动力电池的温度小于预设电池温度,并根据动力电池的电压与预设电池电压之间的比较结果调整逆变电路的输出电流,控制逆变电路的输出电流使得驱动电机的三相定子绕组的发热量增大。
[0007]由于三相定子绕组和转子绕组可以通过冷却回路与动力电池进行热交换,即三相定子绕组的发热量可以用来加热动力电池。那么在三相定子绕组的发热量增大的情况下,动力电池的加热速率加快。需要解释的是,动力电池的加热速率加快可以理解为动力电池在单位时间内升高的温度增大。
[0008]结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,上述控制器响应于动力电池的温度小于预设电池温度时,输出第一控制信号控制逆变电路的输出电流使得驱动电机输出扭矩为零。
[0009]结合第一方面或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,上述控制器响应于动力电池的温度小于预设电池温度时,控制逆变电路的输出电流满足第一预设条件。此时逆变电路输出电流满足第一预设条件的电流时,三相定子绕组的交
轴电流的直流分量和交流分量为零。
[0010]结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,控制器响应于动力电池的电压小于或等于预设电池电压,输出第一控制信号控制逆变电路的输出电流;控制器响应于动力电池的电压大于预设电池电压,输出第三控制信号控制逆变电路的输出电流。在本申请实施例中,动力电池的电压大于预设电池电压时,控制器可以在逆变电路的输出电流中注入谐波,即在三相定子绕组的电流中注入谐波,进一步增大三相定子绕组的发热量,加快动力电池的加热效率。
[0011]结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,控制器响应于动力电池的电压小于或等于预设电池电压时,控制逆变电路的输出电流满足第一预设条件;控制器响应于动力电池的电压大于预设电池电压时,控制逆变电路的输出电流满足第三预设条件,此时逆变电路输出满足第三预设条件的电流时,三相定子绕组的交轴电流的交流分量不为零。
[0012]结合第一方面,在第五种可能的实现方式中,驱动电机还包括转子绕组。其中,转子绕组与直流变换电路的输出端连接,可以接收直流变换电路的输出电流;直流变换电路的输入端连接动力电池,即动力电池经直流变换电路为转子绕组供电。并且直流变换电路的控制端连接控制器。
[0013]具体实现中,控制器响应于动力电池的温度小于预设电池温度,输出第二控制信号控制逆变电路和直流变换电路的输出电流使得驱动电机输出扭矩为零。
[0014]在本申请实施例中,除了三相定子绕组连接逆变电路之外,转子绕组还连接直流变换电路,即此时的驱动电机可以理解为同步电机。实施本申请实施例,除了可以利用三相定子绕组的发热量之外,还可以利用转子绕组的发热量对动力电池进行加热,无需额外的加热装置,可以降低成本。即本申请实施例中驱动电机的发热量可以进一步增大,从而进一步加快动力电池的加热速率。
[0015]结合第一方面,在第六种可能的实现方式中,驱动电机还包括转子绕组。其中,转子绕组与直流变换电路的输出端连接,可以接收直流变换电路的输出电流;直流变换电路的输入端连接动力电池,即动力电池经直流变换电路为转子绕组供电。并且直流变换电路的控制端连接控制器。
[0016]具体实现中,控制器响应于动力电池的温度小于预设电池温度,控制逆变电路与直流变换电路的输出电流满足第二预设条件。此时驱动电机的扭矩为零,且三相定子绕组的直轴电流与转子绕组的电流成预设比例关系。
[0017]结合第一方面第五种可能的实现方式或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,控制器响应于动力电池的电压小于或等于预设电池电压,输出第二控制信号控制逆变电路和直流变换电路的输出电流;控制器响应于动力电池的电压大于预设电池电压,输出第四控制信号控制逆变电路和直流变换电路的输出电流。在本申请实施例中,动力电池的电压大于预设电池电压时,可以在逆变电路的输出电流和直流变换电路的输出电流中注入谐波,即在三相定子绕组的电流和转子绕组的电流中注入谐波,进一步增大驱动电机的发热量,加快动力电池的加热效率。
[0018]结合第一方面第五种可能的实现方式或结合第一方面第六种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,控制器响应于动力电池的电压小于或等于预设电池电压,控制
逆变电路的输出电流与直流变换电路的输出电流满足第二预设条件;控制器响应于动力电池的电压大于预设电池电压,控制逆变电路的输出电流与直流变换电路的输出电流满足第四预设条件,此时该第四条件为驱动电机的扭矩为零,此时三相定子绕组的交轴电流包括直流分量和至少一个交流分量,转子绕组的电流包括直流分量和至少一个交流分量,三相定子绕组的交轴电流的直流分量与转子绕组的直流分量成预设比例关系。
[0019]结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中,控制器响应于三相定子绕组的温度大于预设定子温度或者转子绕组的温度大于预设转子温度,控制逆变电路的输出电流从满足第三预设条件切换至满足第一预设条件,或者从第四预设条件切换至满足第二预设条件。此时控制器控制逆变电路的输出电流从注入谐波的模式切换至不注入谐波的模式,可以减小三相定子绕组的铜耗和本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于驱动电机的控制器,其特征在于,所述驱动电机通过冷却回路与动力电池进行热交换,所述驱动电机包括三相定子绕组,所述动力电池经逆变电路为所述三相定子绕组供电,所述控制器用于:响应于所述动力电池的温度大于或等于预设电池温度,控制所述逆变电路的输出电流使得所述驱动电机输出扭矩驱动车轮;响应于所述动力电池的温度小于所述预设电池温度,并根据所述动力电池的电压与预设电池电压之间的比较结果调整所述逆变电路的输出电流,控制所述逆变电路的输出电流使得所述驱动电机的三相定子绕组的发热量增大。2.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述控制器用于:响应于所述动力电池的温度小于所述预设电池温度,输出第一控制信号控制所述逆变电路的输出电流使得所述驱动电机输出扭矩为零。3.根据权利要求1

