CN219969416U - 双电机充电系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种双电机充电系统和车辆。双电机充电系统用于车辆,双电机充电系统包括动力电池、第一电机、第二电机和升压模块,升压模块分别连接动力电池、第一电机和第二电机,升压模块外接充电电源,升压模块包括并联连接在动力电池的正负极的多个桥臂,每个桥臂包括串联的两个开关器件,第一电机和第二电机分别包括多个绕组,绕组数量与桥臂数量对应,且每个绕组的第一端连接在对应桥臂的两个开关器件之间,每个绕组的第二端均连接充电电源的正极端。如此,只需要在原有双电机的基础上集成升压模块即可应用不同电压的充电电源,有重量更轻、效率更高和集成度更高的优点。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,更具体而言,涉及一种双电机充电系统和车辆。
背景技术
目前,新能源纯电动汽车行业高速发展,纯电动汽车保有量快速增长,为了提升电动车的充电效率,可以通过提升电压平台来提高充电功率进而缩短充电时间,800Vdc平台锂电池系统在新能源电动汽车上广泛应用。然而,早期建设的400Vdc平台充电桩已无法匹配800V平台的电池充电需求,造成车辆的充电兼容性低,客户需要寻找可以与自己车辆匹配的充电桩,在连接不能匹配的充电桩时还具有一定的安全隐患。
实用新型内容
本申请实施方式提供了一种双电机充电系统和车辆。
本申请实施方式的双电机充电系统用于车辆,所述双电机充电系统包括动力电池、第一电机、第二电机和升压模块,所述升压模块分别连接所述动力电池、所述第一电机和所述第二电机,所述升压模块外接充电电源,所述升压模块包括并联连接在所述动力电池的正负极的多个桥臂,每个所述桥臂包括串联的两个开关器件,所述第一电机和所述第二电机分别包括多个绕组,所述绕组数量与所述桥臂数量对应,且每个所述绕组的第一端连接在对应所述桥臂的两个所述开关器件之间,每个所述绕组的第二端均连接所述充电电源的正极端。
在本申请实施方式的双电机充电系统中,双电机充电系统用于车辆,双电机充电系统包括动力电池、第一电机、第二电机和升压模块,升压模块分别连接动力电池、第一电机和第二电机,升压模块外接充电电源,升压模块包括并联连接在动力电池的正负极的多个桥臂,每个桥臂包括串联的两个开关器件,第一电机和第二电机分别包括多个绕组,绕组数量与桥臂数量对应,且每个绕组的第一端连接在对应桥臂的两个开关器件之间,每个绕组的第二端均连接充电电源的正极端。如此,只需要在原有双电机的基础上集成升压模块即可应用不同电压的充电电源,有重量更轻、效率更高和集成度更高的优点。在相比于单电机升压的方案大大提高了升压的能力,最大可提高一倍。通过两个电机绕组的并联,相同充电功率下,双电机集成升压过程中流过单个电机绕组的电流减少,进而有效降低集成升压模块中的温升,有效降低电机绕组热退磁风险。同时,流过单个电机绕组的电流减小也有效降低了升压过程中产生的噪声。
在某些实施方式中,所述动力电池包括第一开关和第二开关,所述第一开关设置在所述动力电池的正极和所述桥臂之间,所述第二开关设置在所述动力电池的负极和所述桥臂之间。
如此,第一开关和第二开关可以用于开启或关闭动力电池的充电过程,在实际使用的过程中第一开关和第二开关可以同时开闭,以避免出现安全问题,保证充电电源对动力电池充电的稳定性。
在某些实施方式中,所述升压模块还包括支臂和设置在所述支臂上的第一电容,所述支臂与所述桥臂并联。
如此,在不需要升压时第一电容可以进行预充电,在预充电后再闭合对应的开关以保证电路的稳定性。
在某些实施方式中,所述升压模块还包括第一电源连接段和第二电源连接段,每个所述绕组均通过所述第一电源连接段连接所述充电电源的正极,所述第二电源连接段分别连接所述充电电源的负极和所述动力电池的负极。
如此,第一电源连接段和第二电源连接段可以自升压模块伸出,以连接外部的充电电源,使得充电电源的电能量可以通过第一电源连接段和第二电源连接段传输回动力电池进行充电。
在某些实施方式中,所述升压模块还包括第二电容,所述第二电容设置在所述第一电源连接段和所述第二电源连接段之间。
如此,在需要升压时可以先闭合第一开关和第二开关使得第一电容进行预充电,然后再闭合对应的开关使得电能量可以通过第一电源连接段和第二电源连接段进行传输,此时,可以使得第二电容完成预充电,以保证整个电路的稳定性。
在某些实施方式中,所述升压模块还包括第三开关,所述第三开关设置在所述第一电源连接段。
如此,可以通过控制第三开关以决定是否将第一电源连接段连接在充电电路中,在第三开关开启时,充电电源的正极可以通过第一电源连接段与第一电机和第二电机的绕组连接,在通过绕组后再连接动力电池的正极以实现升压的目的。在第三开关关闭时,充电电源的正极可以直接连接动力电池的正极正常充电。
