CN114454776A - 用于电动车辆的驱动电路及充放电方法 - Google Patents

用于电动车辆的驱动电路及充放电方法 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了一种用于电动车辆的驱动电路及充放电方法，在驱动电路处于放电阶段时，驱动电路中的第一电池组、第二电池组和第三电池组可以并联连接，以为电机供电驱动电机，在驱动电路处于放电阶段时，驱动电路中的第一电池组、第二电池组和第三电池组可以串联连接，使得充电设备可以采用高电压为驱动电路充电，提高了驱动电路的充电效率。

Description

用于电动车辆的驱动电路及充放电方法
本申请是分案申请，原申请的申请号是202010192927.5，原申请日是2020年03月18日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请实施例涉及电动车辆技术，尤其涉及一种用于电动车辆的驱动电路及充放电方法。
背景技术
随着电池技术的发展，电动车辆日益增多。外界的充电设备在为电动车辆中的电池充电后，电池可以驱动电动车辆的电机运转，且电池还可以为电动车辆中的空调、加热器等负载进行供电。因此，作为电动车辆中的核心的电池的电路连接设计尤为重要。
图1为现有技术中的电动车辆中的驱动电路的结构示意图一。图1中的驱动电路包括三组并联的电池组，电池组A、电池组B和电池组C，每个电池组包括多个串联的直流电池单元，且每个直流电池单元并联一个逆变器。在电动车辆运行时，直流电池单元生成直流电流，直流电流经逆变器可以逆变为交流电流，每个电池组生成的交流电流为三相电机的一相电路供电。另外，在电动车辆充电过程中，外界的充电设备可以通过开关S2′与每个电池组连接，以为电池组进行充电。
现有技术中的驱动电路中三个电池组并联设置，电动车辆的充电速度慢，充电效率低。
发明内容
本申请实施例提供一种用于电动车辆的驱动电路及充放电方法，能够提高驱动电路的充电效率。
第一方面，本申请实施例提供一种用于电动车辆的驱动电路，包括：第一电池组、第二电池组、第三电池组、第一开关、第二开关、第三开关和开关组。其中，所述第一电池组的第一端通过所述第一开关与电机的第一相连接，所述第二电池组的第一端通过所述第二开关与所述电机的第二相连接，所述第三电池组的第一端通过所述第三开关与所述电机的第三相连接；在处于充电阶段时，在所述开关组的作用下，所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组串联连接，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关均处于断开状态；在处于放电阶段时，在所述开关组的作用下，所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组并联连接，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关均处于闭合状态。
本申请实施例中，在驱动电路处于放电阶段时，驱动电路中的第一电池组、第二电池组和第三电池组可以并联连接，以为电机供电驱动电机，在驱动电路处于放电阶段时，驱动电路中的第一电池组、第二电池组和第三电池组可以串联连接，使得充电设备可以采用高电压为驱动电路充电，提高了驱动电路的充电效率。
其中，开关组可以包括至少一个开关，其中开关组的设置方式可以包括如下四种：
第一种方式，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关。其中，所述第一电池组的第一端与第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与所述充电设备的正极连接，所述第二电池组的第一端所述第五开关的第二端连接，所述第五开关的第一端与第三电池组的第一端连接，所述第一电池组的第二端与所述第二电池组的第二端连接，所述第二电池组的第二端与第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第三电池组的第二端连接，所述第三电池组的第二端与第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接。
第二种方式，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关。其中，第三电池组的第一端与第四开关的第一端连接，第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，第三电池组的第二端与第二电池组的第二端连接，第二电池组的第一端与第五开关的第二端连接，第五开关的第一端与第一电池组的第一端连接，第一电池组的第二端与第六开关的第一端连接，第六开关的第二端与第二电池组的第二端连接，第一电池组的第二端还与第七开关的第一端连接，第七开关的第二端用于与充电设备的负极连接。
第三种方式，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关。其中，第二电池组的第一端与第四开关的第一端连接，第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，第二电池组的第二端分别与第一电池组的第二端、第六开关的第一端连接，第六开关的第二端与第三电池组的第二端连接，第三电池组的第一端与第五开关的第二端连接，第五开关的第一端与第一电池组的第一端接连，第三电池组的第二端还与第七开关的第一端连接，第七开关的第二端用于与充电设备的负极连接。
第四种方式，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关。其中，第二电池组的第一端与第四开关的第一端连接，第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，第二电池组的第二端分别与第三电池组的第二端、第六开关的第一端连接，第六开关的第二端与第一电池组的第二端连接，第一电池组的第一端与第五开关的第一端连接，第五开关的第二端与第三电池组的第一端接连，第一电池组的第二端还与第七开关的第一端连接，第七开关的第二端用于与充电设备的负极连接。
应理解，在上述四种开关组可能实现的方式中，在驱动电路处于充电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于闭合状态以及所述第六开关处于断开状态，在驱动电路处于放电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于断开状态以及所述第六开关处于闭合状态。
本申请实施例中，可以通过开关组中的第四开关、第五开关、第七开关的连接方式，或者调整第六开关的位置设置，均可以达到在驱动电路处于充电阶段时第一电池组、第二电池组和第三电池组是串联连接，以及，在驱动电路处于放电阶段时第一电池组、第二电池组和第三电池组是并联连接的目的，进而提高驱动电路的充电效率。
在一种可能的实现方式中，在上述实施例的基础上，本申请实施例中还增加了能够为电动车辆中的高压负载供电的单元，进而达到为电动车辆中的高压负载进行充电的目的。其中，所述第一电池组中包括N+1个电池单元，所述第二电池组和所述第三电池组中均包括N个电池单元，其中，N为大于1的整数；其中，所述第一电池组中的目标电池单元的正极与直流/直流DC/DC变换器的第一端连接，所述目标电池单元的负极与所述DC/DC变换器的第二端连接，所述DC/DC变换器还与负载连接，所述目标电池单元为所述N+1个电池单元中的任意一个电池单元。应理解，第一电池组中包括的第N+1个电池单元，以及与该电池单元连接的DC/DC变换器即是为电动车辆中的高压负载供电的单元。
可选的，所述目标电池单元中的直流电源的正极分别与所述DC/DC变换器的第一端，以及所述目标电池单元中的逆变器的第一端连接，所述目标电池单元中的直流电源的负极分别与所述DC/DC变换器的第二端，以及所述目标电池单元中的逆变器的第二端连接。所述逆变器为H桥逆变器。
其中，目标电池单元的设置位置可以设置在第一电池组的第一端的位置处、第一电池组的第二端的位置处，或第一电池组的中间位置处。其中，当目标电池单元设置在第一电池组的第一端的位置处时，目标电池单元中的逆变器的第二端与相邻的电池单元中的逆变器的第一端连接，目标电池单元中的逆变器的第一端通过第一开关与电机的第一相连接。当目标电池单元设置在第一电池组的第二端的位置处时，目标电池单元中的逆变器的第一端与相邻的电池单元中的逆变器的第二端连接，目标电池单元中的逆变器的第二端与第二电池组的第二端连接。以及，当目标电池单元设置在第一电池组的中间位置处时，目标电池单元中的逆变器的第一端与相邻的电池单元中的逆变器的第二端连接，目标电池单元中的逆变器的第二端与另一相邻的电池单元中的逆变器的第一端连接。
