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用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法及装置、电子设备和存储介质

申请号 CN202311809190.7 申请日 2023-12-26 公开(公告)号 CN117955400A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 深蓝探索动力科技无锡有限公司; 发明人 崔秀朋; 吴荒原;
摘要 本 申请 公开了一种用于 开关 磁阻 电机 的驱动 电路 的控制方法及装置、 电子 设备和存储介质。本申请 实施例 通过检测外部电源对于驱动电路的接入 信号 ,响应于外部电源的连接,驱动继电器断开第一至第三IGBT器件与 电池 之间的连接,以使得外部电源能够对电池进行直接或间接充电。借助于开关磁阻电机自身的驱动电路中的IGBT器件和绕组的组合来根据外部电源与电池的当前 电压 的差值计算占空比来控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开通和关断,消除了对于充电设备的规格的依赖性,能够允许使用任意充电设备通过开关磁阻电机的驱动电路来向车辆充电,大大扩展了安装有开关磁阻电机的车辆对于充电设备的兼容性,提高车辆的使用体验。
权利要求

1.一种用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法,所述驱动电路包括:分别对应于开关磁阻电机的第一至第三相绕组的第一至第三IGBT器件、第一至第三二极管、第四至第六IGBT器件、继电器和电池,其特征在于,所述控制方法包括:
检测外部电源对于所述驱动电路的接入信号
根据所述接入信号确定所述外部电源连接到所述驱动电路;
响应于所述外部电源的连接,驱动所述继电器断开各相绕组的与电池的一端连接的一端与第一至第三IGBT器件的与外部电源的一端连接的一端之间的连接;
根据所述外部电源的接入信号确定所述外部电源的施加电压
根据所述施加电压与所述电池的预设充电电压的差值控制所述第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态,以通过所述外部电源对所述电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述第一至第三IGBT器件中各自的三极管的集电极连接到所述继电器的所述一端,所述第一至第三IGBT器件中各自的三极管的发射极分别连接到第一至第三相绕组的一端,所述第一至第三相绕组的另一端连接到所述继电器的另一端和所述电池的正极,所述第五至第六IGBT器件中各自的三极管的集电极分别连接到第一至第三相绕组的所述另一端,所述第一至第三二极管的阳极连接到所述第一至第三IGBT器件中各自的三极管的发射极与所述第一至第三相绕组的所述一端的连接处,所述第一至第三二极管的阴极连接到所述第四至第六IGBT器件的各自的三极管的发射极。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,当所述施加电压等于所述电池的预设充电电压时,所述根据所述施加电压与所述第一电池的预设充电电压的差值控制所述第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态包括:
控制所述第一至第三IGBT器件处于导通状态并控制所述第四至第六IGBT器件处于关断状态;
使得所述外部电源、所述第一至第三IGBT器件以及所述第一至第三相绕组和所述电池形成回路。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,当所述施加电压大于所述第一电池的预设充电电压时,所述根据所述施加电压与所述第一电池的预设充电电压的差值控制所述第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态包括:
控制所述第一至第三IGBT器件处于导通状态并控制所述第四至第六IGBT器件处于关断状态;
使得所述外部电源、所述第一至第三IGBT器件以及所述第一至第三相绕组和所述电池形成回路;
检测所述电池的当前电压;
根据检测到的电池的当前电压计算所述第一至第三IGBT器件的第一占空比;
基于所述第一占空比控制所述第一至第三IGBT器件的开关状态。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,当所述施加电压小于所述第一电池的预设充电电压时,所述根据所述施加电压与所述第一电池的预设充电电压的差值控制所述第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态包括:
检测所述电池的当前电压;
根据检测到的电池的当前电压计算所述第一至第三IGBT器件的第二占空比;
