功率模块、芯片、系统、方法及车辆与流程

本发明涉及电子电力，尤其涉及一种功率模块、芯片、系统、方法及车辆。

背景技术：

1、目前，电动汽车一般包括充电系统和驱动系统。现有的充电系统和驱动系统的电路拓扑中均分别采用多个功率模块作为开关器件，而现有的功率模块体积较大、成本高，从而带来整车成本高、体积大的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种功率模块、芯片、系统、方法及车辆，以解决如何减小充电系统和驱动系统中功率模块体积和成本成的问题。

2、一种功率模块，包括充放电直流端口、充放电交流端口、电机控制端口和至少一个桥臂；

3、所述桥臂的第一端和第二端与所述充放电直流端口相连；

4、所述桥臂的桥臂中点，与所述充放电交流端口和所述电机控制端口相连；

5、所述充放电直流端口，用于连接外部电池；

6、所述充放电交流端口，用于连接外部电网或变换器电路；

7、所述电机控制端口，用于连接电机的任一相线。

8、进一步地，所述充放电直流端口包括电池正极端和电池负极端；

9、所述桥臂的第一端与所述电池正极端相连，所述桥臂的第二端与所述电池负极端相连。

10、进一步地，所述电机控制端口，用于连接驱动电机或发电机的任一相线。

11、进一步地，所述充放电交流端口，用于连接二相电网或三相电网；

12、或者，所述充放电交流端口，用于连接所述变换器电路的原边输入端或者副边输入端。

13、进一步地，所述功率模块包括至少两个桥臂；

14、至少两个所述桥臂的第一端共接并与所述电池正极端相连；

15、至少两个所述桥臂的第二端共接，与所述电池负极端相连；

16、每一所述桥臂的桥臂中点，单独与所述充放电交流端口和所述电机控制端口相连，或者，至少两个所述桥臂中，任意两个所述桥臂的桥臂中点共接与所述充放电交流端口和所述电机控制端口相连，其它所述桥臂的桥臂中点单独与所述充放电交流端口和所述电机控制端口相连。

17、进一步地，所述充放电交流端口包括三个电网端；

18、所述电机控制端口包括第一端、第二端和第三端；

19、所述功率模块包括三个桥臂；

20、三个所述桥臂的第一端共接并与所述电池正极端相连；

21、三个所述桥臂的第二端共接并与所述电池负极端相连；

22、三个所述桥臂的桥臂中点分别与三个电网端相连，且三个所述桥臂的桥臂中点分别与所述所述电机控制端口的第一端、第二端和第三端相连。

23、一种功率芯片，包括至少一个上述的功率模块。

24、进一步地，所述功率芯片包括三个所述功率模块；

25、三个所述功率模块的电机控制端口分别用于连接所述电机的三个相线；任意两个功率模块的充放电交流端口分别用于连接变换器电路的原边输入端和副边输入端，另一个所述功率模块的充放电交流端口用于连接外部电网。

26、一种充放电系统，包括上述的功率芯片。

27、进一步地，所述充放电系统还包括第一开关电路、第二开关电路和变换器电路；所述功率芯片包括第一功率模块、第二功率模块和第三功率模块；

28、所述第一功率模块的充放电直流端口，与所述第一开关电路的输入端相连，所述第一功率模块的充放电交流端口，通过所述第二开关电路与所述外部电网相连，所述第一功率模块的电机控制端口，用于连接所述电机的第一相线；

29、所述第二功率模块的充放电直流端口，与所述第一开关电路的输入端相连，所述第二功率模块的充放电交流端口，与所述变换器电路的原边输入端相连，所述第二功率模块的电机控制端口，用于连接所述电机的第二相线；

30、所述第三功率模块的充放电直流端口，与所述第一开关电路的输出端和所述外部电池相连，所述第三功率模块的充放电交流端口，与所述变换器电路的副边输入端相连，所述第三功率模块的电机控制端口，用于连接所述电机的第三相线。

31、进一步地，所述充放电系统还包括控制器；

32、所述控制器，与所述第一开关电路、所述第二开关电路、所述第一功率模块、所述第二功率模块和所述第三功率模块相连；

33、所述控制器，用于获取目标控制信号，所述目标控制信号包括模式选择信号和所述模式选择信号对应的模式控制信号；

34、所述控制器，还用于在所述模式选择信号为充电选择信号时，控制所述第一开关电路断开，控制所述第二开关电路导通，并根据所述充电控制信号，控制所述所述第一功率模块、所述第二功率模块和所述第三功率模块进入充放电模式。

