CN114312394B - 与obc集成的电励磁电机驱动系统及电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种与车载充电机OBC集成的电励磁电机驱动系统,可以将电动车辆内用于驱动电励磁电机的供电电路,以及DAB型的OBC进行集成,使得集成后的电励磁电机驱动系统能够在控制组件对开关电路的控制下,在不同的工作模式下分别实现供电电路以及供电电路的功能。并且当电励磁电机驱动系统处于不同工作模式时,还分时复用了部分电路,从而通过解决供电电路与DAB型的OBC无法集成的问题,进而减少了电动车辆的电路复杂度和成本。

Description

与OBC集成的电励磁电机驱动系统及电动车辆
技术领域
本申请涉及电动车辆技术领域,尤其涉及一种与车载充电机(on-board-charger,OBC)集成的电励磁电机驱动系统及电动车辆。
背景技术
电动机是电动车辆内的核心部件,用于提供电动车辆的动力。为了对电动机进行驱动,电动车辆还设置有电机驱动系统作为供电电路,用于从电池等蓄电组件获得电能后,驱动电励磁电机转动工作以提供电动车辆的运行动力。同时,电动车辆还需要设置为蓄电组件充电的充电电路,在电动车辆的充电端口连接外部电源时,外部电源将通过充电端口和充电电路对蓄电组件进行充电。
因此,目前电动车辆上会分别设置上述供电电路和充电电路,极大地增加电动车辆的电路复杂度,增加电动车辆的设计和生产成本。
发明内容
本申请提供一种与OBC集成的电励磁电机驱动系统及电动车辆,以解决电动车辆所设置的供电电路与充电电路无法集成的技术问题,进而降低电动车辆的电路复杂度和设计生产成本。
本申请第一方面提供一种与OBC集成的电励磁电机驱动系统,可以将电动车辆内用于驱动电励磁电机的供电电路,以及蓄电组件的供电电路进行集成,该系统具体包括:功率因数校正电路、第一电能转换电路、第一变压器、第二电能转换电路、第三电能转换电路、开关电路、励磁驱动组件和控制组件,开关电路可用于切换系统的工作状态,使得系统实现供电电路或者供电电路的功能。
具体的连接关系为:功率因数校正电路的第一端连接电动车辆的充电端口,功率因数校正电路的第二端连接第一电能转换电路的第一端,第一电能转换电路的第二端连接第一变压器的原边绕组;第一变压器的第一副边绕组连接第二电能转换电路的第一端,第二电能转换电路的第二端连接电动车辆的第一蓄电组件;第一变压器的第二副边绕组连接第三电能转换电路的第一端,第三电能转换电路的第二端连接电动车辆的第二蓄电组件;第二电能转换电路的第一端还连接开关电路的第一端,开关电路的第一端还连接第一变压器的一个指定绕组;开关电路的第二端连接励磁驱动组件的第一端,励磁驱动组件的第二端连接电动车辆的电励磁电机。控制组件连接开关电路的控制端。
其中,当电动车辆未启动时,开关电路截止,功率因数校正电路、第一电能转换电路、第一变压器、第二电能转换电路和第三电能转换电路可以共同构成充电电路,该双向充电电路又可被称为OBC,使得功率因数校正电路在接收到充电端口输出的交流电后,能够依次第一电能转换电路、第一变压器、第二电能转换电路和第三电能转换电路后,由第二电能转换电路向其所连接的第一蓄电组件充电,由第三电能转换电路向其所连接的第二蓄电组件充电。
而当电动车辆启动后,开关电路导通,第二电能转换电路、开关电路、励磁驱动组件、电励磁电机以及第三电能转换电路可以共同构成向电励磁电机供电的供电电路。其中,第一蓄电组件提供的直流电依次经过第二电能转换电路、开关电路、励磁驱动组件向电励磁电机供电,第一蓄电组件提供的直流电还能够依次经过第二电能转换电路、第一变压器和第三电能转换电路向第二蓄电组件供电。
因此,本实施例提供的系统中,通过开关电路的截止与导通,能够对系统的状态进行切换,使得该系统既能够实现供电电路、也能够实现充电电路,并且供电电路和充电电路存在第二电能转换电路、第一变压器等共用部分,从而减少了系统的复杂度、降低了电动车辆的复杂度,进而减少了电动车辆的设计生产成本。
在本申请第一方面一实施例中,电励磁电机的励磁驱动组件包括:第二变压器和第四电能转换电路,其中,第二变压器用于将来自第二电能转换电路的交流电进行电压变化后传输到第四电能转换电路,使得第四电能转换电路将交流电转换为直流电后,向电励磁电机供电。本实施例提供的系统能够提供一种电励磁电机的供电电路,能够在电动车辆启动后,将电动车辆的蓄电组件提供的交流电转换为直流电后,向电励磁电机供电,使得系统在开关电路的控制下,具有驱动电励磁电机的驱动功能。
在本申请第一方面一实施例中,开关电路的第一端所连接第一变压器的一个指定绕组可以是第一副边绕组,此时,开关电路的第一端还连接第二电能转换电路,使得第一蓄电组件通过第二电能转换电路向电励磁电机供电时,第二电能转换电路可以直接向第二变压器的原边绕组输出交流电,并由第二对交流电进行变化后输出到第四电能转换电路。由于第二电能转换电路还与第一蓄电组件连接,可用于在为第一蓄电组件充电时电能的转换,因此本实施例可以实现供电电路和充电电路中第二电能转换电路的共用。
在本申请第一方面一实施例中,励磁驱动组件中的第四电能转换电路可以是全桥MOS管整流电路。并且,在本实施例中,充电端口、第一蓄电组件、第二蓄电组件和电励磁电机所连接的电能转换电路均可以是全桥MOS整流电路,使得所有电能转换电路在整流时的工作模式都为有源可控型,并且在第一蓄电组件向电励磁电机供电时,第二变压器两侧的电能转换电路可以采用DAB拓扑实现,进而实现了电动车辆中,为电励磁电机供电的供电电路与DAB型的OBC无法集成的问题,进而减少了电动车辆的电路复杂度和成本,进一步还能够提高购买电动车辆的用户的体验。
在本申请第一方面一实施例中,为电励磁电机供电的励磁驱动组件中,还包括:整流控制组件,可用于根据MCU的整流指令,通过控制全桥MOS管中的MOS管的导通与截止,在对流经全桥MOS管的交流电转换为直流电时,实现MOS管的有源控制。
在本申请第一方面一实施例中,励磁驱动组件中的第四电能转换电路可以是全桥二极管管整流电路,则励磁驱动组件中还包括:电容,由于电容的加入,励磁驱动组件此时采用电容和二极管的LLC拓扑结构,二极管的整流结构使得电路更加简单,成本更低。但相应地,由于第四电能转换电路此时不能对交流电的频率进行调整,就需要控制组件对交流电进行频率调整,从而由OBC控制器182进行更多控制能够进一步减少电路复杂度。