2所述的控制器,其特征在于,所述控制器用于:响应于所述动力电池的温度小于所述预设电池温度,控制所述逆变电路的输出电流满足第一预设条件。4.根据权利要求1

3任一项所述的控制器,其特征在于,所述控制器用于:响应于所述动力电池的电压小于或等于所述预设电池电压,输出第一控制信号控制所述逆变电路的输出电流;响应于所述动力电池的电压大于所述预设电池电压,输出第三控制信号控制所述逆变电路的输出电流。5.根据权利要求1

4任一项所述的控制器,其特征在于,所述控制器用于:响应于所述动力电池的电压小于或等于所述预设电池电压,控制所述逆变电路的输出电流满足第一预设条件;响应于所述动力电池的电压大于所述预设电池电压,控制所述逆变电路的输出电流满足第三预设条件。6.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述驱动电机还包括转子绕组,所述动力电池经直流变换电路为所述转子绕组供电,所述控制器用于:响应于所述动力电池的温度小于所述预设电池温度,输出第二控制信号控制所述逆变电路和所述直流变换电路的输出电流使得所述驱动电机输出扭矩为零。7.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述驱动电机还包括转子绕组,所述动力电池经直流变换电路为所述转子绕组供电,所述控制器用于:响应于所述动力电池的温度小于所述预设电池温度,控制所述逆变电路的输出电流与所述直流变换电路的输出电流满足第二预设条件。8.根据权利要求6

7任一项所述的控制器,其特征在于,所述控制器用于:响应于所述动力电池的电压小于或等于所述预设电池电压,输出第二控制信号控制所述逆变电路和所述直流变换电路的输出电流;响应于所述动力电池的电压大于所述预设电池电压,输出第四控制信号控制所述逆变电路和所述直流变换电路的输出电流。9.根据权利要求6

7任一项所述的控制器,其特征在于,所述控制器用于:响应于所述动力电池的电压小于或等于所述预设电池电压,控制所述逆变电路的输出
电流与所述直流变换电路的输出电流满足第二预设条件;响应于所述动力电池的电压大于所述预设电池电压,控制所述逆变电路的输出电流与所述直流变换电路的输出电流满足第四预设条件。10.根据权利要求1

9任一项所述的控制器,其特征在于,所述控制器还用于:响应于所述三相定子绕组的温度大于预设定子温度或者所述转子绕组的温度大于预设转子温度,控制所述逆变电路的输出电流从满足第三预设条件...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔺梦轩陈金华毋超强
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:

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