用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法
2023-12-03 22:13:51 2
用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。在所述操作方法中，確認是否使用了充電開關和控制器區域網路(CAN)通信模塊。當充電開關和CAN通信模塊都在使用時，利用第一表來確定逆變器的操作模式。當僅使用充電開關時，利用第二表來確定逆變器的操作模式。當僅使用CAN通信模塊時，利用第三表來確定逆變器的操作模式。當充電開關和CAN通信模塊都不在使用時，利用第四表來確定逆變器的操作模式。
【專利說明】用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請在35 U.S.C.119 和 35 U.S.C.365 下主張於序號為 10-2013-0108131 的韓國專利申請(遞交於2013年9月9日)的優先權，其整體通過引用合併於此。
【背景技術】
[0003]本公開涉及電動車的操作方法，更特別地，涉及逆變器-充電器集成裝置的操作方法，該裝置對電動車內所備的電池充電，並且包括驅動三相馬達的逆變器。
[0004]典型地，電動車可以包括例如:高電壓電池，其中充入約72V的高電壓；三相馬達，其由高電壓電池內充入的電力所驅動，以行駛該電動車；以及驅動三相馬達的逆變器。利用高電壓電池內充入的電力而驅動三相馬達受限於高電壓電池的容量。
[0005]當電動車的高電壓電池內剩餘的電力降至預定量或者更低的時候，就不再驅動三相馬達了。相應地，電動車可以包括高電壓充電器，並且對高電壓電池充電。
[0006]這種高電壓充電器主要被分類成了低速充電器，其使用了家用電源的單相AC電源，以及高速充電器，其使用了輸配電的三相AC電源。
[0007]此外，逆變器、高電壓充電器和低電壓充電器中的每一個相互之間被互相分開備置，並且很多的時間和人力被消耗在了設計將它們中的每一個安裝在電動車內。因而，正在發展一種將上述每一個設備集成到一個設備中的電動車的逆變器-充電器集成裝置。
[0008]然而，將上述兩個功能集成為一個功能中就產生了各種問題。
[0009]特別地，因為用戶的粗心，三相馬達可能在充電操作的期間運轉，並且難以在充電操作和驅動操作之間選擇模式。
[0010]也即，根據一個外部開關的狀態，電動車的逆變器-充電器集成裝置簡單地完成充電操作或驅動操作。然而，沒有使用這種外部開關的車輛難於進行操作選擇。
[0011]另外，由於為了操作選擇而單獨地安裝該外部開關，所以需要另外的製作過程，並且增加了單位成本。而且，因為還未準備好解決駕駛員在充電操作期間開動馬達的情況，因此他/她可能會受到傷害。
【發明內容】
[0012]實施例提供了一種用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法，其能夠不依靠外部開關就可以通過組合各種的元件來選擇逆變器-充電器集成裝置的操作模式。
[0013]從本發明可獲得的技術工作不限於上文提到的技術工作。並且，由本發明所屬的本領域的技術人員可以從下面描述中清楚地理解其他未提及的技術工作。
[0014]在一個實施例中，用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法，包括:確認是否使用了充電開關和控制器區域網路(Controller Area Network ;CAN)通信模塊；當充電開關和CAN通信模塊都在使用時，利用第一表來確定逆變器的操作模式；當僅使用充電開關時，利用第二表來確定逆變器的操作模式；當僅使用CAN通信模塊時，利用第三表來確定逆變器的操作模式；以及當充電開關和CAN通信模塊都不在使用時，利用第四表來確定逆變器的操作模式。
[0015]利用第一表來確定逆變器的操作模式包括:確認點火鑰匙開關和充電開關的狀態；當點火鑰匙開關和充電開關的狀態中的至少一個狀態是對應於接通狀態(On-state)的第一狀態時，向逆變器提供驅動電力；當提供驅動電力時，確認充電開關的狀態、CAN通信模塊的狀態以及AC電力的輸入狀態；以及依據確認的結果來確定逆變器的操作模式。
[0016]依據確認的結果確定逆變器的操作模式可以包括:依據確認狀態來確定逆變器的操作模式；當充電開關的狀態是對應於接通狀態的第一狀態時，CAN通信模塊的通信狀態是接收充電請求通信消息的第一狀態，或者AC電力的輸入狀態是輸入正常AC電力的第一狀態；當充電開關狀態、CAN通信模塊的通信狀態、以及AC電力的輸入狀態中的至少一個狀態是第一狀態時，確定逆變器的操作模式為充電模式；以及當充電開關狀態、CAN通信模塊的通信狀態、以及AC電力的輸入狀態中的所有狀態是與第一狀態相反的第二狀態時，確定逆變器的操作模式為驅動模式。
[0017]利用第二表來確定逆變器的操作模式可以包括:確認點火鑰匙開關的狀態和充電開關的狀態；當點火鑰匙開關和充電開關中的至少一個狀態是對應於接通狀態的第一狀態時，向逆變器提供驅動電力；當提供驅動電力時，判定充電開關的狀態是否是對應於接通狀態的第一狀態，或者AC電力的輸入狀態是否是輸入正常AC電力的第一狀態；當充電開關的狀態和AC電力的輸入狀態中的至少一個狀態是第一狀態時，確定逆變器的操作模式為充電模式；以及當充電開關的狀態和AC電力的輸入狀態均是與第一狀態相反的第二狀態時，設定逆變器的操作模式為驅動模式。
[0018]利用第三表來確定逆變器的操作模式可以包括:確認點火鑰匙開關；當點火鑰匙開關的狀態是對應於接通狀態的第一狀態時，向逆變器提供驅動電力；當供應驅動電力時，判定CAN通信模塊的通信狀態是否是第一狀態，其中接收充電請求通信消息，或者是否是第二狀態，其中正常地輸入AC電力；當CAN通信模塊和AC電力的輸入狀態中的至少一個狀態是第一狀態時，確定逆變器的操作模式為充電模式；以及當CAN通信模塊和AC電力的輸入狀態是與第一狀態相反的第二狀態時，設定逆變器的操作模式為驅動模式。