根据所述第二占空比控制所述第一至第三IGBT器件处于导通状态并控制所述第四至第六IGBT器件处于导通状态,使得所述外部电源、所述第一至第三IGBT器件、所述第一至第三相绕组以及所述第四至第六IGBT器件组成回路以及控制所述第一至第三IGBT器件处于关断状态并控制所述第四至第六IGBT器件处于导通状态,使得所述第一至第三相绕组、所述第四至第六IGBT器件以及所述电池组成回路。
6.一种用于开关磁阻电机的驱动电路的控制装置,所述驱动电路包括:分别对应于开关磁阻电机的第一至第三相绕组的第一至第三IGBT器件、第一至第三二极管、第四至第六IGBT器件、继电器和电池,其特征在于,所述控制装置包括:
检测模,用于检测外部电源对于所述驱动电路的接入信号;
确定模块,用于根据所述接入信号确定所述外部电源连接到所述驱动电路;
驱动模块,用于响应于所述外部电源的连接,驱动所述继电器断开各相绕组的与电池的一端连接的一端与第一至第三IGBT器件的与外部电源的一端连接的一端之间的连接;
计算模块,用于根据所述外部电源的接入信号确定所述外部电源的施加电压;
制模块,用于根据所述施加电压与所述电池的预设充电电压的差值控制所述第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态,以通过所述外部电源对所述电池进行充电。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有可被处理器执行的计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一所述的控制方法。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储程序;
处理器,用于运行所述存储器中存储的所述程序,以执行如权利要求1至5中任一所述的控制方法。

说明书全文

用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法及装置、电子设备

和存储介质

技术领域

[0001] 本申请涉及开关磁阻电机技术领域,尤其涉及一种用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法及装置、电子设备和存储介质。

背景技术

[0002] 随着电机技术的发展,电机已经从最初的仅能够提供简单的机械能与电能之间的转换的设备逐渐发展为能够提供例如更高扭矩等特性并且能够适应更多工作场景的设备。近年来,已经提出了利用转子磁阻的开关磁阻电机,其由于可以利用转子磁阻不均匀分布来产生其驱动转子转动的转矩,因此在结构及工作原理方面与现有技术中的交、直流电机有很大的区别,并且因此具有结构简单、成本低、转速高、可靠性高、起动转矩大,起动电流低、效率高,损耗小等特点,目前已经逐渐成为了未来新能源电动车工程机械领域的主流趋势。
[0003] 但是安装有开关磁阻电机的车辆通常安装有电池,并且在使用一段时间后需要对电池进行充电,而充电设备通常与车辆是分离的,并且实际上在市场上存在各种规格和型号的充电设备,使得用户在需要对安装有开关磁阻电机的车辆进行充电时需要寻找专匹配的充电设备进行充电,这大大增加了用户使用上的不便性。因此,需要一种能够使得安装有开关磁阻电机的车辆使用任意充电设备对车辆中的电池进行充电的方案。发明内容
[0004] 本申请实施例提供一种用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法及装置、电子设备和存储介质,以解决现有技术中安装有开关磁阻电机的车辆充电不方便的缺陷
[0005] 为达到上述技术目的,本申请实施例提出了一种用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法,所述驱动电路包括:分别对应于开关磁阻电机的第一至第三相绕组的第一至第三IGBT器件、第一至第三二极管、第四至第六IGBT器件、继电器和电池,其中,所述控制方法包括:
[0006] 检测外部电源对于所述驱动电路的接入信号
[0007] 根据所述接入信号确定所述外部电源连接到所述驱动电路;
[0008] 响应于所述外部电源的连接,驱动所述继电器断开各相绕组的与电池的一端连接的一端与第一至第三IGBT器件的与外部电源的一端连接的一端之间的连接;
[0009] 根据所述外部电源的接入信号确定所述外部电源的施加电压
[0010] 根据所述施加电压与所述电池的预设充电电压的差值控制所述第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态,以通过所述外部电源对所述电池进行充电。
[0011] 本申请实施例还提供了一种用于开关磁阻电机的驱动电路的控制装置,所述驱动电路包括:分别对应于开关磁阻电机的第一至第三相绕组的第一至第三IGBT器件、第一至第三二极管、第四至第六IGBT器件、继电器和电池,其中,所述控制装置包括:
[0012] 检测模,用于检测外部电源对于所述驱动电路的接入信号;
[0013] 确定模块,用于根据所述接入信号确定所述外部电源连接到所述驱动电路;