在本申请第一方面一实施例中,开关电路的第一端所连接第一变压器的一个指定绕组可以是第一变压器的第三副边绕组,第三副边绕组独立于第一副边绕组和第二副边绕组设置。使得在第一蓄电组件通过系统向电励磁电机充电时,经过第一变压器的第二副边绕组和第三副边绕组后输入励磁驱动组件,此时,第二副边绕组功能上相当于交流电传输时变压器的“原边绕组”,使得充电电路和供电电路能够复用第一变压器内的第二副边绕组,同样减少了电路复杂度并丰富了电路复用方式。
在本申请第一方面一实施例中,励磁驱动组件中的第四电能转换电路可以是全桥二极管管整流电路,开关电路具体包括:调压电路,可用于对输入第二变压器的交流电的电压进行调整。此时,由于第四电能转换电路是全桥二极管整流电路不能直接进行频率的调整,因此通过调压电路对电压进行调整,实现对交流电频率的调整,使得第二变压器两侧的交流电频率均可调,使得第二变压器两侧的供电电路以两侧可控的DAB拓扑实现,进而丰富了电励磁电机驱动系统的电路结构的实现方式,同样增加了设计时的灵活度。
在本申请第一方面一实施例中,控制组件包括:OBC控制器,可用于接收MCU的开关指令,并根据开关指令控制开关电路的导通与截止。例如,OBC控制器可以在检测到电动车辆的充电端口处具有交流电流时,控制开关电路截止,使得系统切换到充电电路的功能,外部交流电可以通过供电电路向第一蓄电组件充电;当检测到电动车辆的启动信号或者其他能够确定电动车辆启动的信号后,控制开关电路导通,使得系统切换到供电电路的功能,第一蓄电组件可以通过供电电路向电励磁电机供电。
本申请第二方面提供一种电动车辆,包括如本申请第一方面任一项中提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统,由于与OBC集成的电励磁电机驱动系统的电路复杂度较低,进而降低了本实施例提供的电动车辆的整体电路复杂度以及电动车辆设计生产成本。
附图说明
图1为本申请提供的电动车辆一实施例的结构示意图;
图2为一种使用碳刷滑环类电机驱动系统的电动车辆结构示意图;
图3为一种使用电力电子变压器类电机驱动系统的电动车辆的结构示意图;
图4为一种电动车辆的充电电路的结构示意图;
图5为一种充电电路的电路结构示意图;
图6为本申请提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统一实施例的结构示意图;
图7为本申请提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统一实施例的电路结构示意图;
图8为本申请提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统另一实施例的电路结构示意图;
图9为本申请提供的与OBC集成的电励磁电机系统又一实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
具体地,本申请应用于电动车辆,图1为本申请提供的电动车辆一实施例的结构示意图,如图1所示的电动车辆包括:第一蓄电组件、电机驱动系统和电动机,其中,第一蓄电组件可以是电池,电机驱动系统可用于获取电池提供的电能,从而驱动电动车辆的电动机工作,进而由电机提供电动车辆的运行动力。同时,随着电动机不断高效化、低成本化和小型化的发展方向,电励磁电机因具有的励磁可调,调速范围宽,高速效率高等特点,被越来越多地作为电动车辆的电动机使用。
一般来说,电励磁电机的电机驱动系统具体可以包括如下两类:碳刷滑环类和电力电子变压器类。其中,图2为一种使用碳刷滑环类电机驱动系统的电动车辆结构示意图,如图2所示的电机驱动系统包括:DC-DC转换电路和碳刷滑环,DC-DC转换电路可用于将第一蓄电组件的电能转换为可调的直流电后,通过碳刷滑环或者其他形式的旋转电接触器,将直流电流传输到电励磁电机的转子上。电励磁电机包括固定的定子和可旋转的转子,定子上设置有成对的磁极,每一对磁极均相对于转子设置,则当转子接通直流电流后,定子上磁极产生的磁场在转子上产生感应电动势,驱动转子转动从而为电动车辆提供动力。但是,如图2所示的电机驱动系统中所使用的碳刷滑环使用寿命有限,且存在电噪声大、磨损率高、接触电阻大灯情况,极大地降低了碳刷滑环类的电机驱动系统的可靠性。
而电力电子变压器类电机驱动系统可以通过无线电能传输的方式传输直流功率,使其成为了电动车辆上电机驱动系统的一种选择。例如,图3为一种使用电力电子变压器类电机驱动系统的电动车辆的结构示意图,如图3所示的电机驱动系统包括:DC-AC转换电路、第一变压器和AC-DC转换电路。第一变压器包括:铁芯、环绕在铁芯一侧的原边绕组,环绕在铁芯另一侧的副边绕组,原边绕组和副边绕组之间不接触。则DC-AC转换电路可用于将第一蓄电组件输出的直流电转换为高频交流电,并通过无线方式将电能传输到第一变压器的原边绕组,原边绕组流经的交流电能够使得铁芯内产生交流磁通,交流磁通又能够在副边绕组上产生交流电,并传输到AC-DC转换电路。随后,AC-DC转换电路可用于将交流电转换为直流电后,将直流电传输到电励磁电机的转子上驱动转子转动从而为电动车辆提供动力。则对于如图3所示的整个电动车辆,在第一蓄电组件通过电机驱动系统向电励磁电机供电的过程中,第一蓄电组件连接第一变压器的原边绕组、电励磁电机连接第一变压器的副边绕组,而第一蓄电组件和电励磁电机之间可以在不直接接触的情况下,还能够通过第一变压器的原边绕组和副边绕组之间类似于“无线”的传输方式传输电能,从而避免了如图2中电机驱动系统在使用碳刷滑环时带来的寿命限制,并且在电动车辆内以交流电的形式传输电能,还能够获得更低的传输损耗、更高的传输效率,进而提高了电机驱动系统的可靠性。
本申请各实施例中,以如图3所示的电力电子变压器类电机驱动系统作为示例,对电机驱动系统进行说明,而非对电极驱动系统的类别进行限定。
在上述图1-图3中,示出了电动车辆内,第一蓄电组件通过电机驱动系统为电励磁电机供电的结构,可以根据功能将第一蓄电组件和电机驱动系统称为电励磁电机的“供电电路”。而为了对第一蓄电组件进行充电,电动车辆内还需要设置相应的“充电电路”。
