[發明專利]使用電動機驅動系統的多輸入充電系統和方法

在審

• 申請號: 201911126015.1
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN111791728A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 全宰德;金重輝
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: B60L53/24
• 分類號: B60L53/24;B60L53/62;B60L58/12;H01M10/44
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;熊劍

一種使用電動機驅動系統的多輸入充電系統和方法，該系統和方法可以防止在通過電動機的中性點接收外部充電電力并給電池充電的過程中，電動機中的繼電器熔接或切斷以及設置在充電電力輸入級中的中性點電容器的損壞。

技術領域

本發明涉及一種使用電動機驅動系統的多輸入充電系統和方法，更具體地，涉及這樣一種使用電動機驅動系統的多輸入充電系統和方法，其可以防止在通過電動機的中性點接收外部充電電力并使用充電電力給電池充電的過程中，電動機中的繼電器熔接或切斷(fusing or cutting)以及包括在充電電力輸入級中的中性點電容器的損壞。

背景技術

通常，電動車輛或插電式混合動力車輛將從外部充電設備提供的電力轉換成適合于對設置在其中的電池進行充電的狀態，并將轉換后的電力提供給電池以對電池進行充電。

例如，已經制造了用于快速充電的常規充電設備，使得其輸出400V的單一電壓，但是用于車輛的電池傾向于需要800V或更高的電壓以提高效率和行駛里程。因此，盡管快速充電設備仍提供400V的充電電壓，但是由于電池具有800V或更高的電壓規格，因此需要用于對由外部充電設備提供的電壓進行升壓的升壓轉換器來對車輛中使用的電池進行充電。

然而，用于將400V升壓至800V的大容量升壓轉換器非常笨重且昂貴，并且因此，該升壓轉換器難以包含在車輛中，并且可能導致車輛價格上漲。

因此，已經提出了一種新技術，該新技術是使用逆變器轉換通過電動機的中性點提供的外部充電電力，然后將轉換后的電力提供給電池以對電池充電的新技術，該新充電技術能夠將已構造為現有基礎設施并提供相對較低的充電電壓的充電設備的電壓提高到高電壓，而無需額外的設備和額外的成本增加，并且將提升的電壓提供給現有技術中的電池。根據該提出的技術，當由充電設備提供的直流電壓具有能夠對電池充電的水平時，可以將由充電設備提供的直流電壓直接施加到電池，并且當由充電設備提供的直流電壓低于電池電壓時，可以使用根據構成電動機的線圈的電感和逆變器的開關元件來提高充電設備的直流電壓，并且將直流電壓施加到電池上。

在該傳統技術中，使用了多個繼電器，該多個繼電器用于根據由外部充電設備提供的電壓水平來確定提供充電電力的路徑，并且將用于穩定電壓的電容器附加地應用于充電電力輸入級。

因此，為了穩定地將常規技術應用于電池充電，需要用于檢查多個繼電器是否有故障并防止在充電過程中損壞附加電容器的多種技術。

在本部分中公開的內容僅是為了增強對本發明的一般背景技術的理解，而不應被認為是這些內容構成本領域技術人員已知的現有技術的承認或任何形式的暗示。

發明內容

根據本發明，使用電動機驅動系統的多輸入充電系統可以包括：電池；逆變器，用于接收存儲在電池中的直流電，將直流電轉換為三相交流電，并在電動機驅動模式下輸出三相交流電；電動機，利用從逆變器輸出的三相交流電來產生轉矩；主繼電器，具有連接到電池的第一端子和連接到逆變器的第二端子；第一繼電器，具有連接到主繼電器的第二端子的第一端子；中性點電容器，連接到第一繼電器的第二端子；第二繼電器，連接在中性點電容器和電動機的中性點之間；第三繼電器，具有連接到中性點電容器的第一端子和連接到輸入外部充電電力的充電電力輸入級的第二端子；和控制器，用于當在不驅動電動機的狀態下開始對電池充電的充電模式時，基于輸入到充電電力輸入級的外部充電電力的電壓水平來診斷第一繼電器或第二繼電器的故障，然后使第三繼電器短路，從而將外部充電電力提供給電池以對電池進行充電。

在本發明的一方面，當充電模式開始并且外部充電電力的電壓水平為能夠對電池充電的水平時，控制器可以使主繼電器短路，診斷第一繼電器的故障，使第一繼電器短路，然后使第三繼電器短路，以對電池進行充電。