电动车辆制造技术

一种用于电动车辆的电动控制系统，其能以多个模式操作。所述控制系统包括：电动马达，其具有多个马达线圈；能量存储装置，其将能量提供到所述电动控制系统；晶体管模块，其选择性地将所述电动马达耦合到所述能量存储装置；连接器，其选择性地耦合到AC电源；可控切换装置，其被配置来选择性地将所述连接器耦合到所述电动马达；以及微控制器，其控制所述切换装置以在检测充电模式期间将所述连接器耦合到所述马达线圈中的至少一个，并且控制所述多个晶体管模块中的一个或多个以在所述检测充电模式期间将所述马达线圈耦合到所述能量存储装置。

Electric vehicle

An electric control system for electric vehicles can operate in multiple modes. The control system includes: an electric motor, which has multiple motor coils; an energy storage device, which supplies energy to the electric control system; a transistor module, which selectively couples the electric motor to the energy storage device; a connector, which selectively couples to an AC power supply; and a controllable switching device, which is configured to selectively couple the connectors. The electric motor and the microcontroller control the switching device to couple the connector to at least one of the motor coils during the detection of the charging mode, and one or more of the plurality of transistor modules to couple the motor coils to the energy storage device during the detection of the charging mode.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动车辆
示例性实现的方面涉及通过电力供电的车辆，并且更具体地说，涉及马达、马达控制器和电池组充电器，以及与电动摩托车相关联地使用的相关方法和设备。
技术介绍
在技术改进并且支持基础设施(例如，充电站、家用充电器)被构造时，电动车辆(EV)(例如，电动汽车、电动卡车、电动自行车、电动摩托车，或本领域普通技术人员可显而易见的任何其他电动车辆)变得日益普及。图1-3例示相关技术EV的电气系统的电路示意图。如所例示，在相关技术EV中，提供分离的系统用于电气驱动系统和电气充电系统。具体地说，图1例示相关技术EV的电气驱动系统100并且图2例示相关技术EV的电气充电系统200。电气驱动系统100单元可与电气充电系统200通信地耦合。如图1中所例示，电气驱动系统100包括：包括三个马达线圈107a-107c的三相电动马达105、电池组130，和控制电池组130与马达105之间的电气流动的微控制器125。驱动系统100还包括三个电流传感器110a-110c，所述电流传感器监视通过马达105的每个相(马达线圈107a-107c)的电流并且将计数提供给微控制器125。另外，多个晶体管模块115a-115c也提供在驱动系统100中。晶体管模块115a-115c中的每一个连接到马达105的相(马达线圈107a-107c)，并且基于来自微控制器125的信号来控制电池130与马达的三个相(马达线圈107a-107c)之间的电流流动。驱动系统可还包括电气地耦合到电池组130的端子的电容器120，和来自电池组130的电压和电流传感器(135、140)。应用程序、马达、马达控制器和电池组充电器被提供为不同的单元。这些单元可彼此通信地耦合。以下附图例示这样的相关技术EV系统。如图2中所例示，电气充电系统200包括被配置来连接到AC源以接收AC电压的连接器205、电池组130和控制电池组130与接收AC电压的连接器205之间的电气流动的充电器微控制器225。电气充电系统200还包括电压和电流传感器201、203，所述电压和电流传感器测量来自AC源的电压和电流并将读数提供给充电器微控制器225。