本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車上采用的控制器。

背景技術(shù)：

目前，電動(dòng)汽車上采用的控制器通常僅具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車電機(jī)的功能，即僅能實(shí)現(xiàn)將車載動(dòng)力電池的電能提供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)用作動(dòng)力，使得車載動(dòng)力電池的電能無(wú)法得到更充分的利用，且對(duì)車載動(dòng)力電池的充電方式單一，難以滿足需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，從而提高電能利用率和/或擴(kuò)展電池充電方式的電動(dòng)汽車一體化控制器。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種電動(dòng)汽車一體化控制器，設(shè)置于電動(dòng)汽車的連接有直流母線的車載動(dòng)力電池與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間，所述電動(dòng)汽車一體化控制器包括驅(qū)動(dòng)電路、逆變電路、充電電路中的任意兩種或三種；

所述驅(qū)動(dòng)電路包括連接于所述車載動(dòng)力電池與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間而向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸送驅(qū)動(dòng)電信號(hào)的驅(qū)動(dòng)線路、設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)線路上的第一控制開關(guān)；

所述逆變電路包括連接于所述車載動(dòng)力電池與一組輸出端子之間而輸出單相或三相三線或三相四線交流電信號(hào)的逆變線路、設(shè)置于所述逆變線路上的逆變器、設(shè)置于所述逆變線路上的第二控制開關(guān)；

所述充電電路包括連接于一組輸入端子與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間而為所述車載動(dòng)力電池充電的充電線路、設(shè)置于所述充電線路上的整流器、設(shè)置于所述充電線路上的第三控制開關(guān)。

優(yōu)選的，所述逆變電路和所述充電電路整合串接于同一線路中，且所述第二控制開關(guān)和所述第三控制開關(guān)整合為同一開關(guān)。

優(yōu)選的，所述車載動(dòng)力電池與所述驅(qū)動(dòng)電路之間設(shè)置有第一軟啟動(dòng)電路，所述逆變電路與一組所述輸出端子之間設(shè)置有第二軟啟動(dòng)電路。

優(yōu)選的，所述逆變器包括主逆變模塊、為所述主逆變模塊提供逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的逆變驅(qū)動(dòng)器。

優(yōu)選的，所述逆變驅(qū)動(dòng)器包括其中設(shè)定有電壓給定值并輸出驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的電壓環(huán)、其中設(shè)定有電流限幅值并輸出驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)的電流環(huán)、輸出所述逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)發(fā)波模塊，所述電壓環(huán)分別與所述主逆變模塊的輸入電壓采樣信號(hào)和輸出電壓采樣信號(hào)相連接，所述電流環(huán)與所述電壓環(huán)、所述主逆變模塊的輸出電流采樣信號(hào)相連接，所述驅(qū)動(dòng)發(fā)波模塊與所述電流環(huán)相連接，所述主逆變模塊與所述驅(qū)動(dòng)發(fā)波模塊相連接。

優(yōu)選的，所述第一控制開關(guān)、所述第二控制開關(guān)、所述第三控制開關(guān)均與所述電動(dòng)汽車的控制系統(tǒng)相連接并根據(jù)所述控制系統(tǒng)發(fā)出的工作狀態(tài)信號(hào)而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)閉合或斷開。

優(yōu)選的，所述整流器包括橋式整流電路、與所述橋式整流電路相連接的濾波電路。

優(yōu)選的，所述第一控制開關(guān)、所述第二控制開關(guān)、所述第三控制開關(guān)采用接觸器、固態(tài)繼電器或雙向晶閘管。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的電動(dòng)汽車一體化控制器能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)、逆變、充電中任意兩項(xiàng)或三項(xiàng)功能，從而可以實(shí)現(xiàn)提高電能利用率和/或擴(kuò)展電池充電方式的目的，其智能化程度較高，具有廣泛的適用范圍和較好的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的電動(dòng)汽車一體化控制器的實(shí)施例一的原理圖。