[0019]利用第四表來確定逆變器的操作模式可以包括:確認點火鑰匙開關；當點火鑰匙開關的狀態是對應於接通狀態的第一狀態時，向逆變器提供驅動電力；當供應驅動電力時，確認AC電力的輸入狀態；當AC電力的輸入狀態是第一狀態時，其中正常地輸入AC電力，確定逆變器的操作模式為充電模式；當AC電力的輸入狀態是與第一狀態相反的第二狀態時，設定逆變器的操作模式為驅動模式。
[0020]所述操作方法可進一步包括:當確定逆變器的操作模式為充電模式時，使用逆變器向高電壓電池提供充電電力。
[0021]提供充電電力可以包括:確認換擋狀態；當確認換擋狀態是空擋時，操作逆變器並且向高電壓電池提供充電電力；以及當確認換擋狀態是除了空擋狀態以外的另一狀態時，停止逆變器的操作，並且停止充電操作。
[0022]所述操作方法可以進一步包括:當確認的換擋狀態是除了空擋狀態以外的另一狀態時，輸出一個警告消息；其中該警告消息包括一個請求換擋狀態改變以用於開始對高電壓電池充電的消息。
[0023]第一表可配置為依據點火鑰匙的狀態、CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力的輸入狀態的組合來確定逆變器的操作模式；第二表可配置為依據點火鑰匙開關的狀態、充電開關的狀態以及AC電力的輸入狀態來確定逆變器的操作模式；第三表可配置為依據點火鑰匙開關的狀態、CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力的輸入狀態來確定逆變器的操作模式；以及第四表可配置為依據點火鑰匙開關的狀態和AC電力的輸入狀態來確定逆變器的操作模式。
[0024]在所附附圖和下文描述中提出了一個或更多的實施例的詳文。其他特徵對於說明書、附圖和權利要求來說是顯然的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1示出了依據一個實施例的用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的配置。
[0026]圖2示出了依據一個實施例的第一表。
[0027]圖3示出了依據一個實施例的第二表。
[0028]圖4示出了依據一個實施例的第三表。
[0029]圖5示出了依據一個實施例的第四表。
[0030]圖6是一幅依據第一實施例的流程圖，各步驟解釋了用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。
[0031]圖7是圖6的操作106的詳細流程圖。
[0032]圖8是一幅依據第二實施例的流程圖，各步驟解釋了用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。
[0033]圖9是一幅依據第三實施例的流程圖，各步驟解釋了用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。
[0034]圖10是一幅依據第四實施例的流程圖，各步驟解釋了用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。
[0035]圖11是一幅充電模式下的流程圖，各步驟解釋了用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。
[0036]圖12是一幅驅動模式下的流程圖，各步驟解釋了用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。
【具體實施方式】
[0037]現將詳細地參照本發明的實施例，其實例在所附附圖中顯示出。
[0038]本發明的優點與特徵、以及用以達到優點與特徵的方法將在參閱稍後所詳細描述的示例性實施例並連同附圖而變得清楚。然而，本發明並不限於以下示例性實施例，可以不同形式實現。換句話說，目前的示例性實施例僅提供以完整披露本發明以及使得本領域普通技術人員了解本發明的範疇。本發明應僅通過所附權利要求的範疇來定義。在本說明書中，相似的數字指的是相似的構件。
[0039]在描述本發明時，當確定涉及相關已知功能或構造的詳細描述可能不必要地導致本發明的目的模糊時，這裡將省略該詳細描述。而且，這裡使用的術語被定義來適當地描述本發明的示範性實施方式，因此可以根據使用者操作者的目的、或習慣來改變。因此，術語必須基於以下對本說明書的整體描述來定義。
[0040]應該理解的是，可通過電腦程式指令來執行所附框圖中的方框以及流程圖中步驟的組合。可以向例如通用計算機、專用計算機和可編程數據處理設備的處理器提供這些電腦程式指令。因此，由計算機或可編程數據處理設備的處理器執行的指令生成用於執行框圖中的方框或流程圖中的步驟中描述的功能的手段。可以將電腦程式指令存儲在計算機可用存儲器，或者計算機或可編程數據處理裝置的計算機可讀記錄介質中，以便以特定方式實現所述功能。因此，計算機可用存儲器或計算機可讀記錄介質中存儲的指令能夠製造包括用於執行框圖中的方框或流程圖中的步驟中描述的功能的指令手段。此外，可將電腦程式指令載入計算機或計算機可編程數據處理設備中。因此，在計算機或可編程數據處理設備中執行一系列操作步驟，以產生由計算機執行的處理，這使得操作計算機或可編程數據處理設備的指令可以提供執行框圖的方框中描述的功能的步驟或流程圖的步驟。
[0041]每個方框或每個步驟可指示包括一個或更多用於執行一個特定邏輯功能(或多個功能)的可執行指令的模塊、段或代碼的部分。應注意到，在本發明的某些變型例中，可以按不同的順序產生方框或步驟中描述的功能。例如，連續顯示的兩個方框或步驟實際上可同時執行，或者有時可根據相應的功能以相反的順序執行所述方框或步驟。
[0042]圖1示出了用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的配置。