例如,图4为一种电动车辆的充电电路的结构示意图,如图4示出了一种电动车辆中,为至少两个蓄电组件进行充电的充电电路的结构示意图。其中,电动车辆至少包括第一蓄电组件3和第二蓄电组件4,每个蓄电组件均可用于对电动车辆内的负载(所述负载包括电励磁电机、空调以及音箱等)供电,进一步的第一蓄电组件3还可用于对电动车辆内的电励磁电机供电。则在一些场景中,当电动车辆的充电端口2连接外部电源提供的交流电后,充电电路可用于同时对第一蓄电组件3和第二蓄电组件4充电;在另一些场景中,第一蓄电组件3还可以通过充电电路向充电端口2连接的设备和第二蓄电组件4充电,如图4所示的这种能够实现充电端口2和两个蓄电组件之间电能双向传输的充电电路又可被称为双向充电电路、双向充电机或车载充电机(on-board-charger,OBC)等。
具体地,在图4所示的示例中,电动车辆的充电电路可以具体包括:功率因数校正(power factor correction,PFC)电路11、DC-AC转换电路12、第一变压器13、AC-DC转换电路14和AC-DC转换电路15。其中,在电动车辆通过充电端口给蓄电组件充电时,PFC电路11可用于从充电端口2接收交流电,随后将交流电转换为直流电、对直流电进行功率因数校正处理,并发送到DC-AC转换电路12,在一些实施例中,充电电路内也可以不设置PFC电路11。随后,DC-AC转换电路12将直流电转换为交流电后发送到第一变压器13的原边绕组。第一变压器13包括第一副边绕组和第二副边绕组,当原边绕组接通交流电后,在磁芯所产生的交流磁通能够使得两个副边绕组均产生交流电,并分别发送到对应的AC-DC转换电路。其中,AC-DC转换电路14将接收到第一副边绕组的交流电转换为直流电后,发送到第一蓄电组件3,实现为第一蓄电组件3充电;AC-DC转换电路15将接收到第二副边绕组的交流电转换为直流电后,发送到第二蓄电组件4,实现为第二蓄电组件4充电。在电动车辆通过充电端口给其他电动车辆充电时,第一蓄电组件3可以向AC-DC转换电路14提供直流电,由AC-DC转换电路14将直流电转换为交流电后发送到第一变压器13的第一副边绕组,当第一副边绕组接通交流电后,在磁芯所产生的交流磁通能够使得第一变压器13的原边绕组产生交流电,并发送至DC-AC转换电路12,由DC-AC转换电路12将交流电转换为直流电后发送到功率因数校正电路11,功率因数校正电路11将直流电转换为交流电后发送到充电端口2,实现给充电端口2连接的设备充电。同时,第一副边绕组接通交流电后,在磁芯所产生的交流磁通还能够使得第一变压器13的第二副边绕组产生交流电,并发送至AC-DC转换电路15,AC-DC转换电路15将接收到第二副边绕组的交流电转换为直流电后,发送到第二蓄电组件4,实现为第二蓄电组件4充电。
在一些实施例中,图5为一种充电电路的电路结构示意图,示出了一种图4中充电电路一种可能的电路实现方式,其中,如图5所示的充电电路可以采用串联型双主动桥(dual active bridge,DAB)拓扑型的直流-直流变换器结构。具体地,DAB拓扑是指在上述充电电路中,第一变压器13两侧所连接的DC-AC转换电路12、AC-DC转换电路14和AC-DC转换电路15都通过全桥MOS管整流电路(包括四个可控MOS管)实现,使得连接上述转换电路的充电端口2、第一蓄电组件3和第二蓄电组件4之间,在传输电能时,均可以通过各自所连接的全桥MOS管整流电路进行电能转换,由于MOS管在导通时电阻较低,使用MOS管整流电路进行整流时,能够获得电能转换时,具有电能损耗低、转换效率高的特点。
更为具体地,对于全桥MOS管整流电路的工作原理,以DC-AC转换电路12作为示例进行说明,例如,在图5所示的充电电路中,DC-AC转换电路12包括:MOS管Q01、MOS管Q02、MOS管Q03、MOS管Q04,以及控制器(控制器可以是驱动IC等,未在图中示出),其中,控制器连接MOS管Q01、MOS管Q02、MOS管Q03和MOS管Q04的控制端、MOS管Q01的第一端连接功率因数校正电路11的第一端、MOS管Q01的第二端连接第一变压器13原边绕组的第一端、MOS管Q02的第一端连接功率因数校正电路11的第一端、MOS管Q02的第二端连接第一变压器13原边绕组的第二端、MOS管Q03的第一端连接第一变压器13原边绕组的第一端、MOS管Q03的第二端连接功率因数校正电路11的第二端、MOS管Q04的第一端连接第一变压器13原边绕组的第二端,MOS管Q04的第二端连接功率因数校正电路11的第二端。则当DC-AC转换电路12接收到功率因数校正电路11发送的第一端为正、第二端为负的直流电,在第一周期(记为交流电的正半周期)内,控制器控制MOS管Q01和MOS管Q04的两端导通,向第一变压器13的原边绕组传输第一端为正、第二端为负的直流电,在第二周期(记为交流电的负半周期)内,控制器控制MOS管Q02和MOS管Q03的两端导通,向第一变压器13的原边绕组传输第一端为负、第二端为正的直流电,使得在整个交流电的周期内,形成传输到原边绕组的交流电,该交流电的正负极以第一周期和第二周期交替转换。
综上,电动车辆上可以同时设置有如图3所示的蓄电池给电励磁电机的供电电路,以及如图4或5所示的充电端口给蓄电组件的充电电路,因此对于第一蓄电组件,既要通过如图3所示的供电电路为电励磁电机供电,又要通过如图4或5所示的充电电路进行充电,即使充电电路和供电电路中都存在部分的相同功能的电路,例如AC-DC转换电路、第一变压器等,现有技术中也尚没有对充电电路和供电电路进行结合的方案,使得如果在电动车辆上分别设置上述供电电路和充电电路,则会极大地增加电动车辆的电路复杂度,增加电动车辆的设计和生产成本。
