能量转换系统、能量转换方法及动力系统技术方案

本申请提供了一种能量转换系统、能量转换方法及动力系统，该能量转换系统可包括桥臂变换模块、直流DC/DC变换模块、电机、母线电容以及控制模块。该控制模块可用于控制桥臂变换模块中的桥臂开关动作以基于电源提供的交流输入电压驱动电机并在母线电容两端形成母线电压，并控制DC/DC变换模块基于母线电压对高压电池和低压电池充电。在本申请中，可在驱动电机的同时对高压电池和低压电池充电，提高了能量转换效率，成本低，适用性强。适用性强。适用性强。

【技术实现步骤摘要】
correction，PFC)电路，因此三相绕组可以理解为功率因数校正电路中的电感。在单独驱动电机的过程中，上述桥臂变换模块的输入/输出端可作为桥臂变换模块的输入端，DC/DC变换模块的第一输入/输出端可作为DC/DC变换模块的输出端以与母线电容并联，DC/DC变换模块的第二输入/输出端可作为DC/DC变换模块的输入端以连接高压电池。上述控制模块可控制DC/DC变换模块基于高压电池提供的直流电压向桥臂变换模块输出直流电压，并控制桥臂变换模块将直流电压转换为交流电压以驱动电机。在本申请提供的能量转换系统中，可控制桥臂变换模块和DC/DC变换模块以驱动电机或者对高压电池和低压电池充电，无需在电路中增加大电流接触器，电路结构简单，成本低，适用性更强。
[0006]结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，上述桥臂变换模块中包括第一桥臂开关和并联的多个第二桥臂开关，其中第一桥臂开关与并联的多个第二桥臂开关并联，且第一桥臂开关与并联的多个第二桥臂开关的并联连接端可作为桥臂变换模块的输入/输出端。其中，一个桥臂开关中包括串联的上桥臂开关和下桥臂开关，上桥臂开关和下桥臂开关的串联连接点可作为桥臂开关的桥臂中点，上述第一桥臂开关的桥臂中点可作为桥臂变换模块的第一桥臂中点，多个第二桥臂开关的桥臂中点可作为桥臂变换模块的其它桥臂中点，多个第二桥臂开关中一个第二桥臂开关的桥臂中点可连接电机的三相绕组中的一相绕组。
[0007]结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，上述控制模块可用于控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断，以基于电源提供的交流输入电压驱动电机并在母线电容两端形成母线电压。在本申请提供的能量转换系统中，可控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断，从而驱动电机并提供一定的充电功率对高压电池和低压电池充电，提高了能量转换效率，适用性更强。
[0008]结合第一方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，上述控制模块可用于生成各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的控制信号，并基于控制信号控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断。其中，上述控制信号可由高压电池和低压电池所需的充电电压和充电电流、母线电容所需的母线电压以及三相绕组的三相电流确定，这里的三相电流可由电机达到目标转速和目标转矩所需求的电流、以及电源提供的交流输入电流确定。在本申请提供的能量转换系统中，可基于控制信号控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断，从而驱动电机并提供一定的充电功率对高压电池和低压电池充电，提高了能量转换效率，适用性更强。
[0009]结合第一方面第二种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，上述控制模块可用于采集三相绕组的三相电流和母线电容的母线电压，其中，控制模块中可包括具有电压/电流检测功能的一个或者多个功能模块，例如，电压检测电路或者电流检测电路，电压检测电路可用于采集母线电压，电流检测电路可用于采集三相电流。进一步地，上述控制模块可基于三相电流、母线电压以及电源提供的交流输入电压生成各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的控制信号，并基于控制信号控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断。在本申请提供的能量转换系统中，可基于控制信号控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断，从而驱动电机并提供一定的充电功率对高压电池和低压电池充电，提高了能量转换效率，适用性更强。
[0010]结合第一方面至第一方面第四种可能的实施方式中任一种，在第五种可能的实施
方式中，上述DC/DC变换模块可包括第一DC/DC变换单元和第二DC/DC变换单元，其中，第一DC/DC变换单元的第一输入/输出端可作为DC/DC变换模块的第一输入/输出端，第一DC/DC变换单元的第二输入/输出端可作为DC/DC变换模块的第二输入/输出端并通过高压电池并联于第二DC/DC变换单元的第一输入/输出端，第二DC/DC变换单元的第二输入/输出端可作为DC/DC变换模块的第三输入/输出端以连接低压电池。上述第一DC/DC变换单元可用于将母线电压转换为第一直流电压以对高压电池充电，第二DC/DC变换单元可用于对高压电池的第一直流电压进行电压变换以对低压电池充电，以实现对高压电池和低压电池充电。在本申请提供的能量转换系统中，可控制第一DC/DC变换单元和第二DC/DC变换单元以实现对高压电池和低压电池充电，提高了能量转换效率，适用性更强。
[0011]结合第一方面至第一方面第五种可能的实施方式中任一种，在第六种可能的实施方式中，上述能量转换系统还包括第一开关，上述桥臂变换模块的第一桥臂中点或者电机的中线可通过第一开关连接交流充电接口。上述控制模块可用于在交流充电接口连接外部设备时，控制第一开关导通，控制DC/DC变换模块基于高压电池提供的直流电压向桥臂变换模块输出第二直流电压，并控制桥臂变换模块将第二直流电压转换为交流电压以驱动电机且对外部设备充电。在本申请提供的能量转换系统中，可控制DC/DC变换模块和桥臂变换模块以驱动电机且对外部设备充电，提高了能量转换效率，电路结构简单，成本低，适用性更强。
[0012]第二方面，本申请提供了一种能量转换方法，该方法可适用于第一方面至第一方面第六种可能的实施方式中任一种提供的能量转换系统中的控制模块。在该方法中，上述控制模块可控制桥臂变换模块中的桥臂开关动作以基于电源提供的交流输入电压驱动电机并在母线电容两端形成母线电压。上述控制模块可控制DC/DC变换模块基于母线电压对高压电池和低压电池充电。
