CN102216114B - 利用补偿装置供电和充电的方法和电动组合设备 - Google Patents

利用补偿装置供电和充电的方法和电动组合设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于供电和充电的组合的设备和方法，该设备包括AC电动机(6)、逆变器(2)、存储装置(5)和开关装置(4)，该开关装置或者使能电动机(6)的供电或者使能通过逆变器的对存储装置(5)的充电。所述设备包括用于在存储装置(5)的充电期间补偿产生的磁场的装置，以便限制或防止电动机(6)转子的运动。

Description

利用补偿装置供电和充电的方法和电动组合设备
技术领域
本发明涉及一种组合的供电和充电电动设备和相关的方法并且处于由可再充电电池供电的电动机或交流发电机的领域。
本发明有利地应用于电动机动车辆的领域，其中电池能够经由逆变器对电动机供电并且当机动车辆处在静止时电池被充电。
可是，虽然特别设计用于此类应用，但是该设备和相关的方法能够在其他领域中使用，且特别在风轮机或水力类型能量产生设备中。
背景技术
传统地，电动车辆装备有向逆变器传递DC电流的高压电池，该逆变器将该DC电流变换为AC电流使得可以对电动发动机供电，该电动发动机确保该车辆的运动。
从而为确保这些高压电池的再充电，公知地要对车辆装备主要包括AC/DC转换器的嵌入的充电设备使得可以整流来自电网的AC电力以充电这些电池。该设备也有利地包括DC-DC转换器，用于将网络电压电平适配于这些电池的电压电平。
一方面电源子系统的电子元件和另一方面充电子系统的电子元件均昂贵。此外，通过不同的相位执行电动机的供电和电池的充电，故已经在申请EP0603778和WO97/08009中提出来重新使用该电动机的一部分和用于对其供电的元件的一部分来实现该电池充电设备。
为此，电池充电设备使用逆变器来形成AC-DC转换器以及使用电动机的绕组来形成电感。从电动机供电模式到电池充电模式的切换由具有电力接触器的开关装置通过断开中性点来处理。
可是，电力连接器的使用问题在于，因为它们携带用于电动机器的电流，所以它们必须过度设计。为了克服该缺点，一种解决方案包括产生一种具有集成开关装置的结构，该开关装置具有H形电桥。
可是，在上述两种情况中，作为用于整流电网的电流的电感的电动机的相位的使用引起电动机的转子上的扰动。实践中，该电感被交流电流磁化，因此产生磁场。这些磁场作用在转子上，转子可以例如通过振动开始运动，甚至依靠该磁场和转子的特征，开始旋转。在运动中的这种设置造成在使用在电动车辆的组合电动设备的情况中关于舒适和安全两方面的问题，即使电动车辆可以装备有用于在充电期间将轮轴系统从机器中去耦合的系统。
发明目的
本发明的目的是提出一种设备和方法，使得可以通过使用电动机的元件和逆变器的元件来为电动机供电和充电该电池，从而该设备和方法使得可以克服当充电该能量存储装置时的上述缺点。
发明内容
为此，本发明以一种组合的供电和充电方法为目标，其包括控制步骤以使得可以在电网上从电动机供电模式切换到能量存储装置充电模式以及反之亦然的切换。其还包括用于在能量存储装置充电步骤期间补偿磁场的步骤，使得可以限制或消除转子的运动。
该方法能够在装备有电动机并且链接到电网的设备中实现，其中电网的相数少于电动机的相数，那么该补偿步骤能够包括：由向没有链接到该电网的相的该电动机的相注入补偿电流组成的操作。该补偿电流可以伺服于电动机的转子的位置和/或伺服于向链接到该电网的相的该电动机的相注入的充电电流。
替换地，或附加地，该补偿步骤可以包括由通过二极管电桥整流电网组成的操作，以及由经由电动机的定子的至少一个电感绕组的中间点注入充电电流组成的操作。在这种情况下，在所述电流注入操作中，相同的电流可以被注入到所述电感绕组的每个半绕组中，这使得可以减低对应绕组的电感，仅留下其泄露电感显现。
该方法能够在装备有三相电动机并且链接到单相电网的设备中实现，该补偿步骤包括：由通过二极管电桥整流电网组成的操作，以及由向没有链接到该电网的相的该电动机的相注入电流组成的操作，其中注入的该电流等于向链接到该电网的相的该电动机的相注入的充电电流。
该方法也能够在装备有三相电动机并且链接到单相电网的设备中实现，该补偿步骤包括：由向没有链接到该电网的相的该电动机的相注入电流组成的操作，其中注入的该电流等于向链接到该电网的相的该电动机的相注入的充电电流。
该方法也能够在装备有三相电动机并且链接到单相电网的设备中实现，该补偿步骤包括：由通过二极管电桥整流电网组成的操作，以及由经由电动机的定子的至少一个线圈的中间点注入充电电流组成的操作。
该方法也能够在装备有三相电动机并且链接到单相电网的设备中实现，该补偿步骤包括：由经由电动机的定子的至少一个线圈的中间点注入充电电流组成的操作。
该方法也能够在装备有三相电动机并且链接到三相电网的设备中实现，该补偿步骤包括：由通过二极管电桥整流电网，以及反转电动机的相组成的操作。
