電動汽車及其電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及電動汽車及其電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車以可充電的動力電池組作為動力來源，用交流電機(jī)驅(qū)動車輪行駛，具有節(jié)能、環(huán)保、噪聲小、能量來源廣等優(yōu)良特性，其前景被廣泛看好。
[0003]電動汽車的充電技術(shù)是本領(lǐng)域研宄的熱點(diǎn)，其充電系統(tǒng)主要包括控制電路、驅(qū)動電路模塊和功率模塊，其中:功率模塊通過驅(qū)動電路模塊連接至控制電路，用于在控制電路的控制下對動力電池組充電。
[0004]但是，由于充電系統(tǒng)中的功率模塊容量比較小，在長時(shí)間大功率應(yīng)用下容易發(fā)熱，存在功率管高溫爆炸的隱患，而大容量、高可靠性的功率模塊造價(jià)又高；因此，如何在不增加硬件成本的前提下，實(shí)現(xiàn)電動汽車的安全可靠充電，成為本領(lǐng)域亟待解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種電動汽車及其電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，以在不增加硬件成本的前提下，實(shí)現(xiàn)電動汽車的安全可靠充電。
[0006]一種電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，包括電能輸入端分別連接動力電池組的電能輸出端的控制電路、功率模塊和驅(qū)動電路模塊，其中，所述功率模塊的電能輸出端連接交流電機(jī)，所述功率模塊的控制信號輸入端通過所述驅(qū)動電路模塊與所述控制電路相連，此外:
[0007]所述功率模塊的電能輸出端還與所述動力電池組的電能輸入端相連；
[0008]所述功率模塊的電能輸入端還與外部電源的電能輸出端相連；
[0009]所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括連接于所述功率模塊的電能輸出端與所述動力電池組的電能輸入端之間的第一開關(guān)、隔離變壓器、整流管、輸出濾波電感和輸出整流電容，連接于所述動力電池組的電能輸出端與所述功率模塊的電能輸入端之間的第二開關(guān)，連接于所述功率模塊的電能輸出端與所述交流電機(jī)的電能輸入端之間的第三開關(guān)，以及連接于所述外部電源的電能輸出端與所述功率模塊的電能輸入端之間的第四開關(guān)。
[0010]可選地，所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括:與所述功率模塊的電能輸入端相連的預(yù)充電電路。
[0011]其中，所述預(yù)充電電路包括預(yù)充電電阻和第五開關(guān)，所述預(yù)充電電阻和所述第五開關(guān)相串聯(lián)后并聯(lián)在所述第四開關(guān)兩端。
[0012]可選地，所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括:分別與所述預(yù)充電電路的控制信號輸入端及所述功率模塊相連的預(yù)充電控制器。
[0013]可選地，所述預(yù)充電控制器還與所述控制電路相連；所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)均為可控開關(guān)；所述控制電路還分別與所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)的控制信號輸入端相連。
[0014]可選地，所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括:與所述預(yù)充電控制器相連的報(bào)警器。
[0015]可選地，所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括:與所述控制電路相連的報(bào)警器。
[0016]可選地，所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括:與所述控制電路相連的顯示器。
[0017]其中，所述功率模塊為智能功率模塊IPM。
[0018]—種電動汽車，包括上述任一種電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。
[0019]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型將電動汽車的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)復(fù)用為充電系統(tǒng)使用，由于所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中的功率模塊具有較大的功率容量，足以滿足所述充電系統(tǒng)對大容量功率模塊的需求，且所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的安全性能都經(jīng)過了國家認(rèn)證機(jī)關(guān)的嚴(yán)格測試，因此，本實(shí)用新型在不增加硬件成本的前提下，提升了電動汽車充電系統(tǒng)的安全可靠性。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的一種電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種電動汽車充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的又一種電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖(圖1-4中的箭頭方向表示信號流向)，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0026]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，以在不增加硬件成本的前提下，實(shí)現(xiàn)電動汽車的安全可靠充電，包括電能輸入端分別連接動力電池組100的電能輸出端的控制電路101、功率模塊102和驅(qū)動電路模塊103，其中，功率模塊102的電能輸出端連接交流電機(jī)104，功率模塊102的控制信號輸入端通過驅(qū)動電路模塊103與控制電路101相連，此外為將所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)復(fù)用為充電控制系統(tǒng)，還應(yīng)設(shè)置:
[0027]功率模塊102的電能輸出端還與動力電池組100的電能輸入端相連；
[0028]功率模塊102的電能輸入端還與外部電源105的電能輸出端相連；
[0029]所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)還包括連接于功率模塊102的電能輸出端與動力電池組100的電能輸入端之間的第一開關(guān)106、隔離變壓器107、整流管108、輸出濾波電感109和輸出整流電容110，連接于動力電池組100的電能輸出端與功率模塊102的電能輸入端之間的第二開關(guān)111，連接于功率模塊102的電能輸出端與交流電機(jī)104的電能輸入端之間的第三開關(guān)112，以及連接于外部電源105的電能輸出端與功率模塊102的電能輸入端之間的第四開關(guān)113。
[0030]本實(shí)施例將電動汽車的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)復(fù)用為充電系統(tǒng)使用，由于所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中的功率模塊具有較大的功率容量，足以滿足所述充電系統(tǒng)對大容量功率模塊的需求，且所述電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的安全性能都經(jīng)過了國家認(rèn)證機(jī)關(guān)的嚴(yán)格測試，因此，本實(shí)施例在不增加硬件成本的前提下，提升了電動汽車充電系統(tǒng)的安全可靠性。
[0031]為了清楚的描述本實(shí)施例所述的技術(shù)方案，下面結(jié)合現(xiàn)有的電動汽車充電系統(tǒng)和現(xiàn)有的電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的特性，對本技術(shù)方案進(jìn)行詳述。
[0032]參見圖2，現(xiàn)有的電動汽車充電系統(tǒng)包括控制電路201、驅(qū)動電路模塊202和功率模塊203及其他輔助器件，其中:控制電路201、驅(qū)動電路模塊202和功率模塊203均由外部電源204供電；功率模塊203連接動力電池組205的電能輸入端，并通過驅(qū)動電路模塊202接入控制電路201，用于在控制電路201的控制下對動力電池組205供電；所述輔助器件包括連接于功率模塊203與動力電池組205的電能輸入端之間的隔離變壓器206、整流管207、輸出濾波電感208和輸出整流電容209 ;此外，當(dāng)外部電源204為220V/50Hz的交流電時(shí)，所述輔助器件還包括連接于外部電源204與功率模塊203之間的輸入整流模塊210。
[0033]現(xiàn)有的電動汽車充電系統(tǒng)的工作原理為:控制電路201給出充電信號到驅(qū)動電路模塊202，驅(qū)動電路模塊202通過控制功率模塊203中的功率管的通斷來控制功率模塊203的電能輸出，功率模塊203輸出的交流電經(jīng)過隔離變壓器206、整流管207、輸出濾波電感208和輸出整流電容209處理后，轉(zhuǎn)換成直流電提供給動力電池組205進(jìn)行充電；同時(shí)，控制電路201獲取各種信號(包括功率模塊203和動力電池組205的反饋信號)，實(shí)現(xiàn)充電過程的閉環(huán)控制。
[0034]現(xiàn)有的電動汽車充電系統(tǒng)的不足之處在于:功率模塊203的輸出功率一般在
2.5kff?1kW左右，而功率模塊203進(jìn)行大電流工作的時(shí)間長達(dá)5h甚至更多，這對功率模塊203的容量要求比較大；以額定功率為2.5kff的功率模塊203為例，其容量至少應(yīng)為3kW，否則長時(shí)間的大功率應(yīng)用，功率模塊203容易發(fā)熱，將可能出現(xiàn)功率模塊203中功率管高溫爆炸的情況。換句話說，要想提高電動汽車充電系統(tǒng)的安全可靠性，就要保證功率模塊203具有足夠大的功率容量，但是大容量、高可靠性的功率模塊203造價(jià)非常高，這大大增加了電動汽車的生產(chǎn)成本和銷售價(jià)格，不利于電動汽車的普及。
[0035]參見圖3，現(xiàn)有的電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)包括控制電路301、驅(qū)動電路模塊302和功率模塊303，其中:控制電路301、驅(qū)動電路模塊302和功率模塊303均由動力電池組304供電；功率模塊303連接交流電機(jī)305的電能輸入端，并通過驅(qū)動電路模塊302接入控制電路301，用于在控制電路301的控制下驅(qū)動交流電機(jī)305運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0036]所述電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理為:控制電路301給出電機(jī)驅(qū)動信號到驅(qū)動電路模塊302，驅(qū)動電路模塊302通過控制功率模塊303中功率管的通斷來控制功率模塊303驅(qū)動交流電機(jī)305運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)，控制電路301獲取各種信號(前進(jìn)信號、后退信號、剎車信號、油門信號、電鑰匙信號，以及電機(jī)轉(zhuǎn)速、電池電壓、電機(jī)電流、系統(tǒng)溫度等反饋信號)