[0014] 驱动模块,用于响应于所述外部电源的连接,驱动所述继电器断开各相绕组的与电池的一端连接的一端与第一至第三IGBT器件的与外部电源的一端连接的一端之间的连接;
[0015] 计算模块,用于根据所述外部电源的接入信号确定所述外部电源的施加电压;
[0016] 控制模块,用于根据所述施加电压与所述电池的预设充电电压的差值控制所述第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态,以通过所述外部电源对所述电池进行充电。
[0017] 本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有可被处理器执行的计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本申请实施例提供的用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法。
[0018] 本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:
[0019] 存储器,用于存储程序;
[0020] 处理器,用于运行所述存储器中存储的所述程序,以执行如本申请实施例提供的用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法。
[0021] 根据本申请实施例的用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法及装置、电子设备和存储介质,其可以通过检测外部电源对于驱动电路的接入信号,根据该接入信号确定外部电源连接到驱动电路,并响应于外部电源的连接,驱动继电器断开第一至第三IGBT器件与电池之间的连接,以根据外部电源的施加电压与电池的预设充电电压之间的电压差来控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件和各相绕组分别和外部电源以及电池组成回路,以使得外部电源能够对电池进行直接或间接充电。因此,可以借助于开关磁阻电机自身的驱动电路中的IGBT器件和绕组的组合来根据外部电源与电池的当前电压的差值计算占空比来控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开通和关断,这样消除了对于充电设备的规格的依赖性,能够允许使用任意充电设备通过开关磁阻电机的驱动电路来向车辆的充电,从而大大扩展了安装有开关磁阻电机的车辆对于充电设备的兼容性,提高了车辆的使用体验。
[0022] 上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。附图说明
[0023] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0024] 图1为本申请提供的用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法的流程示意图;
[0025] 图2为本申请提供的用于开关磁阻电机的驱动电路的控制装置的结构示意图;
[0026] 图3为本申请提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

[0027] 下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0028] 随着电机技术的发展,电机已经从最初的仅能够提供简单的机械能与电能之间的转换的设备逐渐发展为能够提供例如更高扭矩等特性并且能够适应更多工作场景的设备。近年来,已经提出了利用转子磁阻的开关磁阻电机,其由于可以利用转子磁阻不均匀分布来产生其驱动转子转动的转矩,因此在结构及工作原理方面与现有技术中的交、直流电机有很大的区别,并且因此具有结构简单、成本低、转速高、可靠性高、起动转矩大,起动电流低、效率高,损耗小等特点,目前已经逐渐成为了未来新能源电动车和工程机械领域的主流趋势。
[0029] 但是安装有开关磁阻电机的车辆通常安装有电池,并且在使用一段时间后需要对电池进行充电,而充电设备通常与车辆是分离的,并且实际上在市场上存在各种规格和型号的充电设备,使得用户在需要对安装有开关磁阻电机的车辆进行充电时需要寻找专门匹配的充电设备进行充电,这大大增加了用户使用上的不便性。
[0030] 例如,在现有技术中,当安装有电机作为驱动动源的车辆行驶一定时间或距离之后需要对车辆的电池进行充电时,用户需要寻找与该车辆出厂时预先设置的充电规格匹配的充电设备接入到车辆,才能够对车辆的电池进行充电,否则如果规格不匹配,例如,充电设备的充电电压高于或低于电池的预设充电电压或电流,则无法对车辆的电池进行充电。这大大地限制了用户对于车辆的使用。
[0031] 为此,本申请实施例提供了一种用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法,可以通过基于对于充电设备接入的检测控制驱动电路中的继电器以使得驱动电路进入充电模块,并进一步通过基于外部电源与电池的当前电压的差值计算占空比,以控制各项绕组、三极管以及电容器组成不同的回路,以执行不同的充电模式,从而实现了对于不同充电设备的兼容,即允许各种充电设备通过该驱动电路为电池进行充电。