该方法也能够在装备有三相电动机并且链接到三相电网的设备中实现，该补偿步骤包括：由经由电动机的定子的线圈的中间点注入充电电流组成的操作。
本发明的另一方面以适合于实现以上定义的方法的电动设备为目标。此类电动设备可以包括交流电动机、逆变器、能量存储装置和开关装置，该开关装置使得或者使能电动机的供电或者使能通过逆变器的能量存储装置的充电，所述电动设备的特征在于它包括用于在能量存储装置的充电期间补偿产生的磁场的装置，使得可以限制或消除电动机的转子的运动。
附图说明
通过参考附图，阅读通过非限制性示例提供的详细的示范实施例将更好地理解本发明，其中：
图1示意地表示具有单相电网的三相逆变器的示范实施例，通过二极管电桥执行补偿。
图2A和2B示意地表示利用单相电网的三相逆变器的两个示范实施例，通过电流注入来执行补偿。
图3示意地表示利用单相电网的三相逆变器的示范实施例，通过经由线圈的中点的充电电流的注入来执行补偿。
图4示意地表示利用三相电网的三相逆变器的示范实施例，通过二极管电桥执行补偿。
图5示意地表示利用三相电网的三相逆变器的示范实施例，通过经由线圈的中点的充电电流的注入来执行补偿。
图6示意地表示电动机、逆变器、能量存储装置组件和网络插口的连接的示范实施例。
具体实施方式
主要参考图6，能够看到根据本发明的设备1表示为逆变器2和包括三个H形状的电桥3、3’、3’’的开关装置4。每个电桥3、3’、3’’包括四个开关12（在本示例中，由功率晶体管组成），分布在A到F标记的臂处。设备1也包括能量存储装置5、电动机6（部分地表示为用作电感的绕组7）。
设备1也包括连接器系统8，使得它可以连接到电网11的插口。
从供电模式到充电模式的切换由控制电路9（在图6中，在控制电路9和开关12之间的链路没有被示出以使得更容易阅读该图）管理。参考图6，能够看到设备1也包括安置在H形状电桥和能量存储装置5之间的DC/DC转换器10，后者使得可以适配电压和由此优化逆变器的尺寸而不降低效率。
图1以组合三相电动机和单相充电电网的实施例为目标，通过网络的整流执行补偿。图1将逆变器2表示为具有控制电路9和单相电源或电网11。电网11的单相连接到电动机6的第一相以使得可以对能量存储装置5充电。更具体地，电网11的该相被连接从而在充电期间使用电动机6的定子的第一绕组7作为电感。
在该充电步骤中，在电动机中产生磁场，该电动机包括同极（homopolar）元件，其接续吸引和排斥电动机6的转子的电极。依靠转子类型，由此对于转子可以在能量存储装置5的充电期间振动或开始旋转，尤其在使用永磁转子的情况中。即使在绕线转子的情况中，如果后者不与它的电源绝缘，则假性感应电流能够出现在转子中并且激起后者运动。作为补偿装置的二极管电桥14的使用使得可以产生仅按幅度改变的单极电场。这些补偿装置防止在永磁转子中吸引排斥现象的出现。
图2A和2B以组合三相电动机和单相充电电网的实施例为目标，通过电流注入来执行补偿。图2A将逆变器2表示为具有控制电路9和单相电网11。在该示例中，补偿包括向剩余相注入与充电使用的电流相同的电流。该补偿由此能够抑制充电电流对转子的影响。
在这种情况中在充电步骤期间的磁场的补偿通过补偿操作来执行，在该补偿操作期间，控制电路9驱动开关12从而对依然空闲的转子的两个相的每个（也即，对没有链接到电网11的电动机6的定子的两个线圈）注入由控制电路9确定的补偿电流从而由三个绕组7的每个产生的磁场的矢量和是零。这使得能够减少或消除转子例如由于电动机的不对称引起的运动。
作为示例，可以注入与充电电流相同的电流，由此抑制充电电流对转子的影响。控制电路9因此通过伺服于充电电流来确定补偿电流。
作为变化，或附加地，补偿电流也能够由控制电路9根据由例如传感器提供的电动机6的转子的位置来确定。然后该补偿电流伺服于转子的物理位置，也即，它被修改直到转子固定或展示可接受的运动。
图2B示出在单相网络到H形电桥（3，3’，3’’）的连接中的变化。从控制电路9到H形电桥晶体管的链路没有被示出以使图简化。这些链路与图1和2A中那些相同。
在全部附图中，能够在电动机绕组7的邻近处看到的各点定义在提供用于该目的的凹口中的绕组的绕组方向。该绕组是这样的：如果平衡的三相电流经由该点指示的每个端子对电动机6的绕组7供电，则磁动势系统是平衡的三相系统。在语言的错用中，说成由点标记的绕组7的端子是正端子。
在图2B中，连接单相网络从而网络的中性线处于被说成为正的绕组7端子上，而相线处于负端子上。因此，从电动机6的角度看，流经其头两个线圈的电流同相。然后将同相的电流注入剩余的绕组7是足够的。因此，在电动机6的定子上产生的场事实上在转子上，因为考虑到它们的空间偏移量电动机的绕组7的电流的矢量和为零。