35、进一步地，所述第一开关电路包括第一开关和第二开关；

36、所述第一开关的第一端，与所述第一功率模块的电池正极端和所述第二功率模块的电池正极端相连；所述第一开关的第二端，与所述第三功率模块的电池正极端和所述外部电池的正极相连；

37、所述第二开关的第二端，与所述第一功率模块的电池负极端和所述第二功率模块的电池负极端相连；所述第一开关的第二端，与所述第三功率模块的电池负极端和所述外部电池的负极相连；

38、所述第二开关电路包括至少两个电网开关；所述电网开关的第一端与所述外部电网相连，所述电网开关的第二端与所述第一功率模块的充放电交流端口相连。

39、一种驱动系统，包括电机和上述的功率芯片。

40、进一步地，所述驱动系统还包括第三开关电路；所述功率芯片包括第一功率模块、第二功率模块和第三功率模块；

41、所述第一功率模块的充放电直流端口、所述第二功率模块的充放电直流端口和所述第三功率模块的充放电直流端口，用于与所述外部电池相连；

42、所述第一功率模块的电机控制端口、所述第二功率模块的电机控制端口和所述第三功率模块的电机控制端口，通过所述第三开关电路分别与所述电机的三个相线相连。

43、进一步地，所述驱动系统包括控制器；

44、所述控制器，与第二开关电路、所述第三开关电路、所述第一功率模块、所述第二功率模块和所述第三功率模块相连；

45、所述控制器，用于获取目标控制信号，所述目标控制信号包括模式选择信号和所述模式选择信号对应的模式控制信号；

46、所述控制器，还用于在所述模式选择信号为驱动选择信号时，控制所述第二开关电路断开，所述第三开关电路导通，并根据所述驱动控制信号，控制所述第一功率模块、所述第二功率模块和所述第三功率模块进入驱动模式。

47、进一步地，所述驱动系统包括第一电机和第二电机；所述第一电机与电机控制器相连；所述第二电机与上述的功率芯片相连；

48、在所述模式选择信号为热回收信号时，根据所述热回收信号对应的热回收控制信号，控制电机控制器使所述第一电机进入堵转加热模式，控制与所述第二电机相连的功率芯片进入充放电模式或驱动模式。

49、进一步地，所述第三开关电路包括第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关；

50、所述第三开关的第一端与所述第一功率模块的电机控制端口的第一端相连，所述第四开关的第一端与所述第一功率模块的电机控制端口的第二端相连，所述第三开关的第二端与所述第四开关的第二端共接，用于连接所述电机的第一相线；

51、所述第五开关的第一端与所述第二功率模块的电机控制端口的第一端相连，所述第六开关的第一端与所述第二功率模块的电机控制端口的第二端相连，所述第五开关的第二端与所述第六开关的第二端共接，用于连接所述电机的第二相线；

52、所述第七开关的第一端与所述第三功率模块的电机控制端口的第一端相连，所述第八开关的第一端与所述第三功率模块的电机控制端口的第二端相连，所述第七开关的第二端与所述第八开关的第二端共接，用于连接所述电机的第三相线。

53、一种充放电和驱动一体化系统，包括上述的充放电系统和上述的驱动系统。

54、进一步地，所述控制器，用于获取目标控制信号，所述目标控制信号包括模式选择信号和所述模式选择信号对应的模式控制信号；

55、所述控制器，还用于在所述模式选择信号为驱动选择信号时，控制第一开关电路导通，控制第二开关电路断开，控制第三开关电路导通，并根据所述驱动控制信号，控制所述功率芯片进入驱动模式；

56、所述控制器，还用于在所述模式选择信号为充电选择信号时，控制所述第一开关电路断开，控制所述第二开关电路导通，控制所述第三开关电路断开，并根据所述充电控制信号，控制所述功率芯片进入充放电模式。

57、一种车辆，包括上述的充放电系统，或者上述的驱动系统，或者上述充放电和驱动一体化系统。

58、上述功率模块、芯片、系统、方法及车辆，功率模块包括充放电直流端口、充放电交流端口、电机控制端口和至少一个桥。通过将桥臂的第一端和第二端与充放电直流端口相连，并将桥臂的桥臂中点，与充放电交流端口和电机控制端口相连；并使充放电直流端口，用于连接外部电池，使充放电交流端口，用于连接外部电网或变换器电路，使电机控制端口，用于连接电机的任一相线，便能够从外部电网取电，向外部电池供电，实现充放电功能，或者通过电机控制端口驱动电机，实现驱动功能，从而使该功率模块兼具充放电功能和驱动功能，进而减小了整车的体积和成本。