动力总成、用于电机控制器的控制方法以及电动汽车与流程

本技术涉及新能源汽车领域，更具体地，涉及一种动力总成、用于电机控制器的控制方法以及电动汽车。

背景技术：

1、随着新能源电动汽车的普及，解决电动车的充电焦虑也越来越成为行业发展的重中之重，高压平台成为发展趋势。当前电动汽车上配置的动力电池电压通常为600v至800v，而市场前期发展存在220v至500v的充电桩，即只能输出220v至500v电压的充电桩无法直接向电压为600v至800v的动力汽车充电。因此，为了适应现有市场中的部分充电桩，可以在电动汽车中设置有供电电路，并且该供电电路可以复用电机中的电机绕组对充电桩输出的电压进行升压后向动力电池提供。

2、然而，复用电机中的电机绕组带来的问题是:在充电桩主动停止供电时，例如充电桩出现故障紧急下电、用户在充电桩的人机操作界面点击结束供电，或者用户通过用户应用程序(application，app)操作充电桩结束供电等，造成电机绕组的电流快速降低，电机的扭矩释放快速削减至零，使得电动汽车中的车轮、半轴、减速器齿轮等一系列的机械结构发生打齿回弹，造成电动汽车的噪声、振动与声振粗糙度(noise、vibration、harshness，nvh)特性差。

3、因此，如何改善充电桩主动停止供电时的nvh特性，是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种动力总成、用于电机控制器的控制方法以及电动汽车，能够在直流电源停止供电的情况下，控制电机的电流缓慢减小，从而控制电机的扭矩缓慢降低，减弱机械结构的打齿声响，改善电动汽车的nvh问题。

2、第一方面，提供了一种动力总成，该动力总成包括电机控制器和驱动电机，该电机控制器包括相并联的三个桥臂，每个桥臂包括上桥臂开关管和下桥臂开关管，该每个桥臂的一端用于连接直流电源的一端和动力电池的一端，该每个桥臂的另一端用于连接该动力电池的另一端，该三个桥臂的桥臂中点用于连接该驱动电机的三相绕组，该三个桥臂中一个桥臂的桥臂中点用于连接该直流电源的另一端。响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电，该三个桥臂中另外两个桥臂的其中一个桥臂的上桥臂开关管导通该动力电池的正极和该驱动电机的一相绕组的连接、另一个桥臂的下桥臂开关导通该动力电池的负极和该驱动电机的另一相绕组的连接，该动力电池用于向该一相绕组和该另一相绕组供电。

3、基于上述方案，电机控制器中能够响应于直流电源由输出直流电切换至停止输出直流电，通过控制逆变电路中三个桥臂的上桥臂开关管和下桥臂开关管的导通和关断，将电机的电流由直流电源提供切换为由动力电池提供，使得电机的电流在直流电源停止供电的情况下可控。进而通过控制电机的电流逐渐减小，减弱机械结构的打齿声响，改善电动汽车的nvh。

4、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在该动力电池用于向该一相绕组和该另一相绕组供电的过程中，响应于该一相绕组或该另一相绕组中的电流小于第一预设阈值，该另外两个桥臂的上桥臂开关管和下桥臂开关管关断。

5、应理解，在电机的该一相绕组或该另一项绕组中的电流值降低至第一预设阈值时，能够视作电机的扭矩基本被释放，因此在开关管停止工作后，电机不再出现回弹并出现打齿声响。

6、应理解，本技术对该第一预设阈值的具体数值不作限定。一示例，该第一阈值为0。另一示例，该第一阈值为0.05a。

7、基于上述方案，在直流电源由输出直流电切换至停止输出直流电，且电机的电流小于预设的第一预设阈值的情况下，电机控制器内三相逆变桥中的开关管停止工作，从而在改善电动汽车nvh性能的同时，减少电机控制器的能耗。

8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在该动力电池用于向该一相绕组和该另一相绕组供电的过程中，该一相绕组和该另一相绕组中的电流大小先保持不变后下降或者先上升后下降。