因此,本申请提供一种与OBC集成的电励磁电机驱动系统(可以简称为:电励磁电机驱动系统)及电动车辆,可以将如图3所示的供电电路和如图4或5所示的充电电路中部分电路进行集成,并分时复用,使得该部分电路可以在对电励磁电机进行驱动过程中实现驱动所需要的电能转换、在进行双向充电过程中实现充电所需的电能转换,以简化电路结构,降低电动车辆的成本。进一步地,本申请还能够在充电电路使用DAB型拓扑的OBC时,能够与电励磁电机的电机驱动系统进行集成,实现部分电路的共用,以解决供电电路与DAB型的OBC未进行集成的技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明,下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图6为本申请提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统一实施例的结构示意图,如图6所示的与OBC集成的电励磁电机驱动系统1,可应用于电动车辆内,并且电动车辆至少包括电励磁电机5、充电端口2、第一蓄电组件3和第二蓄电组件4。
其中,电励磁电机5用于提供电动车辆的动力,电励磁电机5可以采用如图1所示的电力电子变压器类。第一蓄电组件3和第二蓄电组件4为电动车辆内的蓄电池等蓄电装置,第一蓄电组件3和第二蓄电组件4的型号可以相同或不同,第一蓄电组件3和第二蓄电组件4所提供的电压可以相同或不同,在具体的实现中,记第一蓄电组件3用于对电励磁电机5供电,则第一蓄电组件3的工作电压大于第二蓄电组件4的工作电压,即,第一蓄电组件3可以提供的电能的电压大于第二蓄电组件4可以提供的电能的电压。
本实施例提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统1,对蓄电组件给电励磁电机的供电电路和充电端口给蓄电组件的充电电路进行了集成,使得电励磁电机驱动系统1可用于至少实现获取蓄电组件的电能,向电励磁电机供电和向蓄电组件进行充电的两个功能。其中,功能一、作为充电电路,对充电端口2一侧,以及第一蓄电组件3和第二蓄电组件4一侧,两侧之间进行双向充电的功能;功能二、作为供电电路,将第一蓄电组件3提供的电能传输到电励磁电机5和第二蓄电组件4,从而实现为电励磁电机5供电,以及为第二蓄电组件4供电的功能。
如图6所示,本实施例提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统1包括:功率因数校正电路11、第一电能转换电路12、第一变压器13、第二电能转换电路14、第三电能转换电路15、开关电路16、励磁驱动组件17和控制组件18。其中,功率因数校正电路11的第一端连接电动车辆的充电端口2,功率因数校正电路11的第二端连接第一电能转换电路12的第一端,第一电能转换电路12的第二端连接第一变压器13的原边绕组;第一变压器13的第一副边绕组连接第二电能转换电路14的第一端,第二电能转换电路14的第二端连接电动车辆的第一蓄电组件3;第一变压器13的第二副边绕组连接第三电能转换电路15的第一端,第三电能转换电路15的第二端连接电动车辆的第二蓄电组件4;第二电能转换电路14的第一端还连接开关电路16的第一端,开关电路16的第一端还连接第一变压器13的一个指定绕组;开关电路16的第二端连接励磁驱动组件17的第一端,励磁驱动组件17的第二端连接电动车辆的电励磁电机5。控制组件18连接开关电路16的控制端,用于控制开关电路16第一端和第二端之间导通、或者控制开关电路16第一端和第二端之间截止。
具体地,功率因数校正电路11,可用于对其第一端的交流电和第二端的直流电之间进行转换,例如,当功率因数校正电路11的第一端接收到交流电,可以转换为直流电后从第二端输出;或者,当功率因数校正电路11的第二端接收到直流电,可以转换为交流电后从第一端输出。可选地,在具体的实现方式中,功率因数校正电路11可以是全桥MOS管整流电路、全桥二极管整流电路或者其他形式的整流电路。
第一电能转换电路12,可用于对其第一端的直流电和第二端的交流电之间进行转换,例如,当第一电能转换电路12的第一端接收到直流电,可以转换为交流电后从第二端输出;或者,当第一电能转换电路12的第二端接收到交流电,可以转换为直流电后从第一端输出。可选地,在具体的实现方式中,第一电能转换电路12可以是全桥MOS管整流电路、全桥二极管整流电路或者其他形式的整流电路。
第一变压器13包括:铁芯、环绕在铁芯一侧的原边绕组、环绕在铁芯另一侧的第一副边绕组和第二副边绕组,且原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组之间互不接触。则通过铁芯,第一变压器13可以在各绕组之间,以绕组无接触的方式进行交流电的传输,并对交流电的电压进行变化。例如,当原边绕组流经电压值为第一电压的交流电后,在铁芯内产生交流磁通,交流磁通能够在第一副边绕组上产生电压值为第二电压的交流电、在第二副边绕组上产生第三电压的交流电;第一电压、第二电压与原边绕组和副边绕组的圈数有关,其中记原边绕组绕设铁芯的圈数为n1,第一副边绕组绕设铁芯的圈数为n2,则第一电压U1与第二电压U2之比等于n1与n2之比,其他绕组之间的电压变化关系相同,不再赘述。又例如,当第一副边绕组上流经电压值为第二电压的交流电后,在铁芯内产生交流磁通,交流磁通又可以在第二副边绕组上产生电压值为第三电压的交流电。
在本实施例中,第一电压与充电端口2接收到的电压有关,可以是充电端口接收到的交流电的电压;第二电压与第一蓄电组件3有关,可以是第一蓄电组件3的工作电压;第三电压与第二蓄电组件4有关,可以是第二蓄电组件4的工作电压;第四电压与电励磁电机5有关,可以是电励磁电机5的工作电压。此外,本申请对于第一电压、第二电压、第三电压和第四电压的具体取值不做限定。
第二电能转换电路14,可用于对其第一端的交流电和第二端的直流电之间进行转换。例如,当第二电能转换电路14的第一端接收到交流电,可以转换为直流电后从第二端输出;或者,当第二电能转换电路14的第二端接收到直流电,可以转换为交流电后从第一端输出。可选地,在具体的实现方式中,第二电能转换电路14可以是全桥MOS管整流电路、全桥二极管整流电路或者其他形式的整流电路。
第三电能转换电路15,可用于对其第一端的交流电和第二端的直流电之间进行转换。例如,当第三电能转换电路15的第一端接收到交流电,可以转换为直流电后从第二端输出;或者,当第三电能转换电路15的第二端接收到直流电,可以转换为交流电后从第一端输出。可选地,在具体的实现方式中,第三电能转换电路15可以是全桥MOS管整流电路、全桥二极管整流电路或者其他形式的整流电路。