[0013]结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，上述控制模块可控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断，以基于电源提供的交流输入电压驱动电机并在母线电容两端形成母线电压。
[0014]结合第二方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，上述控制模块可获取电机达到目标转速和目标转矩所需求的电流、以及电源提供的交流输入电流，并基于电机达到目标转速和目标转矩所需求的电流和交流输入电流确定三相绕组的三相电流。进一步地，上述控制模块可获取高压电池和低压电池所需的充电电压和充电电流和母线电容所需的母线电压，基于高压电池和低压电池所需的充电电压和充电电流、母线电容所需的母线电压以及三相电流生成各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的控制信号，并基于控制信号控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断。
[0015]结合第二方面第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，上述控制模块可采集三相绕组的三相电流和母线电容的母线电压，例如，该控制模块可基于电流检测电路采集三相电流，并基于电压检测电路采集母线电压。进一步地，上述控制模块可基于三相电流、母线电压以及电源提供的交流输入电压生成各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的控制信号，并基于该控制信号控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断。
[0016]结合第二方面至第二方面第三种可能的实施方式中任一种，在第四种可能的实施
方式中，上述控制模块可控制第一DC/DC变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量转换系统，其特征在于，所述能量转换系统包括桥臂变换模块、直流DC/DC变换模块、电机、母线电容以及控制模块；其中，所述桥臂变换模块的第一桥臂中点连接交流充电接口，所述桥臂变换模块的其它桥臂中点分别连接所述电机中的三相绕组，所述桥臂变换模块的输入/输出端通过所述母线电容并联于所述DC/DC变换模块的第一输入/输出端，所述DC/DC变换模块的第二输入/输出端连接高压电池，所述DC/DC变换模块的第三输入/输出端连接低压电池，所述电机的中线连接所述交流充电接口，所述电机的中线由所述三相绕组的公共连接端引出，所述交流充电接口连接电源；所述控制模块用于控制所述桥臂变换模块中的桥臂开关动作以基于所述电源提供的交流输入电压驱动所述电机并在所述母线电容两端形成母线电压，并控制所述DC/DC变换模块基于所述母线电压对所述高压电池和所述低压电池充电。2.根据权利要求1所述的能量转换系统，其特征在于，所述桥臂变换模块包括第一桥臂开关和并联的多个第二桥臂开关，所述第一桥臂开关与所述并联的多个第二桥臂开关并联，所述第一桥臂开关与所述并联的多个第二桥臂开关的并联连接端作为所述桥臂变换模块的输入/输出端，其中，一个桥臂开关中包括串联的上桥臂开关和下桥臂开关，所述上桥臂开关和所述下桥臂开关的串联连接点为所述桥臂开关的桥臂中点，所述第一桥臂开关的桥臂中点为所述第一桥臂中点，所述多个第二桥臂开关的桥臂中点为所述其它桥臂中点，所述多个第二桥臂开关中一个第二桥臂开关的桥臂中点连接所述电机的三相绕组中的一相绕组。3.根据权利要求2所述的能量转换系统，其特征在于，所述控制模块用于控制各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断，以基于所述电源提供的交流输入电压驱动所述电机并在所述母线电容两端形成母线电压。4.根据权利要求3所述的能量转换系统，其特征在于，所述控制模块用于生成所述各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的控制信号，并基于所述控制信号控制所述各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断；其中，所述控制信号由所述高压电池和所述低压电池所需的充电电压和充电电流、所述母线电容所需的母线电压以及所述三相绕组的三相电流确定，所述三相电流由所述电机达到目标转速和目标转矩所需求的电流、以及所述电源提供的交流输入电流确定。5.根据权利要求3所述的能量转换系统，其特征在于，所述控制模块用于采集所述三相绕组的三相电流和所述母线电容的母线电压，并基于所述三相电流、所述母线电压以及所述电源提供的交流输入电压生成所述各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的控制信号，并基于所述控制信号控制所述各桥臂开关中上桥臂开关和下桥臂开关的导通或者关断。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的能量转换系统，其特征在于，所述DC/DC变换模块包括第一DC/DC变换单元和第二DC/DC变换单元，其中，所述第一DC/DC变换单元的第一输入/输出端作为所述DC/DC变换模块的第一输入/输出端，所述第一DC/DC变换单元的第二输入/输出端作为所述DC/DC变换模块的第二输入/输出端并通过所述高压电池并联于所述第二DC/DC变换单元的第一输入/输出端，所述第二DC/DC变换单元的第二输入/输出端作为DC/DC变换模块的第三输入/输出端；所述第一DC/DC变换单元用于将所述母线电压转换为第一直流电压以对所述高压电池
充电；所述第二DC/DC变换单元用于对所述高压电池的第一直流电压进行电压变换以对所述低压电池充电。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的能量转换系统，其特征在于，所述能量转换系统还包括第一开关，所述桥臂变换模块的第一桥臂中点或者所述电机的中线通过所述第一开关连接所述交流充电接口；所述控制模块用于在所述交流充电接口连接外部设备时，控制所述第一开关导通，控制所述DC/DC变换模块基于所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：封宁波，伍宇飚，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：