[0043]參照附圖1，逆變器-充電器集成裝置包括:AC電源110 ;整流器120，其對來自AC電源110的AC電力整流；驅動電動車的馬達130，逆變器140，其使得馬達被驅動以及允許高電壓電池150接收充電電力；連接器170，至少一個連接設備180與其連接；控制器，其基於與連接器170連接的連接設備180所輸入的信號來確定逆變器-充電器集成裝置的操作模式，並且基於所確定的操作模式來控制上述的部件。
[0044]整流器120可以對來自AC電源110的單相AC電力整流，並且提供用於向電池150充電的整流後的電力。整流器120可以接收典型的家用電源的典型的220V單相AC電力。
[0045]馬達130用於驅動電動車，並且可以起到向逆變器140傳遞通過整流器120整流後的DC電力的作用。除此之外，在驅動模式下通過接收AC電力來驅動馬達130，該AC電力是通過逆變器140的開關操作，由在高電壓電池150中所充入的電力轉換而成。
[0046]通過馬達130的線圈向逆變器140提供通過整流器120轉換的DC電壓。
[0047]依據開關信號，逆變器140切換通過馬達130接收的DC電力，並且向高電壓電池150提供DC電力，以及將通過逆變器140的開關操作而遞送的DC電力對該高電壓電池150充電。
[0048]另外，逆變器140將高電壓電池150中所充的DC電力轉換成三相AC電力，並且向馬達130提供該三相AC電力以驅動馬達130。
[0049]該高電壓電池150可以是燃料電池，以通過氫(H2)和氧(02)的化學反應產生電能以及在堆中累積所產生的電能的模式來產生DC電力，並且由通過電池的端子所接收的DC電力充電。
[0050]電池開關160間斷地連接提供至高電壓電池150或從高電壓電池150輸出的電力。
[0051]也即，逆變器140將流經馬達130的DC電力轉換成充電電力，並且以第一操作模式(充電模式)向高電壓電池150提供充電電力。
[0052]此外，逆變器140將高電壓電池150內所充的DC電力轉換成三相AC電力，並以第二操作模式(驅動模式)向馬達130提供三相AC電力。
[0053]基於與連接器170連接的各種連接設備180所輸入信號，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0054]此外，基於從連接設備180所輸入的信號，控制器190判定是否開始操作以及是否停止逆變器140的操作。
[0055]總之，控制器190通過使用與連接器170連接的各種連接設備180所輸入信號，來確定逆變器140的操作模式和逆變器140的操作開始時間。
[0056]此處，控制器190通過使用各種條件來確定逆變器140的操作模式。
[0057]各種條件包括點火鑰匙的狀態、充電開關的狀態、控制器區域網(CAN)通信消息的狀態和AC電源的輸入狀態。
[0058]此外，控制器190存儲多個表，並且依據連接設備180是否存在來從多個表中確定要使用的表。
[0059]多個表可以包括第一表至第四表。
[0060]也即，點火鑰匙開關182需要與連接器170連接。然而，充電開關184或者CAN通信模塊188可以依據是否使用而選擇性地與連接器170連接。
[0061]相應地,多個表包括:第一表，用於充電開關184和CAN通信模塊188均與連接器170連接的情況；第二表，用於僅有充電開關184連接的情況；第三表，用於僅有CAN通信模塊188連接的情況；以及第四表，用於它們都沒有連接的情況。
[0062]因此，依據連接設備的連接狀態，控制器190使用第一至第四表中的任意一個表來確定操作模式。
[0063]此後，控制器190的操作會被詳細地描述。
[0064]圖2顯示了依據一個實施例的第一表。
[0065]與連接器170連接的連接設備180可包括點火開關182、充電開關184、警告信號產生單元186、以及CAN通信模塊188。
[0066]然而，除了上述連接設備180之外，還有其他的連接設備可以與連接器170連接。例如，AC電力檢測器(未示出)可以與連接器170相連，該AC電力檢測器檢測來自AC電源110的AC電力電平。另外，檢測當前換擋狀態(例如，空擋(N)，停車擋(P)，行進擋(D)，倒車擋(R))的換擋狀態檢測器也可以與連接器170相連。
[0067]也即，當充電開關184和CAN通信模塊188與連接器170連接的時候，控制器190通過使用圖2所示的第一表來確定逆變器140的操作模式。
[0068]換句話說，當充電開關184和CAN通信模塊188與連接器170連接時，以及當同時支持充電開關功能和CAN通信功能時，控制器190使用第一表來確定逆變器140的操作模式。
[0069]相應地，基於CAN通信模塊188的通信狀態和AC電力檢測器的檢測狀態，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0070]也即，在支持充電開關184和CAN通信模塊188的電動車中，基於點火鑰匙開關182的狀態和充電開關184的狀態、CAN通信模塊188的通信狀態和AC電力檢測器的檢測狀態，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0071]相應地，控制器190優先地確認點火鑰匙開關182的狀態和充電開關184的狀態。
[0072]此處，點火鑰匙開關182的狀態可以包括通知鑰匙開(Key-On)的第一狀態和通知鑰匙關(Key-Off)的第二狀態。
[0073]此外，充電開關184的狀態可以包括通知充電開始的第一狀態和通知充電停止的第二狀態。
[0074]控制器190確認點火鑰匙開關182和充電開關184的狀態中的每一個狀態是否是第一狀態或第二狀態。
[0075]當點火鑰匙開關182和充電開關184中的至少任一個處於第一狀態的時候，控制器190使得逆變器140接收驅動電力。
