[发明专利]具有充电功能的电动汽车电机控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路结构领域，特别涉及汽车电机的控制电路结构领域，具体是指一种具有充电功能的电动汽车电机控制电路。

背景技术

随着环保意识的深入人心，电动汽车越来越受到消费者的青睐。相较于传统的燃油汽车，电动汽车具有零排放，无污染，能量利用率高，节能环保等优点。目前的纯电动汽车通常采用蓄电池作为驱动能源，通过逆变器将蓄电池的电能传送至电机中，实现能量的转换，从而驱动汽车。其中逆变器通过电机控制器进行控制，以满足驾驶者对电动汽车速度、转矩等要求。另一方面，当电池的电量下降并耗尽时，需要连接外部电网对蓄电池进行充电。而电网供电采用的是50Hz工频交流电，而且电压固定不可调。因此电动汽车还需要通过充电机将电网的交流电转换成能够对蓄电池进行充电的直流电，才能充电。由此可见，对于电动汽车来说，必须同时具有逆变器和充电机。

其缺点在于，由于逆变器和充电机的工作原理恰好相反，因此两者的电路拓扑结构有着很大程度上的一致性，在同一电动汽车中设置两个电路拓扑结构基本相同装置，显然不利于产品的整合，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种整合了逆变器和充电机，能同时满足逆变与充电功能，减少生产成本，结构简单实用，应用范围广泛的具有充电功能的电动汽车电机控制电路。

为了实现上述的目的，本发明的具有充电功能的电动汽车电机控制电路具有如下构成：

该电路包括直流电源接入端、直流电压电流感应装置、三相桥式逆变电路、交流电流感应装置、第一开关、电机接入端以及控制器，其中，所述的直流电源接入端通过所述的直流电压电流感应装置连接所述的三相桥式逆变电路的直流侧，所述的三相桥式逆变电路的交流侧顺序通过所述的交流电流感应装置和第一开关连接所述的电机接入端，所述的控制器的输入端连接所述的直流电压电流感应装置和交流电流感应装置，其输出端连接所述的三相桥式逆变电路各桥臂的导通控制端，其主要特点是，所述的电机控制电路还包括三相交流电接入端和第二开关，所述的三相交流电接入端通过所述的第二开关连接所述的三相桥式逆变电路的交流侧。

该具有充电功能的电动汽车电机控制电路中，所述的第一开关与第二开关为择一选通的互锁开关。

该具有充电功能的电动汽车电机控制电路中，所述的控制器为脉宽调制控制器。所述的脉宽调制控制器还包括连接汽车转矩和转速信号采集端的通信接口。

该具有充电功能的电动汽车电机控制电路中，所述的电机控制电路还包括三相电感组，所述的三相电感组串接于所述的第二开关与所述的三相桥式逆变电路的交流侧之间。

该具有充电功能的电动汽车电机控制电路中，所述的直流电压电流感应装置包括与直流电源串联的直流电流传感器以及与直流电源并联的直流电压传感器，所述的交流电流感应装置包括分别串联于三相桥式逆变电路的交流侧的两相上的交流电流传感器，所述的直流电流传感器、直流电压传感器和交流电流传感器均信号连接所述的控制器的输入端。

该具有充电功能的电动汽车电机控制电路中，所述的电机控制电路还包括连接于所述的三相桥式逆变电路的直流侧的电容和预充电电路，所述的电容跨接于所述的直流电源接入端的两侧，所述的预充电电路串接于所述的直流电源接入端。

该具有充电功能的电动汽车电机控制电路中，当所述的电机控制电路中的第一开关连通，而第二开关关断时，所述的控制器可以为矢量控制脉宽调制控制器或直接转矩控制脉宽调制控制器。

该具有充电功能的电动汽车电机控制电路中，当所述的电机控制电路中的第二开关连通，而第一开关关断时，所述的控制器的电路结构中包括顺序串联的给定电压比较器、比例积分调节器、正弦信号乘法器、电阻乘法器、三相电压比较器和三角波调制器，一余弦信号乘法器和一感抗乘法器相串联且并联跨接于所述的正弦信号乘法器和电阻乘法器的两端，其中，所述的给定电压比较器包括给定直流电压信号输入端和实际直流电压信号输入端，所述的给定直流电压信号输入端连接预设的给定直流电压信号，所述的实际直流电压信号输入端连接所述的直流电压电流感应装置的直流电流传感器，所述的三相电压比较器包括电阻乘法器输入端、感抗乘法器输入端和三相电压信号输入端，所述的电阻乘法器输入端连接所述的电阻乘法器的输出端，所述的感抗乘法器输入端连接所述的感抗乘法器的输出端，所述的三相电压信号输入端连接所述的三相交流电。

所述的正弦信号乘法器的系数为sin(ωt+2K∏/3)，K＝0、1、2；所述的余弦信号乘法器的系数为cos(ωt+2K∏/3)，K＝0、1、2。