本申请实施例中，在电池组中设置目标电池单元，该目标电池单元与DC/DC变换器以及电动车辆中的高压负载连接。其中，在驱动电路处于充电阶段时，DC/DC变换器闭锁，即旁路DC/DC变换器以及高压负载，使得充电设备可以采用高电压为三个电池组中的3N+1个电池单元充电。在驱动电路处于放电阶段时，目标电池单元中的逆变器闭锁，即旁路该目标电池单元，DC/DC变换器可以将目标电池单元输出的低电压转化为高电压为高压负载充电，且使得第一电池组、第二电池组和第三电池组的放电电压相等，可以保证电机的每一相的均衡供电。
第二方面，本申请实施例提供一种应用于上述第一方面提供的驱动电路的充放电方法，包括：在处于放电阶段时，控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关闭合，且控制所述开关组，使得所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组为并联连接；在处于充电阶段时，控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关断开，且控制所述开关组，使得所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组为串联连接。
在一种可能的实现方式中，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关；所述第一电池组的第一端与第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与所述充电设备的正极连接，所述第二电池组的第一端所述第五开关的第二端连接，所述第五开关的第一端与第三电池组的第一端连接，所述第一电池组的第二端与所述第二电池组的第二端连接，所述第二电池组的第二端与第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第三电池组的第二端连接，所述第三电池组的第二端与第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接；或者，
第三电池组的第一端与第四开关的第一端连接，第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，第三电池组的第二端与第二电池组的第二端连接，第二电池组的第一端与第五开关的第二端连接，第五开关的第一端与第一电池组的第一端连接，第一电池组的第二端与第六开关的第一端连接，第六开关的第二端与第二电池组的第二端连接，第一电池组的第二端还与第七开关的第一端连接，第七开关的第二端用于与充电设备的负极连接；或者，
第二电池组的第一端与第四开关的第一端连接，第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，第二电池组的第二端分别与第一电池组的第二端、第六开关的第一端连接，第六开关的第二端与第三电池组的第二端连接，第三电池组的第一端与第五开关的第二端连接，第五开关的第一端与第一电池组的第一端接连，第三电池组的第二端还与第七开关的第一端连接，第七开关的第二端用于与充电设备的负极连接；或者，
第二电池组的第一端与第四开关的第一端连接，第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，第二电池组的第二端分别与第三电池组的第二端、第六开关的第一端连接，第六开关的第二端与第一电池组的第二端连接，第一电池组的第一端与第五开关的第一端连接，第五开关的第二端与第三电池组的第一端接连，第一电池组的第二端还与第七开关的第一端连接，第七开关的第二端用于与充电设备的负极连接。
在处于放电阶段时，控制所述开关组为：控制所述第四开关、所述第五开关和所述第七开关断开，以及控制所述第六开关闭合；在处于充电阶段时，控制所述开关组为：控制所述第四开关、所述第五开关和所述第七开关闭合，以及控制所述第六开关断开。
在一种可能的实现方式中，所述第一电池组中包括N+1个电池单元，所述第二电池组和所述第三电池组中均包括N个电池单元，其中，N为大于1的整数，所述第一电池组中的目标电池单元的正极与直流/直流DC/DC变换器的第一端连接，所述目标电池单元的负极与所述DC/DC变换器的第二端连接，所述DC/DC变换器还与负载连接，所述方法还包括：在处于所述放电阶段时，控制目标电池单元中的逆变器闭锁，所述目标电池单元为所述N+1个电池单元中的任意一个电池单元；在处于所述充电阶段时，控制所述直流/直流DC/DC变换器闭锁，且为所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组的3N+1个电池单元充电。
本申请实施例中的各种可能的实现方式的技术效果可以参照上述第一方面的技术效果，在此不做赘述。
在一种可能的实现方式中，为了保证驱动电路中的电池单元的充电均匀，提供了一种对电池单元进行循环充电的方法。其中具体包括：控制所述3N+1-M个电池单元中的逆变器闭锁，以为所述3N+1-N个电池单元中M个电池单元充电，其中，M为大于1且小于3N+1的整数；检测所述M个电池单元的荷电量；若所述M个电池单元中的第一电池单元的荷电量大于或等于荷电量阈值，则控制所述第一电池单元中的逆变器闭锁，且控制所述3N+1-M个电池单元中的第二电池单元的逆变器开锁。
本申请实施例中在驱动电路处于充电阶段时，还可以控制驱动电路中的电池单元循环充电，以保证充电的均匀性，其而采用该种循环充电的方式为驱动电路充电时，可以采用具备不同电压等级的充电设备进行充电，对充电设备的选择范围广。
第三方面，本申请实施例提供一种应用于第一方面提供的驱动电路的充放电控制电路，包括：在处于放电阶段时，处理器，用于控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关闭合，且控制所述开关组，使得第一电池组、第二电池组和第三电池组为并联连接；在处于充电阶段时，所述处理器，还用于控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关断开，且控制所述开关组，使得所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组为串联连接。
在一种可能的实现方式中，在处于放电阶段时，所述处理器，具体用于控制所述第四开关、所述第五开关和所述第七开关断开，以及控制所述第六开关闭合。在处于充电阶段时，所述处理器，具体用于控制所述第四开关、所述第五开关和所述第七开关闭合，以及控制所述第六开关断开。
在一种可能的实现方式中，所述第一电池组中包括N+1个电池单元，所述第二电池组和所述第三电池组中均包括N个电池单元，其中，N为大于1的整数，所述第一电池组中的目标电池单元的正极与直流/直流DC/DC变换器的第一端连接，所述目标电池单元的负极与所述DC/DC变换器的第二端连接，所述DC/DC变换器还与负载连接。
在处于所述放电阶段时，所述处理器，还用于控制目标电池单元中的逆变器闭锁，所述目标电池单元为所述N+1个电池单元中的任意一个电池单元。在处于所述充电阶段时，所述处理器，还用于控制所述直流/直流DC/DC变换器闭锁，且为所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组的3N+1个电池单元充电。
在一种可能的实现方式中，所述处理器，还用于控制所述3N+1-M个电池单元中的逆变器闭锁，以为所述3N+1-N个电池单元中M个电池单元充电，其中，M为大于1且小于3N+1的整数；检测所述M个电池单元的荷电量；若所述M个电池单元中的第一电池单元的荷电量大于或等于荷电量阈值，则控制所述第一电池单元中的逆变器闭锁，且控制所述3N+1-M个电池单元中的第二电池单元的逆变器开锁。
第四方面，本申请实施例提供一种驱动电路的充放电装置，所述驱动电路的充放电装置上存储有计算机程序，在所述计算机程序被所述驱动电路的充放电装置执行时，实现如上述第二方面以及各可能实现的方面所述的驱动电路的充放电方法。
本申请实施例提供的驱动电路的充放电装置、驱动电路的充放电控制电路与上述驱动电路的充放电方法实现的原理和技术效果类似，在此不作赘述。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被运行时，实现如上述第二方面以及各可能实现的方面所述的方法。
