[发明专利]低压电动车驱动控制器及充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及低压电动车领域，更具体地说，涉及一种低压电动车驱动控制器及充电方法。

背景技术

低电压电动车包括电动自行车、电动摩托车、电动叉车等，其作为绿色朝阳产业，在中国发展非常迅猛。例如低电压电动车，由于其能耗只有摩托车的八分之一、小轿车的十二分之一，并且电动自行车占有的空间只有一般私家车的二十分之一，因此电动自行车是非常有效的节能交通工具。到2010年底，电动自行车已经达到1.2亿辆，而且以每年30%的速度增长。

目前国内的低压电动车主要采用外置式充电装置进行充电。现有的外置式充电装置一般选用反激式或者半桥式电源拓扑，由于该拓扑结构的变压器发热严重，功率受到一定限制，从而导致输出电流小，充电时间长，且充电效率低。同时该充电装置为恒压开环充电，安全性不高。上述问题大大地减缓了电动车的市场推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述低压电动车电池充电时间长、充电效率低的问题，提供一种低压电动车驱动控制器及充电方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种低压电动车驱动控制器，包括三相全桥逆变模块及数字信号处理单元，所述三相全桥逆变模块包括并联连接于正直流母线和负直流母线之间的第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂，所述第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂分别包括两个串联的功率单元，所述驱动控制器还包括电网连接单元、电池连接单元及充电切换单元，其中：所述电网连接单元，用于将第一桥臂和第二桥臂的中点分别连接到单相电网的火线和零线；所述电池连接单元，用于将第三桥臂的中点连接到电池的正极并将负直流母线连接到电池的负极；所述充电切换单元，用于产生充电指令并将该充电指令发送到数字信号处理单元；所述数字信号处理单元在接收到充电指令时通过控制第一桥臂、第二桥臂的功率单元将来自电网连接单元的交流电转换为直流电并通过控制第三桥臂的功率单元将直流电输出到电池连接单元。

在本发明所述的低压电动车驱动控制器中，所述数字信号处理单元包括整流控制子单元，该整流控制子单元用于向第一桥臂和第二桥臂的功率单元输出PWM波，使所述第一桥臂和第二桥臂构成单相H桥整流电路。

在本发明所述的低压电动车驱动控制器中，所述数字信号处理单元包括充电控制子单元，该充电控制子单元用于向第三桥臂的功率单元输出PWM波，将所述三相全桥逆变模块上的正直流母线和负直流母线的直流电输出到电池连接单元。

在本发明所述的低压电动车驱动控制器中，所述电池连接单元包括电压检测子单元、电流检测子单元、电感以及第一储能滤波电容，其中：所述电压检测子单元，用于检测充电电压并将充电电压的值传送到充电控制子单元；所述电流检测子单元，用于检测充电电流并将充电电流的值传送到充电控制子单元；所述电感连接在第三桥臂的中点与电池的正极之间；所述第一储能滤波电容的两端分别连接电池的正极和负极；所述充电控制子单元根据充电电压的值及充电电流的值调整输出的PWM波：在充电电流小于指定阈值时使第五功率单元导通并使第六功率单元关断，通过三相全桥逆变器的正直流母线和负直流母线为电池充电；在充电电流大于或等于指定阈值时使第五功率单元关断并使第六功率单元导通，通过电感为电池充电。

在本发明所述的低压电动车驱动控制器中，所述数字信号处理单元还包括信息反馈子单元，该信息反馈子单元用于将充电信息发送到外围设备显示。

在本发明所述的低压电动车驱动控制器中，所述三相全桥逆变模块的正直流母线和负直流母线之间连接有第二储能滤波电容。

本发明还提供一种低压电动车充电方法，所述低压电动车包括具有三相全桥逆变模块及数字信号处理单元的驱动控制器，所述三相全桥逆变模块包括并联连接于正直流母线和负直流母线之间的第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂，所述第一桥臂、第二桥臂及第三桥臂分别包括两个串联的功率单元，包括以下步骤：

（a）所述数字信号处理单元在接收到充电指令时，通过控制三相全桥逆变模块的第一桥臂和第二桥臂的功率单元将单相交流电转换为直流电，所述单相交流电的火线和零线分别连接到第一桥臂和第二桥臂的中点；

（b）所述数字信号处理单元通过控制三相全桥逆变器的第三桥臂使三相全桥逆变模块的正直流母线和负直流母线经由电池连接单元为电池充电，所述电池连接单元用于将第三桥臂的中点连接到电池的正极并将负直流母线连接到电池的负极。