附圖2為本發(fā)明的電動(dòng)汽車一體化控制器的實(shí)施例二的原理圖。

附圖3為本發(fā)明的電動(dòng)汽車一體化控制器中逆變器的原理圖。

以上附圖中：1、車載動(dòng)力電池；2、直流母線；3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；4、電動(dòng)汽車一體化控制器；5、驅(qū)動(dòng)線路；6、逆變線路；7、LC濾波電路；8、充電線路；9、整流器/逆變器；10、第一軟啟動(dòng)電路；11、第二軟啟動(dòng)電路；12、主逆變模塊；13、逆變驅(qū)動(dòng)器；14、電壓環(huán)；15、電流環(huán)；16、驅(qū)動(dòng)發(fā)波模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例一：如附圖1所示，一種設(shè)置在電動(dòng)汽車的連接有直流母線2的車載動(dòng)力電池1與驅(qū)動(dòng)電機(jī)3之間，以實(shí)現(xiàn)控制功能的電動(dòng)汽車一體化控制器4，包括驅(qū)動(dòng)電路、逆變電路、充電電路中的任意兩種的組合或者全部三種。本實(shí)施例中以同時(shí)包含驅(qū)動(dòng)電路、逆變電路、充電電路三者為例。

驅(qū)動(dòng)電路用于實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的驅(qū)動(dòng)功能，它包括驅(qū)動(dòng)線路5、設(shè)置于驅(qū)動(dòng)線路5上的第一控制開關(guān)K1，驅(qū)動(dòng)線路5連接于車載動(dòng)力電池1與驅(qū)動(dòng)電機(jī)3之間，從而能夠在第一控制開關(guān)K1閉合時(shí)通過(guò)電動(dòng)汽車一體化控制器4的一組輸出端——輸出1向驅(qū)動(dòng)電機(jī)3輸送驅(qū)動(dòng)電信號(hào)。車載動(dòng)力電池1與驅(qū)動(dòng)電路之間設(shè)置有第一軟啟動(dòng)電路10。

逆變電路用于實(shí)現(xiàn)逆變輸出交流電功能，它包括逆變線路6、逆變器和第二控制開關(guān)。逆變線路6連接于車載動(dòng)力電池1與該電動(dòng)汽車一體化控制器4的一組輸出端——輸出2端子之間，從而能夠?qū)④囕d動(dòng)力電池1輸出的直流電逆變而輸出單相或三相三線交流電信號(hào)，并通過(guò)輸出2端子輸出。該逆變電路還可以輸出單相或三相四線交流電信號(hào)，如附圖2所示。逆變器和第二控制開關(guān)均設(shè)置在逆變線路6上。逆變電路與一組輸出端輸出2端子之間可以設(shè)置第二軟啟動(dòng)電路11。

如附圖3所示，逆變器包括設(shè)置在逆變線路6上的主逆變模塊12、為主逆變模塊12提供逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的逆變驅(qū)動(dòng)器13。逆變驅(qū)動(dòng)器13包括其中設(shè)定有電壓給定值并輸出驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的電壓環(huán)14、其中設(shè)定有電流限幅值并輸出驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)的電流環(huán)15、輸出逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)發(fā)波模塊16，電壓環(huán)14分別與主逆變模塊12的輸入電壓采樣信號(hào)和輸出電壓采樣信號(hào)相連接，電流環(huán)15與電壓環(huán)14、主逆變模塊12的輸出電流采樣信號(hào)相連接，驅(qū)動(dòng)發(fā)波模塊16與電流環(huán)15相連接，主逆變模塊12與驅(qū)動(dòng)發(fā)波模塊16相連接。

充電電路用于實(shí)現(xiàn)對(duì)車載動(dòng)力電池1的充電功能，它包括充電線路8、整流器和第三控制開關(guān)。充電線路8連接于該電動(dòng)汽車一體化控制器4的一組輸入端與車載動(dòng)力電池1之間，從而能夠?yàn)檐囕d動(dòng)力電池1充電。整流器和第三控制開關(guān)均設(shè)置于充電線路8上。整流器包括橋式整流電路、與橋式整流電路相連接的濾波電路。