[0032] 例如,如图1中所示,图1为本申请提供的用于开关磁阻电机的驱动电路的控制方法的流程示意图。根据本申请实施例的开关磁阻电机的驱动电路可以包括:分别对应于开关磁阻电机的第一至第三相绕组的第一至第三IGBT器件、第一至第三二极管、第四至第六IGBT器件、继电器和电池。例如,在本申请实施例中,第一至第三IGBT器件中各自的三极管的集电极可以连接到继电器的一端,而第一至第三IGBT器件中各自的三极管的发射极可以分别连接到对应的第一至第三相绕组的一端,第一至第三相绕组的另一端可以连接到继电器的另一端和电池的正极,第五至第六IGBT器件中各自的三极管的集电极分别连接到第一至第三相绕组的该另一端,第一至第三二极管的阳极可以连接到第一至第三IGBT器件中的各自的三极管的发射极与第一至第三相绕组的该一端的连接处,第一至第三二极管的阴极可以连接到第四至第六IGBT器件的各自的三极管的发射极。
[0033] 根据本申请实施例的控制方法可以包括下述步骤。
[0034] S101,检测外部电源对于驱动电路的接入信号。
[0035] S102,根据接入信号确定外部电源连接到驱动电路。
[0036] 在本申请实施例中,可以在步骤S101中检测外部充电设备在接入到车辆的充电口时发送的通信信号,并以此判断充电设备已经接入到车辆中。在本申请实施例中,在确定外部电源已经接入时,可以认为外部电源连接到驱动电路中的第一至第三IGBT器件的与继电器连接的一端,而另一端可以连接到第一至第三二极管的阴极,即与第四至第五IGBT器件的各自的三极管的发射极连接的位置
[0037] S103,响应于该外部电源的连接,驱动继电器断开各相绕组的与电池的一端连接的一端与第一至第三IGBT器件的与外部电源的一端连接的一端之间的连接。
[0038] 在步骤S103中,可以在步骤S102中确定外部电源已经接入到车辆中,例如其正极已经连接到驱动电路中的第一至第三IGBT器件的一端和继电器的一端,而负极连接到第一至第三二极管的阴极以及第四至第六IGBT器件中与各自的三极管的发射极对应的一端之后,驱动继电器处于断开状态,从而使得第一至第三IGBT器件中各自的三极管的集电极与电池的正极之间的连接断开,并因此可以视为驱动电路已经切换到充电模式。
[0039] S104,根据外部电源的接入信号确定外部电源的施加电压。
[0040] S105,根据施加电压与所述电池的预设充电电压的差值控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态,以通过外部电源对电池进行充电。
[0041] 在步骤S104中,可以通过外部电源接入时发送的通信信号携带的外部电源的充电信息来确定其施加电压,或者也可以在步骤S102中确定外部电源已经接入时,由车辆或根据本申请实施例的控制装置向外部电源发送请求来获取该施加电压信息,或者也可以在与外部电源通信时获取其设备标识,然后根据该设备标识从车辆本地或在端存储的充电设备信息数据库中查找来获取其施加电压信息。
[0042] 在步骤S105中,可以基于在步骤S104中确定的施加电压与电池的预设充电电压之间的差值来控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态。换言之,在本申请实施例中,可以根据外部电源的施加电压与电池的充电电压之间的匹配程度来控制两组IGBT器件,从而分别构成不同的回路来实现对于不同规格的外部电源的适配。
[0043] 例如,在本申请实施例中,当施加电压等于电池的预设充电电压时,也就是说外部电源与驱动电路中的电池是匹配的,能够对电池进行充电,因此,在该情况下,可以控制第一至第三IGBT器件处于导通状态并控制第四至第六IGBT器件处于关断状态,并使得外部电源、第一至第三IGBT器件以及第一至第三相绕组和电池形成回路。例如,在本申请实施例中,对于第一相绕组来说,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第一IGBT器件,并从第一IGBT器件中的三极管的集电极流入,从发射极流出,进而经过第一相绕组,到达电池的正极,并从电池的负极回到外部电源的负极;对于第二相绕组来说,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第二IGBT器件,并从第二IGBT器件中的三极管的集电极流入,从发射极流出,进而经过第二相绕组,到达电池的正极,并从电池的负极回到外部电源的负极;对于第三相绕组来说,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第三IGBT器件,并从第三IGBT器件中的三极管的集电极流入,从发射极流出,进而经过第三相绕组,到达电池的正极,并从电池的负极回到外部电源的负极。因此,可以在外部电源的施加电压与电池的充电电压匹配时,控制第一至第三IGBT器件开通,并控制第四至第六IGBT器件关断来使得电流从电源经过第一至第三IGBT器件和第一至第三相绕组到达电池,来对电池进行充电。
