全文摘要
本实用新型公开了一种双电机动力电源构架，涉及新能源汽车动力系统技术领域，包括串接的动力电池、逆变器和电机，动力电池之间通过导线相接通，逆变器之间通过导线相接，中性线的一端与相邻的两个动力电池之间的导线所在的中性点相接，另一端与对应的两个逆变器之间的导线相接，控制动力电池之间的电能均衡分配，实现动力电池能量的均衡使用，还提供了一种控制系统，能够实现多种工作模式，可以根据工况进行选择，另外提供了搭载控制系统的控制器，能够调配车辆的能源综合利用，保持车辆能量的优化分配。
主设计要求
1.一种双电机动力电源构架，包括两组动力电池、逆变器和电机，每组串联相接，其特征在于，动力电池之间通过导线相接通，逆变器之间通过导线相接，中性线的一端与相邻的两个动力电池之间的导线所在的中性点相接，另一端与对应的两个逆变器之间的导线相接，控制动力电池之间的电能均衡分配。
设计方案
1.一种双电机动力电源构架，包括两组动力电池、逆变器和电机，每组串联相接，其特征在于，动力电池之间通过导线相接通，逆变器之间通过导线相接，中性线的一端与相邻的两个动力电池之间的导线所在的中性点相接，另一端与对应的两个逆变器之间的导线相接，控制动力电池之间的电能均衡分配。
2.根据权利要求1所述的一种双电机动力电源构架，其特征在于，每组动力电池与逆变器连接的导线上，分别通过转换线路将动力分流至两个逆变器相连接的导线上，且通过中性线实现回流。
3.根据权利要求2所述的一种双电机动力电源构架，其特征在于，所述的转换线路为两组，每组的第一连接点为动力电池和与其直接串接的逆变器的导线上，第二连接点为两个逆变器之间的导线；两组动力电池和与其直接串接的逆变器的导线之间还连接有转接线路，转接线路的中间与中性线相接通。
4.根据权利要求2或者3所述的一种双电机动力电源构架，其特征在于，动力电池与逆变器连接的导线或者转换线路上通过开关切换控制，开关仅控制所在导线或者转换线路的动力通断；在中性线上也设有开关控制动力能量流向。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及新能源车辆动力系统控制方法，尤其涉及一种对高压动力电池的电源构架，能够实现电池电量平衡使用，还涉及一种控制方法，利用该电源构架能够通过多种模式实现；同时还涉及一种电机控制器，控制用于电机的各动力电池的电量平衡。
背景技术
随着新能源汽车技术的不断进步，对于车辆的能源利用率要求也越来越高，现有技术中，混合动力车辆或者纯电动车辆所采用的高压动力电池(700V)，通常需要依靠逆变器转换为320V左右的电压形成符合电机的输入要求，即高压动力电池通过串联的方式与逆变器和电机依次相连接，然而对于采用双电机的车辆而言，在实际工况中，存在某一电机使用频率过高，造成与其串联的高压动力电池电量亏损严重，导致车辆在行驶中某一工作模式无法使用，使车辆出现趴窝现象，而且还会降低电池的使用寿命。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种双电机动力电源构架，通过将逆变器之间进行连接，并采用中性线将中性点与逆变器之间的线路连接，控制动力电池的能量共享，同时还针对该电源构架提供了多种控制模式，根据实际工况可以选择性使用，并提供了一种控制器，其内部搭载有该控制系统，以确保动力电池的使用寿命。
本实用新型的技术方案如下：
本实用新型提供了一种双电机动力电源构架，包括两组动力电池、逆变器和电机，每组串联相接，动力电池之间通过导线相接通，逆变器之间通过导线相接，中性线的一端与相邻的两个动力电池之间的导线所在的中性点相接，另一端与对应的两个逆变器之间的导线相接，控制动力电池之间的电能均衡分配。
进一步地，每组动力电池与逆变器连接的导线上，分别通过转换线路将动力分流至两个逆变器相连接的导线上，且通过中性线实现回流。
更进一步地，所述的转换线路为两组，每组的第一连接点为动力电池和与其直接串接的逆变器的导线上，第二连接点为两个逆变器之间的导线；两组动力电池和与其直接串接的逆变器的导线之间还连接有桥接线路，桥接线路的中间与中性线相接通。
优选地，动力电池与逆变器连接的导线或者转换线路上通过开关切换控制，开关仅控制所在导线或者转换线路的动力通断；在中性线上也设有开关控制动力能量流向。
本实用新型提供了一种双电机动力电池能量管理方法，使用前述的动力电源构架，能够实现以下几种工作模式：