第六方面，本申请实施例提供一种车载电机驱动装置，包括：如上述第二方面以及各可能实现的方面的驱动电路，以及上述第三方面的驱动电路的充放电控制电路或上述第四方面的驱动电路的充放电装置。
第七方面，本申请实施例提供一种车辆，包括：如上述第六方面所述车载电机驱动装置。
本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路及充放电方法，在驱动电路处于放电阶段时，驱动电路中的第一电池组、第二电池组和第三电池组可以并联连接，以为电机供电驱动电机，在驱动电路处于放电阶段时，驱动电路中的第一电池组、第二电池组和第三电池组可以串联连接，使得充电设备可以采用高电压为驱动电路充电，提高了驱动电路的充电效率。
附图说明
图1为现有技术中的电动车辆中的驱动电路的结构示意图一；
图2为本申请实施例提供的电动车辆的结构示意图一；
图3为本申请实施例提供的电动车辆的结构示意图二；
图4为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的应用场景示意图；
图5为现有技术中电动车辆中的驱动电路的结构示意图二；
图6为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路中的逆变器的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图一；
图8为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图二；
图9为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图三；
图10为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图四；
图11为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图五；
图12为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图六；
图13为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图七；
图14为本申请实施例提供的驱动电路的充放电方法的流程示意图；
图15为本申请实施例提供的电池单元循环充电的示意图。
附图标记说明：
10-第一电池组；
20-第二电池组；
30-第三电池组；
S1-第一开关；
S2-第二开关；
S3-第三开关；
S′-开关组；
S4-第四开关；
S5-第五开关；
S6-第六开关；
S7第七开关。
具体实施方式
为了更为方便地理解本申请实施例中提供的用于电动车辆的驱动电路，下面首先结合图2对电动车辆的结构进行介绍。图2为本申请实施例提供的电动车辆的结构示意图一。为了保证电动车辆的正常行驶，电动车辆上可以设置多个电子控制单元(electroniccontrol unit，ECU)，也成为“行车电脑”，是电动车辆专用的微机控制器，如发送机***中设置的ECU可以用于控制发动机工作。随着电动车辆的电子化的发展，ECU逐渐深入电动车辆的各个***，如防抱死制动***、电机驱动***、安全气囊***等，以及车身安全、娱乐、网络、传感器控制***等。
示例性的，ECU应用在变速箱***中即成为变速箱控制器TCU，ECU应用在混动***中即成为混动控制器HCU，ECU应用在电机驱动***中即成为电机控制器MCU，ECU应用在电池***中即成为电池控制器BMS，ECU应用在车身***中即成为车身控制器VCU。应理解的，ECU一般由中央处理器(central processing unit，CPU)、存储器(ROM/RAM)、输入输出接口(I/O)、模数转换器、以及驱动、整流等集成电路组成。ECU用于获取电动车辆各***中的信息，以及对获取的信息进行分析，以控制电动车辆执行对应的动作。示例性的，如MCU可以控制电机驱动***中的驱动电路为电机进行供电，以驱动电机运行。如图2示例性的示出了电动车辆中可以包括TCU、HCU、MCU、BMS、VCU等。
随着电动车辆中控制器的发展，域控制器(domain control unit，DCU)甚至是多域控制器(multi domain controller，MDC)应运而生。根据电动车辆电子部件的功能可以将整车划分为动力总成、车辆安全、车身电子、智能座舱和智能驾驶等多个域，利用处理能力更强的多核CPU/GPU的域控制器或多域控制器集中地控制每个域，取代上述图2中的分布式ECU控制的结构，在统一集中控制的前提下，能够减少布局的ECU的数量。图3为本申请实施例提供的电动车辆的结构示意图二。如图3所示，电动车辆中分为动力总成、车辆安全、车身电子、智能座舱和智能驾驶等几个域，每个域可以通过DCU进行控制。或者，图3中电动车辆划分的多个域可以通过处理能力更强的MDC进行统一控制。
图4为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的应用场景示意图。如图4所示，在电动车辆的动力总成所属的域中，包括电动车辆中的电机和驱动电路。其中，驱动电路可以借助外界的充电设备进行充电，且驱动电路可以为电机进行放电，以驱动电机运行带动电动车辆的运动。其中，充电设备例如充电设备、便携式充电器等。作为电动车辆的驱动电路，充放电速度快、且保证充电安全至关重要。
图5为现有技术中电动车辆中的驱动电路的结构示意图二。如图5所示，多个低压直流电池单元串联连接形成一个电池整体，以提供400V的直流电压为三相全桥逆变器供电，进而驱动电动车辆中的电机。其中，三相全桥逆变器用于将直流电压转换为三相交流电压为电机及进行充电。另，电动车辆上的其他高压负载，如空调、加热器等设备与多个低压直流电池单元的直流母线连接，多个低电压的直流电池单元串联形成400V的直流电压可以直接为其他负载供电。另，在驱动电路处于充电阶段时，该多个低电压的直流电池单元串联结构还可以通过充电端口与充电设备连接，以实现充电设备为该多个低电压的直流电池单元的充电。应理解，每个低压直流电池单元的电压可以为50V。
图5中的多个低压直流电池单元为串联连接，在一个电池单元发生故障时，该驱动电路发生故障，进而导致电动车辆的故障，驱动电路的充放电的安全性低。
为了解决图5中的驱动电路充放电安全性低的问题，现有技术中还提供了一种驱动电路，具体见图1。该驱动电路中包括三组并联的电池组，每个电池组包括多个串联的直流电池单元，且每个直流电池单元并联一个逆变器。在电动车辆运行时，控制开关S1′闭合、开关S2′打开，直流电池单元生成直流电流，直流电流经逆变器可以逆变为交流电流，每个电池组生成的交流电流为三相电机的一相电路供电。另外，在电动车辆充电过程中，控制开关S2′闭合、开关S1′打开，充电设备可以通过开关S2′与每个电池组连接，进而为驱动电路中的电池组进行充电。
在上述图1中，与每个直流电池单元并联的逆变器可以为H桥逆变器，该H桥逆变器的具体结构可以如图6所示，图6为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路中的逆变器的结构示意图，图6中的DC表示直流电压，AC表示交流电压。也就是说，H桥逆变器可以将直流电池单元输出的直流电压转换为交流电压。其中，在一个直流电池单元出现故障时，可以控制与该故障的直流电池单元并联的H桥逆变器闭锁，即旁路该故障的直流电池单元，进而不影响该故障的直流电池单元所在的电池组中其他直流电池单元的工作，提高了驱动电路的充放电的安全性。
但在图1所示的驱动电路中，三个电池组并联设置。在驱动电路处于充电阶段时，充电设备只能采用低电压，如具有200V的电压，为该驱动电路中的电池单元进行充电，导致电动车辆的充电速度慢，充电效率低。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种用于电动车辆的驱动电路，在处于放电阶段时，驱动电路中的三个电池组并联连接，充放电的安全性高，且在处于充电阶段时，驱动电路中的三个电池组串联连接，进而充电设备可以采用高电压为驱动电路充电，能够提高电动车辆的充电速度，进而提高驱动电路的充电效率。
下面结合具体的实施例对本申请实施例提供的驱动电路进行说明。下面这几个实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图7为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图一。如图7所示，本申请实施例中的驱动电路中包括：第一电池组10、第二电池组20、第三电池组30、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和开关组S′。