充电器微控制器225可控制继电器209，所述继电器经由如所例示的桥接电路211和电容器选择性地将连接器205耦合到系统200的充电电路214。充电系统200还包括三个电流传感器210a-210c，所述电流传感器监视通过充电电路214的每个相(感应器207a-207c)的电流并将读数提供给充电微控制器225。另外，多个晶体管模块215a-215c也提供在充电电路214中。晶体管模块215a-215c中的每一个连接到充电电路214的相(感应器207a-207c)，并且基于来自充电微控制器225的信号来控制电池130与充电电路214的三个相(感应器207a-207c)之间的电流流动。充电系统200可还包括电气地耦合到电池组130的端子的电容器220，和来自电池组130的电压和电流传感器(235、240)。然而，如图3中所例示，具有分离的电气驱动系统100和电气充电系统200导致两个系统100、200之间的冗余部件。例如，电气驱动系统100和电气充电系统200两者包括对应AC电压的三个相的三个感应器的集合(例如，马达105的马达线圈107a-107c和充电电路214的感应器207a-207c)。类似地，电气驱动系统100和电气充电系统200两者包括对应AC电压的三个相的三个电流传感器的集合(例如，电流传感器110a-110c和电流传感器210a-210c)。此外，电气驱动系统100和电气充电系统200两者包括对应AC电压的三个相的三个晶体管模块的集合(例如，晶体管模块115a-115c和晶体管模块215a-215c)。这些冗余部件可导致附加重量，这可减少EV的行程范围。
技术实现思路
本公开的方面可包括用于电动车辆的电动控制系统。所述电动控制系统可被配置来以多个模式操作。所述控制系统可包括：多级电动马达，其具有多个马达线圈；能量存储装置，其被配置来将能量提供到所述电动控制系统；多个晶体管模块，其选择性地将所述电动马达耦合到所述能量存储装置；连接器，其被配置来选择性地耦合到AC电源；可控切换装置，其被配置来选择性地将所述连接器耦合到所述多级电动马达；以及微控制器，其被配置来控制所述切换装置以在检测充电模式期间选择性地将所述连接器耦合到所述马达线圈中的至少一个，并且控制所述多个晶体管模块中的一个或多个以在所述检测充电模式期间选择性地将所述至少一个马达线圈耦合到所述能量存储装置。本公开的进一步方面可包括电动车辆。所述电动车辆可包括：传动系统，其具有至少一个轮子；多级电动马达，其具有多个马达线圈，所述马达线圈耦合到所述传动系统以将扭矩提供到所述至少一个轮子；电气控制系统，其被配置来以多个模式操作。所述控制系统可包括：能量存储装置，其被配置来将能量提供到所述电动控制系统；多个晶体管模块，其选择性地将所述电动马达耦合到所述能量存储装置；连接器，其被配置来选择性地耦合到AC电源；可控切换装置，其被配置来选择性地将所述连接器耦合到所述多级电动马达；以及微控制器，其被配置来控制所述切换装置以在检测充电模式期间选择性地将所述连接器耦合到所述马达线圈中的至少一个，并且控制所述多个晶体管模块中的一个或多个以在所述检测充电模式期间选择性地将所述至少一个马达线圈耦合到所述能量存储装置。本公开的另外方面可包括用于电动车辆的能量存储装置。所述能量存储装置可包括：壳体，其限定内部体积；多个动力单电池，其布置在所述壳体的所述内部体积中，每个动力单电池具有一个末端处的第一端子和另一个末端处的第二端子，其中所述多个动力单电池中的每一个在大致上平行配置中延伸，并且介入空间提供在邻近动力单电池之间；树脂片材，其封装所述多个动力单电池中的每一个的至少一个末端并且将所述多个动力单电池保持在刚性配置中；以及所述壳体内的吸热流体，所述吸热流体循环穿过所述介入空间，从而接触所述多个动力单电池中的至少一个的外部。附图说明图1-3例示相关技术EV的电气系统的电路示意图。图4-10例示根据本申请的示例性实现的全EV传动系统的电路示意图。图11A-11E例示根据本申请的电池组的示例性实现的外部视图。图11F例示根据本申请的电池组的一个示例性实现的分解图。图12例示根据本申请的用于电池组的个别单电池的若干示例性实现。图13A-13E例示根据本申请的示例性实现的电池组内的包装单电池的配置。图14A-14D例示根据本申请的一个示例性实现的用于冷却电池组的个别单电池的配置。图15例示根据本申请的一个示例性实现的由多个电池组形成的能量模块的示例性实现。图16A和16B例示根据本申请的一个示例性实现的具有整合冷却系统的图15的能量模块的透视图。图17A和17B例示根据本申请的示例性实现的电池管理系统(BMS)的操作的示意性表示。图18A和18B例示根据本申请的一个示例性实现的马达的端视图。图18C和18D例示根据本申请的一个示例性实现的马达的侧视图。