在充电期间，可能的命令之一是将以相反相位来驱动臂B和C。例如，能够根据传统PWM（脉冲宽度调制）控制来控制臂B和C以便产生PFC（功率因子校正器）功能。这里将不会就有关于如何控制电流以产生电池充电器的所有功能进行更详细的探讨，这功能对本领域的技术人员是公知的。为产生该补偿，在本示例中驱动臂E和F从而在对应绕组7上产生等幅同相的电流，其作用是补偿由头两个绕组7产生的定子场。臂A和D由虚线表示，因为它们在该充电阶段不受控制。因此通过臂E和F产生该补偿。
图1的实施例的变体包括通过具有利用电流注入到电动机的剩余空闲相的补偿而对网络的整流来补充该补偿，如图2A和2B的实施例所示。
图3以组合三相电动机和单相充电电网的实施例为目标，通过在电动机6的绕组7的中间点处的电流注入来执行补偿。图3将逆变器2表示为具有控制电路9和单相电网11。在该示例中，通过经由电动机6的定子的两个线圈的中间点16连接电网11的端子15来产生补偿装置。在充电步骤期间，在中间点16处输入电流。该引入意味着充电电流在每个半个线圈之间平衡而由此不产生任何磁动势。
在本示例中臂A和B以及C和D被驱动从而产生幅度相等但是从电动机6的角度看相位相反的电流。例如，能够根据传统PWM控制来控制臂B和C以便产生PFC功能。由于每个半个线圈的电流流经相同的凹口但是在相反的方向，如图所示的，因此磁动势为零。通过该补偿没有在定子上产生场。然而，这些电流从电池充电器的角度看是同相的。
如在传统充电器中一样，通过臂A、B、C和D以及通过每个半线圈对的泄露电感来处理电池充电。在实际中，两个半线圈的耦合并不完美即使它们经过相同的凹口，这是由于线圈的不可避免的形状的不完整性造成的。该不完整性由此形成关于充电器功能的电感元件。臂E和F在该充电阶段不受控制。
作为变体，线圈可以如此安排从而每个半线圈的电流不流经相同的凹口。
图4以组合三相电动机和三相充电电网的实施例为目标，通过网络的整流来执行补偿。图4将逆变器2表示为具有控制电路9和三相电网11。在该示例实施例中，补偿装置包括二极管电桥14。为了改进补偿和防止转子的任何旋转，该补偿可以包括另外的步骤，其包括反转电动机6的转子的相位。该反转可以简单地通过反转定子的电感绕组之一的连接而产生（参见图4，其中，对于图中最左边绕组7，该点处于该绕组的右边，而对于其他两个绕组7，该点处于对应绕组的左边）。
图5以组合三相电动机和三相充电电网的实施例为目标，通过在电动机6的绕组7的中间点处的电流注入来执行补偿。图5将逆变器2表示为具有控制电路9和三相电网11。在该示例实施例中，通过将电网11连接到电动机6的定子的线圈的中间点16来产生补偿装置。在该情况中根据传统PWM控制来控制全部臂A到F以便产生PFC功能。
在能量存储装置充电模式期间，在中间点处电流的输入意味着和在图3关于单相电网的示例中描述的相同的方式，即充电电流在每个半线圈之间平衡而由此不产生任何磁动势。
关于通过对线圈的中间点的电流注入的补偿的解决方案具有有利地减少充电器的视在电感的优点（这对图3的实施例也有效）。在实际中，为了产生产生PFC功能的设备，该线圈的电感必须不能太大从而不会让电流波失真。当功率因子是单一的时候，电流和电压同相。当电压为零时电流的斜率最大。如果电感高，则电流的上升将变长且将延迟达到其最大斜率。后果是在转换到零期间该电流的失真。该失真是谐波的源头。当它发生时，泄露电感比磁化电感小得多。通常，泄露电感对磁化电感的比率从1到10%。在高电压机器的情况中，电感的值随控制电压的平方而增加。对于高电压系统，电机的定子线圈的电感太高而不能对充电器产生功率因子的控制。图3和5的解决方案使得可以将该电感除以10或甚至100。例如，设计用于具有900V H形电桥的逆变器的50KW机器可以展示4mH的电感。该值不适合于230V的3KW充电器。泄露电感的使用使得可以减少该值在400和40μH之间。缺点可能是大于斩波频率的电流上的波动。该波动可以通过增加斩波频率来减少。需注意该3到6KW充电器没有使用设计用于50KW逆变器的电子设备的全部容量，在电池充电模式中在增加开关损耗中没有缺点。
因此，在电流在定子的一个或多个线圈的中间点注入的情况中（图3和5），以及当相同电流被注入到（由中间点的存在而形成的）两个半线圈中时，两个半线圈的电感被抵消。仅与线圈的不完整性关联的泄露电感仍然显现，该电感非常低并且更适合在充电器中使用。
本发明的其他特征也能够被设想而由此不脱离由以下权利要求定义的本发明的范围。因此，在说明中采用的各种示例中，补偿装置被具体为三相电动机，但是，该说明的教示一般能够被调换和扩展到多相电机。
如在示例中引用的逆变器具有H形电桥结构，可是本发明不局限于该结构并且显然可以扩展到传统结构，该传统结构具有以三相电桥产生的逆变器，以及电力接触器类型的开关装置，用于从电池充电模式到电动机供电模式的切换。此外，这里描述的各种实施例可以被组合，正如能够通过描述的各种补偿方式的组合来执行该补偿步骤一样。