[0044] 此外,当施加电压大于电池的预设充电电压时,也就是说外部电压的施加电压超过了电池的预设充电电压,这在现有技术中通常是无法用于给该驱动电路的电池进行充电的,而在本申请实施例中,可以控制第一至第三IGBT器件处于导通状态并控制第四至第六IGBT器件处于关断状态,并使得外部电源、第一至第三IGBT器件以及第一至第三相绕组和电池形成回路。之后,可以对于电池检测电池的当前电压,并根据检测到的电池的当前电压计算第一至第三IGBT器件的第一占空比,从而可以基于该第一占空比来控制第一至第三IGBT器件的开关状态,以使得从第一至第三相绕组输出的电压或电流符合电池的充电规格。
[0045] 此外,当施加电压小于第一电池的预设充电电压时,即,外部电源所提供的充电电压低于甚至远低于电池的充电电压,在该情况下,可以首先检测电池的当前电压,并根据检测到的电池的当前电压计算第一至第三IGBT器件的第二占空比,从而可以根据第二占空比控制第一至第三IGBT器件处于导通状态并控制第四至第六IGBT器件处于导通状态,使得外部电源、第一至第三IGBT器件、第一至第三相绕组以及第四至第六IGBT器件组成回路。例如,对于第一相绕组来说,当根据第二占空比控制第一IGBT器件处于导通状态并控制第四IGBT器件处于导通状态时,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第一IGBT器件,例如从第一IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极流出,然后经过第一相绕组,流向第四IGBT器件,例如从第四IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极回到外部电源的负极,从而可以使得利用外部电源的电流来对第一相绕组进行充电,即使得外部电源的电流积聚在第一相绕组中。类似地,对于第二相绕组来说,当根据第二占空比控制第二IGBT器件处于导通状态并控制第五IGBT器件处于导通状态时,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第二IGBT器件,例如从第二IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极流出,然后经过第二相绕组,流向第五IGBT器件,例如从第五IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极回到外部电源的负极,从而可以使得利用外部电源的电流来对第二相绕组进行充电,即使得外部电源的电流积聚在第二相绕组中;对于第三相绕组来说,当根据第二占空比控制第三IGBT器件处于导通状态并控制第六IGBT器件处于导通状态时,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第三IGBT器件,例如从第三IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极流出,然后经过第三相绕组,流向第六IGBT器件,例如从第六IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极回到外部电源的负极,从而可以使得利用外部电源的电流来对第三相绕组进行充电,即使得外部电源的电流积聚在第三相绕组中。然后可以基于第二占空比进一步控制第一至第三IGBT器件处于关断状态并控制第四至第六IGBT器件处于导通状态,使得第一至第三相绕组、第四至第六IGBT器件以及电池组成回路。例如,对于第一相绕组来说,可以当根据第二占空比控制第一IGBT器件处于导通状态并控制第四IGBT器件处于关断状态时,可以控制第一相绕组中的电流从第一相绕组的与电池的正极连接的一端流向电池的正极,并经由电池,从电池的负极流向第一二极管的阴极,并经由第一二极管,从第一二极管的正极回到第一相绕组的与第一二极管的正极连接的一端,即与第一IGBT器件的三极管的发射极连接的一端,从而可以使得利用在控制第四IGBT器件导通时从外部电源充入到到第一相绕组中的电流来给电池充电。类似地,对于第二相绕组来说,可以当根据第二占空比控制第二IGBT器件处于导通状态并控制第五IGBT器件处于关断状态时,可以控制第二相绕组中的电流从第二相绕组的与电池的正极连接的一端流向电池的正极,并经由电池,从电池的负极流向第二二极管的阴极,并经由第二二极管,从第二二极管的正极回到第二相绕组的与第二二极管的正极连接的一端,即与第二IGBT器件的三极管的发射极连接的一端,从而可以使得利用在控制第五IGBT器件导通时从外部电源充入到到第二相绕组中的电流来给电池充电;对于第三相绕组来说,可以当根据第二占空比控制第三IGBT器件处于导通状态并控制第六IGBT器件处于关断状态时,可以控制第三相绕组中的电流从第三相绕组的与电池的正极连接的一端流向电池的正极,并经由电池,从电池的负极流向第三二极管的阴极,并经由第三二极管,从第三二极管的正极回到第三相绕组的与第三二极管的正极连接的一端,即与第三IGBT器件的三极管的发射极连接的一端,从而可以使得利用在控制第六IGBT器件导通时从外部电源充入到到第三相绕组中的电流来给电池充电。