图18E和18F例示根据本申请的一个示例性实现的马达的透视图。图18G例示根据本申请的一个示例性实现的马达的分解图。图18H例示根据本申请的一个示例性实现的马达的横截面图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电动车辆的电动控制系统，所述电动车辆被配置来以多个模式操作，所述控制系统包含：多级电动马达，其具有多个马达线圈；能量存储装置，其被配置来将能量提供到所述电动控制系统；多个晶体管模块，其选择性地将所述电动马达耦合到所述能量存储装置；连接器，其被配置来选择性地耦合到AC电源；可控切换装置，其被配置来选择性地将所述连接器耦合到所述多级电动马达；以及微控制器，其被配置来控制所述切换装置以在检测充电模式期间选择性地将所述连接器耦合到所述马达线圈中的至少一个，并且控制所述多个晶体管模块中的一个或多个以在所述检测充电模式期间选择性地将所述至少一个马达线圈耦合到所述能量存储装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.05 US 62/404,7061.一种用于电动车辆的电动控制系统，所述电动车辆被配置来以多个模式操作，所述控制系统包含：多级电动马达，其具有多个马达线圈；能量存储装置，其被配置来将能量提供到所述电动控制系统；多个晶体管模块，其选择性地将所述电动马达耦合到所述能量存储装置；连接器，其被配置来选择性地耦合到AC电源；可控切换装置，其被配置来选择性地将所述连接器耦合到所述多级电动马达；以及微控制器，其被配置来控制所述切换装置以在检测充电模式期间选择性地将所述连接器耦合到所述马达线圈中的至少一个，并且控制所述多个晶体管模块中的一个或多个以在所述检测充电模式期间选择性地将所述至少一个马达线圈耦合到所述能量存储装置。2.如权利要求1所述的电动控制系统，其进一步包含：第一传感器，其被配置来在所述检测充电模式期间测量所述能量存储装置的电压；以及第二传感器，其被配置来测量经由所述连接器接收的电力的电压，其中所述微控制器被配置来：当所述能量存储装置的测量电压高于经由所述连接器接收的测量电压时在第一配置中控制所述切换装置和所述多个晶体管模块中的至少一个；并且当所述能量存储装置的测量电压小于经由所述连接器接收的测量电压时在第二配置中控制所述切换装置和所述多个晶体管模块中的至少一个。3.如权利要求2所述的电动控制系统，其中所述可控切换装置是降压开关，所述降压开关被配置来在所述第一配置中以功率因数校正模式操作，并且其中所述晶体管模块中的至少一个在所述第一配置期间操作自由运行二极管。4.如权利要求3所述的电动控制系统，其中所述微控制器在所述第二配置中将脉冲宽度调制施加至所述降压开关，并且其中所述多个晶体管模块中的每一个在所述第二配置中以断开模式操作。5.如权利要求2所述的电动控制系统，其中所述可控切换装置是降压开关，所述降压开关被配置来通过在所述第二配置中由所述微控制器施加的脉冲宽度调制驱动，并且其中所述多个晶体管模块中的每一个在所述第二配置中以断开模式操作。6.如权利要求1所述的电动控制系统，其进一步包含一对继电器，所述继电器选择性地将被配置来选择性地耦合到AC电源的所述连接器耦合到能量存储装置，其中所述微控制器被配置来控制所述继电器以将能量从所述能量存储装置提供到所述连接器并且在电力供应模式期间将电力传输到电力网。7.如权利要求6所述的电动控制系统，其中所述微控制器控制所述继电器中的至少一个以将所述连接器连接到在所述能量存储装置的正端子与负端子之间的一半处的中点。8.如权利要求1所述的电动控制系统，其中充电操作是在没有DC链路电容器的情况下执行。9.一种电动车辆，其包含：传动系统，其包含至少一个轮子；多级电动马达，其具有多个马达线圈，所述马达线圈耦合到所述传动系统以将扭矩提供到所述至少一个轮子；电气控制系统，其被配置来以多个模式操作，所述控制系统包含：能量存储装置，其被配置来将能量提供到所述电动控制系统；多个晶体管模块，其选择性地将所述电动马达耦合到所述能量存储装置；连接器，其被配置来选择性地耦合到AC电源；可控切换装置，其被配置来选择性地将所述连接器耦合到所述多级电动马达；以及微控制器，其被配置来控制所述切换装置以在检测充电模式期间选择性地将所述连接器耦合到所述马达线圈中的至少一个，并且控制所述多个晶体管模块中的一个或多个以在所述检测充电模式期间选择性地将所述至少一个马达线圈耦合到所述能量存储装置。10.如权利要求9所述的电动车辆，其进一步包含：第一传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·固乐模·盖柏贺特，
申请(专利权)人：沃土电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US