[发明专利]一种电机控制器、电机控制系统和电动汽车

说明书

技术领域

本发明涉及驱动控制领域，尤其涉及一种电机控制器、电机控制系统和电动汽车。

背景技术

目前，随着对能源和环境的不断重视，电动汽车市场日益壮大，技术不断发展。但电动汽车技术仍有诸多瓶颈，其中充电技术即为其中一种。在现有的电动汽车的充电方式中，大功率充电一般都采用直流充电的方式，但直流充电需要专门的充电设备，存在充电便携性差、充电时间长、成本高等问题。车载充电机可解决上述直流充电的问题，但车载充电机存在重量、体积、成本与充电功率的矛盾：满足大功率充电的车载充电机的重量、体积太大，成本太高。解决上述矛盾的方法是利用电动汽车电机控制器的驱动电路进行充电，即驱动充电一体化设计。

目前驱动充电一体化方案可分为两类，一类是利用电机绕组作为电感或变压器，实现电路拓扑和电机的完全复用，最大可能的减少重量和体积，但这种方案涉及电机的涉及、改造，需要在电机上增加额外装置，会在电机上产生力矩，降低了电机的可靠性。另一类是使用驱动拓扑进行充电，另外增加必要的电路，不涉及电机复用，可靠性更高。

在利用驱动拓扑的一体化方案中，存在一个电压匹配的问题，三相电网和三相电机的电压等级相同，三相电网无法直接给三相电机充电。一般的解决方案是，在原有驱动电路的基础上，增加一级DC/DC(直流-直流)变换，而DC/DC变换至少包含一个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型三极管)桥臂和一个滤波电感，因此带来体积和重量的增加，并且降低而充电和驱动效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种电机控制器、电机控制系统和电动汽车，旨在解决现有技术中在不增加DC/DC变换时无法利用三相电网给三相电机充电的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电机控制器，包括DC/AC(直流-交流)双向变换单元、驱动开关、电网开关、单相接口单元以及控制单元；

所述DC/AC双向变换单元包括直流端和三相交流端，所述直流端与充电电池相连，所述三相交流端与电机相连，所述三相交流端与所述单相接口单元相连；

所述驱动开关设置于所述三相交流端与电机之间；

所述电网开关设置于所述三相交流端与所述单相接口单元之间；

所述控制单元控制所述驱动开关和电网开关以及DC/AC双向变换单元，使所述电机控制器处于相应的充放电模式。

此外，本发明实施例提供了一种电机控制系统，包括电机、充电电池以及前述的电机控制器；所述电机与所述电机控制器中的DC/AC双向变换单元的三相交流端相连，所述充电电池与所述电机控制器中的DC/AC双向变换单元的直流端相连。

此外，本发明实施例提供了一种电动汽车，包括前述的电机控制系统。

本发明实施例的有益效果：

本发明实施例提供了一种电机控制器、电机控制系统和电动汽车，电机控制器包括DC/AC双向变换单元、驱动开关、电网开关、单相接口单元以及控制单元，DC/AC双向变换单元包括直流端和三相交流端，直流端与充电电池相连，三相交流端与电机相连，三相交流端与单相接口单元相连，驱动开关设置于三相交流端于电机之间，电网开关设置于三相交流端与单相接口单元之间，控制单元控制驱动开关和电网开关以及DC/AC双向变换单元。使电机控制器出于相应的充放电模式。通过设置单相接口单元，使充电电网变为单相电网，这样无需增加DC/DC变换就可以实现对三相电机的充电，避免了重量和体积的增加，有很好的用户体验。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的一种电机控制器的结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的一种电机控制系统的结构示意图；

图3是本发明第三实施例提供的一种电机控制器的电路结构图；

图4是本发明第三实施例提供的一种电机控制器的等效电路图；

图5是本发明第三实施例提供的一种电机控制器的等效电路图；

图6是本发明第三实施例提供的一种电机控制器的等效电路图；

图7是本发明第四实施例提供的一种电机控制器的电路结构图；

图8是本发明第四实施例提供了一种电机控制器的等效电路图。

具体实施方式

本发明的构思在于，复用电机控制器的驱动电路作为电机的充电电路，而将充电电路的输入接口设置为单相接口，就无需在电路中增加DC/DC变换就可以实现对三相电机的充电，避免了重量和体积的增加，保证了充电效率。