[0046] 根据本申请实施例的控制方法,其可以通过检测外部电源对于驱动电路的接入信号,根据该接入信号确定外部电源连接到驱动电路,并响应于外部电源的连接,驱动继电器断开第一至第三IGBT器件与电池之间的连接,以根据外部电源的施加电压与电池的预设充电电压之间的电压差来控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件和各相绕组分别和外部电源以及电池组成回路,以使得外部电源能够对电池进行直接或间接充电。因此,可以借助于开关磁阻电机自身的驱动电路中的IGBT器件和绕组的组合来根据外部电源与电池的当前电压的差值计算占空比来控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开通和关断,这样消除了对于充电设备的规格的依赖性,能够允许使用任意充电设备通过开关磁阻电机的驱动电路来向车辆的充电,从而大大扩展了安装有开关磁阻电机的车辆对于充电设备的兼容性,提高了车辆的使用体验。
[0047] 图2为本申请提供的用于开关磁阻电机的驱动电路的控制装置的结构示意图。参考图2,在本申请实施例的控制装置中,可以包括:检测模块21、确定模块22、驱动模块23、计算模块24和控制模块25。
[0048] 检测模块21可以用于检测外部电源对于驱动电路的接入信号。
[0049] 确定模块22可以用于根据接入信号确定外部电源连接到驱动电路。
[0050] 在本申请实施例中,检测模块21可以检测外部充电设备在接入到车辆的充电口时发送的通信信号,并确定模块22可以以此判断充电设备已经接入到车辆中。在本申请实施例中,在确定外部电源已经接入时,可以认为外部电源连接到驱动电路中的第一至第三IGBT器件的与继电器连接的一端,而另一端可以连接到第一至第三二极管的阴极,即与第四至第五IGBT器件的各自的三极管的发射极连接的位置。
[0051] 驱动模块23可以用于响应于该外部电源的连接,驱动继电器断开各相绕组的与电池的一端连接的一端与第一至第三IGBT器件的与外部电源的一端连接的一端之间的连接。
[0052] 驱动模块23可以在确定模块22确定外部电源已经接入到车辆中,例如其正极已经连接到驱动电路中的第一至第三IGBT器件的一端和继电器的一端,而负极连接到第一至第三二极管的阴极以及第四至第六IGBT器件中与各自的三极管的发射极对应的一端之后,驱动继电器处于断开状态,从而使得第一至第三IGBT器件中各自的三极管的集电极与电池的正极之间的连接断开,并因此可以视为驱动电路已经切换到充电模式。
[0053] 计算模块24可以用于根据外部电源的接入信号确定所述外部电源的施加电压。
[0054] 控制模块25可以用于根据施加电压与所述电池的预设充电电压的差值控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态,以通过外部电源对电池进行充电。
[0055] 计算模块24可以通过外部电源接入时发送的通信信号携带的外部电源的充电信息来确定其施加电压,或者也可以在确定模块22确定外部电源已经接入时,由车辆或根据本申请实施例的控制装置向外部电源发送请求来获取该施加电压信息,或者也可以在与外部电源通信时获取其设备标识,然后根据该设备标识从车辆本地或在云端存储的充电设备信息数据库中查找来获取其施加电压信息。
[0056] 控制模块25可以基于计算模块24确定的施加电压与电池的预设充电电压之间的差值来控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开关状态。换言之,在本申请实施例中,可以根据外部电源的施加电压与电池的充电电压之间的匹配程度来控制两组IGBT器件,从而分别构成不同的回路来实现对于不同规格的外部电源的适配。
[0057] 例如,在本申请实施例中,当施加电压等于电池的预设充电电压时,也就是说外部电源与驱动电路中的电池是匹配的,能够对电池进行充电,因此,在该情况下,可以控制第一至第三IGBT器件处于导通状态并控制第四至第六IGBT器件处于关断状态,并使得外部电源、第一至第三IGBT器件以及第一至第三相绕组和电池形成回路。例如,在本申请实施例中,对于第一相绕组来说,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第一IGBT器件,并从第一IGBT器件中的三极管的集电极流入,从发射极流出,进而经过第一相绕组,到达电池的正极,并从电池的负极回到外部电源的负极;对于第二相绕组来说,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第二IGBT器件,并从第二IGBT器件中的三极管的集电极流入,从发射极流出,进而经过第二相绕组,到达电池的正极,并从电池的负极回到外部电源的负极;对于第三相绕组来说,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第三IGBT器件,并从第三IGBT器件中的三极管的集电极流入,从发射极流出,进而经过第三相绕组,到达电池的正极,并从电池的负极回到外部电源的负极。因此,可以在外部电源的施加电压与电池的充电电压匹配时,控制第一至第三IGBT器件开通,并控制第四至第六IGBT器件关断来使得电流从电源经过第一至第三IGBT器件和第一至第三相绕组到达电池,来对电池进行充电。