开关电路16,设置在第二电能转换电路14和励磁驱动组件17之间,用于在导通时,建立励磁驱动组件17和第二电能转换电路14之间的连接关系;在截止时,断开励磁驱动组件17和第二电能转换电路14之间的连接关系。可选地,开关电路16的第一端可以连接在如图6中椭圆形虚线所框出的部分,该部分位于第一变压器13的第一副边绕组和第二电能转换电路14的第一端之间的通路上;或者,开关电路16的第一端还可以连接在第一变压器13的其他副边绕组上。可选地,开关电路16可以包括三极管、MOS管等具有开关功能开关管或者电路结构。
励磁驱动组件17,可用于对其第一端接收到的交流电转换为直流电后,通过第二端输出到驱动电励磁电机5,从而驱动为电励磁电机5工作。可选地,在具体的实现方式中,励磁驱动组件17可以包括全桥MOS管整流电路、全桥二极管整流电路或者其他形式的整流电路,或者还可以包括第二变压器,使得励磁驱动组件17。可以将从开关电路16接收到的来自第二电能转换电路14的电压为第一电压的交流电,转换为第四电压的交流电后,再由整流电路转换为直流电,最终提供给电励磁电机5。
控制组件18,控制组件18连接开关电路16,可用于控制开关电路16的导通与截止。可选地,控制组件18可以是OBC控制器或者其他形式的处理器,OBC控制器可以通过向控制组件18发送导通信号或者截止信号的形式,控制控制组件18的导通与截止。
更为具体地,对于如图6所示的与OBC集成的电励磁电机驱动系统1,可以在开关电路16处于导通或者截止等不同状态时,至少存在如下两种工作模式。
工作模式一(又可被称为充电模式、双向充电模式等):当开关电路16在控制组件18的控制下截止时,电励磁电机驱动系统1中的功率因数校正电路11、第一电能转换电路12、第一变压器13、第二电能转换电路14和第三电能转换电路15可以共同构成双向充电电路。在工作模式一下,充电端口2能够通过双向充电电路向第一蓄电组件3和第二蓄电组件4充电,第一蓄电组件3也能够通过双向充电电路向充电端口2和第二蓄电组件4充电。
当电励磁电机驱动系统1处于工作模式一,并且充电端口2连接外部交流电源时,充电端口2所接收到的外部交流电源可通过电励磁电机驱动系统1中的上述双向充电电路向第一蓄电组件32和第二蓄电组件4充电。
其中,充电端口2所获取的交流电可以经过功率因数校正电路11转换为直流电,再经过第一电能转换电路12转换为电压为第一电压的交流电后接入第一变压器13的原边绕组,由第一变压器13将第一电压的交流电进行电压变化后,传输到第一副边绕组和第二副边绕组,并由第一副边绕组和第二副边绕组分别向所连接的第二电能转换电路14提供电压值为第二电压的交流电、向第三转换电路15提供电压值为第三电压的交流电,使得第二电能转换电路14将接收到的第二电压的交流电转换为直流电后,向第一蓄电组件3充电,第三电能转换电路15将接收到的第三电压的交流电转换为直流电后,向第二蓄电组件4充电。
当电励磁电机驱动系统1处于工作模式一,并且充电端口2连接其他设备,例如连接另一辆电动车辆,第一蓄电组件3可以通过电励磁电机驱动系统1的双向充电电路向充电端口2连接的其他设备和第二蓄电组件4充电。
其中,第一蓄电组件3所提供的直流电经过第二电能转换电路14转换为电压值为第二电压的交流电后,接入第一变压器13的第一副边绕组,第一变压器13可以将其第一副边绕组的第二电压的交流电进行电压变化后,传输到原边绕组和第二副边绕组,并由原边绕组向所连接的第一电能转换电路12传输电压为第一电压的交流电,进而由第一电能转换电路12将交流电转换为直流电后输出到功率因数校正电路11,最终由功率因数校正电路11将直流电转换为交流电后通过充电端口2输出,实现对充电端口2连接的其他设备的充电,第二副边绕组向所连接的第三电能转换电路15传输电压为第三电压的交流电,进而由第三电能转换电路15将接收到的交流电转换为直流电后,向第二蓄电组件4充电。
工作模式二(又可被称为供电模式、驱动模式、电机驱动模式等):当开关电路16导通时,第二电能转换电路14、开关电路16、励磁驱动组件17、电励磁电机5以及第三电能转换电路15可以共同构成供电电路。在工作模式二,充电端口2未连接外部交流电源。
第一蓄电组件3所提供的直流电经过第二电能转换电路14转换为电压值为第二电压的交流电后,通过接通的开关电路16传输到励磁驱动组件17,励磁驱动组件17将接收到的第二电压的交流电转换为第四电压的直流电后向电励磁电机5供电。同时,第二电能转换电路14输出的第二电压的交流电还接入第一变压器13,并通过第一变压器13将第二电压的交流电转换为第三电压的交流电后,传输到第三电能转换电路15,使得第三电能转换电路15将接收到的交流电转换为直流电后,向第二蓄电组件4充电。
可选地,本实施例中控制组件18可用于控制开关电路16的截止与导通,例如,控制组件18可以在检测到充电端口2处具有电流时,控制开关电路16截止,使得电励磁电机驱动系统1处于工作模式一;当检测到电动车辆的启动信号,或者检测到其他能够确定电动车辆启动的信号时,控制开关电路16导通,使得电励磁电机驱动系统1处于工作模式二。
综上,本实施例提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统,可以将电动车辆内用于驱动电励磁电机的供电电路,以及DAB型的OBC进行集成,使得集成后的电励磁电机驱动系统能够在控制组件对开关电路的控制下,在不同的工作模式下分别实现供电电路以及供电电路的功能。并且如图4所示,当电励磁电机驱动系统处于不同工作模式时,还分时复用了第二电能转换电路等部分电路,从而通过解决供电电路与DAB型的OBC无法集成的问题,进而减少了电动车辆的电路复杂度和成本,进一步还能够提高购买电动车辆的用户的体验。
在一种具体的实现方式中,图7为本申请提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统一实施例的电路结构示意图,如图7示出了如图6所示的与OBC集成的电励磁电机驱动系统的一种具体的电路实现方式。