本申请实施例中，第一电池组10的第一端通过第一开关S1与电机的第一相连接，第二电池组20的第一端通过第二开关S2与电机的第二相连接，第三电池组30的第一端通过第三开关S3与电机的第三相连接。外界的充电设备，如充电设备，可以通过开关组S′与第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30连接。
在驱动电路处于放电阶段时，第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3均处于闭合状态，且在开关组S′的作用下，第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30并联连接。本申请实施例中，如此设置，能够使得在放电阶段时，第一电池组10为电机的第一相供电，第二电池组20为电机的第二相供电，以及第三电池组30为电机的第三相供电，进而驱动电机运行。
在驱动电路处于充电阶段时，第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3均处于断开状态，且在开关组S′的作用下，第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30串联连接。如此设置，能够在充电设备通过开关组S′与第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30连接，使得充电设备在为驱动电路充电时，可以采用高电压为驱动电路充电，提高了驱动电路的充电效率。
在驱动电路的充电、放电的过程中，本申请实施例中的电池组的连接方式可以在并联连接和串联连接之间进行切换，不仅能够提高驱动电路的充放电的安全性，还可以提高驱动电路的充电效率。
应理解，本申请实施例中的第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3可以为机械开关或电子开关。开关组S′中可以包括至少一个开关，开关组S′中的开关的类型可以与第一开关S1的类型相同。
本申请实施例中，第一电池组10中可以包括N个直流电池单元，同理的，第二电池组20和第三电池组30中也均可以包括N个直流电池单元。每个直流电池单元为低压直流电池单元，如50V。其中，在每个电池组中，每个直流电池单元还并联逆变器，逆变器可以为H桥逆变器。可选的，本申请实施例中的第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30可分别如上述图1中的电池组A、电池组B和电池组C的结构所示。对应的，在此基础上，本申请实施例中提供的驱动电路的结构可以从图7转换为图8，图8为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图二。
结合上述图8，本申请实施例中，在第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30中的一个电池单元出现故障时，可以控制与该故障的电池单元并联的H桥逆变器闭锁，即旁路该故障的电池单元，进而不影响该故障的电池单元所在的电池组中其他电池单元的正常工作，提高驱动电路的充放电的安全性。且在充电设备为驱动电路充电时，可以采用高电压为该驱动电路充电，提高了驱动电路的充电效率。示例性的，充电设备在为驱动电路充电时，可以采用400V的电压为该驱动电路充电。
本申请实施例中提供的用于电动车辆的驱动电路，在处于放电阶段时，第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30可以并联连接，以为电机供电驱动电机，在处于放电阶段时，第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30可以串联连接，使得充电设备可以采用高电压为驱动电路充电，提高了驱动电路的充电效率。
在上述实施例的基础上，下面结合图9-图13对本申请实施例中的开关组的结构和连接方式进行说明。图9为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图三。如图9所示，本申请实施例中的开关组S′包括：第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6和第七开关S7。
其中，第一电池组10的第一端与第四开关S4的第一端连接，第四开关S4的第二端用于与充电设备的正极连接，第二电池组20的第一端第五开关S5的第二端连接，第五开关S5的第一端与第三电池组30的第一端连接，第一电池组10的第二端与第二电池组20的第二端连接，第二电池组20的第二端与第六开关S6的第一端连接，第六开关S6的第二端与第三电池组30的第二端连接，第三电池组30的第二端与第七开关S7的第一端连接，第七开关S7的第二端用于与充电设备的负极连接。
基于上述连接设置，在驱动电路处于充电阶段时，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3以及第六开关S6均处于断开状态，第四开关S4、第五开关S5、第七开关S7处于闭合状态。对应的，此时的第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30是串联连接。
在驱动电路处于放电阶段时，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3以及第六开关S6均处于闭合状态，第四开关S4、第五开关S5、第七开关S7处于断开状态。对应的，此时的第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30是并联连接。
应理解，在驱动电路处于充电阶段时，图9中的开关组S′中的开关设置可以通过第五开关S5，使得第二电池组20和第三电池组30连接，进而达到第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30是串联连接的目的。值得注意的是，第二电池组20的第一端还可以与第五开关S5的第一端连接，第五开关S5的第二端与第三电池组30的第一端连接，只要能够达到在第五开关S5闭合时，第二电池组20和第三电池组30连接的目的即可，下述图10-图12中的第五开关S5的连接方式同理。
本申请实施例中，要达到“在驱动电路处于充电阶段时，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3以及第六开关S6均处于断开状态，第四开关S4、第五开关S5、第七开关S7处于闭合状态，此时的第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30是串联连接。以及，在驱动电路处于放电阶段时，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3以及第六开关S6均处于闭合状态，第四开关S4、第五开关S5、第七开关S7处于断开状态，第一电池组、第二电池组20和第三电池组30是并联连接”的目的，本申请实施例中还提供了如下三种可选的开关组S′的设置方式：
图10为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图四。如图10所示，本申请实施例中的第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6和第七开关S7还可以如下连接：
第三电池组30的第一端与第四开关S4的第一端连接，第四开关S4的第二端用于与充电设备的正极连接，第三电池组30的第二端与第二电池组20的第二端连接，第二电池组20的第一端与第五开关S5的第二端连接，第五开关S5的第一端与第一电池组10的第一端连接，第一电池组10的第二端与第六开关S6的第一端连接，第六开关S6的第二端与第二电池组20的第二端连接，第一电池组10的第二端还与第七开关S7的第一端连接，第七开关S7的第二端用于与充电设备的负极连接。
应理解，在驱动电路处于充电阶段时，图10中的开关组S′中的开关设置可以通过第五开关S5，使得第一电池组10和第二电池组20连接，进而达到第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30是串联连接的目的。
图11为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图五。如图11所示，本申请实施例中的第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6和第七开关S7还可以如下连接：