在引用的示例中，表述“中间点”，当它涉及线圈时，可以不仅指定具有相同匝数的两个半线圈的连接的点，而且指定具有不同匝数的两个半线圈的连接的点。表述“中间点”因此依据它在电子学中的常用含义而使用，等同地涵盖在线圈的确切中间处采用的点，以及将线圈划分为两个不相等部分的点（例如，一部分包括总的匝数的三分之二，而另一部分包括总的匝数的三分之一）。按相同的精神，术语“半”或“半线圈”指定这些部分中的一个，即使后者包括的匝数不同于该线圈的总的匝数的一半。充电电流然后在每个半线圈中按如此方式分发从而反映在关注的半线圈的匝数和该线圈的总的匝数之间的比率。

Claims (14)

1.一种组合的供电和充电方法，其包括控制步骤以使得可以在电网上从电动机（6）供电模式切换到能量存储装置（5）充电模式以及反之亦然的切换，其特征在于它包括用于在能量存储装置充电步骤期间补偿磁场的步骤，使得可以限制或消除电动机（6）的转子的运动。
2.根据权利要求1所述的组合的供电和充电方法，为了实现装备有电动机（6）并且链接到电网（11）的设备，其中电网的相数少于电动机（6）的相数，其中该补偿步骤包括：由向没有链接到该电网的相的该电动机（6）的相注入补偿电流组成的操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其中该补偿电流伺服于电动机（6）的转子的位置。
4.根据权利要求2和3中任何一个所述的方法，其中该补偿电流伺服于向链接到该电网（11）的相的该电动机（6）的相注入的充电电流。
5.根据权利要求1到2中一个所述的方法，其中该补偿步骤包括由通过二极管电桥（14）整流电网（11）组成的操作。
6.根据权利要求1到2中一个所述的方法，其中该补偿步骤包括由经由电动机（6）的定子的至少一个电感绕组（7）的中间点注入充电电流组成的操作。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在所述电流注入操作中，相同的电流被注入到所述电感绕组（7）的每半绕组中。
8.根据权利要求1所述的组合的供电和充电方法，为了实现装备有三相电动机（6）并且链接到单相电网（11）的设备，其中该补偿步骤包括：由通过二极管电桥（14）整流电网（11）组成的操作，以及由向没有链接到该电网（11）的相的该电动机（6）的相注入电流组成的操作，其中注入的该电流等于向链接到该电网（11）的相的该电动机（6）的相注入的充电电流。
9.根据权利要求1所述的组合的供电和充电方法，为了实现装备有三相电动机（6）并且链接到单相电网（11）的设备，其中该补偿步骤包括：由向没有链接到该电网（11）的相的该电动机（6）的相注入电流组成的操作，其中注入的该电流等于向链接到该电网（11）的相的该电动机（6）的相注入的充电电流。
10.根据权利要求1所述的组合的供电和充电方法，为了实现装备有三相电动机（6）并且链接到单相电网（11）的设备，其中该补偿步骤包括：由通过二极管电桥（14）整流电网（11）组成的操作，以及由经由电动机（6）的定子的至少一个线圈的中间点（16）注入充电电流组成的操作。
11.根据权利要求1所述的组合的供电和充电方法，为了实现装备有三相电动机（6）并且链接到单相电网（11）的设备，其中该补偿步骤包括：由经由电动机（6）的定子的至少一个线圈的中间点（16）注入充电电流组成的操作。
12.根据权利要求1所述的组合的供电和充电方法，为了实现装备有三相电动机（6）并且链接到三相电网（11）的设备，其中该补偿步骤包括：由通过二极管电桥（14）整流电网（11），以及反转电动机的相位组成的操作。
13.根据权利要求1所述的组合的供电和充电方法，为了实现装备有三相电动机（6）并且链接到三相电网（11）的设备，其中该补偿步骤包括：由经由电动机（6）的定子的线圈的中间点（16）注入充电电流组成的操作。
14.一种组合的供电和充电电动设备，包括交流电动机（6）、逆变器（2）、能量存储装置（5）和开关装置（4），该开关装置使得实现对交流电动机（6）的供电以及通过逆变器对能量存储装置（5）的充电中的一个，
其中，所述电动设备其特征在于：它包括用于在能量存储装置（5）的充电期间补偿磁场的装置，使得限制或消除交流电动机（6）的转子的运动。
CN200980145600.4A 2008-11-18 2009-11-17 利用补偿装置供电和充电的方法和电动组合设备 Active CN102216114B (zh)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022067407A1 (pt) * 2020-09-29 2022-04-07 Rodrigues Da Cunha Aloysio Sistema de apoio a distribuição de energia elétrica baseado em biomotogeradores retroalimentados por bobinas de tesla

