交流電機驅動與電池充電集成系統的製作方法
2023-09-17 08:53:00 3
專利名稱：交流電機驅動與電池充電集成系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交流電機驅動與電池充電集成裝置，具體針對純電動汽車的 交流電機驅動與電池充電系統，將交流電機驅動系統與電池充電系統進行集成，它可以用 於純電動汽車的驅動與電池充電。
背景技術：
傳統電動車有單獨的電池充電器和電機驅動器。電池充電器將交流電轉化為直流 電並儲存於電池。在大功率情況下用H橋電路。一般而言，功率水平高於0.5kW時將用H 橋結構電路。另一方面，電動汽車的電機驅動器一般功率較高，根據牽引功率的需要一般在 千瓦級別或者更高。H橋電路通常會被採用，另外PWM會用於控制電機轉速，扭矩，進行運 動控制。因此，電動汽車的兩個重要設備(充電器和電機驅動器)在設計上有強烈的共性。 還未在國內外看到電動汽車用交流電機驅動與電池充電集成系統。
實用新型內容本實用新型的目的是提出一種交流電機驅動與電池充電集成系統。為此，本實用 新型採用以下技術方案交流電機驅動與電池充電集成系統，包括電源、電池以及相互連接的移相全橋變 換器和三相全橋變換器，電源與移相全橋變換器連接，電池與三相全橋變換器連接，其特徵 是所述的交流電機驅動與電池充電集成系統還包括驅動充電控制器和驅動與充電切換繼 電器，驅動充電控制器與驅動與充電切換繼電器連接控制驅動與充電切換繼電器的切換， 所述的驅動與充電切換繼電器包括切換器和第一、第二兩個埠，第一埠和電機其中一 極連接，第二埠與移相全橋變換器連接，切換器與三相全橋變換器連接，電機的另外兩極 與三相全橋變換器連接。作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型還包括以下附加技術特 徵所述的移相全橋變換器包括四個開關管、高頻變壓器、諧振電容以及漏感。諧振電 容與漏感產生諧振，使開關管工作在軟開關狀態，產生交流方波。高頻變壓器將高頻方波傳 遞到輸出側。所述三相全橋變換器包括六個開關管。當電機工作在電動狀態時，驅動充電控制器控制切換器切換到第一埠，電池通 過三相全橋變換器為電機提供能量。當電機工作在發電狀態時，驅動充電控制器控制切換 器切換到第二埠，電機通過三相全橋變換器開關管內的體內二極體，回饋能量於電池。交 流電機的三相全橋變換器與移相全橋器中的輸出整流橋有相同的電路拓撲，而電池充電與 電機驅動不會同時工作。因此可以共用同一電路，即三相全橋變換器內的電路。移相全橋 軟開關拓撲結構充分利用了電路本身的寄生參數，使開關管工作在軟開關狀態，降低了開 關管的開關損耗，提高了變換器的效率。移相PWM變換技術具有開關頻率恆定、主開關管電壓和電流應力比PWM硬開關都要低，而且不需要輔助器件、結構簡單等優點。使用本實用新型可以達到以下有益效果結構簡單，實現了電動汽車用交流電機 驅動與電池充電的集成。
圖1是本實用新型的結構原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述。如圖1所示，本實用新型包括電源、驅動充電控制器5、驅動與充電切換繼電器、電 池4以及相互連接的移相全橋變換器和三相全橋變換器，電源與移相全橋變換器連接，電 池4與三相全橋變換器連接，驅動充電控制器5與驅動與充電切換繼電器連接控制驅動與 充電切換繼電器的切換，驅動與充電切換繼電器包括切換器3和第一埠 2、第二埠 1，第 一埠 2和電機6其中一極連接，第二埠 1與移相全橋變換器連接，切換器3與三相全橋 變換器連接，電機6的另外兩極與三相全橋變換器連接。移相全橋變換器包括四個開關管、 高頻變壓器8、諧振電容以及漏感7，三相全橋變換器包括六個開關管。交流220VAC經過整流得到31IV左右的直流電壓，直流電壓經過C5的濾波送給移 相全橋，通過驅動充電控制器5實現開關管M1，M2、M3、M4的零電壓開通，從而實現軟開關， Tl為輸出高頻變壓器，Ll為漏感』5^6』7^8^9^10為三相全橋變換器的六個開關管， 通過實時的控制開關管的驅動信號，可以達到驅動交流電機的目的。當整個系統處於電池 充電狀態時，驅動與充電切換繼電器Sl將切換器3切換到第二埠 1處，當整個系統處於 驅動工作模式時，切換器3切換到第一埠 2處。通過驅動充電控制器5的實時控制，整個 系統將根據用戶需求進行驅動與充電模式的切換，從而實現交流電機集成驅動與充電。
權利要求交流電機驅動與電池充電集成系統，包括電源、電池以及相互連接的移相全橋變換器和三相全橋變換器，電源與移相全橋變換器連接，電池與三相全橋變換器連接，其特徵在於所述的交流電機驅動與電池充電集成系統還包括驅動充電控制器和驅動與充電切換繼電器，驅動充電控制器與驅動與充電切換繼電器連接控制驅動與充電切換繼電器的切換，所述的驅動與充電切換繼電器包括切換器和第一、第二兩個埠，第一埠和電機其中一極連接，第二埠與移相全橋變換器連接，切換器與三相全橋變換器連接，電機的另外兩極與三相全橋變換器連接。
2.根據權利要求1所述的交流電機驅動與電池充電集成系統，其特徵在於所述的移 相全橋變換器包括四個開關管、高頻變壓器、諧振電容以及漏感。
3.根據權利要求1所述的交流電機驅動與電池充電集成系統，其特徵在於所述三相 全橋變換器包括六個開關管。
專利摘要本實用新型涉及交流電機驅動與電池充電集成系統。現有電動汽車用交流電機驅動與電池充電沒有集成。本實用新型包括電源、電池、驅動充電控制器、驅動與充電切換繼電器以及相互連接的移相全橋變換器和三相全橋變換器，電源與移相全橋變換器連接，電池與三相全橋變換器連接，驅動充電控制器與驅動與充電切換繼電器連接控制驅動與充電切換繼電器的切換，所述的驅動與充電切換繼電器包括切換器和第一、第二兩個埠，第一埠和電機其中一極連接，第二埠與移相全橋變換器連接，切換器與三相全橋變換器連接，電機的另外兩極與三相全橋變換器連接。本實用新型結構簡單，實現了電動汽車用交流電機驅動與電池充電的集成。
文檔編號H02J7/14GK201699468SQ20102020649
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月28日 優先權日2010年5月28日
發明者商慶元, 王道洪, 鄭家偉, 錢良釵 申請人:浙江奧力電器有限公司