第二电池组20的第一端与第四开关S4的第一端连接，第四开关S4的第二端用于与充电设备的正极连接，第二电池组20的第二端分别与第一电池组10的第二端、第六开关S6的第一端连接，第六开关S6的第二端与第三电池组30的第二端连接，第三电池组30的第一端与第五开关S5的第二端连接，第五开关S5的第一端与第一电池组10的第一端接连，第三电池组30的第二端还与第七开关S7的第一端连接，第七开关S7的第二端用于与充电设备的负极连接。
图12为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图六。如图12所示，本申请实施例中的第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6和第七开关S7还可以如下连接：
第二电池组20的第一端与第四开关S4的第一端连接，第四开关S4的第二端用于与充电设备的正极连接，第二电池组20的第二端分别与第三电池组30的第二端、第六开关S6的第一端连接，第六开关S6的第二端与第一电池组10的第二端连接，第一电池组10的第一端与第五开关S5的第一端连接，第五开关S5的第二端与第三电池组30的第一端接连，第一电池组10的第二端还与第七开关S7的第一端连接，第七开关S7的第二端用于与充电设备的负极连接。
应理解，在驱动电路处于充电阶段时，图11和图12中的开关组S′中的开关设置可以通过第五开关S5，使得第一电池组10和第三电池组30连接，进而达到第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30是串联连接的目的。
本申请实施例中，可以通过开关组S′中的第四开关S4、第五开关S5、第七开关S7的连接方式，或者调整第六开关S6的位置设置，均可以达到在驱动电路处于充电阶段时第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30是串联连接，以及，在驱动电路处于放电阶段时第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30是并联连接的目的，进而提高驱动电路的充电效率。
在上述图1所示的驱动电路中，因为每个电池组中包含的直流电池单元均为低压直流电池单元，每个低压直流电池单元不足以为电动车辆中的高压负载供电，高压负载如空调、加热器等。本申请实施例中，在上述实施例的基础上，还增加了能够为电动车辆中的高压负载供电的单元。图13为本申请实施例提供的用于电动车辆的驱动电路的结构示意图七。应注意，图13为在图8的基础上增加了能够为电动车辆中的高压负载供电的单元，同理的，也可以在上述图9-图12的基础上增加与图8中相同的、为电动车辆中的高压负载供电的单元，进而达到为电动车辆中的高压负载进行充电的目的。
如图13所示，第一电池组10中包括N+1个电池单元，第二电池组20和第三电池组30中均包括N个电池单元，其中，N为大于1的整数。图13中虚线框中的即为一个电池单元。
第一电池组10中包括目标电池单元，目标电池单元为N+1个电池单元中的任意一个电池单元。其中，目标电池单元的正极与直流/直流DC/DC变换器的第一端连接，目标电池单元的负极与DC/DC变换器的第二端连接，DC/DC变换器还与负载连接。应理解，本申请实施例中的电池单元可以为低压直流负载的电池单元。第一电池组10中增加的目标电池单元和DC/DC变换器为电动车辆中的高压负载供电的单元。图13中点划线框中的即为目标电池单元。
其中，DC/DC变换器，用于对目标电池单元输出的电压进行升压，以升压至负载所需的充电电压。可选的，DC/DC变换器可以为升压变换器(如Boost变换器)或全桥DC/DC变换器等。示例性的，电池组中的每个电池单元的电压为50V，则DC/DC变换器可以将目标电池单元输出的50V升压至高压负载所需的电压400V，以为高压负载供电。
可以想到的是，目标电池单元也可以设置在第二电池组20或第三电池组30中，连接结构可以与上述在第一电池组10中的连接结构类似。
与上述图1中相同的，本申请实施例中的电池单元可以包括直流电源和逆变器。可选的，逆变器可以为H桥逆变器。其中，目标电池单元中的直流电源的正极分别与DC/DC变换器的第一端，以及目标电池单元中的逆变器的第一端连接，目标电池单元中的直流电源的负极分别与DC/DC变换器的第二端，以及目标电池单元中的逆变器的第一端连接。
另，驱动电路中的三个电池组中，除了目标电池单元之外的电池单元中直流电源和逆变器的连接方式为：直流电源的正极与逆变器的第一端连接，直流电源的负极与逆变器的第二端连接，具体可以见图13所示。
如图13所示，本申请实施例中的目标电池单元为编号为13的电池单元。应注意，在驱动电路处于充电阶段时，可以控制目标电池单元中的DC/DC变换器闭锁，即旁路目标电池单元中的DC/DC变换器和高压负载，使得充电设备可以采用高电压为三个电池组中的3N+1个电池单元充电。在驱动电路处于放电阶段时，可以将目标电池单元中的逆变器闭锁，旁路该目标电池单元，DC/DC变换器可以将目标电池单元输出的低电压转化为高电压为负载充电，且使得第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30的放电电压相等，进而可以保证电机的每一相的均衡供电。
可选的，本申请实施例中的目标电池单元可以设置在第一电池组10的第一端的位置处、第一电池组10的第二端的位置处，或第一电池组10的中间位置处。其中，当目标电池单元设置在第一电池组10的第一端的位置处时，目标电池单元中的逆变器的第二端与相邻的电池单元中的逆变器的第一端连接，目标电池单元中的逆变器的第一端通过第一开关S1与电机的第一相连接。当目标电池单元设置在第一电池组10的第二端的位置处时，目标电池单元中的逆变器的第一端与相邻的电池单元中的逆变器的第二端连接，目标电池单元中的逆变器的第二端与第二电池组20的第二端连接。以及，当目标电池单元设置在第一电池组10的中间位置处时，目标电池单元中的逆变器的第一端与相邻的电池单元中的逆变器的第二端连接，目标电池单元中的逆变器的第二端与另一相邻的电池单元中的逆变器的第一端连接。
本申请实施例中，在电池组中设置目标电池单元，该目标电池单元与DC/DC变换器以及电动车辆中的高压负载连接。其中，在驱动电路处于充电阶段时，DC/DC变换器闭锁，即旁路DC/DC变换器以及高压负载，使得充电设备可以采用高电压为三个电池组中的3N+1个电池单元充电。在驱动电路处于放电阶段时，目标电池单元中的逆变器闭锁，即旁路该目标电池单元，DC/DC变换器可以将目标电池单元输出的低电压转化为高电压为高压负载充电，且使得第一电池组10、第二电池组20和第三电池组30的放电电压相等，可以保证电机的每一相的均衡供电。
本申请实施例中还提供一种用于控制上述驱动电路的充放电方法。应理解，该驱动电路的充放电方法的执行主体可以为电动车辆中的电机控制器MCU，或者电动车辆中的域控制器DCU。图14为本申请实施例提供的驱动电路的充放电方法的流程示意图。如图14所示，本申请实施例中提供的驱动电路的充放电方法可以包括：
S1401，在处于放电阶段时，控制第一开关、第二开关以及第三开关闭合，且控制开关组，使得第一电池组、第二电池组和第三电池组为并联连接。
S1402，在处于充电阶段时，控制第一开关、第二开关以及第三开关断开，且控制开关组，使得第一电池组、第二电池组和第三电池组为串联连接。
上述S1401和S1402中，控制器可以确定驱动电路处于充电阶段或放电阶段。应理解，上述S1401和S1402不具有先后顺序的限定，二者是择一执行的步骤。
可选的，本申请实施例中，控制器可以检测驱动电路是否连接充电设备，以确定驱动电路处于充电阶段或放电阶段。其中，当确定驱动电路处于充电阶段或放电阶段。其中，当控制器检测到驱动电路连接充电设备时，可以确定驱动电路处于充电阶段，当控制器未检测到驱动电路未连接充电设备时，可以确定驱动电路处于放电阶段。
可选的，本申请实施例中，控制器还可以通过检测是否有输入充电电路的电流，以确定驱动电路处于充电阶段或放电阶段。其中，当控制器检测到有电流输入驱动电路时，可以确定驱动电路处于充电阶段，当控制器未检测到有电流输入驱动电路时，可以确定驱动电路处于放电阶段。
如图7或图8所示，在驱动电路处于放电阶段时，本申请实施例中可以控制第一开关、第二开关以及第三开关闭合，且控制开关组，使得第一电池组、第二电池组和第三电池组为并联连接，进而第一电池组、第二电池组和第三电池组分别为电机的第一相、第二相、第三相供电，以驱动电机运行。在驱动电路处于充电阶段时，控制第一开关、第二开关以及第三开关断开，且控制开关组，使得第一电池组、第二电池组和第三电池组为串联连接，进而充电设备可以采用高电压为串联的第一电池组、第二电池组和第三电池组充电。