如图7中,第一电能转换电路12可以是全桥MOS管整流电路,包括标号为Q1-Q4的四个MOS管,MOS管Q1-Q4连接成桥式电路,该桥式电路的两个直流端连接PFC电路11,两个交流端连接第一变压器13的原边绕组a。具体地,第一电能转换电路12包括:MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q4、MOS管Q3构成的DC-AC电能转换电路,MOS管Q1的第一端连接功率因数校正电路11的第一端、MOS管Q1的第二端连接第一变压器13原边绕组a的第一端、MOS管Q2的第一端连接功率因数校正电路11的第一端、MOS管Q2的第二端连接第一变压器13原边绕组a的第二端、MOS管Q4的第一端连接第一变压器13原边绕组a的第一端、MOS管Q4的第二端连接功率因数校正电路11的第二端、MOS管Q3的第一端连接第一变压器13原边绕组a的第二端,MOS管Q3的第二端连接功率因数校正电路11的第二端。
则当第一电能转换电路12接收到功率因数校正电路11传输的第一端为正、第二端为负的直流电,在第一周期(记为交流电的正半周期)内,MOS管Q1和MOS管Q3的两端导通,MOS管Q2和MOS管Q4的两端截止,向第一变压器13的原边绕组a传输第一端为正、第二端为负的直流电,在第二周期(记为交流电的负半周期)内,MOS管Q2和MOS管Q4的两端导通,MOS管Q1和MOS管Q3的两端截止,向第一变压器13的原边绕组a传输第一端为负、第二端为正的直流电,使得在整个交流电的周期内,形成传输到原边绕组a的交流电,该交流电的正负极以第一周期和第二周期交替转换。进而可以实现对功率因数校正电路11的直流电转换为向原边绕组a传输的交流电。
而当第一电能转换电路12接收到原边绕组a传输的交流电,在交流电的正半周期内,MOS管Q1和MOS管Q3的两端导通,MOS管Q2和MOS管Q4的两端截止,向功率因数校正电路11传输第一端为正、第二端为负的直流电,在交流电的负半周期内,MOS管Q2和MOS管Q4的两端导通,MOS管Q1和MOS管Q3的两端截止,同样可以向功率因数校正电路11传输第一端为正、第二端为负的直流电,进而可以实现对原边绕组a传输的交流转换为向电功率因数校正电路11传输的直流电
可选地,第一电能转换电路12可以通过整流控制组件,例如驱动IC等控制器,连接MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4的控制端,用于控制MOS管的导通与截止。
第二电能转换电路14可以是全桥MOS管整流电路,包括标号为Q5-Q8的四个MOS管,MOS管Q5-Q8连接成桥式电路,该桥式电路的两个交流端连接第一变压器13的副边绕组b,两个直流端连接第一蓄电组件3。第二电能转换电路14的四个MOS管与两侧的副边绕组b和第一蓄电组件3的连接方式与第一电能转换电路12中四个MOS管的连接方式相同,构成两两交叉的桥式整流电路,并通过MOS管Q5和MOS管Q7,以及MOS管Q6和MOS管Q8的两两同时导通与截止,实现直流电和交流电的相互转换,其实现方式与原理相同,不再赘述。
第三电能转换电路15可以是MOS管全波整流电路,包括标号为Q9-Q12的四个MOS管,该桥式电路的两个交流端连接第一变压器13的副边绕组c,两个直流端连接第二蓄电组件4。具体地,第一变压器13的副边绕组c由中心抽头划分为两个大小相等的,单相半波整流电路,第一变压器13的副边绕组c的第一端、MOS管Q9、MOS管Q10和第二蓄电组件4的第一端依次连接,第一变压器13的副边绕组c的第二端、MOS管Q12、MOS管Q11和第二蓄电组件4的第一端依次连接,第一变压器13的副边绕组c的中心抽头连接第二蓄电组件4的第二端。则当第三电能转换电路15接收到副边绕组c的交流电,在交流电的正半周期内MOS管Q9和MOS管Q10导通,MOS管Q11和MOS管Q12截止,能够为第二蓄电组件4提供第一端为正、第二端为负的直流电,在交流电的负半周期内,MOS管Q11和MOS管Q12导通,MOS管Q9和MOS管Q10截止,同样能够为第二蓄电组件4提供第一端为正、第二端为负的直流电,从而实现直流电和交流电的相互转换。可选地,在一些实施例中,第三电能转换电路15还可以是全桥MOS管整流电路,其实现方式与原理与第一电能转换电路12相同,不再赘述。
开关电路16的第一端口所连接第一变压器13的指定绕组可以是:第一变压器13与第二电能转换电路14所连接的第一副边绕组b。开关电路16的第一端可以连接在如图7中椭圆形虚线所框出的部分,该部分位于第一变压器13的第一副边绕组b和第二电能转换电路14的第一端之间的通路上。在一些实施例中,开关电路16可以包括两个开关管,两个开关管设置在第二变压器171的主边绕组两端和第一变压器13的副边绕组b的两端之间。所述开关管可以是三极管、MOS管、继电器、绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor,IGBT)等。
励磁驱动组件17包括:第二变压器171和第四电能转换电路172,其中,第二变压器171包括铁芯、环绕在铁芯一侧的原边绕组、环绕在铁芯另一侧的副边绕组,且原边绕组和副边绕组之间互不接触。则通过铁芯,第二变压器171可以在原边绕组和副边绕组之间,以绕组无接触的方式进行交流电的传输,并对交流电的电压进行变化。例如,第二变压器171的原边绕组连接开关电路16的第二端口。第二变压器171的副边绕组连接第四电能转换电路172的第一端,第四电能转换电路172的第二端连接电励磁电机5。则第二变压器171可以通过开关电路接收来自第二电能转换电路的电压值为第二电压的交流电,并在副边绕组上生成电压值为第四电压的交流电,随后传输到第四电能转换电路。
第四电能转换电路172可以是全桥MOS管整流电路,包括标号为Q13-Q16的四个MOS管,MOS管Q13-Q16连接成桥式电路,该桥式电路的两个交流端连接第二变压器171的副边绕组,两个直流端连接电励磁电机5。第四电能转换电路172的四个MOS管与两侧的第二变压器的副边绕组和电励磁电机5的连接方式与第一电能转换电路12中四个MOS管的连接方式相同,构成两两交叉的桥式整流电路,并通过MOS管Q13和MOS管Q15,以及MOS管Q116和MOS管Q16的两两同时导通与截止,实现将第四电能转换电路172从第二变压器171副边绕组接收的交流电,转换为直流电后,输出到电励磁电机,其实现方式与原理相同,不再赘述。
