电动汽车集成驱动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电动汽车集成驱动系统，包括：由电机、电机控制器和减速器构成的动力总成，电机控制器分别与电动汽车的电池、电机、减速器连接，所述电机控制器的主回路拓扑上通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能。本实用新型专利技术通过电机控制器主回路拓扑上集成充电机功能，使得控制器高度集成化，减小体积节省整车布置空间并降低成本。本实用新型专利技术在控制器的内部通过器件的复用使得可以具有充电机的功能，利用电动汽车两类大的模式：驱动电机时正常的状态，闲置时可以利用双向DC/DC（Buck‑Boost）电路和双向DC/AC电路既可以保持原有的逆变又可以整流给电池充电。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车集成驱动系统
本技术涉及新能源电动汽车
，尤其涉及一种电动汽车集成驱动系统方案，具体方案为控制器集成主回路双向DC/AC和Buck-Boost双向DC/DC升降压电路，实现双向充电机(OBC)功能。
技术介绍
目前，随着能源短缺和环境污染问题的日益加重以及国际石油价格的不断攀升，纯电动汽车作为绿色新能源技术的一个分支，具有零排放、噪声低、结构相对简单、可以实现交通能源来源多元化等优点成为未来汽车技术的发展方向，逐渐为人们所青睐，市场份额也在逐年增加，用户的需求也越来越多，促使电动汽车零部件厂商的产品开发功能更丰富。但是电动汽车的续航里程也是用户重点考虑、关注的问题，许多整车企业也因此备受困扰。电动汽车作为家庭的第二台车，但是为续航里程所累使得电动汽车的发展备受困扰，车辆的续航里程问题和电池有着密不可分的关系，如果想从电池入手增长续航里程就需要增大电池的体积，从而使得充电时间变长，车辆的布置空间变小，车重也增加。目前充电设备还没有完全普及部分厂家推出的充电设备，结构形式也不统一且价格昂贵。所以如何能够创新的提出一种安全有效的电动汽车充电系统或装置就显得尤为重要，也成为整个新能源行业的课题。
技术实现思路
本技术提供一种效率高、体积小、可降低成本且高度集成、安全有效的电动汽车集成驱动系统。为实现上述目的，本技术提供一种电动汽车集成驱动系统，包括：由电机、电机控制器和减速器构成的动力总成，所述电机控制器分别与电动汽车的电池、所述电机、减速器连接，所述电机控制器的主回路拓扑上通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能。其中，所述双向DC/DC转换器与所述电池连接。其中，所述双向DC/DC转换器包括：第一开关S1、与所述第一开关S1串联的第二开关S2，以及电感L1，其中：所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1和第二开关S2之间，另一端连接电池的正极；所述第一开关S1远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；所述第二开关S2远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；所述第一开关S1和第二开关S2互锁，当第一开关S1开通，第二开关S2截止时，组成Buck降压型DC/DC；反之第一开关S1截止，第二开关S2开通时，组成Boost升压型DC/DC。其中，所述第一开关S1及所述第二开关S2均为开关管，其中：所述第一开关S1的源极连接所述第二开关S2的漏极，所述第一开关S1的漏极连接所述电机控制器的主回路；所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1的源极和第二开关S2的漏极之间，另一端连接电池的正极；所述第二开关S2的源极连接所述电池的负极和电机控制器的主回路。其中，所述双向DC/DC转换器还包括：电容C1和电阻R3，所述电容C1和电阻R3均并联在所述电池的正极和负极之间。其中，所述双向DC/DC转换器还包括：电容C2和电阻R4，所述电容C2和电阻R4并联，所述电容C2和电阻R4的一端连接所述第一开关S1的漏极，另一端连接所述第二开关S2的源极。其中，所述控制器支持V-V、V-G、V-L工作模式。本技术的有益效果是：电机控制器主回路拓扑上集成双向DC/DC快充功能，双向DC/AC(OBC)慢充功能，使得控制器高度集成化，减小体积并降低成本。具体体现在：1、省去独立的充电机(OBC)单元、快充回路及对应匹配线束；2、高度集成化、体积小、PDU功能优化更实用且成本降低，方便整车布置和减重；3、省去电机、电机控制器间的快插连接器；4、在电压极性保持不变的情况下，集成双向DC/DC电路,复用双向DC/AC，原有三相逆变主回路器件组成。提高实用性的基础上，较为方便的实现能量双向传输，整个方案器件复用率高，实用的基础上提升用户的使用体验。附图说明图1是本技术提出的电动汽车集成驱动系统的动力总成集成框架示意图；图2是本技术提出的电动汽车集成驱动系统的主回路拓扑结构示意图；图3是本技术提出的双向DC/DC转换器的电路图；图4是本技术提出的双向快充工作模式示意图；图5是本技术提出的双向OBC/慢充工作模式示意图。