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2312854A1 (de) 2009-10-15 2011-04-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Codierung von Symbolen aus einer Folge digitalisierter Bilder
FR2961965B1 (fr) 2010-06-25 2012-07-13 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif de charge de moyens d'accumulation
FR2961972B1 (fr) * 2010-06-25 2012-07-13 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif electrique d'entrainement d'un equipement mecanique et procede associe
FR2961966B1 (fr) 2010-06-25 2012-07-13 Valeo Sys Controle Moteur Sas Procede de charge de moyens d'accumulation et dispositif de charge correspondant
FR2961970B1 (fr) 2010-06-25 2017-03-10 Valeo Systemes De Controle Moteur Moteur electrique a courant alternatif d'un dispositif electrique combine d'alimentation et de charge
US8415904B2 (en) * 2010-06-29 2013-04-09 Ac Propulsion, Inc. Open delta motor drive with integrated recharge
DE102010040972B4 (de) * 2010-09-17 2018-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Betriebsaufbau für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
FR2967316B1 (fr) * 2010-11-10 2013-08-23 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif pour l'auto-generation d'une surtension et la commande simultanee d'un actionneur comportant une ou plusieurs inductances, et procede de commande d'un tel dispositif
FR2973963B1 (fr) 2011-04-08 2013-04-12 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif de transfert de charge et procede de gestion associe
FR2974462B1 (fr) * 2011-04-21 2014-04-11 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif de charge et procede associe
FR2977091B1 (fr) 2011-06-24 2013-06-21 Valeo Sys Controle Moteur Sas Configuration d'un stator d'une machine electrique tournante
FR2985105B1 (fr) 2011-12-21 2015-03-06 Valeo Sys Controle Moteur Sas Procede de charge par un reseau electrique delivrant une grandeur electrique continue ou alternative d'une unite de stockage d'energie electrique pour vehicule hybride ou electrique
DE102012014178A1 (de) * 2012-01-31 2013-08-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Laden mindestens einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs
DE102012202764A1 (de) * 2012-02-23 2013-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Ladevorrichtung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs
FR2989543B1 (fr) 2012-04-11 2014-03-28 Valeo Sys Controle Moteur Sas Procede de commande d'une chaine de propulsion electrique d'un vehicule
FR2991833B1 (fr) 2012-06-06 2015-12-18 Valeo Sys Controle Moteur Sas Circuit d'absorption d'une ondulation de puissance procede associe
FR2993422B1 (fr) 2012-07-13 2015-05-01 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif de commande d'au moins un transistor
FR3000282B1 (fr) 2012-12-21 2015-07-17 Valeo Sys Controle Moteur Sas Circuit magnetique pour porter au moins une bobine
FR3002094B1 (fr) 2013-02-13 2016-12-09 Valeo Systemes De Controle Moteur Dispositif et procede de filtrage d'interferences electromagnetiques
FR3002384B1 (fr) * 2013-02-21 2016-08-19 Valeo Systemes De Controle Moteur Architecture electrique pour la conversion d'une tension continue en une tension alternative, et reciproquement
FR3004871B1 (fr) 2013-04-19 2017-01-13 Valeo Systemes De Controle Moteur Procede d'alimentation electrique d'un moteur electrique, programme d'ordinateur associe, dispositif de commande d'un onduleur et machine tournante electrique
US20140320051A1 (en) * 2013-04-25 2014-10-30 J.D. Components Co., Ltd. Motor winding and power electronic switch assembly having switchable output capability
FR3005222B1 (fr) 2013-04-26 2015-04-17 Valeo Sys Controle Moteur Sas Architecture electronique pour la commande d'un convertisseur de tension continu/alternatif
FR3008259B1 (fr) * 2013-07-05 2016-12-02 Valeo Systemes De Controle Moteur Procede de commande d'un convertisseur de tension continu/alternatif
FR3010852B1 (fr) 2013-09-16 2017-09-08 Valeo Systemes De Controle Moteur Procede de reduction du courant de mode commun
CN104158240B (zh) * 2014-07-23 2016-08-24 浙江大学 一种用于电动汽车充电的分散式源馈开关磁阻电机系统
FR3025057B1 (fr) 2014-08-19 2016-08-05 Renault Sa Chargeur de batterie pour un vehicule automobile electrique ou hybride a haute integration.