如图9-图12所示，本申请实施例中的开关组中包括第四开关、第五开关、第六开关和第七开关。对应的，在驱动电路处于放电阶段时，控制器控制第一开关、第二开关以及第三开关闭合。此时，控制开关组即为：控制第四开关、第五开关和第七开关断开，以及控制第六开关闭合，进而使得第一电池组、第二电池组和第三电池组为并联连接，且第一电池组、第二电池组和第三电池组分别为电机的第一相、第二相、第三相供电，以驱动电机运行。
同理的，在驱动电路处于充电阶段时，控制第一开关、第二开关以及第三开关断开。此时，控制开关组即为：控制第四开关、第五开关和第七开关闭合，以及控制第六开关断开，进而使得第一电池组、第二电池组和第三电池组为串联连接，进而充电设备可以采用高电压为串联的第一电池组、第二电池组和第三电池组充电。
本申请实施例中，在驱动电路处于放电阶段时，可以通过控制驱动电路中的开关以及开关组，使得第一电池组、第二电池组和第三电池组可以并联为电机供电，在驱动电路处于充电阶段时，可以通过控制驱动电路中的开关以及开关组，使得第一电池组、第二电池组和第三电池组可以串联连接，进而使得充电设备可以采用高电压为驱动电路充电，以提高驱动电路的充电效率。
在上述实施例中，控制器能够控制驱动电路中的开关的闭合，使得驱动电路处于充电阶段或放电阶段时，第一电池组、第二电池组和第三电池组之间的连接结构在串联连接和并联连接之间进行切换，以实现在保证充放电的安全性的基础上，提高驱动电路的充效率。如图13所示，本申请实施例中的驱动电路还能够为电动车辆中的其他高压负载进行供电。下面对在驱动电路处于充放电阶段时，控制器对目标电池单元的控制进行说明：
在驱动电路处于放电阶段时，因为第一电池组中比第二电池组、第三电池组多个一个目标电池单元，此时若控制目标电池单元打开，则第一电池组的电压与第二电池组的电压、第三电池组的电压不相等，进而造成电机的三相充电不均衡。因此，本申请实施例中可以在驱动电路处于放电阶段时，控制目标电池单元中的逆变器闭锁，使得目标电池单元旁路于第一电池组、第二电池组和第三电池组中的其他电池单元，进而使得第一电池组的电压、第二电池组的电压和第三电池组的电压相等，能够为电机的三相提供均衡的充电电压。
在该放电阶段时，控制器还可以控制DC/DC变换器解锁，进而使得DC/DC变换器可以将目标电池单元输出的低压电压转换为高压电压，以为电动车辆中的其他高压负载，如空调、加热器等进行充电。
在驱动电路处于充电阶段时，充电设备可以为电池组中的电池单元进行充电，为了避免此时DC/DC变换器处于解锁状态时，充电设备通过目标电池单元为电动车辆中的高压负载供电的问题。本申请实施例中，可以控制DC/DC变换器闭锁，且控制目标电池单元中的逆变器解锁，即使得DC/DC变换器和电动车辆中的其他高压负载旁路于第一电池组、第二电池组和第三电池组，进而使得充电设备采用高压为第一电池组、第二电池组和第三电池组的3N+1个电池单元充电。
可选的，当驱动电路中的电池单元个数较多时，充电设备采用高压为驱动电路充电时，可能出现充电不均匀的问题。示例性的，如第一电池组中包括5个电池单元、第二电池组中包括4个电池单元、以及第三电池组中也包括4个电池单元，该驱动电路中包括13个电池单元。假设每个电池单元的电压为50V，若充电设备采用400V的电压为驱动电路充电时，电压并非是650V，能够为每个电池单元提供50V的电压，使得每个电池单元能够均匀充电，进而导致电池单元出现充电不均匀，影响驱动电路的充电效率。
本申请实施例中，为了保证驱动电路中的电池单元的充电均匀，提供了一种对电池单元进行循环充电的方法。本申请实施例中，可以根据每个电池单元所需的充电电压，以及充电设备能够提供的充电电压，确定同时进行充电的电池单元的个数M，其中M为大于1且小于3N+1的整数。示例性的，如上述的每个电池单元的电压为50V，若充电设备采用400V的电压为驱动电路充电时，确定可以同时为驱动电路中的8个电池单元进行充电。
其中，为了保证为驱动电路中的M个电池单元进行充电，本申请实施例中可以控制3N+1-M个电池单元中的逆变器闭锁，以为3N+1-N个电池单元中M个电池单元充电。示例性的，如图13所示，若确定为编号1-8的电池单元充电，则控制其他编号的电池单元中的逆变器进行闭锁。
充电设备在为M个电池单元充电的过程中，还可以检测M个电池单元的荷电量，以确定电池单元是否完成充电。应理解，控制器可以通过检测电池单元的荷电状态(state ofcharge，SOC)确定电池单元的荷电量。若确定处于充电阶段的M个电池单元中的第一电池单元的荷电量大于或等于荷电量阈值，则控制第一电池单元中的逆变器闭锁，且控制3N+1-M个电池单元中的第二电池单元的逆变器开锁。
应理解，荷电量阈值为电池单元完后充电时的荷电量，若确定第一电池单元的荷电量大于或等于荷电量阈值，则确定第一电池单元完成充电，此时可以通过控制第一电池单元的逆变器闭锁的方式，旁路第一电池单元。本申请实施例中还可以控制逆变器闭锁中的3N+1-M个电池单元中的第二电池单元的逆变器开锁，进而对第二电池单元进行充电。
可以想到的是，第一电池单元中电池单元的数量可以为至少一个，对应的，第二电池单元中的电池单元的数量也为至少一个，且第二电池单元中的电池单元的数量与第一电池单元中电池单元的数量相同。也就是说，本申请实施例中可以通过控制电池单元中的逆变器的开锁和闭锁，控制充电设备是否为电池单元进行充电，且本申请实施例中通过循环充电的方式，保证同时充电的电池单元能够均匀充电。
示例性的，图15为本申请实施例提供的电池单元循环充电的示意图。如图15中的a所示，在驱动电路处于充电阶段时，第一电池组中的电池单元、第二电池组中的电池单元、第三电池组中的电池单元处于串联连接，如第一电池组中的电池单元的个数为5个、第二电池组中的电池单元的个数为4个、第三电池组中的电池单元的个数为4个，该驱动电路中共13个电池单元串联连接。
其中，每个电池单元的电压为50V，充电设备可以提供的充电电压为400V，则确定可以同时为8个电池单元充电，可以保证电池单元的充电均匀。示例性的，如图15中的a所示。本申请实施例中可以对编号为1-8的电池单元进行充电，且控制编号为9-13的电池单元中的逆变器闭锁，以不为该编号为9-13的电池单元充电。其中，控制器若检测到编号为1的电池单元的荷电量大于或等于荷电量阈值，则确定编号为1的电池单元完成充电，此时可以控制编号为1的电池单元中的逆变器闭锁，且控制编号为9的电池单元中的逆变器解锁，进而为编号2-9的电池单元充电，以保证驱动电路充电的均匀性，如图15中的b所示。
可以想到的是，当编号为2的电池单元的荷电量大于或等于荷电量阈值，则确定编号为2的电池单元完成充电，此时可以控制编号为10的电池单元中的逆变器闭锁，且控制编号为10的电池单元中的逆变器解锁，进而为编号3-10的电池单元充电。应理解，图15中的阴影的圆圈表示正在进行充电的电池单元，无阴影的圆圈表示未充电的电池单元，灰色阴影圆圈表示已充电完成的电池单元。
应理解，如图15中的a所示，若确定编号为1和2的电池单元的荷电量均大于或等于荷电量阈值，则确定编号为1和2的电池单元完成充电，此时可以控制编号为1和2的电池单元中的逆变器闭锁，且控制编号为9和10的电池单元中的逆变器解锁，进而为编号3-10的电池单元充电。
本申请实施例中，在驱动电路处于充电阶段时，可以控制与目标电池单元DC/DC变换器闭锁，进而使得充电设备采用高压为第一电池组、第二电池组和第三电池组的3N+1个电池单元充电，在驱动电路处于放电阶段时，可以控制与目标电池单元DC/DC变换器解锁，控制目标电池单元中的逆变器闭锁，使得第一电池组的电压、第二电池组的电压和第三电池组的电压相等，能够为电机的三相提供均衡的充电电压。且本申请实施例中在驱动电路处于充电阶段时，还可以控制驱动电路中的电池单元循环充电，以保证充电的均匀性，其而采用该种循环充电的方式为驱动电路充电时，可以采用具备不同电压等级的充电设备进行充电，对充电设备的选择范围广。
本申请实施例提供一种应用于上述实施例中的驱动电路的充放电控制电路，包括：处理器。其中，在处于放电阶段时，处理器，用于控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关闭合，且控制所述开关组，使得第一电池组、第二电池组和第三电池组为并联连接；在处于充电阶段时，所述处理器，还用于控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关断开，且控制所述开关组，使得所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组为串联连接。