具体实施方式本技术考虑到：通常情况下车载充电机设备通过将电网的电能转化对电池充电，电池为整个电动汽车提供电能从而再驱动电机转动，以满足电动汽车的续航里程。但是车辆闲暇时间，电池的能量可以通过转化为交流负载、直流负载、以及电网提供电能，而这些目前都没有得到很好的利用和发展，其中，交流充电具有大功率充电，效率高的优点。本技术在现有的产品电机、控制器、动力总成的基础上，做一个电动汽车集成驱动系统方案：控制器通过器件复用集成双向充电机功能并与驱动电机、减速器再次集成为动力总成；其中的控制器为二合一控制器内含双向直流快充功能(双向DC/DC，具有V-V的功能，充电来源可以为直流桩或则相同协议的电动汽车)；双向慢充功能(OBC)(双向DC/AC，具有电机驱动、交流桩充电、市电或工业用电充电，支持VtoG、VtoL放电等功能)的一体化集成控制器。具体地，请参照图1-图5，图1是本技术提出的电动汽车集成驱动系统的动力总成集成框架示意图；图2是本技术提出的电动汽车集成驱动系统的主回路拓扑结构示意图；图3是本技术提出的DC/DC转换器的电路图；图4是本技术提出的双向快充工作模式示意图；图5是本技术提出的双向充电机(OBC)/慢充工作模式示意图。如图1-图5所示，本技术提出的一种电动汽车集成驱动系统，包括：由电机、电机控制器和减速器构成的动力总成，所述电机控制器分别与电动汽车的电池、所述电机、减速器电性连接，电机控制器的主回路拓扑上通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能。其中，所述双向DC/DC转换器与所述电池连接。所述双向充电机功能支持V-V、V-G、V-L工作模式；所述双向快充功能支持V-V工作模式。所述双向DC/DC转换器包括：第一开关S1、与所述第一开关S1串联的第二开关S2，以及电感L1，其中：所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1和第二开关S2之间，另一端连接电池的正极；所述第一开关S1远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；所述第二开关S2远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；所述第一开关S1和第二开关S2互锁，当第一开关S1开通，第二开关S2截止时，组成Buck降压型DC/DC；反之第一开关S1截止，第二开关S2开通时，组成Boost升压型DC/DC。所述第一开关S1及所述第二开关S2均为开关管，在此所述开关管可以为IGBT，但不限于IGBT，其中：以IGBT为例，所述第一开关S1的发射极连接所述第二开关S2的集电极，所述第一开关S1的集电极连接所述双向快充单元及所述电机控制器的主回路；所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1的发射极和第二开关S2的集电极之间，另一端连接电池的正极；所述第二开关S2的发射极连接所述电池的负极。以MOS管为例，其中：所述第一开关S1的源极连接所述第二开关S2的漏极，所述第一开关S1的漏极连接所述电机控制器的主回路；所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1的源极和第二开关S2的漏极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车集成驱动系统，其特征在于，包括：由电机、电机控制器和减速器构成的动力总成，所述电机控制器分别与电动汽车的电池、所述电机、减速器连接，所述电机控制器的主回路拓扑上通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车集成驱动系统，其特征在于，包括：由电机、电机控制器和减速器构成的动力总成，所述电机控制器分别与电动汽车的电池、所述电机、减速器连接，所述电机控制器的主回路拓扑上通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能。2.根据权利要求1所述的电动汽车集成驱动系统，其特征在于，所述双向DC/DC转换器与所述电池连接。3.根据权利要求1所述的电动汽车集成驱动系统，其特征在于，所述双向DC/DC转换器包括：第一开关S1、与所述第一开关S1串联的第二开关S2，以及电感L1，其中：所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1和第二开关S2之间，另一端连接电池的正极；所述第一开关S1远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；所述第二开关S2远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；所述第一开关S1和第二开关S2互锁，当第一开关S1开通，第二开关S2截止时，组成Buck降压型DC/DC；反之第一开关S1截止，第二开关S2开通时，组成Boo...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘新铭，王波，马文武，邓中杰，李虎，张艳，
申请(专利权)人：深圳市大地和电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44