CN201985600U - 带充电功能的电动汽车牵引变频器电路 - Google Patents

带充电功能的电动汽车牵引变频器电路 Download PDF

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Abstract

一种带充电功能的电动汽车牵引变频器电路，包括电网交流输入电路、蓄电池充电电路和逆变电路，逆变电路由逆变桥构成，逆变电路的交流输出端通过开关与电机驱动端连接，逆变电路的输入端与蓄电池输入端的正极之间串连有第一功率开关模块，第一功率开关模块中发射极与蓄电池输入端的负极之间连接有第二功率开关模块，电网交流输入端接到逆变电路的交流输出端。第一功率开关模块构成充电时的斩波器，第二功率开关模块构成充电时的续流二极管，逆变桥在逆变状态下构成逆变电路，在充电状态时构成三相全桥整流电路。充分应用了绝缘栅双极型功率管反并联二极管的特点，逆变器和充电器合二为一，体积小，安装紧凑，节约了安装空间。

Description

带充电功能的电动汽车牵引变频器电路
技术领域
本实用新型涉及电学领域，尤其涉及逆变器和充电器，特别是一种带充电功能的电动汽车牵引变频器电路。
背景技术
现有技术，电动汽车分别安装有逆变器和充电器。逆变器将蓄电池的电能转变为交流电，驱动电动机。充电器将外部交流电源的电能变换成直流形式后储存到蓄电池。但是，电动汽车空间有限，逆变器和充电器分别占据较多空间，所采用的功率模块较多，影响电动汽车乘载空间和质量。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种带充电功能的电动汽车牵引变频器电路，所述的这种带充电功能的电动汽车牵引变频器电路要解决现有技术中逆变器和充电器分别占据电动汽车较多空间的技术问题。
本实用新型的这种带充电功能的电动汽车牵引变频器电路包括电网交流输入端、蓄电池充电电路和逆变电路，所述的逆变电路由逆变桥构成，所述的逆变桥由六个功率开关模块连接构成，任意一个所述的功率开关模块均各自由一个绝缘栅双极型功率管和一个续流二极管连接构成，其中，所述的逆变电路的交流输出端通过开关与电机驱动端连接，所述的逆变电路的输入端与所述的蓄电池输入端连接，逆变电路的输入端与蓄电池输入端的正极之间串连有一个第一功率开关模块，第一功率开关模块中绝缘栅双极型功率管的发射极与蓄电池输入端的负极之间连接有一个第二功率开关模块，所述的第二功率开关模块也由一个绝缘栅双极型功率管和一个续流二极管连接构成，所述的电网交流输入端通过开关连接到逆变电路的交流输出端。
进一步的，第一功率开关模块中绝缘栅双极型功率管的集电极与蓄电池输入端的负极之间连接有一个电容器。
进一步的，第一功率开关模块与蓄电池输入端的正极之间串连有一个电感器。
进一步的，电网交流输入端的任意两相之间连接有一个变压器，所述的变压器的输出端与一个控制器连接。
具体的，本实用新型中所述的逆变桥和功率开关模块均采用现有技术中的公知方案，在此不再赘述。
本实用新型的工作原理是：第一功率开关模块构成充电时的斩波器，第二功率开关模块构成充电时的续流二极管，六个功率开关模块组成的逆变桥在逆变状态下构成逆变电路，在充电状态时构成三相全桥整流电路。
在逆变状态时，通过开关将逆变电路的交流输出端与电机接通，控制系统将第一功率开关模块导通，整个系统成为一台逆变器。在逆变状态下，系统通过司机的控制，完成电动汽车的牵引、制动等基本功能。
通过开关将逆变电路的交流输出端与电机断开，电网交流输入端的任意两相之间连接的变压器检测交流信号，当有三相交流输入时，系统构成一台充电机，对蓄电池充电。在充电机的状态下，系统通过CAN通讯与蓄电池监控系统进行通讯，以获得蓄电池的状态，通过调节第一功率开关模块的导通占空比来调节充电电流，从而完成对蓄电池的充电。在整个充电过程中，通过充电机和蓄电池监控系统的配合，充电全过程实现自动化无人值守。
本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型将电动汽车的逆变器和充电器合二为一，体积小，安装紧凑，节约了安装空间。将逆变的绝缘栅双极型功率管在充电时变成整流二极管，充分应用了绝缘栅双极型功率管反并联二极管的技术特点，减少了系统的功率器件。
附图说明
图1是本实用新型的带充电功能的电动汽车牵引变频器电路的原理图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本实用新型的带充电功能的电动汽车牵引变频器电路，包括电网交流输入端R、S和T、蓄电池输入端P1和N1、电机M的电机驱动端U1、V1和W1，以及一个逆变电路，所述的逆变电路由逆变桥构成，所述的逆变桥由功率开关模块T1、T2、T3、T4、T5和T6连接构成，任意一个所述的功率开关模块均各自由一个绝缘栅双极型功率管和一个续流二极管连接构成，其中，所述的逆变电路的交流输出端U、V和W通过开关K1与电机驱动端连接，所述的逆变电路的输入端与所述的蓄电池输入端连接，逆变电路的输入端与蓄电池输入端的正极P1之间串连有一个第一功率开关模块T7，第一功率开关模块T7中绝缘栅双极型功率管的发射极与蓄电池输入端的负极N1之间连接有一个第二功率开关模块T8，所述的第二功率开关模块T8也由一个绝缘栅双极型功率管和一个续流二极管连接构成，所述的电网交流输入端R、S和T通过开关KM1和KM2连接到逆变电路的交流输出端U、V和W。
进一步的，第一功率开关模块中T7绝缘栅双极型功率管的集电极与蓄电池输入端的负极N1之间连接有一个电容器C1。
进一步的，第一功率开关模块T7与蓄电池输入端的正极P1之间串连有一个电感器L1。
进一步的，电网交流输入端S和T之间连接有一个变压器T1，所述的变压器T1的输出端与一个控制器(图中末示)连接。
具体的，本实用新型中所述的逆变桥和功率开关模块均采用现有技术中的公知方案，在此不再赘述。
本实施例的工作过程是：第一功率开关模块T7构成充电时的斩波器，第二功率开关模块T8构成充电时的续流二极管，六个功率开关模块T1、 T2、T3、T4、T5和T6组成的逆变桥在逆变状态下构成逆变电路，在充电状态时构成三相全桥整流电路。
在逆变状态时，通过开关K1将逆变电路的交流输出端与电机接通，控制系统将第一功率开关模块T7导通，整个系统成为一台逆变器。在逆变状态下，系统通过司机的控制，完成电动汽车的牵引、制动等基本功能。
通过开关K1将逆变电路的交流输出端与电机断开，电网交流输入端的连接的变压器T1检测交流信号，当有三相交流输入时，系统构成一台充电机，对蓄电池充电。在充电机的状态下，系统通过CAN通讯与蓄电池监控系统进行通讯，以获得蓄电池的状态，通过调节第一功率开关模块T7的导通占空比来调节充电电流，从而完成对蓄电池的充电。在整个充电过程中，通过充电机和蓄电池监控系统的配合，充电全过程实现自动化无人值守。

