[发明专利]混合动力汽车的电机驱动与锂电池充电一体化方法

权利要求书

1.一种混合动力汽车的电机驱动与锂电池充电一体化方法，其特征在于：所述方法包括：电机驱动子系统实现永磁同步电机的驱动，锂电池充电子系统实现锂电池充电；

(1)电机驱动子系统：电机驱动子系统由氢燃料电池系统、锂电池、主电路、控制系统中的电机驱动控制模块、永磁同步电机、第一开关和第二开关、第二接触器、第一直流接口、第二直流接口、交流输出接口组成；所述氢燃料电池系统由氢燃料电堆和DC/DC变换器组成，实现永磁同步电机的驱动方法为：

首先，实时采集脚踏板加速度和汽车的运行工况信息，从“氢燃料电池供电、锂电池供电、混合供电”3种供电方式中，选择其中一种为电机驱动子系统的直流电源；当选择“氢燃料电池供电”时运行，第一开关闭合，第二开关断开，第一接触器断开，第二接触器闭合，当选择“锂电池供电”时运行，第一开关断开，第二开关闭合，第一接触器断开，第二接触器闭合；当需要“混合供电”时运行，第一开关和第二开关均闭合，第二接触器闭合，第一接触器断开；当需要停车时，第一开关、第二开关、第一接触器和第二接触器均断开；

然后，在电机驱动子系统的直流电源作用下，由主电路、控制系统中的电机驱动控制模块、永磁同步电机组成的系统根据控制系统中的主控器的命令将直流电变成可调的交流电驱动永磁同步电机，带动和永磁同步电机联机的汽车运转；

(2)锂电池充电子系统：锂电池充电子系统由三相交流电源、交流输入接口、氢燃料电池系统、主电路、控制系统中的充电控制模块、第一接触器、第一开关和第二开关组成，实现锂电池充电方法为：

交流电源充电：汽车停止运行并且锂电池电量低于阈值时，由三相交流电源、交流输入接口、主电路、控制系统中的充电控制模块、第一接触器和第二开关组成的系统实现锂电池的智能充电；

汽车运行过程中，当氢燃料电池系统输出的直流电的电压高于锂电池的电压，且锂电池电量低于阈值时，由氢燃料电池系统、第一开关和第二开关、控制系统中的充电模块组成的系统实现锂电池的智能充电；

汽车运行过程中，汽车制动需要能量回馈，且锂电池电量低于阈值时，由永磁同步电机、第二接触器、主电路、第二开关、控制系统中的充电模块组成的系统实现锂电池的智能充电；

所述的永磁同步电机的驱动方法和锂电池充电方法的之间的协调控制由控制系统中的主控制器实现；经过上述步骤实现混合动力汽车的永磁同步电机驱动和锂电池充电的运行。

2.根据权利要求1所述一种混合动力汽车的电机驱动与锂电池充电一体化方法，其特征在于：所述控制系统由主控制器、电机驱动控制模块、充电控制模块、其他模块组成，集成在一块PCB板上，控制系统设置4个CPU，分别对应主控制器、电机驱动控制模块、充电控制模块和其他模块。

3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车的电机驱动与锂电池充电一体化方法，其特征在于，所述的其他模块包括处理模块、通讯模块、故障模块和I/O模块，所述处理模块，用于对脚踏板加速度和汽车的运行工况信息进行量化处理及滤波，处理好的信号供主控制器使用；所述通讯模块，是主控制器和外界联系的工具，用于接收外界信号、向外界报告锂电池和主控制器的状态；所述故障模块，用于实时探测可能存在的故障、采取措施补救、以及通知使用者；第一开关和第二开关，第一接触器和第二接触器的通断由所述的I/O模块处理实现。

4.根据权利要求1至3中任一所述的一种混合动力汽车的电机驱动与锂电池充电一体化方法，其特征在于，将由控制系统和电机驱动子系统、锂电池充电子系统组成的电机驱动与锂电池充电一体化装置集成化，采用一个机箱外壳，一个插头和线束。

5.根据权利要求1至4中任一所述的一种混合动力汽车的电机驱动与锂电池充电一体化方法，其特征在于，可应用于氢燃料电池-锂电池混合动力汽车。