[0058] 此外,当施加电压大于电池的预设充电电压时,也就是说外部电压的施加电压超过了电池的预设充电电压,这在现有技术中通常是无法用于给该驱动电路的电池进行充电的,而在本申请实施例中,可以控制第一至第三IGBT器件处于导通状态并控制第四至第六IGBT器件处于关断状态,并使得外部电源、第一至第三IGBT器件以及第一至第三相绕组和电池形成回路。之后,可以对于电池检测电池的当前电压,并根据检测到的电池的当前电压计算第一至第三IGBT器件的第一占空比,从而可以基于该第一占空比来控制第一至第三IGBT器件的开关状态,以使得从第一至第三相绕组输出的电压或电流符合电池的充电规格。
[0059] 此外,当施加电压小于第一电池的预设充电电压时,即,外部电源所提供的充电电压低于甚至远低于电池的充电电压,在该情况下,可以首先检测电池的当前电压,并根据检测到的电池的当前电压计算第一至第三IGBT器件的第二占空比,从而可以根据第二占空比控制第一至第三IGBT器件处于导通状态并控制第四至第六IGBT器件处于导通状态,使得外部电源、第一至第三IGBT器件、第一至第三相绕组以及第四至第六IGBT器件组成回路。例如,对于第一相绕组来说,当根据第二占空比控制第一IGBT器件处于导通状态并控制第四IGBT器件处于导通状态时,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第一IGBT器件,例如从第一IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极流出,然后经过第一相绕组,流向第四IGBT器件,例如从第四IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极回到外部电源的负极,从而可以使得利用外部电源的电流来对第一相绕组进行充电,即使得外部电源的电流积聚在第一相绕组中。类似地,对于第二相绕组来说,当根据第二占空比控制第二IGBT器件处于导通状态并控制第五IGBT器件处于导通状态时,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第二IGBT器件,例如从第二IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极流出,然后经过第二相绕组,流向第五IGBT器件,例如从第五IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极回到外部电源的负极,从而可以使得利用外部电源的电流来对第二相绕组进行充电,即使得外部电源的电流积聚在第二相绕组中;对于第三相绕组来说,当根据第二占空比控制第三IGBT器件处于导通状态并控制第六IGBT器件处于导通状态时,可以控制外部电源的电流从外部电源的正极流向第三IGBT器件,例如从第三IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极流出,然后经过第三相绕组,流向第六IGBT器件,例如从第六IGBT器件的三极管的集电极流入,并从发射极回到外部电源的负极,从而可以使得利用外部电源的电流来对第三相绕组进行充电,即使得外部电源的电流积聚在第三相绕组中。然后可以基于第二占空比进一步控制第一至第三IGBT器件处于关断状态并控制第四至第六IGBT器件处于导通状态,使得第一至第三相绕组、第四至第六IGBT器件以及电池组成回路。例如,对于第一相绕组来说,可以当根据第二占空比控制第一IGBT器件处于导通状态并控制第四IGBT器件处于关断状态时,可以控制第一相绕组中的电流从第一相绕组的与电池的正极连接的一端流向电池的正极,并经由电池,从电池的负极流向第一二极管的阴极,并经由第一二极管,从第一二极管的正极回到第一相绕组的与第一二极管的正极连接的一端,即与第一IGBT器件的三极管的发射极连接的一端,从而可以使得利用在控制第四IGBT器件导通时从外部电源充入到到第一相绕组中的电流来给电池充电。类似地,对于第二相绕组来说,可以当根据第二占空比控制第二IGBT器件处于导通状态并控制第五IGBT器件处于关断状态时,可以控制第二相绕组中的电流从第二相绕组的与电池的正极连接的一端流向电池的正极,并经由电池,从电池的负极流向第二二极管的阴极,并经由第二二极管,从第二二极管的正极回到第二相绕组的与第二二极管的正极连接的一端,即与第二IGBT器件的三极管的发射极连接的一端,从而可以使得利用在控制第五IGBT器件导通时从外部电源充入到到第二相绕组中的电流来给电池充电;对于第三相绕组来说,可以当根据第二占空比控制第三IGBT器件处于导通状态并控制第六IGBT器件处于关断状态时,可以控制第三相绕组中的电流从第三相绕组的与电池的正极连接的一端流向电池的正极,并经由电池,从电池的负极流向第三二极管的阴极,并经由第三二极管,从第三二极管的正极回到第三相绕组的与第三二极管的正极连接的一端,即与第三IGBT器件的三极管的发射极连接的一端,从而可以使得利用在控制第六IGBT器件导通时从外部电源充入到到第三相绕组中的电流来给电池充电。