9、应理解，在动力电池向电机绕组供电后，电机绕组中的电流的峰值能够大于或等于直流电源停止输出直流电源前的电流值，然后保持不变后下降，或者先上升后下降。

10、基于上述方案，动力总成中的电机控制器能够响应于直流电源由输出直流电切换至停止输出直流电，通过控制逆变电路中的开关管的工作，控制电机绕组中的电流保持不变后下降或者先上升后下降。

11、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，响应于该直流电源输出直流电，该另外两个桥臂的任一桥臂的上桥臂开关管以第一占空比导通，该逆变电路用于通过第一电容接收该直流电源供电。响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电，该另外两个桥臂的任一桥臂的上桥臂开关管以第二占空比导通，该逆变电路用于接收该第一电容供电并向该电机的绕组输出电流第一预设时长后，该动力电池用于向该一相绕组和该另一相绕组供电，该第二占空比大于该第一占空比。

12、应理解，该第一电容能够为车载充电系统中的电容，和/或，直流电源内部的输出电容。

13、应理解，本技术实施例对第一预设时长的具体取值不作限定，在第一预设时长后，该电机控制器通过控制桥臂中的开关管，使得由该第一电容向电机绕组供电切换至由动力电池向电机绕组供电。

14、基于上述方案，在直流电源由输出直流电切换至停止输出直流电后，电机控制器能够通过控制各个桥臂中的开关管，使得通过电容向电机供电，并通过增大开关管的占空比来减缓电机的电流的减小速度。并且，在第一预设时长后，切换至由动力电池向电机绕组供电。

15、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，响应于该直流电源输出直流电，该另外两个桥臂的任一桥臂的上桥臂开关管以第一占空比导通，该逆变电路用于通过第一电容接收该直流电源供电。响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电，该另外两个桥臂的任一桥臂的上桥臂开关管以第二占空比导通，该第二占空比大于该第一占空比。

16、应理解，在本实现方式中，在直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电后，电机控制器能够通过控制器逆变电路中的开关管的导通和关断，使得该第一电容向持续电机绕组供电，并通过增大开关管的占空比来减缓电机的电流的减小速度。

17、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在该第一预设时长内，响应于该电机的任一相绕组中的电流小于或等于回弹扭矩电流，该另外两个桥臂中的任一桥臂的上桥臂开关管以第三占空比导通，该第三占空比大于该第二占空比。

18、应理解，该回弹扭矩电流为是维持电机不会打齿的扭矩所需要的电流。

19、基于上述方案，在直流电源由输出直流电切换至停止输出直流电后，电机控制器能够通过控制各个桥臂中的开关管，使得通过电容向电机供电，并在电机的电流减小至回弹扭矩电流后通过增大开关管的占空比来减缓电机的电流的减小速度。

20、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，其特征在于，在该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电的第二预设时长后，该逆变电路用于接收该动力电池供电并向该电机的绕组输出电流。其中，在该第二预设时长内，该另外两个桥臂中至少一个桥臂的上桥臂开关管导通，该电机的三相绕组形成续流回路。

21、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电的第三预设时长后，该另外两个桥臂中至少一个桥臂的上桥臂开关管导通，该电机的三相绕组形成续流回路。其中，在该第三预设时长内，该逆变电路用于接收该动力电池供电并向该电机的绕组输出电流。

22、应理解，在本技术的实施例中，在直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电后，电机控制器能够通过控制三个桥臂中的开关管的导通和关断，使得首先由动力电池向电机绕组供电，然后由电机绕组短路续流，或者使得首先由电机绕组短路续流，然后由动力电池向电机绕组供电，从而减慢电机绕组电流的减小速度。

23、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该一个桥臂为第一桥臂，该另外两个桥臂分别为第二桥臂、第三桥臂，其中，在该逆变电路用于接收该直流电源供电的过程中，响应于该电机的转子角度在第一角度范围内，该第二桥臂的上桥臂开关管导通；响应于该电机的转子角度在第二角度范围内，该第三桥臂的上桥臂开关管导通；其中，该第一角度范围包括：330°<θ<30°、150°<θ<210°；该第二角度范围包括：30°<θ<90°、210°<θ<270°。