FR3038152B1 (fr) 2015-06-24 2018-07-06 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Procede de charge d'une unite de stockage d'energie electrique et convertisseur de tension
FR3043862B1 (fr) * 2015-11-17 2018-03-23 Renault S.A.S Dispositif de charge d'une batterie de traction d'un vehicule automobile a traction au moins partiellement electrique
DE102016209872A1 (de) 2016-06-06 2017-12-07 Continental Automotive Gmbh Fahrzeugbordnetz mit Wechselrichter, Energiespeicher, elektrischer Maschine und Wechselstrom-Übertragungsanschluss
DE102016209898A1 (de) * 2016-06-06 2017-12-07 Continental Automotive Gmbh Fahrzeugbordnetz mit Wechselrichter, Energiespeicher, elektrischer Maschine und Gleichstrom-Übertragungsanschluss
FR3052307B1 (fr) * 2016-06-07 2019-07-12 Thales Demarreur generateur sans balais
US10439414B2 (en) 2017-03-23 2019-10-08 Eaton Intelligent Power Limited Auto adjusting balancer apparatus
US10381917B2 (en) * 2017-03-23 2019-08-13 Eaton Intelligent Power Limited Power converter apparatus and methods using adaptive node balancing
DE102018200780B4 (de) 2017-05-16 2023-12-21 Ford Global Technologies, Llc Plug-In-Hybridfahrzeug mit einem mittels Abgasturbolader aufladbaren Verbrennungsmotor
DE102017221370A1 (de) 2017-11-29 2019-05-29 Ford Global Technologies, Llc Brennstoffzellen Plug-in-Hybrid Fahrzeug mit Ladegerät für eine Batterieladung aus dem Netz
KR102141100B1 (ko) 2017-12-04 2020-08-04 광주과학기술원 전기자동차를 위한 통합 충전기
DE102018203134A1 (de) * 2018-03-02 2019-09-05 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsvorrichtung mit Transformationsfunktion, Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung
CN109510446B (zh) * 2018-11-10 2020-08-14 天津大学 基于电机绕组漏感的电感储能型有源滤波器及方法
KR102603058B1 (ko) 2019-04-22 2023-11-16 현대자동차주식회사 친환경 차량용 충전 제어 시스템 및 방법
US11722026B2 (en) 2019-04-23 2023-08-08 Dpm Technologies Inc. Fault tolerant rotating electric machine
EP4236048A3 (en) 2019-05-24 2023-10-25 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Integrated charger and motor control system comprising a transformer and multi-level power converters
CN110601525B (zh) * 2019-08-09 2021-01-22 北方工业大学 新能源汽车集成车载充电变换系统
CA3217299A1 (en) 2021-05-04 2022-11-10 Tung Nguyen Battery control systems and methods
WO2022236424A1 (en) 2021-05-13 2022-11-17 Exro Technologies Inc. Method and appartus to drive coils of a multiphase electric machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0603778A1 (en) * 1992-12-25 1994-06-29 Fuji Electric Co., Ltd. Electric system of electric vehicle
US5788596A (en) * 1996-11-08 1998-08-04 General Motors Corporation Transmission and control with output shaft braking
US6093974A (en) * 1998-04-17 2000-07-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for restarting engine of vehicle
CN1988242A (zh) * 2005-12-22 2007-06-27 三星Sdi株式会社 补偿电池充电状态的方法、电池管理系统和混合动力车辆
CN101013822A (zh) * 2005-12-21 2007-08-08 三星Sdi株式会社 用于补偿电池充电状态的方法和使用该方法的电池管理系统