可选的，在处于放电阶段时，所述处理器，具体用于控制所述第四开关、所述第五开关和所述第七开关断开，以及控制所述第六开关闭合。在处于充电阶段时，所述处理器，具体用于控制所述第四开关、所述第五开关和所述第七开关闭合，以及控制所述第六开关断开。
可选的，所述第一电池组中包括N+1个电池单元，所述第二电池组和所述第三电池组中均包括N个电池单元，其中，N为大于1的整数，所述第一电池组中的目标电池单元的正极与直流/直流DC/DC变换器的第一端连接，所述目标电池单元的负极与所述DC/DC变换器的第二端连接，所述DC/DC变换器还与负载连接。
在处于所述放电阶段时，所述处理器，还用于控制目标电池单元中的逆变器闭锁，所述目标电池单元为所述N+1个电池单元中的任意一个电池单元。在处于所述充电阶段时，所述处理器，还用于控制所述直流/直流DC/DC变换器闭锁，且为所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组的3N+1个电池单元充电。
可选的，所述处理器，还用于控制所述3N+1-M个电池单元中的逆变器闭锁，以为所述3N+1-N个电池单元中M个电池单元充电，其中，M为大于1且小于3N+1的整数；检测所述M个电池单元的荷电量；若所述M个电池单元中的第一电池单元的荷电量大于或等于荷电量阈值，则控制所述第一电池单元中的逆变器闭锁，且控制所述3N+1-M个电池单元中的第二电池单元的逆变器开锁。
本申请实施例中还提供一种驱动电路的充放电装置，其中，该驱动电路的充放电装置可以为电动车辆中的电机控制器MCU，或者电动车辆中的域控制器DCU。驱动电路的充放电装置用于执行上述实施例中的驱动电路的充放电方法。
本申请实施例提供的驱动电路的充放电装置与上述驱动电路的充放电方法实现的原理和技术效果类似，在此不作赘述。
在上述实施例中，驱动电路的充放电装置可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
本申请实施例中还提供一种车载电机驱动装置，该车载电机驱动装置可以包括上述实施例中的驱动电路，以及上述驱动电路的充放电装置。其中，驱动电路的充放电装置可以控制驱动电路为电动车辆中的电机供电，以驱动电机运行，或者驱动电路的充放电装置可以控制驱动电路进行充电。
本申请实施例还提供一种电动车辆，该车辆中包括上述所述的车载电机驱动装置。
本申请实施例中的车载电机驱动装置、电动车辆中驱动电路，以及驱动电路的充放电装置与上述实施例中实现的原理和技术效果类似，在此不作赘述。
本申请实施例中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。
可以理解的是，在本申请实施例的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请实施例的实施例的范围。
可以理解的是，在本申请实施例的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (16)

1.一种用于电动车辆的驱动电路，其特征在于，包括：第一电池组、第二电池组、第三电池组、第一开关、第二开关、第三开关和开关组；
所述第一电池组的第一端通过所述第一开关与电机的第一相连接，所述第二电池组的第一端通过所述第二开关与所述电机的第二相连接，所述第三电池组的第一端通过所述第三开关与所述电机的第三相连接；所述第一电池组中包括目标电池单元，所述目标电池单元包括直流电源和逆变器；
所述第一电池组中的目标电池单元中的直流电源的正极分别与直流/直流DC/DC变换器的第一端，以及所述目标电池单元中的逆变器的第一端连接，所述目标电池单元中的直流电源的负极分别与所述DC/DC变换器的第二端，以及所述目标电池单元中的逆变器的第二端连接，所述DC/DC变换器还与负载连接；
在处于充电阶段时，在所述开关组的作用下，所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组串联连接，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关均处于断开状态；所述DC/DC变换器闭锁；
在处于放电阶段时，在所述开关组的作用下，所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组并联连接，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关均处于闭合状态；所述目标电池单元中的逆变器闭锁。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关；
所述第一电池组的第一端与第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，所述第二电池组的第一端所述第五开关的第二端连接，所述第五开关的第一端与第三电池组的第一端连接，所述第一电池组的第二端与所述第二电池组的第二端连接，所述第二电池组的第二端与第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第三电池组的第二端连接，所述第三电池组的第二端与第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接；
在处于充电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于闭合状态以及所述第六开关处于断开状态，在处于放电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于断开状态以及所述第六开关处于闭合状态。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关；
所述第三电池组的第一端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，所述第三电池组的第二端与所述第二电池组的第二端连接，所述第二电池组的第一端与所述第五开关的第二端连接，所述第五开关的第一端与所述第一电池组的第一端连接，所述第一电池组的第二端与所述第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第二电池组的第二端连接，所述第一电池组的第二端还与所述第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接；
在处于充电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于闭合状态以及所述第六开关处于断开状态，在处于放电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于断开状态以及所述第六开关处于闭合状态。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关；
所述第二电池组的第一端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，所述第二电池组的第二端分别与所述第一电池组的第二端、所述第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第三电池组的第二端连接，所述第三电池组的第一端与所述第五开关的第二端连接，所述第五开关的第一端与所述第一电池组的第一端接连，所述第三电池组的第二端还与所述第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接；
在处于充电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于闭合状态以及所述第六开关处于断开状态，在处于放电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于断开状态以及所述第六开关处于闭合状态。
5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关；
所述第二电池组的第一端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，所述第二电池组的第二端分别与第三电池组的第二端、所述第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第一电池组的第二端连接，所述第一电池组的第一端与所述第五开关的第一端连接，所述第五开关的第二端与所述第三电池组的第一端接连，所述第一电池组的第二端还与所述第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接；