[0076]當點火鑰匙開關182和充電開關184處於第二狀態的時候，控制器190阻止向逆變器140提供驅動電力。
[0077]當點火鑰匙開關182和充電開關184的至少任一個處於第一狀態的時候，控制器190使得逆變器140接收驅動電力。
[0078]此時，當點火鑰匙開關182和充電開關184處於向逆變器140提供驅動電力的狀態的時候，控制器190通過結合充電開關的狀態、CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力的輸入電平來確定逆變器140的操作模式。
[0079]也即，控制器190確認充電開關的狀態、CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力的輸入電平中的至少任一個是否處於實施充電操作的狀態下。
[0080]換句話說，控制器190判定充電開關的狀態是否是對應於接通狀態的第一狀態，充電請求通信消息是否通過CAN通信模塊被接收，或者AC電力的輸入電平是否大於預設的參考值(輸入正常的AC電力)。
[0081]當充電開關的狀態、CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力的輸入電平處在實施充電操作的狀態下的時候，控制器190將逆變器140的操作模式設定為充電模式。
[0082]此外，當充電開關的狀態、CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力輸入電平中的全部都不是實施充電操作的狀態的時候，控制器190將逆變器140的操作模式設定為驅動模式。
[0083]相應地，僅當充電開關狀態的狀態是關斷狀態(Off state)、充電請求消息沒有通過CAN通信模塊被接收以及AC電力輸入電平不大於預設的參考值的時候，逆變器140的操作模式才被設定成驅動模式，而在剩餘的情況下都設定成充電模式。
[0084]此外，控制器190確認換擋狀態且控制以使得逆變器140相應於基於換擋狀態而設定的操作模式來操作。
[0085]也即，當逆變器140的操作模式被設定為充電模式的時候，控制器190在僅當換擋狀態是空擋的時候才驅動逆變器140並且允許向高電壓電池190充電，以及在換擋狀態是除了空擋狀態以外的另一狀態時輸出警告消息。
[0086]當逆變器140的操作模式被設定為驅動模式時，控制器190在換擋狀態是空擋時停止馬達，並且在其餘狀態下驅動馬達130。
[0087]如上所述，控制器190通過各種條件的組合來確定逆變器140的操作模式，並且通過使用擋位狀態來確定逆變器的操作開始或操作停止，從而增加了穩定性。
[0088]依據上述的實施例，通過解決當原來分離操作的逆變器和充電器被集成到一個裝置中的時候所發生的各種問題，可以提高電動車的穩定性和客戶滿意指數。
[0089]圖3顯示了依據一個實施例的第二表。
[0090]不同於附圖2中的相關描述，與連接器170連接的連接設備180可以包括點火鑰匙開關182、充電開關184和警告信號產生單元186。
[0091]也即，僅當充電開關184與連接器170連接的時候，通過使用圖3中所示的第二表，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0092]換句話說，僅當充電開關184與連接器170連接並且相應地僅支持充電開關功能的時候，通過使用第二表，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0093]也即，控制器190確認點火鑰匙開關182和充電開關184的狀態。
[0094]此處，點火鑰匙開關182的狀態可以包括通知Key-On的第一狀態和通知Key-OfT的第二狀態。
[0095]充電開關184的狀態還可以包括通知充電開始的第一狀態和通知充電停止的第二狀態。
[0096]控制器190確認點火鑰匙開關182和充電開關184的狀態中的每一個是否是第一狀態或第二狀態。
[0097]當點火鑰匙開關182和充電開關184的至少任一個是處於第一狀態的時候，控制器190使得逆變器140接收驅動電力。
[0098]當點火鑰匙開關182和充電開關184都處於第二狀態的時候，控制器190阻止向逆變器140提供驅動電力。
[0099]當點火鑰匙開關182和充電開關184的狀態是處於向逆變器140提供電源電壓的狀態的時候，控制器190結合充電開關狀態和AC電力輸入電平來確定逆變器140的操作模式。
[0100]也即，控制器190確認充電開關的狀態和AC電力輸入電平中的至少一個是否處於實施充電操作的狀態下。
[0101]換句話說，控制器190判定充電開關的狀態是否是對應於接通狀態的第一狀態，或者AC電力輸入電平是否大於預設的參考值(輸入正常的AC電力)。
[0102]當充電開關的狀態和AC電力輸入電平中的至少一個是處於實施充電操作的狀態的時候，控制器190將逆變器140的操作模式設定成充電模式。
[0103]此外，當充電開關的狀態和AC電力輸入電平都不處於實施充電操作的狀態的時候，控制器190將逆變器140的操作模式設定成驅動模式。
[0104]相應地，僅當充電開關狀態是關斷狀態並且AC電力輸入電平不大於預設參考值的時候，逆變器140的操作模式被設定成驅動模式，並且在其餘情況下被設定成充電模式。
[0105]此外，類似於第一表的相關描述，控制器190確認換擋狀態且控制以使得逆變器140相應於基於換擋狀態而設定的操作模式來操作。
[0106]圖4示出了依據一個實施例的第三表。
[0107]與連接器170連接的連接設備180可以包括點火鑰匙開關182、警告信號產生單元186，以及CAN通信模塊188。
