CN105291871A - 车辆驱动***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆驱动***及方法。根据本发明实施例的车辆驱动***利用转换器将向车辆内部电子部件供应电源的第二电池部的电压变换为向驱动电动机的逆变器供应电源的第一电池部的电压，在车辆启动时将经过电压变换的电源施加到逆变器的电容器对电容器进行充电。根据本发明，能够从电池***去除预充电电路，使得电池***低价格、小型化、轻量化。

Description

车辆驱动***及方法
技术领域
本发明涉及车辆驱动***及方法，尤其涉及一种对电动汽车的逆变器中包含的电容器进行预充电后驱动电动机的***及方法。
背景技术
电动汽车是能够解决未来汽车公害及能源问题的最有可能性的方案，因此对该方面的研发进展活跃。
电动汽车(ElectricalVehicle；EV)是主要利用电池电源驱动交流(AC)电动机或直流(DC)电动机而获得动力的汽车，分为纯电动汽车和混合动力电动汽车，纯电动汽是利用电池电源驱动电动机，并在电池耗尽时再充电，混合动力电动汽车是通过驱动引擎进行发电，以对电池进行充电，并利用该电池电源驱动电动机使得汽车能够移动。
并且，混合动力电动汽车可分为串联方式与并联方式，串联方式是通过发电机将引擎输出的机械能转换为电能，并将该电能供应到电池或电动机，使车辆总是通过电动机驱动汽车，是为了增加现有电动汽车的行驶距离而添加引擎和发电机的概念，并联方式能够利用电池电源使车辆移动，也能够利用引擎(汽油或柴油)驱动车辆,即并联方式采用这两种动力源，并且并联方式可以根据行驶条件同时利用引擎和电动机驱动车辆。
并且，最近电动机/控制技术也在逐渐发达，开发出了高输出、小型化以及高效率的***。随着DC电动机变换为AC电动机，输出和EV的动力性能(加速性能、最高速度)大为提高，达到与汽油汽车相比并不逊色的水准。在确保方面高输出方面通过高旋转实现电动机的轻量小型化，从而大大减少了搭载重量及体积。
并且，现在使用的电动汽车的电池已不是现有的高压(例如：约270V)电池，而是采用低电压电池(例如：48V)的轻度混合动力***。
这种采用轻度混合动力***的电动汽车具有作为电池***内切换构件的多个继电器，用于供应或切断电池里充电的电流。并且，采用轻度混合动力***的汽车电池***内包括防止逆变器的电容器(capacitor)的***等而预先对此充电的预充电(pre-charge)电路。
对低电压轻度混合动力用电池***的主要任务是低价格、小型化以及轻量化。但是，由于电池***包括预充电电路，因此阻碍电池***的低价格、小型化以及轻量化。
从而，需要探索去除电池***中预充电电路的方案。
发明内容
技术问题
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种即使没有预充电电路也能够对向电动机供应电源的逆变器的电容器进行预充电的车辆驱动***及方法。
技术方案
为达成上述目的，根据本发明一个实施例的车辆驱动***包括：逆变器，其包括电容器，利用接收到的电源驱动电动机；第一电池部，其供应驱动所述逆变器所需的电源；第二电池部，其向车辆内部的电子部件供应电源；以及转换器，其将所述第二电池部的电压变换为所述第一电池部的电压，在车辆启动时将经过电压变换的所述电源施加到所述电容器对所述电容器进行充电。
并且，根据本发明一个实施例的车辆驱动***还可以包括：控制部，其在车辆启动时测定作为第一电池部的电压的第一电压与作为所述逆变器中的电容器的电压的第二电压，并根据所述第一电压与所述第二电压之差控制所述转换器的驱动。
并且，所述控制部可以在所述第一电压与所述第二电压之差为特定值以上的情况下驱动所述转换器，将经过电压变换的所述电源施加到所述电容器对所述电容器进行充电。
并且，所述控制部在所述第一电压与所述第二电压之差不及特定值的情况下可以中断所述转换器的驱动，控制使得所述第一电池部向所述逆变器供应电源。
并且，所述第一电池部包括用于切换与所述逆变器的连接的继电器开关，所述控制部可通过将所述继电器开关变更为开启状态，以控制使得所述第一电池部向所述逆变器供应电源。
并且，所述第一电池部的电压可以高于所述第二电池部的电压。
并且，所述第一电池部可以是包含锂离子电池的电池***，所述第二电池部可以是铅酸蓄电池。