[0060] 根据本申请实施例的控制装置,其可以通过检测外部电源对于驱动电路的接入信号,根据该接入信号确定外部电源连接到驱动电路,并响应于外部电源的连接,驱动继电器断开第一至第三IGBT器件与电池之间的连接,以根据外部电源的施加电压与电池的预设充电电压之间的电压差来控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件和各相绕组分别和外部电源以及电池组成回路,以使得外部电源能够对电池进行直接或间接充电。因此,可以借助于开关磁阻电机自身的驱动电路中的IGBT器件和绕组的组合来根据外部电源与电池的当前电压的差值计算占空比来控制第一至第三IGBT器件以及第四至第六IGBT器件的开通和关断,这样消除了对于充电设备的规格的依赖性,能够允许使用任意充电设备通过开关磁阻电机的驱动电路来向车辆的充电,从而大大扩展了安装有开关磁阻电机的车辆对于充电设备的兼容性,提高了车辆的使用体验。
[0061] 以上描述了控制装置的内部功能和结构,该装置可实现为一种电子设备。图3为本申请提供的电子设备实施例的结构示意图。如图3所示,该电子设备包括存储器31和处理器32。
[0062] 存储器31,用于存储程序。除上述程序之外,存储器31还可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。
[0063] 存储器31可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
[0064] 处理器32,不仅仅局限于中央处理器(CPU),还可能为图形处理器(GPU)、现场可编辑门阵列(FPGA)、嵌入式神经网络处理器(NPU)或人工智能(AI)芯片等处理芯片。处理器32,与存储器31耦合,执行存储器31所存储的程序,该程序运行时执行上述实施例的控制方法。
[0065] 进一步,如图3所示,电子设备还可以包括:通信组件33、电源组件34、音频组件35、显示器36等其它组件。图3中仅示意性给出部分组件,并不意味着电子设备只包括图3所示组件。
[0066] 通信组件33被配置为便于电子设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备可以接入基于通信标准的无线网络,如WiFi、3G、4G或5G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件33经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件33还包括近场通信(NFC)模块,以促进短程通信。例如,在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术,红外数据协会(IrDA)技术,超宽带(UWB)技术,蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
[0067] 电源组件34,为电子设备的各种组件提供电力。电源组件34可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为电子设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
[0068] 音频组件35被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件35包括一个麦克(MIC),当电子设备处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器31或经由通信组件33发送。在一些实施例中,音频组件35还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
[0069] 显示器36包括屏幕,其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅检测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
[0070] 本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0071] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
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