[0108]也即，僅當CAN通信模塊188與連接器170連接的時候，通過使用如圖4所示的第三表，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0109]換句話說，僅當CAN通信模塊188與控制器170連接並且僅支持CAN通信功能的時候，通過使用第三表，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0110]相應地，基於點火鑰匙開關182的狀態、CAN通信模塊188的通信狀態以及AC電力檢測器的檢測狀態，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0111]也即，在僅支持CAN通信模塊188的電動車中，基於點火鑰匙開關182的狀態、CAN通信模塊188的通信狀態以及AC電力檢測器的檢測狀態，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0112]相應地，控制器190優先地確認點火鑰匙開關182的狀態。
[0113]此處，點火鑰匙開關182的狀態可以包括通知Key-On的第一狀態和通知Key-OfT的第二狀態。
[0114]控制器190確認點火鑰匙開關182的狀態是否是第一狀態或第二狀態。
[0115]當點火鑰匙開關182是處於第一狀態的時候，控制器190使得逆變器140接收驅動電力。
[0116]當點火鑰匙開關182是處於第二狀態的時候，控制器190阻止向逆變器140提供驅動電力電壓。
[0117]而且，當點火鑰匙開關182的狀態處於向逆變器140提供電源電壓的狀態的時候，控制器190使得逆變器140接收驅動電力，並且此時通過結合CAN通信模塊的通信狀態和AC電力輸入電平來確定逆變器140的操作模式。
[0118]也即，控制器190確認充電開關的狀態、CAN通信模塊的通信狀態和AC電力輸入電平中的至少一個是否處於實施充電操作的狀態下。
[0119]換句話說，控制器190判定是否通過CAN通信模塊接收充電請求通信消息，或者AC電力輸入電平是否大於預設的參考值(輸入正常的AC電力)。
[0120]當CAN通信模塊的通信狀態和AC電力輸入電平中的至少任一個是處於實施充電操作的狀態的時候，控制器190將逆變器140的操作模式設定成充電模式。
[0121]另外，當CAN通信模塊的通信狀態和AC電力輸入電平都不處於實施充電操作的狀態的時候，控制器190將逆變器140的操作模式設定成驅動模式。
[0122]相應地，僅當充電請求消息沒有通過CAN通信模塊被接收以及AC電力的輸入電平不大於預設參考值的時候，逆變器140的操作模式才被設定成驅動模式，並且在其餘情況下被設定成充電模式。
[0123]另外，類似於與第一表的相關描述，控制器190確認換擋狀態且控制以使得逆變器140相應於基於換擋狀態而設定的操作模式來操作。
[0124]圖5示出了依據一個實施例的第四表。
[0125]也即，在不支持充電開關184和CAN通信模塊188的電動車中，通過使用如圖5所示的第四表，控制器190確定逆變器140的操作模式。
[0126]依據第四表的條件僅包括點火鑰匙開關182和輸入AC電力的狀態。
[0127]相應地，控制器190優先地檢測點火鑰匙開關182的狀態。點火鑰匙開關182的狀態可以包括通知Key-On的第一狀態和通知Key-Off的第二狀態。
[0128]控制器190確認點火鑰匙開關182的狀態是否是第一狀態或者第二狀態。
[0129]當點火鑰匙開關182處於第二狀態的時候，由於電動車的驅動已經停止，所以控制器190停止逆變器140的操作。
[0130]此時，逆變器140處於阻止驅動電力的狀態下。也即，點火鑰匙開關182的狀態被用作確定向逆變器140提供驅動電力電壓的條件。
[0131]此時，當點火鑰匙開關182處於第一狀態時，控制器190向逆變器140提供驅動電力，並且相應地確認AC電力的輸入狀態。另外，控制器190判定是否在預設電平的參考值下或大於或小於該參考值來輸入AC電力。
[0132]此處，參考值可以是85Vac。也即，典型的AC電力具有IlOV或220V的輸入電平。然而，AC電力的輸入電平可能具有誤差範圍，以及相應地，控制器190判定當前是否在考慮到AC電力的誤差範圍的情況下而輸入AC電力。
[0133]也即，在當前使用的AC電力是220V的時候，參考值可為175Vac，其為220V的80%，以及在當前使用的AC電力是IlOV的時候，參考值可為85Vac。
[0134]相應地，控制器190判定當前是否輸入AC電力，換句話說，判定用於充電的充電插座是否使用了如上述設定的參考數值來連接。
[0135]當AC電力的輸入電平大於預設參考時，控制器190確定已經完成了充電的準備，並且將逆變器140的操作模式設定成充電模式。相應地，基於為充電操作提供的第一開關信號，逆變器140實施開關操作。此處，第一開關信號在用於充電器操作的充電信號產生單兀中被產生並且被輸出。
[0136]當AC電力的輸入電平不大於預設的參考值時，逆變器140的操作模式被設定成驅動模式。相應地，基於為驅動馬達而提供的第二開關信號，逆變器實施開關操作。此處，第二開關信號在用於驅動馬達的馬達驅動信號產生單元中被產生並且被輸出。
[0137]此外，在確定逆變器140的操作模式的狀態下，控制器利用當前換擋狀態來確定是否開始逆變器140的操作。
[0138]也即，當逆變器140的操作模式是充電模式時，僅當換擋狀態是在空擋時，控制器190才允許由逆變器140實施該充電操作，並且對於除了換擋的空擋狀態之外的其餘狀態，停止逆變器140的操作。
[0139]此處，在逆變器140的操作模式被設定成用於充電操作的充電模式的狀態下，當換擋狀態是用於驅動馬達的P、R和D的任一個時，控制器190產生警告信號。
[0140]圖6是一幅依據第一實施例的流程圖，每個操作地解釋了電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。圖7是圖6的操作106的詳細流程圖。