在处于充电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于闭合状态以及所述第六开关处于断开状态，在处于放电阶段时，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关处于断开状态以及所述第六开关处于闭合状态。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述第一电池组中包括N+1个电池单元，所述第二电池组和所述第三电池组中均包括N个电池单元，其中，N为大于1的整数，每个电池单元均包括直流电源和逆变器，所述目标电池单元为所述N+1个电池单元中的任意一个电池单元。
7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述目标电池单元中的逆变器的第一端与相邻的电池单元中的逆变器的第二端连接，所述目标电池单元中的逆变器的第二端与另一相邻的电池单元中的逆变器的第一端连接；或者，
所述目标电池单元中的逆变器的第一端与相邻的电池单元中的逆变器的第二端连接，所述目标电池单元中的逆变器的第二端与所述第二电池组的第二端连接；或者，
所述目标电池单元中的逆变器的第二端与相邻的电池单元中的逆变器的第一端连接，所述目标电池单元中的逆变器的第一端通过所述第一开关与所述电机的第一相连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述逆变器为H桥逆变器。
9.一种应用于权利要求1-8中任一项的驱动电路的充放电方法，其特征在于，包括：
在处于放电阶段时，控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关闭合，且控制所述开关组，使得所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组为并联连接；
在处于充电阶段时，控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关断开，且控制所述开关组，使得所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组为串联连接；
所述第一电池组中包括目标电池单元，所述目标电池单元包括直流电源和逆变器，所述第一电池组中的目标电池单元中的直流电源的正极分别与直流/直流DC/DC变换器的第一端，以及所述目标电池单元中的逆变器的第一端连接，所述目标电池单元中的直流电源的负极分别与所述DC/DC变换器的第二端，以及所述目标电池单元中的逆变器的第二端连接，所述DC/DC变换器还与负载连接，所述方法还包括：
在处于所述放电阶段时，控制所述目标电池单元中的逆变器闭锁；
在处于所述充电阶段时，控制所述直流/直流DC/DC变换器闭锁。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述开关组包括：第四开关、第五开关、第六开关和第七开关；所述第一电池组的第一端与第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，所述第二电池组的第一端所述第五开关的第二端连接，所述第五开关的第一端与第三电池组的第一端连接，所述第一电池组的第二端与所述第二电池组的第二端连接，所述第二电池组的第二端与第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第三电池组的第二端连接，所述第三电池组的第二端与第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接；或者，
所述第三电池组的第一端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，所述第三电池组的第二端与所述第二电池组的第二端连接，所述第二电池组的第一端与所述第五开关的第二端连接，所述第五开关的第一端与所述第一电池组的第一端连接，所述第一电池组的第二端与所述第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第二电池组的第二端连接，所述第一电池组的第二端还与所述第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接；或者，
所述第二电池组的第一端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，所述第二电池组的第二端分别与所述第一电池组的第二端、所述第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第三电池组的第二端连接，所述第三电池组的第一端与所述第五开关的第二端连接，所述第五开关的第一端与所述第一电池组的第一端接连，所述第三电池组的第二端还与所述第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接；或者，
所述第二电池组的第一端与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于与充电设备的正极连接，所述第二电池组的第二端分别与第三电池组的第二端、所述第六开关的第一端连接，所述第六开关的第二端与所述第一电池组的第二端连接，所述第一电池组的第一端与所述第五开关的第一端连接，所述第五开关的第二端与所述第三电池组的第一端接连，所述第一电池组的第二端还与所述第七开关的第一端连接，所述第七开关的第二端用于与所述充电设备的负极连接；
在处于放电阶段时，控制所述开关组为：控制所述第四开关、所述第五开关和所述第七开关断开，以及控制所述第六开关闭合；
在处于充电阶段时，控制所述开关组为：控制所述第四开关、所述第五开关和所述第七开关闭合，以及控制所述第六开关断开。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第一电池组中包括N+1个电池单元，所述第二电池组和所述第三电池组中均包括N个电池单元，其中，N为大于1的整数，所述目标电池单元为所述N+1个电池单元中的任意一个电池单元；
所述方法还包括：
在处于所述充电阶段时，为所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组的3N+1个电池单元充电。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述为所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组的3N+1个电池单元充电，包括：
控制所述3N+1-M个电池单元中的逆变器闭锁，以为所述3N+1个电池单元中M个电池单元充电，其中，M为大于1且小于3N+1的整数；
检测所述M个电池单元的荷电量；
若所述M个电池单元中的第一电池单元的荷电量大于或等于荷电量阈值，则控制所述第一电池单元中的逆变器闭锁，且控制所述3N+1-M个电池单元中的第二电池单元的逆变器开锁。
13.一种应用于权利要求1-8中任一项的驱动电路的充放电控制电路，其特征在于，包括：
在处于放电阶段时，处理器，用于控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关闭合，且控制所述开关组，使得第一电池组、第二电池组和第三电池组为并联连接；以及，
控制所述第一电池组中的目标电池单元中的逆变器闭锁；
在处于充电阶段时，所述处理器，还用于控制所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关断开，且控制所述开关组，使得所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组为串联连接；以及，
控制所述DC/DC变换器闭锁。
14.一种驱动电路的充放电装置，其特征在于，所述驱动电路的充放电装置上存储有计算机程序，在所述计算机程序被所述驱动电路的充放电装置执行时，实现如权利要求9-12中任一项所述的驱动电路的充放电方法。
15.一种车载电机驱动装置，其特征在于，包括：如权利要求1-8中任一项的驱动电路和权利要求14中驱动电路的充放电装置。
16.一种车辆，其特征在于，包括：如上述权利要求15所述车载电机驱动装置。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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