一方面，根据本发明另一实施例的车辆驱动方法包括：将向车辆内部电子部件供应电源的第二电池部的电压变换为向驱动电动机的逆变器供应电源的第一电池部的电压的步骤；以及在车辆启动时将经过电压变换的所述电源施加到所述逆变器的电容器对所述电容器进行充电的步骤。
并且，变换的所述步骤具体可以在作为所述第一电池部的电压的第一电压与作为所述电容器的电压的第二电压之差为特定值以上的情况下，将所述第二电池部的电压变换为所述第一电池部的电压。
并且，根据本发明另一实施例的车辆驱动方法还可以包括：在所述第一电压与所述第二电压之差不及特定值的情况下，控制使得所述第一电池部向所述逆变器供应电源的步骤。
技术效果
根据本发明多个实施例，即使没有另外的预充电电路也能够变换向电子部件供应电源的电池的电压，从而能够对电容器进行预充电。因此，从电池***去除预充电电路，能够实现电池***的低价格、小型化以及轻量化。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的车辆驱动***的框图；
图2为说明根据本发明一个实施例的车辆驱动方法的流程图。
附图标记说明
100：车辆驱动***110：第一电池部
113：锂离子电池115：继电器开关
120：逆变器125：电容器
130：驱动电动机140：第二电池部
145：电子部件150：转换器
160：控制部
具体实施方式
以下参照附图更加详细地说明本发明。
图1为根据本发明一个实施例的车辆驱动***的框图。如图1所示，车辆驱动***100包括第一电池部110、逆变器120、驱动电动机130、第二电池部140、电子部件145、转换器150及控制部160。
第一电池部110连接于逆变器120供应电源。并且，第一电池部110包括用于切换与逆变器120的连接的继电器开关115。另外，第一电池部110是包括由多个电池单元串联或并联连接而成的锂离子电池113的电池***。
逆变器120包括电容器125，利用第一电池部110供应的电源驱动驱动电动机130。逆变器120是将直流变换为交流或将交流变换为直流。即，逆变器120从第一电池部110接收直流电源，将接收的直流电源变换为交流电源供应给驱动电动机130。并且，逆变器120可以将再生制动时驱动电动机130发电的交流电源变换为直流电源并用此对第一电池部110进行充电。
电容器125也称作直流侧电容。电容器125比第一电池部110的充电及放电速度快，因此驱动电动机130的输出突然变化的情况下也可以确保稳定地进行供应，起到防止第一电池部110的状态突然变化的功能。
驱动电动机130是为了车辆的驱动而设置，其功能因车辆的种类而异。例如，车辆为混合动力车辆的情况下，驱动电动机130与引擎连接，车辆为电动汽车的情况下，驱动电动机130本身起到引擎的作用。
第二电池部140向车辆内部的电子部件145供应电源。第二电池部140可以是铅酸蓄电池。不仅如此，第二电池部140可以与转换器150连接，向逆变器120内的电容器125供应电源对其充电。
第一电池部110的电压比第二电池部140的电压高。例如，第一电池部110为48V，第二电池部140为12V或24V。
转换器150可以将第二电池部140的电压变换为第一电池部110的电压，并在车辆启动时将经过电压变换的电源施加到电容器对电容器进行充电。例如，第二电池部140的电压为24V，第一电池部110的电压为48V的情况下，转换器150将第二电池部140输出的电压从24V变换为48V。并且，转换器150将变换的48V电源输出到逆变器120的电容器125。
控制部160控制车辆驱动***100的整个工作。具体地，控制部160在车辆启动时测定作为第一电池部110的电压的第一电压和作为电容器125的电压的第二电压，根据第一电压与第二电压之差控制转换器150的驱动。
控制部160在第一电压与第二电压之差为特定值以上的情况下驱动转换器150，将经过电压变换的电源施加到电容器125对电容器进行充电。这里，特定值相当于能够维持电容器125稳定状态的临界电压差，例如，特定值可以是10V。如上，转换器在没有另外的预充电电路的情况下也能够对电容器125进行预充电。
并且，控制部160通过驱动转换器150使得电容器125充电，当第一电压与第二电压之差不足特定值的情况下，中断转换器150的驱动，控制使得第一电池部110向逆变器120供应电源。具体地，控制部160也可以将继电器开关115变更为开启状态，以控制使得第一电池部110向逆变器120供应电源。