[0141]參照附圖6，控制器190確認點火鑰匙開關182和充電開關184的狀態(操作101)。也即，控制器190判定點火鑰匙開關182是處於對應於Key-On的第一狀態還是對應於Key-Off的第二狀態。此外，控制器190判定充電開關184是處於通知充電開始的第一狀態或者是處於通知充電停止的第二狀態。充電開始對應於充電開關184處於接通狀態的情況，而充電停止對應於充電開關184處於關斷狀態的情況。
[0142]此時，控制器190判定點火鑰匙開關182和充電開關184的至少任一個已確認的狀態是否處於第一狀態下(操作102)。
[0143]作為確定的結果(操作102)，當點火鑰匙開關182和充電開關184的至少一個已確認的狀態處於第一狀態時，控制器190向電動車的充電器-逆變器集成裝置提供驅動電力(操作103)。
[0144]作為確定的結果(操作102)，當點火鑰匙開關182和充電開關184的已確認的狀態都處於第二狀態時，控制器190阻止向電動車的充電器-逆變器集成裝置提供驅動電力電壓(操作104)。
[0145]此時，控制器190確認充電開關184的狀態、CAN通信模塊的通信狀態、以及AC電源110的AC電力輸入電平(操作105)。也即，控制器190確認CAN通信模塊是否處於已接收充電請求通信消息的第一狀態，還是處於沒有接收充電請求通信消息的第二狀態。
[0146]此外，控制器190確認充電插座是否與AC電源110連接以及當前是否通過充電插座輸入AC電力，或者充電插座是否沒有被連接以及當前是否沒有輸入AC電力。
[0147]控制器190判定充電開關184的已確認狀態、CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力輸入電平中的至少一個是否是通知充電操作的第一狀態(操作106)。
[0148]作為判定結果(操作106)，當充電開關狀態處於第一狀態、CAN通信模塊的通信狀態是第一狀態、或者AC電力輸入電平大於預設參考值的時候，控制器190將逆變器140的操作模式設定成充電模式(操作107)。也即，控制器190允許整流器120對來自AC電源110的輸入AC電力進行整流，並且使得逆變器140將整流後的AC電力轉換成高電壓電池150的充電電力。
[0149]此外，作為判定結果(操作106)，當充電開關狀態是第二狀態、CAN通信模塊的通信狀態是第二狀態，以及AC電力輸入電平是預設參考值或者更小的時候，控制器190將逆變器140的操作模式設定成驅動模式(操作108)。也即，控制器190使得逆變器140將儲存在高電壓電池150中的DC電力轉換成三相AC電力，以及向馬達130提供該三相AC電力。
[0150]此後，操作106會被詳細描述。
[0151]參考圖7，控制器190確認充電開關184的狀態是對應於接通狀態的第一狀態(操作 201)。
[0152]此時，作為確定的結果(操作201)，當充電開關184的狀態是第一狀態時，控制器190將逆變器140的操作模式設定成充電模式(操作202)。
[0153]而且，作為確定的結果(操作201)，當充電開關184的狀態是第二狀態時，控制器190判定通過CAN通信模塊通知充電狀態的通信消息是否已接收(操作203)。
[0154]作為判定的結果(操作203)，當通過CAN通信模塊通知充電狀態的通信消息已接收時，控制器190進行到操作202，並且將逆變器140的操作模式設定成充電模式。
[0155]另一方面，作為判定的結果(操作203)，當通過CAN通信模塊沒有接收通信消息時，控制器190判定AC電力的輸入電平是否大於預設的參考值(操作204)。
[0156]作為判定的結果(操作204)，當AC電力的輸入電平大於預設的參考值時，控制器190進行到操作202，並且將逆變器140操作模式設定成驅動模式(操作205)。
[0157]圖8是一幅依據第二實施例的流程圖，顯示了逆變器-充電器集成裝置的操作方法。
[0158]參考圖8，控制器190確認點火鑰匙開關182和充電開關184的狀態(操作301)。也即，控制器190判定點火鑰匙開關182是否是處於對應於Key-On的第一狀態或者是否是對應於Key-Off的第二狀態。此外，控制器190判定充電開關184是否處於通知充電開始的第一狀態或者處於通知充電停止的第二狀態。所述充電開始對應於充電開關184處於接通狀態的情況，所述充電停止對應於充電開關184處於關斷狀態的情況。
[0159]此時，控制器190判定點火鑰匙開關182和充電開關184的已確認狀態中的至少任一個是否處於第一狀態(操作302)。
[0160]作為判定的結果(操作302)，當點火鑰匙開關182和充電開關184的已確認狀態中的至少任一個是處於第一狀態時，控制器190向電動車的充電器-逆變器集成裝置提供驅動電力(操作303)。
[0161]作為判定的結果(操作302)，當點火鑰匙開關182和充電開關184的已確認狀態都是第二狀態時，控制器190阻止向電動車的充電器-逆變器集成裝置提供驅動電力電壓(操作304)。
[0162]此時，控制器190確認充電開關184的狀態以及來自AC電源110的AC電力的輸入電平(操作305)。
[0163]也即，控制器190確認充電插座是否與AC電源110連接，以及當前是否通過充電插座輸入AC電力，或者是否沒有連接充電插座並且是否當前沒有輸入AC電力。
[0164]控制器190判定已確認的充電開關184的狀態和AC電力輸入電平中的至少一個是否是用於通知充電操作的第一狀態(操作306)。
[0165]作為判定的結果(操作306)，當充電開關狀態處在第一狀態或者AC電力輸入電平大於預設的參考值時，控制器190將逆變器140的操作模式設定成充電模式(操作307)。也即，控制器190允許整流器120對來自AC電源110的輸入AC電力進行整流，並且使得逆變器140將整流後的AC電力轉換成高電壓電池150的充電電力。