上述第一控制開關(guān)K1、第二控制開關(guān)、第三控制開關(guān)均可以采用接觸器、固態(tài)繼電器或雙向晶閘管開實(shí)現(xiàn)閉合或斷開功能。第一控制開關(guān)K1、第二控制開關(guān)、第三控制開關(guān)均與電動(dòng)汽車的控制系統(tǒng)相連接，并根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的工作狀態(tài)信號(hào)而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)閉合或斷開。電動(dòng)汽車的控制系統(tǒng)所發(fā)出的工作狀態(tài)信號(hào)包括但不限于檔位信號(hào)、油門信號(hào)、手動(dòng)切換信號(hào)等。

在本實(shí)施例中，逆變電路和充電電路整合于同一線路中，即充電電路的整流器與逆變電路的逆變器整合為同一裝置并連接在車載動(dòng)力電池1和輸出2端子之間，第二控制開關(guān)和第三控制開關(guān)整合為同一開關(guān)K2，逆變器后連接LC濾波電路再連接至輸出2端子，而輸出2端子同時(shí)也作為輸入端?？梢栽谀孀兤骱蠓譃閮山M支路，一組支路即為驅(qū)動(dòng)電路，而另一組支路即為逆變/充電電路，開關(guān)K2即設(shè)置在分支后的逆變/充電電路上。當(dāng)采用三相三線制時(shí)，整流器/逆變器9通過(guò)三線而連接LC濾波電路7，而當(dāng)采用三相四線制時(shí)，整流器/逆變器9中串聯(lián)后連接于車載動(dòng)力電池1兩端的兩個(gè)電容的公共端引出引線并連接至LC濾波電路7構(gòu)成第四線輸出。

上述電動(dòng)汽車一體化控制器4能夠?qū)崿F(xiàn)以下三項(xiàng)功能：

1、驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)功能：

電動(dòng)汽車需要運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)汽車一體化控制器4檢測(cè)外部控制系統(tǒng)給出的信號(hào)（包括但不限于檔位信號(hào)、油門信號(hào)、手動(dòng)切換信號(hào)等），自動(dòng)控制開關(guān)K1閉合，開關(guān)K2斷開。此時(shí)電動(dòng)汽車一體化控制器4能夠驅(qū)動(dòng)車載驅(qū)動(dòng)電機(jī)3運(yùn)行，控制車輛運(yùn)行。

該控制器4能夠驅(qū)動(dòng)交流異步電機(jī)和交流永磁同步電機(jī)，并能夠具備開環(huán)矢量和閉環(huán)矢量控制功能。

2、逆變功能：

在電動(dòng)汽車停止時(shí)，通過(guò)手動(dòng)切換或者控制器4自動(dòng)檢測(cè)檔位和車速信號(hào)，自動(dòng)控制開關(guān)K2閉合，開關(guān)K1斷開，此時(shí)電動(dòng)汽車一體化控制器4能夠?qū)㈦姵?輸出的電壓逆變成交流電通過(guò)輸出2端子輸出。

該電動(dòng)汽車一體化控制器4逆變輸出的交流電壓可為單相交流220V有效值（圖1中輸出2端子1路不用）、三相三線交流380V有效值輸出（圖1）、三相四線制交流380V輸出（圖2）。

3、充電功能：

在電動(dòng)汽車停止時(shí)，通過(guò)車內(nèi)手動(dòng)切換裝置將控制器4切換到充電功能，將市電輸入電壓整流成直流為車載動(dòng)力電池1充電。市電輸入接到輸入2端子?？蛇x配單相220V輸入充電或者三相380V輸入充電，充電功率可設(shè)置。

根據(jù)不同的需求，該電動(dòng)汽車一體化控制器4的功能可進(jìn)行各種組合，例如：

1）集成驅(qū)動(dòng)、逆變和充電功能；

2）集成驅(qū)動(dòng)和逆變功能；

3）集成驅(qū)動(dòng)和充電功能；

4）集成逆變和充電功能。

上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。