(1)动力电池能够直接通过逆变器对与其相接通的电机配送能量，并通过中性线回流，形成回路；
(2)动力电池能够通过转换线路与其他逆变器接通，并通过该逆变器对相连接的电机配送能量，并通过中性线回流，形成回路。
本实用新型还提供了一种控制器，能够实现前述的工作模式，控制车辆的动力电池之间的电量平衡。
有益效果：本实用新型通过提供一种双电机动力电源构架，将动力电池之间利用导线相接，并在中性点的位置连接中性线，中性线的另一端与逆变器之间的导线相连接，使动力电池的能量能够根据电机的需要实现分配，保证动力电池的电量使用平衡；为此，还提供了一种控制系统，其能够根据不同的工况，实现不同的工作模式，在动力电池彼此之间的电量存在差异时，选择性使用相对电量较高的动力电池；同时还提供了一种控制器，其搭载有该控制系统，能够控制电源构架，便于整车使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所公开的一种双电机动力电源构架原理图；
图2为本实用新型实施例所公开的一种双电机动力电源的能量流向结构示意图；
图3为本实用新型实施例所公开的一种双电机动力电源的控制系统示意图；
图4为图3的第一种控制系统的第一子模式结构示意图；
图5为图3的第一种控制系统的第二子模式结构示意图；
图6为图3的第二种控制模式的结构示意图；
图7为图3的第三种控制模式的结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1、动力电池一；2、动力电池二；3、逆变器一；4、逆变器二；5、电机一；6、电机二；7、第一导线；8、第二导线；9、第三导线；10、第四导线；11、第五导线；12、第六导线；13、第七导线；14、第八导线；15、第一开关；16、第二开关；17、第三开关；18、第四开关；19、第五开关；20、第六开关；21、第七开关。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细描述。
图1示出了一种双电机动力电源构架原理图，其包括动力电池一1，动力电池一1与逆变器一3、电机一5依次相串接，还包括动力电池二2，动力电池二2与逆变器二4、电机二6依次相串接，现有技术中，动力电池一1将存储的高压电通过逆变器一3转换后提供给电机一5，动力电池二2将存储的高压电通过逆变器二4转换后提供给电机二6，电机一5和电机二6根据工况的需求，对车辆提供合适的动力输出。
在本实施例中，在动力电池一1与动力电池二2之间通过第一导线7相连接，并且将逆变器一3与逆变器二4之间通过第二导线8相连接，其中，在第一导线7上会形成一个中性点，还包括第三导线9，所述第三导线9的一端与中性点相连接，另一端与第二导线8接通。
为了能够使本领域技术人员更为清楚的理解本申请的实施方式，本实施例中将动力电池一1与逆变器一3之间的线路称为第四导线10，将动力电池二2与逆变器二4之间的线路称为第五导线11。
图2示出了图1中双电机动力电源的能量流向结构图，其中，通过转换线路能够形成能量流通的桥梁，使逆变器一3能够根据需要共享动力电池二2的能量，逆变器二4能够根据需要共享动力电池一1的能量，动力电池一1与动力电池二2之间的能量差能控制在合理的范围内，防止存在某一动力电池能量使用过度，造成动力中断的现象；同样地，当车辆制动时，能够提供能量回收通道，将回收的能量存储到电能最低的动力电池中，防止单一动力电池中出现能量存储过剩现象。
为了能够更为清晰地理解本发明的实现路径，图3示出了一种双电机动力电源的控制系统示意图，在图3中，其主要通过开关单独控制线路的方式实现线路的切换，具体地，在第三导线9上连接有第一开关15，第一开关15用于控制动力电池一1与逆变器一3之间的线路通断，在第四导线10上连接有第二开关16，第二开关16用于控制动力电池二2与逆变器二4之间的线路通断，第五导线11上连接有第三开关17，第三开关17用于控制第五导线11的通断。
在第四导线10与第二导线8之间连接有第六导线12，第六导线12用于将动力电池一1的电量分流至逆变器二4，在第六导线12上连接有第四开关18，第四开关18用于控制第六导线12的通断。
在第五导线11与第二导线8之间连接有第七导线13，第七导线13用于将动力电池二2的电量分流至逆变器一3，在第七导线13上连接有第五开关19，第五开关19用于控制第七导线13的通断。