[0166]此外，作為判定結果(操作306)，當充電開關狀態是第二狀態並且AC電力輸入電平是預設的參考值或者更小時，控制器190將逆變器140的操作模式設定成驅動模式(操作308)。也即，控制器190允許逆變器140將儲存在高電壓電池150內的DC電力轉換成三相AC電力，並且向馬達130提供該三相AC電力。
[0167]圖9是一幅依據第三實施例的流程圖，顯示了電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。
[0168]參考圖9，控制器190確認點火鑰匙開關182的狀態(操作401)。也即，控制器190判定點火鑰匙開關184是否處在對應於Key-On的第一狀態下或者處在對應於Key-OfT的第二狀態下。
[0169]此時，控制器190判定已確認的點火鑰匙開關182是否處在第一狀態下(操作402)。
[0170]作為判定的結果(操作402)，當已確認的點火鑰匙開關182是第一狀態時，控制器190向電動車的充電器-逆變器集成裝置提供驅動電力電壓(操作403)。
[0171]作為判定的結果(操作402)，當點火鑰匙開關182的已確認的狀態是第二狀態時，控制器190阻止向電動車的充電器-逆變器集成裝置提供驅動電力電壓(操作404)。
[0172]此時，控制器190確認CAN通信模塊的通信狀態和來自AC電源110的AC電力的輸入電平(操作405)。也即，控制器190確認CAN通信模塊是否處在已接收充電請求通信消息的第一狀態下或者處在沒有接收充電請求通信消息的第二狀態下。
[0173]此外，控制器190確認充電插座是否與AC電源110連接以及當前是否通過充電插座輸入了 AC電力，或者充電插座是否沒有被連接以及當前是否沒有輸入AC電力。
[0174]控制器190判定CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力的輸入電平中的至少一個是否處於通知充電操作的第一狀態下(操作406)。
[0175]作為判定結果(操作406)，當CAN通信模塊的通信狀態是第一狀態、或者AC電力的輸入電平大於預設的參考值時，控制器190將逆變器140的操作模式設定成充電模式(操作407)。也即，控制器190允許整流器120對來自AC電源110的輸入AC電力進行整流，並且允許逆變器140將整流後的AC電力轉換成高電壓電池150的充電電力。
[0176]此外，作為判定結果(操作406)，當CAN通信模塊的通信狀態是第二狀態，以及AC電力輸入電平是預設的參考值或者更小時，控制器190將逆變器140的操作模式設定成驅動模式(操作408)。也即，控制器190使得逆變器140將儲存在高電壓電池150中的DC電力轉換成三相AC電力，以及向馬達130提供該三相AC電力。
[0177]圖10是一幅依據第四實施例的流程圖，顯示了電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法。
[0178]參考圖10，控制器190確認點火鑰匙開關182的狀態(操作501)。也即，控制器190判定點火鑰匙開關182是否處於對應於Key-On的第一狀態下或者處於對應於Key-OfT的第二狀態下。
[0179]此時，控制器190判定點火鑰匙開關182的已確認的狀態是否處於第一狀態(操作 502)。
[0180]作為判定結果(操作502)，當點火鑰匙開關182的已確認的狀態是第一狀態時，控制器190向電動車的充電器-逆變器集成裝置提供驅動電力(操作503)。
[0181]作為判定結果(操作502)，當點火鑰匙開關182的已確認的狀態是第二狀態時，控制器190阻止向電動車的充電器-逆變器集成裝置提供驅動電力(操作504)。
[0182]此時，控制器190確認AC電力的輸入電平(操作505)。也即，控制器190確認充電插座是否與AC電源110連接以及當前是否通過充電插座輸入了 AC電力，或者充電插座是否沒有被連接以及當前是否沒有輸入AC電力。
[0183]控制器190判定已確認的AC電力輸入電平是否大於預設的參考值(操作506)。也即，控制器190確認輸入的AC電力的電平是否大於85Vac。
[0184]此時，作為判定的結果(操作506)，當AC電力的輸入電平大於預設的參考值時，控制器190將逆變器140的操作模式設定成充電模式(操作507)。也即，控制器190允許整流器120對來自AC電源110的輸入AC電力進行整流，並且允許逆變器140將整流後的AC電力轉換成高電壓電池150的充電電力。
[0185]此外，作為判定的結果(操作506)，當AC電力的輸入電平是預設的參考值或者更小時，控制器190將逆變器140的操作模式設定成驅動模式(操作508)。也即，控制器190允許逆變器140將儲存在高電壓電池150中的DC電力轉換成三相AC電力，以及向馬達130提供該三相AC電力。
[0186]此後，將描述充電模式和驅動模式中每一個的操作方法。
[0187]參考圖11，控制器190將逆變器140的操作模式設定成充電模式，以及相應地確認換擋狀態(操作601)。也即，控制器190確認換擋狀態是否是空擋或者是除了空擋之外的剩餘狀態(停車擋、行進擋或倒車擋)。
[0188]此時，控制器190判定已確認的換擋是否是空擋(操作602)。
[0189]作為判定的結果(操作602)，當已確認的換擋狀態是空擋時，控制器190通過操作逆變器140而允許向高電壓電池150提供充電電力以使得開始充電操作。
[0190]此外，作為判定的結果(操作602)，已確認的換擋狀態是處於除了空擋狀態以外的剩餘狀態下，控制器190停止逆變器140的操作(操作604)。
[0191]而且，控制器190輸出一個需要將換擋狀態變成空擋狀態的警告消息，來對高電壓電池150充電(操作605)。
[0192]此時，參考附圖12，控制器190將逆變器140的操作模式設定成驅動模式，並且相應地確認換擋狀態(操作701)。也即，控制器190確認換擋狀態是否是處於空擋或者處於除了空擋狀態的剩餘狀態(停車擋、行進擋、或者倒車擋)。