控制组件18包括:OBC控制器182,其中,OBC控制器182与电励磁电机5的电机控制器(motor control unit,MCU)181连接,MCU181与电励磁电机5连接,OBC控制器182连接开关电路16。MCU181可以向OBC控制器182发送开关指令,使得OBC控制器182根据接收到的开关指令控制开关电路16的导通与截止。
可选地,励磁驱动组件17还可以包括整流控制组件173,连接所述MCU181和第四电能转换电路172,MCU181可以向整流控制组件173发送整流指令,使得整流控制组件173根据接收到的整流指令,控制第四电能转换电路172中的全桥MOS管整流电路中的MOS管Q13-Q16的导通与截止,从而实现全桥MOS管整流电路的整流功能。
综上,在如图5实施例提供的电励磁电机驱动系统中,充电端口、第一蓄电组件、第二蓄电组件和电励磁电机所连接的电能转换电路均可以是全桥MOS整流电路,使得所有电能转换电路在整流时的工作模式都为有源可控型,并且在第一蓄电组件向电励磁电机供电时,第二变压器两侧的电能转换电路可以采用DAB拓扑实现。
在另一种具体的实现方式中,图8为本申请提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统另一实施例的电路结构示意图,如图8示出了如图6所示的与OBC集成的电励磁电机驱动系统的另一种具体的电路实现方式。
如图8所示实施例与图7所示实施例中第一电能转换电路12、第一变压器13、第二电能转换电路14、第三电能转换电路15、开关电路16、控制组件18以及第二变压器171等的具体实现相同,不再赘述。
如图8所示实施例与图7所示不同之处在于,第四电能转换电路172可以是全桥二极管整流电路,包括标号为D1-D4的四个二极管,二极管D1-D4连接成桥式电路,该桥式电路的交流端连接第二变压器171的副边绕组,两个直流端连接电励磁电机5。
具体地,第四电能转换电路172包括:二极管D1、二极管D2、二极管D4、二极管D3构成的AC-DC电能转换电路,二极管D1的负极连接电励磁电机5的第一端、二极管D1的正极连接第二变压器171副边绕组的第一端、二极管D2的负极连接电励磁电机5的第一端、二极管D2的正极连接第二变压器171副边绕组的第二端、二极管D4的负极连接第二变压器171副边绕组的第一端、二极管D4的正极连接电励磁电机5的第二端、二极管D3的负极连接第二变压器171副边绕组的第二端,二极管D3的正极连接电励磁电机5的第二端。
则当第一电能转换电路12接收到第二变压器171副边绕组传输的交流电,在交流电的正半周期内,二极管D1和二极管D3的两端导通,二极管D2和二极管D4的两端截止,通过二极管D1和二极管D3向电励磁电机5传输第一端为正、第二端为负的直流电,在交流电的负半周期内,二极管D2和二极管D4的两端导通,二极管D1和二极管D3的两端截止,通过二极管D2和二极管D4同样可以向电励磁电机5传输第一端为正、第二端为负的直流电,进而可以实现将第二变压器171传输的交流转换为向电励磁电机传输的直流电。
同时,如图8所示的电励磁电机驱动系统中,励磁驱动组件17还包括:电容174,该电容174可以是谐振电容。其中,电容174设置在开关电路16和第二变压器171所连接的两端中任一端之间。
在如图8实施例提供的电励磁电机驱动系统中,电励磁电机所连接的第四电能转换电路是全桥二极管整流电路,由于二极管整流电路不具备调频的能力,图8所示的系统中也就没有设置如图5所示的整流控制组件173,因此,当如图8所示的系统在第一蓄电组件3依次经过第二电能转换电路14、开关电路16、第二变压器171和第四电能转换电路172向电励磁电机5供电时,就需要OBC控制器182来在第二电能转换电路14逆变工作时,对第二电能转换电路14输出的交流电进行调频,例如可以控制MOS管的导通与截止的频率,实现将交流电的频率调整到电励磁电机5所需的频率。此时,OBC控制器182相当于代替第四电能转换电路172进行了频率调整的操作,与包括图1-7在内的现有电机驱动系统中的OBC控制器只能够进行调占空比和移相的处理相比,增加了对交流电频率进行调整的“调频”功能,使得本实施例中的OBC控制器182就相应地具有“调频+调占空比+移相”的控制功能,能够实现由OBC控制器182代替一些其他电路模块对OBC系统进行更多控制,从而减少电路复杂度。
在又一种具体的实现方式中,图9为本申请提供的与OBC集成的电励磁电机系统又一实施例的电路结构示意图,如图9示出了如图6所示的与OBC集成的电励磁电机驱动系统的又一种具体的电路实现方式。
如图9所示实施例与图7所示实施例中第一电能转换电路12、第二电能转换电路14、第三电能转换电路15、控制组件18以及第二变压器171等的具体实现相同,不再赘述。
如图9所示实施例与如图7所示不同之处在于,开关电路16包括调压电路161,调压电路161设置在第二变压器171的主边绕组两端和第一变压器13的副边绕组b的两端之间。开关电路16的第一端口所连接的第一变压器13的指定端口是第四端口,即第一变压器13的副边绕组d,记为第三副边绕组。第一变压器13的第三副边绕组d与第一副边绕组b、第二副边绕组c设置在铁芯的同一侧,并且第三副边绕组d与第一副边绕组b、第二副边绕组c和原边绕组a均互不接触。
第四电能转换电路172可以是全桥二极管整流电路,包括标号为D1-D4的四个二极管,二极管D1-D4连接成桥式电路,该桥式电路的交流端连接第二变压器171的副边绕组,两个直流端连接电励磁电机5。第四电能转换电路172的具体实现方式及原理与图8所示的第四电能转换电路172相同,不再赘述。
在本实施例中,调压电路161可用于对第一变压器13的副边绕组d向第二变压器171的主边绕组所传输的交流电的电压进行调整,并用于控制第一变压器13和第二变压器171之间的接通与断开。