如上构成的车辆驱动***100即使不另外包括预充电电路，也能够在车辆启动时预先充电电容器。因此，从电池***去除预充电电路，能够实现电池***的低价格、小型化及轻量化。
以下参照图2详细说明车辆驱动方法。图2为说明根据本发明一个实施例的车辆驱动方法的流程图。
在步骤S210中用户启动车辆时，车辆驱动***100在步骤S220中测定第一电池部110的电压即第一电压，在步骤S230中测定逆变器120内的电容器125的电压即第二电压。
然后在步骤S240中，车辆驱动***100判断第一电压与第二电压之差是否为特定值以上。如果步骤S240的结果为第一电压与第二电压之差在特定值以上，则在步骤S250中车辆驱动***100驱动转换器150，在步骤S255中加大第二电池部140的电压后施加到电容器125以对电容器125进行充电。之后，车辆驱动***100再次回归到步骤S240。
另外，在步骤S240的结果为第一电压与第二电压之差不及特定值的情况下中断转换器150的驱动，在步骤S260中，车辆驱动***100开启继电器开关115，控制使得在步骤S265中第一电源部110向逆变器120供应电源。
通过上述过程，车辆驱动***100根据第一电压与第二电压之差控制转换器150的驱动，因此即使不包括另外的预充电电路也能够在车辆启动时预先充电电容器。因此，从电池***去除预充电电路，从而能够实现电池***的低价格、小型化以及轻量化。
并且，以上对本发明的优选实施例进行图示及说明，但本发明不限定于上述特定实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员在不脱离本发明技术方案的要点的情况下可以进行多种变形实施，这种变形实施应理解为包含于本发明的技术思想或者前景。

Claims (10)

1.一种车辆驱动***，其特征在于，包括：
逆变器，其包括电容器，用于驱动电动机；
第一电池部，其向所述逆变器供应电源；
第二电池部，其向车辆内部的电子部件供应电源；以及
转换器，其将所述第二电池部的电压变换为所述第一电池部的电压，在车辆启动时将经过电压变换的所述电源施加到所述电容器对所述电容器进行充电。
2.根据权利要求1所述的车辆驱动***，其特征在于，还包括：
控制部，其在车辆启动时测定作为所述第一电池部的电压的第一电压与作为所述电容器的电压的第二电压，并根据所述第一电压与所述第二电压之差控制所述转换器的驱动。
3.根据权利要求2所述的车辆驱动***，其特征在于：
所述控制部在所述第一电压与所述第二电压之差为特定值以上的情况下驱动所述转换器，将经过电压变换的所述电源施加到所述电容器对所述电容器进行充电。
4.根据权利要求3所述的车辆驱动***，其特征在于：
所述控制部在所述第一电压与所述第二电压之差不及特定值的情况下中断所述转换器的驱动，控制使得所述第一电池部向所述逆变器供应电源。
5.根据权利要求4所述的车辆驱动***，其特征在于：
所述第一电池部包括用于切换与所述逆变器的连接的继电器开关，
所述控制部通过将所述继电器开关变更为开启状态，以控制使得所述第一电池部向所述逆变器供应电源。
6.根据权利要求1所述的车辆驱动***，其特征在于：
所述第一电池部的电压高于所述第二电池部的电压。
7.根据权利要求1所述的车辆驱动***，其特征在于：
所述第一电池部是包含锂离子电池的电池***，
所述第二电池部是铅酸蓄电池。
8.一种车辆驱动方法，其特征在于，包括：
将向车辆内部电子部件供应电源的第二电池部的电压变换为向驱动电动机的逆变器供应电源的第一电池部的电压的步骤；以及
在车辆启动时将经过电压变换的所述电源施加到所述逆变器的电容器对所述电容器进行充电的步骤。
9.根据权利要求8所述的车辆驱动方法，其特征在于：
变换的所述步骤具体是在作为所述第一电池部的电压的第一电压与作为所述电容器的电压的第二电压之差为特定值以上的情况下，将所述第二电池部的电压变换为所述第一电池部的电压。
10.根据权利要求9所述的车辆驱动方法，其特征在于，还包括：
在所述第一电压与所述第二电压之差不及特定值的情况下，控制使得所述第一电池部向所述逆变器供应电源的步骤。
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