还包括第八导线14，第八导线14用于使第六导线12、第七导线13与动力电池之间形成回路，所述第八导线14的一端与第四导线10相接，另一端与第五导线11相接，且第八导线14的中间点与第三导线9相交接，在第八导线14与第三导线9的接入点，以及第八导线14与第四导线10的接入点之间连接有第六开关20，控制这两个接入点之间的线路通断；第八导线14与第三导线9的接入点，以及第八导线14与第五导线11的接入点之间连接有第七开关21，控制这两个接入点之间的线路通断。
结合图3可知，第一开关15位于第八导线14与第三导线9的接入点、第三导线9与第二导线8的接入点之间，第一开关15只能控制第三导线9位于这两个接入点部分的线路通断；第二开关16位于第四导线10和第六导线12的连接点、第四导线10与第八导线14的连接点之间，第二开关16仅能够控制第四导线10的通断，不能够控制第六导线12或者第八导线14的通断；第三开关17位于第五导线11与第七导线13的连接，第五导线11与第八导线14的连接点之间，第三开关17仅能够控制第五导线11的通断，不能够控制第七导线13或者第八导线14的通断。
通过对以上导线的连接设计以及开关的位置进行合理设计，能够实现以下工作模式：
(1)在动力电池一1和动力电池二2的电量接近相等时，可以实现两种子模式：(I)请结合图4，仅将第一开关15、第二开关16和第三开关17相接通，动力电池一1通过比较第四线路的电压以及中性点的电压值，从相对低电压的第四导路或者经过第一导线7、第三导线9后传递至逆变器一3，并传递至电机一5；动力电池二2的能量通过第五线路传递至逆变器二4，并传递至逆变器二4；(II)请结合图5，将第四开关18、第五开关19、第六开关20和第七开关21相接通，动力电池一1的能量经过第四导线10传递至第六导线12再经过第二导线8流入至逆变器二4，经过逆变器二4的电压转换，将能量传递至电机二6，然后经过第八导线14，流入至第三导线9，最后通过第一导线7流入至动力电池一1或者动力电池二2；同样地，动力电池二2的能量经过第五导线11传递至第七导线13，再经过第二导线8流入至逆变器一3，经过逆变器一3的电压转换，将能量传递至电机一5，然后经过第八导线14，流入至第三导线9，最后通过第一导线7流入至动力电池二2或者动力电池一1。
(2)当动力电池二2的电量大于动力电池一1的电量时，请结合图6，将第七导线13的第五开关19和第八导线14的第六开关20接通，动力电池二2的能量经过第五导线11流入至第七导线13，一部分能量经过第二导线8流入至逆变器二4，经过逆变器二4将能量传递至电机二6，一部分能量经过第二导线8流入至逆变器一3，经过逆变器一3将能量传递至电机一5，并经过第八导线14流入至第三导线9，最终回流至第一导线7。
(3)当动力电池一1的电量大于动力电池二2的电量时，请结合图7，将第四开关18和第七开关21接通，动力电池一1的能量经过第四导线10传递至第六导线12，一部分能量经过第二导线8流入至逆变器二4，经过逆变器二4将能量传递至电机二6，一部分能量经过第二导线8流入至逆变器一3，经过逆变器一3将能量传递至电机一5，并经过第八导线14流入至第三导线9，最终回流至第一导线7。
通过以上技术方案，本实用新型能够避免单一的动力电池能量使用过度，造成电池电量长期出现亏损，影响电池的使用寿命；通过本技术方案，能够将动力电池之间的电量进行切换和共享，使不同的电机能够并行使用动力电池的电量，保证不同的动力电池之间的一致性，确保车辆具有足够的动力。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822252444.0
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209381836U
授权时间:20190913
主分类号:B60L 58/10
专利分类号:B60L58/10;B60K1/02;B60R16/02
范畴分类:32B;37C;
申请人:凯博易控驱动（苏州）股份有限公司
第一申请人:凯博易控驱动（苏州）股份有限公司
申请人地址:215100 江苏省苏州市吴中区甪直镇迎宾西路南侧
发明人:郝庆军;陆中华
第一发明人:郝庆军
当前权利人:凯博易控驱动（苏州）股份有限公司
代理人:蒋慧妮
代理机构:32102
代理机构编号:南京苏科专利代理有限责任公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计