[0193]此時，控制器190判定已確認的換擋是否是處於空擋(操作702)。
[0194]作為判定的結果(操作702)，當已確認的換擋是處於空擋時，控制器190停止逆變器140的操作，並且阻止馬達130被驅動(操作703)。
[0195]此外，作為判定的結果(操作702)，當已確認的換擋是除了空擋狀態之外的剩餘狀態時，控制器190操作逆變器140，並且允許向馬達130提供驅動電力電壓(操作704)。
[0196]依據本發明的實施例，通過解決了當原來分離操作的逆變器和充電器被集成到一個裝置中的時候所發生的各種問題，能夠提高了動車的穩定性和客戶滿意指數。
[0197]雖然已經參照示例性實施例描述實施例，但是應該理解的是，本領域技術人員可以設想出落入本公開的精神和範圍內的許多其他的修改和實施例。尤其是，在本公開、附圖和所附權利要求的範圍內，可以對主題組合布置的組成部件和/或布置做各種變化和修改。除了組成部件和/或布置的變化和修改之外，替代使用對也本領域技術人員也是顯而易見的。
【權利要求】
1.一種用於電動車的逆變器-充電器集成裝置的操作方法，所述操作方法包括: 確認是否使用了充電開關和控制器區域網路(CAN)通信模塊； 當充電開關和CAN通信模塊都在使用時，利用第一表來確定逆變器的操作模式； 當僅使用充電開關時，利用第二表來確定逆變器的操作模式； 當僅使用CAN通信模塊時，利用第三表來確定逆變器的操作模式；以及， 當充電開關和CAN通信模塊都不在使用時，利用第四表來確定逆變器的操作模式。
2.根據權利要求1所述的操作方法，其中利用第一表確定逆變器的操作模式包括， 確認點火鑰匙開關的狀態和充電開關的狀態； 當點火鑰匙開關的狀態和充電開關的狀態中的至少一個狀態是對應於接通狀態的第一狀態時，向逆變器提供驅動電力； 當提供驅動電力時，確認充電開關的狀態、CAN通信模塊的狀態以及AC電力的輸入狀態；以及 根據確認的結果來確定逆變器的操作模式。
3.根據權利要求2所述的操作方法，其中根據確認的結果來確定逆變器的操作模式包括， 根據確認的狀態來確定逆變器的操作模式； 當充電開關的狀態是對應於接通狀態的第一狀態時，CAN通信模塊的通信狀態是接收到充電請求通信消息的第一狀態，或者AC電力的輸入狀態是輸入正常AC電力的第一狀態； 當充電開關的狀態、CAN通信模塊的通信狀態、以及AC電力的輸入狀態中的至少一個狀態是第一狀態時，確定逆變器的操作模式為充電模式；以及 當充電開關的狀態、CAN通信模塊的通信狀態、以及AC電力的輸入狀態中的所有狀態是與第一狀態相反的第二狀態時，確定逆變器的操作模式為驅動模式。
4.根據權利要求1所述的操作方法，其中利用第二表來確定逆變器的操作模式包括， 確認點火鑰匙開關的狀態和充電開關的狀態； 當點火鑰匙開關的狀態和充電開關的狀態中的至少一個狀態是對應於接通狀態的第一狀態時，向逆變器提供驅動電力； 當提供驅動電力時，判定充電開關的狀態是否是對應於接通狀態的第一狀態，或者AC電力的輸入狀態是否是輸入正常AC電力的第一狀態； 當充電開關的狀態和AC電力的輸入狀態中的至少一個是第一狀態時，確定逆變器的操作模式為充電模式；以及 當充電開關的狀態和AC電力的輸入狀態均是與第一狀態相反的第二狀態時，設定逆變器的操作模式為驅動模式。
5.根據權利要求1所述的操作方法，其中利用第三表來確定逆變器的操作模式包括， 確認點火鑰匙開關； 當點火鑰匙開關的狀態是對應於接通狀態的第一狀態時，向逆變器提供驅動電力；當供應驅動電力時，判定CAN通信模塊的通信狀態是否是第一狀態，其中接收到充電請求通信消息，或者是否是第二狀態，其中正常地輸入AC電力； 當CAN通信模塊和AC電力的輸入狀態中的至少一個是第一狀態時，確定逆變器的操作模式為充電模式；以及 當CAN通信模塊和AC電力的輸入狀態是與第一狀態相反的第二狀態時，設定逆變器的操作模式為驅動模式。
6.根據權利要求1所述的操作方法，其中利用第四表來確定逆變器的操作模式包括， 確認點火鑰匙開關； 當點火鑰匙開關的狀態是對應於接通狀態的第一狀態時，向逆變器提供驅動電力； 當供應驅動電力時，確認AC電力的輸入狀態； 當AC電力的輸入狀態是處於正常輸入AC電力的第一狀態時，確定逆變器的操作模式為充電模式； 當AC電力的輸入狀態是與第一狀態相反的第二狀態時，設定逆變器的操作模式為驅動模式。
7.根據權利要求1所述的操作方法，進一步包括，當確定逆變器的操作模式為充電模式時，使用逆變器向高電壓電池提供充電電力。
8.根據權利要求7所述的操作方法，其中提供充電電力包括， 確認換擋狀態； 當確認的換擋狀態是空擋時，操作逆變器並且向高電壓電池提供充電電力；以及當確認的換擋狀態是除了空擋狀態以外的另一狀態時，停止逆變器的操作，並且停止充電操作。
9.根據權利要求8所述的操作方法，進一步包括，當確認的換擋狀態是除了空擋狀態以外的另一狀態時，輸出警告消息， 其中所述警告消息包括請求換擋狀態改變以開始對高電壓電池充電的消息。
10.根據權利要求1所述的操作方法，其中第一表配置為依據點火鑰匙的狀態、CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力的輸入狀態的組合來確定逆變器的操作模式； 第二表配置為依據點火鑰匙開關的狀態、充電開關的狀態以及AC電力的輸入狀態來確定逆變器的操作模式； 第三表配置為依據點火鑰匙開關的狀態、CAN通信模塊的通信狀態以及AC電力的輸入狀態來確定逆變器的操作模式；以及 第四表配置為依據點火鑰匙開關的狀態和AC電力的輸入狀態來確定逆變器的操作模式。
【文檔編號】H02J7/02GK104426218SQ201410456686
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2013年9月9日
【發明者】張宰燻, 張炳雲, 鄭重基 申請人:Ls產電株式會社