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4047097A (en) * 1976-04-15 1977-09-06 Westinghouse Electric Corporation Apparatus and method for transient free energization and deenergization of static VAR generators
JPH0630505A (ja) * 1992-01-31 1994-02-04 Fuji Electric Co Ltd 電気自動車の電気システム
JPH06327102A (ja) * 1993-05-14 1994-11-25 Kyushu Electric Power Co Inc 電気自動車用車載充電器
US5386185A (en) * 1993-05-17 1995-01-31 General Motors Corporation High speed AC motor controller
US5457372A (en) * 1993-07-16 1995-10-10 Pignatelli; Joseph Load sensing, soft-braking method and apparatus using the same
US5424622A (en) * 1993-11-29 1995-06-13 Baldor Electric Company, Inc. Dynamic brake assembly
JP3275578B2 (ja) * 1994-10-19 2002-04-15 トヨタ自動車株式会社 電気自動車の車載充電装置
JPH08228443A (ja) * 1995-02-22 1996-09-03 Nippondenso Co Ltd 充電装置
FR2738411B1 (fr) 1995-08-30 1997-10-17 Renault Systeme d'alimentation electrique mixte onduleur et convertisseur alternatif-continu
JPH09233709A (ja) * 1996-02-29 1997-09-05 Denso Corp 電気自動車用充電器
JPH09298840A (ja) * 1996-05-02 1997-11-18 Meidensha Corp 電気自動車の充電装置
US6825624B2 (en) * 2003-03-11 2004-11-30 Visteon Global Technologies, Inc. Hill hold for electric vehicle
US8674666B2 (en) * 2005-12-30 2014-03-18 Abb Technology Ltd. Device for balancing a transmission network
JP4983051B2 (ja) * 2006-03-07 2012-07-25 日産自動車株式会社 電力変換制御システム
JP2009065808A (ja) * 2007-09-10 2009-03-26 Toyota Motor Corp 電気自動車用充電装置及び制御方法
FR2961970B1 (fr) * 2010-06-25 2017-03-10 Valeo Systemes De Controle Moteur Moteur electrique a courant alternatif d'un dispositif electrique combine d'alimentation et de charge
WO2012061270A2 (en) * 2010-11-03 2012-05-10 Ramu, Inc. Noise reduction structures for electrical machines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0603778A1 (en) * 1992-12-25 1994-06-29 Fuji Electric Co., Ltd. Electric system of electric vehicle
US5788596A (en) * 1996-11-08 1998-08-04 General Motors Corporation Transmission and control with output shaft braking
US6093974A (en) * 1998-04-17 2000-07-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for restarting engine of vehicle
CN101013822A (zh) * 2005-12-21 2007-08-08 三星Sdi株式会社 用于补偿电池充电状态的方法和使用该方法的电池管理系统
CN1988242A (zh) * 2005-12-22 2007-06-27 三星Sdi株式会社 补偿电池充电状态的方法、电池管理系统和混合动力车辆

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022067407A1 (pt) * 2020-09-29 2022-04-07 Rodrigues Da Cunha Aloysio Sistema de apoio a distribuição de energia elétrica baseado em biomotogeradores retroalimentados por bobinas de tesla

Also Published As

Publication number Publication date
US20120019173A1 (en) 2012-01-26
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US9153996B2 (en) 2015-10-06
BRPI0921304B1 (pt) 2019-04-09
FR2944391A1 (fr) 2010-10-15
BRPI0921304A2 (pt) 2015-12-29
US9873342B2 (en) 2018-01-23
JP2012509657A (ja) 2012-04-19
WO2010057893A1 (fr) 2010-05-27
BRPI0921304B8 (pt) 2022-11-22
EP2367705B1 (fr) 2018-09-05
FR2944391B1 (fr) 2013-03-22

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