24、作为示例而非限定，该第一角度范围为270°<θ<30°以及90°<θ<210°；该第二角度范围为30°<θ<90°以及210°<θ<270°。

25、作为示例而非限定，该第一角度范围为330°<θ<30°以及150°<θ<210°；该第二角度范围为30°<θ<150°以及210°<θ<330°。

26、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电且该电机的转子角度在该第一角度范围内，该第二桥臂的上桥臂开关管和该第三桥臂的下桥臂开关管导通。响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电且该电机的转子角度在该第二角度范围内，该第三桥臂的上桥臂开关管和该第二桥臂的下桥臂开关管导通。

27、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电且该电机的转子角度在第一角度范围内，该第二桥臂的上桥臂开关管导通且该第三桥臂的下桥臂开关管关断，该电机的三相绕组形成续流回路。响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电且该电机的转子角度在第二角度范围内，该第三桥臂的上桥臂开关管导通且该第二桥臂的下桥臂开关管关断，该电机的三相绕组形成续流回路。

28、基于上述方案，电机控制器能够响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电，根据电机转子所处于的角度范围，通过控制三个桥臂中的开关管的导通和关断，实现全角度范围内的打齿声响和抖动，改善电动汽车的nvh性能。

29、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，响应于该直流电源输出的电气参数在预设时长内下降至预设的参考阈值，确定该直流电源由输出直流电切换至停止输出直流电，或者，响应于该直流电源输出的电气参数与参考的电气参数之间的差值达到预设的参考阈值，确定该直流电源由输出直流电切换至停止输出直流电。其中，该电气参数包括电流和电压中的至少一个。

30、基于上述方案，动力总成能够根据电气参数，例如电流和电压，判定直流电压向动力电池停止供电，从而通过电容或动力电池向电机提供电流，进而控制电机的扭矩。

31、第二方面，提供了一种用于电机控制器的控制方法，其特征在于，该电机控制器包括相并联的三个桥臂，每个桥臂包括上桥臂开关管和下桥臂开关管，该每个桥臂的一端用于连接直流电源的一端和动力电池的一端，该每个桥臂的另一端用于连接该动力电池的另一端，该三个桥臂的桥臂中点用于连接该驱动电机的三相绕组，该三个桥臂中一个桥臂的桥臂中点用于连接该直流电源的另一端。该控制方法包括：响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电，控制该三个桥臂中另外两个桥臂的其中一个桥臂的上桥臂开关管导通该动力电池的正极和该驱动电机的一相绕组的连接、另一个桥臂的下桥臂开关导通该动力电池的负极和该驱动电机的另一相绕组的连接，该动力电池用于向该一相绕组和该另一相绕组供电。

32、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该控制方法还包括：响应于该直流电源输出直流电，控制该另外两个桥臂的任一桥臂的上桥臂开关管以第一占空比导通，该逆变电路用于通过第一电容接收该直流电源供电。响应于该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电，控制该另外两个桥臂的任一桥臂的上桥臂开关管以第二占空比导通，该逆变电路用于接收该第一电容供电并向该电机的绕组输出电流第一预设时长后，该动力电池用于向该一相绕组和该另一相绕组供电，该第二占空比大于该第一占空比。

33、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该控制方法还包括：在该第一预设时长内，响应于该电机的任一相绕组中的电流小于或等于回弹扭矩电流，控制该另外两个桥臂中的任一桥臂的上桥臂开关管以第三占空比导通，该第三占空比大于该第二占空比。

34、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该控制方法还包括：在该直流电源由输出直流电切换至停止输出该直流电的第二预设时长后，控制该逆变电路用于接收该动力电池供电并向该电机的绕组输出电流。其中，在该第二预设时长内，控制该三个桥臂中至少一个桥臂的上桥臂开关管导通，该电机的三相绕组形成续流回路。

35、第三方面，提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括动力电池和如第一方面或第一方面中的任意一种实现方式所述的电机控制器，所述动力总成包括电机控制器和驱动电机，所述电机控制器用于接收动力供电并向所述驱动电机供电。

36、如上第二方面和第三方面所提供的方案的技术效果，可参考第一方面的相应说明，不再赘述。