CN111697868A - 一种集成电动车辆电力转换系统 - Google Patents

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廖启新
王健
解超
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Nanjing Detocn Electric Co ltd
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Abstract

一种集成电动车辆电力转换系统，其特征在于，该系统具有一套驱动电机运转的多相全桥，该多相全桥至少有一相的输出点既与电机相线连接也与交流充电输入滤波器的输出点连接，有额外的桥臂与驱动电机运转的多相全桥中的若干桥臂共同构成交流充电输入全桥，用于充电时的能量转换，该额外的桥臂与驱动电机运转的多相全桥连接于同一直流母线。

Description

一种集成电动车辆电力转换系统
技术领域
本发明涉及一种集成电动车辆电力转换系统。
背景技术
近年来，随着电动汽车的发展，对电机、电机控制器、充电机、DCDC转换器的成本的要求越来越高，本发明通过集成和复用部分器件达到进一步降低成本的目的。
发明内容
1）解决的技术问题
本发明为进一步降低电动汽车的成本，通过复用电机、电机控制器、充电机、DCDC转换器的部分功率器件达到降低成本的目的。
2）技术方案
一种集成电动车辆电力转换系统，具有一套驱动电机运转的多相全桥如：三相全桥，每个桥臂有上管和下管，该多相全桥至少有一相的输出点既与电机相线连接也与交流充电输入滤波器的输出点连接。
有额外的一个或多个桥臂与驱动电机运转的多相全桥中的若干桥臂共同构成交流充电输入全桥，用于充电时的能量转换，该额外的桥臂与驱动电机运转的多相全桥连接于同一直流母线，该桥臂，上管下管可以都是开关管，也可以其中一个为二极管，驱动电机运转的多相全桥即可以只用其中的一个桥臂，也可以把所有桥臂当作一个桥臂用。
电机绕组同时也是交流充电输入滤波器的一部分，从电机的中心点引出连接点，将电机的某相绕组或者全部绕组作为电感使用。
也可以不使用电机绕组作为交流充电输入滤波器的一部分，设置单独的滤波器，不管使用哪一种方案，在充电时都不需要切断电机，从而避免了使用断路器将电机从三相全桥的输出端切断。
直流母线与电池之间有接触器，用于接通或断开直流母线与电池之间的通路，当车辆运行于行车模式时接通该通路。
由于交流输入侧的电路拓扑为升压电路，直流母线电压较高，当电池因为过放导致电压较低时，将无法充电，因此，直流母线与电池之间有降压电路，将较高的母线电压降低为较低的蓄电池电压，通过该电路以较小的功率为电池充电，将电池缓慢带出过放状态。
该降压电路的输出与电池之间有接触器，当电池电压高于交流输入侧的电路拓扑工作要求时，可以断开，此时可以通过直接母线为电池充电，充电功率较大。
该降压电路具有一个隔离的副边绕组，当电池电压较高或处于行车状态，不需要该降压电路工作时，该绕组用于为低压小蓄电池充电。
3）有益效果
采用这种方案可以尽可能的复用较多的功率器件，且不需要引入较昂贵的电机切除接触器，成本较优。
附图说明
图1为复用电机绕组为交流输入滤波器的集成方案，图2为设置独立交流输入滤波器的集成方案 。
具体实施方式
一种集成电动车辆电力转换系统，具有一套驱动电机运转的多相全桥如：三相全桥，每个桥臂有上管和下管，该多相全桥至少有一相的输出点既与电机相线连接也与交流充电输入滤波器的输出点连接。
有额外的一个或多个桥臂与驱动电机运转的多相全桥中的若干桥臂共同构成交流充电输入全桥，用于充电时的能量转换，该额外的桥臂与驱动电机运转的多相全桥连接于同一直流母线，该桥臂，上管下管可以都是开关管，也可以其中一个为二极管，驱动电机运转的多相全桥即可以只用其中的一个桥臂，也可以把所有桥臂当作一个桥臂用。
电机绕组同时也是交流充电输入滤波器的一部分，从电机的中心点引出连接点，将电机的某相绕组或者全部绕组作为电感使用。
也可以不使用电机绕组作为交流充电输入滤波器的一部分，设置单独的滤波器，不管使用哪一种方案，在充电时都不需要切断电机，从而避免了使用断路器将电机从三相全桥的输出端切断。
直流母线与电池之间有接触器（S1），用于接通或断开直流母线与电池之间的通路，当车辆运行于行车模式时接通该通路。
由于交流输入侧的电路拓扑为升压电路，直流母线电压较高，当电池因为过放导致电压较低时，将无法充电，因此，直流母线与电池之间有降压电路，将较高的母线电压降低为较低的蓄电池电压，通过该电路以较小的功率为电池充电，将电池缓慢带出过放状态。
该降压电路的输出与电池之间有接触器（S2），当电池电压高于交流输入侧的电路拓扑工作要求时，可以断开，此时可以通过直接母线为电池充电，充电功率较大。
该降压电路具有一个隔离的副边绕组，当电池电压较高或处于行车状态，不需要该降压电路工作时，该绕组用于为低压小蓄电池充电。

Claims (7)

1.一种集成电动车辆电力转换系统，其特征在于，该系统具有一套驱动电机运转的多相全桥，该多相全桥至少有一相的输出点既与电机相线连接也与交流充电输入滤波器的输出点连接。
2.如权利要求1所述的一种集成电动车辆电力转换系统，其特征在于，有额外的桥臂与驱动电机运转的多相全桥中的若干桥臂共同构成交流充电输入全桥，用于充电时的能量转换，该额外的桥臂与驱动电机运转的多相全桥连接于同一直流母线。
3.如权利要求1所述的一种集成电动车辆电力转换系统，其特征在于，电机绕组同时也是交流充电输入滤波器的一部分。
4.如权利要求1所述的一种集成电动车辆电力转换系统，其特征在于，直流母线与电池之间有接触器，用于接通或断开直流母线与电池之间的通路。
5.如权利要求1所述的一种集成电动车辆电力转换系统，其特征在于，直流母线与电池之间有降压电路，将较高的母线电压降低为较低的蓄电池电压。
6.如权利要求5所述的一种集成电动车辆电力转换系统，其特征在于，该降压电路的输出与电池之间有接触器。
7.如权利要求5所述的一种集成电动车辆电力转换系统，其特征在于，该降压电路具有一个隔离的副边绕组，该绕组用于为低压小蓄电池充电。
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