综上,在如图7实施例提供的电励磁电机驱动系统中,电励磁电机所连接的第四电能转换电路可以是全桥二极管整流电路,使得在第一蓄电组件向电励磁电机供电时,对于第二变压器两侧的电能转换电路,第二电能转换电路可以进行交流电频率的调整,而第四电能转换电路虽然不能直接进行频率的调整,但是可以通过调压电路对电压进行调整,实现对交流电频率的调整,使得第二变压器两侧的交流电频率均可调,进而“相当于”通过调压电路,让第二变压器两侧的供电电路以两侧可控的DAB拓扑实现,本实施例能够丰富了电励磁电机驱动系统的电路结构的实现方式,增加了设计时的灵活度。
本申请还提供一种电动车辆,包括电励磁电机,以及本申请前述任一实施例中提供的与OBC集成的电励磁电机驱动系统。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种与车载充电机OBC集成的电励磁电机驱动系统,应用于电动车辆,其特征在于,包括:
功率因数校正电路、第一电能转换电路、第一变压器、第二电能转换电路、第三电能转换电路、开关电路、励磁驱动组件和控制组件;
其中,所述功率因数校正电路的第一端用于连接所述电动车辆的充电端口,所述功率因数校正电路的第二端用于连接所述第一电能转换电路的第一端;
所述第一变压器包括:原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组,所述原边绕组、所述第一副边绕组和所述第二副边绕组之间互不接触;
所述第一电能转换电路的第二端连接所述第一变压器的原边绕组,所述第一变压器的第一副边绕组用于连接所述第二电能转换电路的第一端,所述第二电能转换电路的第二端用于连接所述电动车辆的第一蓄电组件;
所述第一变压器的第二副边绕组用于连接所述第三电能转换电路的第一端,所述第三电能转换电路的第二端用于连接所述电动车辆的第二蓄电组件;
所述第二电能转换电路的第一端还连接所述开关电路的第一端,所述开关电路的第一端还用于连接所述第一变压器的一个指定绕组,所述第一变压器还包括第三副边绕组,所述第三副边绕组与所述原边绕组、所述第一副边绕组和所述第二副边绕组之间互不接触,所述指定绕组为所述第三副边绕组;
所述开关电路的第二端用于连接所述励磁驱动组件的第一端,所述励磁驱动组件的第二端用于连接所述电动车辆的电励磁电机;
所述第一电能转换电路、所述第一变压器、所述第二电能转换电路构成串联型双主动桥直流直流变换器;
所述控制组件连接所述开关电路的控制端,用于控制所述开关电路第一端和第二端之间的导通与截止;
当所述开关电路截止时,所述功率因数校正电路用于接收来自所述充电端口的交流电,将交流电转换为直流电后传输到所述第一电能转换电路;所述第一电能转换电路用于接收来自所述功率因数校正电路的直流电,并将直流电转换为交流电后传输到所述第一变压器的原边绕组;所述第一变压器用于通过所述原边绕组接收来自所述第一电能转换电路的电压值为第一电压的交流电,并在所述第一副边绕组上生成电压值为第二电压的交流电后传输到所述第二电能转换电路,在所述第二副边绕组上生成电压值为第三电压的交流电,后传输到所述第三电能转换电路;所述第二电能转换电路用于接收来自所述第一副边绕组的交流电,并将交流电转换为直流电后传输到所述第一蓄电组件;所述第三电能转换电路用于接收来自所述第二副边绕组的交流电,并将交流电转换为直流电后传输到所述第二蓄电组件;
当所述开关电路导通时,所述第二电能转换电路用于接收来自所述第一蓄电组件的直流电,将直流电转换为交流电后传输到所述第一变压器的第一副边绕组和所述励磁驱动组件;所述励磁驱动组件用于接收来自所述第二电能转换电路的交流电,并将交流电转换为直流电后传输到所述电励磁电机;所述第一变压器用于通过第一副边绕组接收来自所述第二电能转换电路的电压值为第二电压的交流电,并在所述第二副边绕组上生成电压值为第三电压的交流电后传输到所述第三电能转换电路,所述第三电能转换电路用于接收来自所述第二副边绕组的交流电,并将交流电转换为直流电后传输到所述第二蓄电组件。
2.根据权利要求1所述的与车载充电机OBC集成的电励磁电机驱动系统,其特征在于,所述励磁驱动组件包括:
第二变压器和第四电能转换电路;
所述第二变压器包括:原边绕组和副边绕组;所述第二变压器的原边绕组和所述第二变压器的副边绕组互不接触;
所述第二变压器的原边绕组连接所述开关电路的第二端,所述第二变压器的副边绕组连接所述第四电能转换电路的第一端,所述第四电能转换电路的第二端连接所述电励磁电机;
所述第二变压器用于通过所述第二变压器的原边绕组接收来自所述第二电能转换电路的电压值为第二电压的交流电,并在所述第二变压器的副边绕组上生成电压值为第四电压的交流电,随后传输到所述第四电能转换电路,所述第四电能转换电路用于接收来自所述第二变压器的副边绕组的交流电,并将交流电转换为直流电后传输到所述电励磁电机。
3.根据权利要求2所述的与车载充电机OBC集成的电励磁电机驱动系统,其特征在于,
所述第四电能转换电路包括:全桥MOS管整流电路。
4.根据权利要求3所述的与车载充电机OBC集成的电励磁电机驱动系统,其特征在于,所述励磁驱动组件,还包括:
整流控制组件,连接所述电动车辆的电机控制器MCU和所述全桥MOS管整流电路;
所述整流控制组件用于,接收所述MCU的整流指令,并根据所述整流指令控制所述全桥MOS管整流电路中的MOS管的导通与截止。
5.根据权利要求3所述的与车载充电机OBC集成的电励磁电机驱动系统,其特征在于,
所述励磁驱动组件还包括:电容;所述电容的第一端与所述开关电路的第二端连接,所述电容的第二端与所述第二变压器的原边绕组的一端连接;
所述第四电能转换电路包括:全桥二极管整流电路。
6.根据权利要求2所述的与车载充电机OBC集成的电励磁电机驱动系统,其特征在于,
所述开关电路包括:调压电路,用于对输入所述第二变压器的原边绕组的交流电的电压进行调整;
所述第四电能转换电路包括:全桥二极管整流电路。
7.根据权利要求1-6任一项所述的与车载充电机OBC集成的电励磁电机驱动系统,其特征在于,
所述控制组件包括:OBC控制器,所述OBC控制器连接所述电动车辆的电机控制器MCU和所述开关电路;
所述OBC控制器用于接收所述MCU的开关指令,并根据所述开关指令控制所述开关电路的导通与截止。
8.一种电动车辆,其特征在于,包括电励磁电机,以及如权利要求1-7任一项所述的与车载充电机OBC集成的电励磁电机驱动系统。
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