Claims (4)

1.一种带充电功能的电动汽车牵引变频器电路，包括电网交流输入端、蓄电池充电电路和逆变电路，所述的逆变电路由逆变桥构成，所述的逆变桥由六个功率开关模块连接构成，任意一个所述的功率开关模块均各自由一个绝缘栅双极型功率管和一个续流二极管连接构成，其特征在于：所述的逆变电路的交流输出端通过开关与电机驱动端连接，所述的逆变电路的输入端与所述的蓄电池输入端连接，逆变电路的输入端与蓄电池输入端的正极之间串连有一个第一功率开关模块，第一功率开关模块中绝缘栅双极型功率管的发射极与蓄电池输入端的负极之间连接有一个第二功率开关模块，所述的第二功率开关模块也由一个绝缘栅双极型功率管和一个续流二极管连接构成，所述的电网交流输入端通过开关连接到逆变电路的交流输出端。
2.如权利要求1所述的带充电功能的电动汽车牵引变频器电路，其特征在于：第一功率开关模块中绝缘栅双极型功率管的集电极与蓄电池输入端的负极之间连接有一个电容器。
3.如权利要求1所述的带充电功能的电动汽车牵引变频器电路，其特征在于：第一功率开关模块与蓄电池输入端的正极之间串连有一个电感器。
4.如权利要求1所述的带充电功能的电动汽车牵引变频器电路，其特征在于：电网交流输入端的任意两相之间连接有一个变压器，所述的变压器的输出端与一个控制器连接。
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