在某些实施方式中,所述第一电机包括第一支路和设置在所述第一支路上的第四开关,所述第二电机包括第二支路和设置在所述第二支路上的第五开关,所述第一电机的每个所述绕组通过所述第一支路连接所述第一电源连接段,所述第二电机的每个所述绕组通过所述第二支路连接所述第一电源连接段。
如此,第一支路、第二支路和第一电源连接段可以连接在一个公共端,第四开关和第五开关可以作为配合升压的开关以控制升压的过程。在开启第四开关时,可以将第一电机的绕组连接在动力电池的正极和充电电源的正极之间,以通过第一电机固有的结构实现对充电电压的升压。在开启第五开关时,可以将第二电机的绕组连接在动力电池的正极和充电电源的正极之间,以通过第二电机固有的结构实现对充电电压的升压。两个开关可以独立运行,将其中一个电机连接入升压电路中,即可实现升压过程。另外,在其中一个电机出现故障时,可以将该电机对应的开关断开,将另一个电机对应的开关闭合工作,以提高双电机充电系统的稳定性。
在某些实施方式中,所述升压模块还包括第三电源连接段和设置在所述第三电源连接段的第六开关,所述第三电源连接段分别连接所述充电电源的正极和所述动力电池的正极。
如此,第三电源连接段和第六开关可以直接将充电电源的正极和动力电池的正极,在充电电源的供电电压足够不需要升压时,可以通过关闭第三开关并开启第六开关以实现充电电源和动力电池的正常连接,为动力电池充电。
在某些实施方式中,所述开关器件包括上桥开关器件和下桥开关器件,所述上桥开关器件分别连接在所述充电电源的正极和所述绕组之间,所述下桥开关器件分别连接在所述充电电源的负极和所述绕组之间。
如此,在下桥开关器连通且上桥开关器断开时,充电电源的正极通过绕组连接动力电池的负极,以对绕组进行充电;在下桥开关器断开且上桥开关器连通时,充电电源的正极通过绕组连接动力电池的正极,此时绕组储存的电能量可以配合充电电源对动力电池充电,绕组的电压叠加充电电源的正极的电压以实现升压的功能。
在某些实施方式中,所述第一电机和所述第二电机的所述上桥开关器件接收频率相同且相位相差180度的脉冲信号;所述第一电机和所述第二电机的所述下桥开关器件接收频率相同且相位相差180度的脉冲信号。
如此,可以通过相位相差180度的脉冲信号对第一电机和第二电机的不同控制,以实现第一电机和第二电机的绕组在充电电路中交错导通,保证充电的效率。
本申请实施方式的车辆包括上述任意一项实施方式所述的双电机充电系统。
在本申请实施方式的双电机充电系统和车辆中,双电机充电系统用于车辆,双电机充电系统包括动力电池、第一电机、第二电机和升压模块,升压模块分别连接动力电池、第一电机和第二电机,升压模块外接充电电源,升压模块包括并联连接在动力电池的正负极的多个桥臂,每个桥臂包括串联的两个开关器件,第一电机和第二电机分别包括多个绕组,绕组数量与桥臂数量对应,且每个绕组的第一端连接在对应桥臂的两个开关器件之间,每个绕组的第二端均连接充电电源的正极端。如此,只需要在原有双电机的基础上集成升压模块即可应用不同电压的充电电源,有重量更轻、效率更高和集成度更高的优点。在相比于单电机升压的方案大大提高了升压的能力,最大可提高一倍。通过两个电机绕组的并联,相同充电功率下,双电机集成升压过程中流过单个电机绕组的电流减少,进而有效降低集成升压模块中的温升,有效降低电机绕组热退磁风险。同时,流过单个电机绕组的电流减小也有效降低了升压过程中产生的噪声。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施方式的双电机充电系统的结构示意图;
图2是本申请实施方式的双电机充电系统的电路结构示意图;
图3是本申请实施方式的车辆的结构示意图;
图4是本申请实施方式的双电机充电系统的模块示意图。
主要元件符号说明:
双电机充电系统100;
动力电池1、电池管理器11、升压模块2、桥臂21、开关器件22、上桥开关器件221、下桥开关器件222、支臂23、第一电源连接段24、第二电源连接段25、第三电源连接段26、处理器27、第一电机3、第一支路31、第二电机4、绕组41、第二支路42、电驱控制器43、充电电源5、第一电控线束6、第二电控线束7、第一铜排8、第二铜排9、车辆200。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1、图2和图3,本申请实施方式的双电机充电系统100用于车辆200,双电机充电系统100包括动力电池1、第一电机3、第二电机4和升压模块2,升压模块2分别连接动力电池1、第一电机3和第二电机4,升压模块2外接充电电源5,升压模块2包括并联连接在动力电池1的正负极的多个桥臂21,每个桥臂21包括串联的两个开关器件22,第一电机3和第二电机4分别包括多个绕组41,绕组41数量与桥臂21数量对应,且每个绕组41的第一端连接在对应桥臂21的两个开关器件22之间,每个绕组41的第二端均连接充电电源5的正极端。
在本申请实施方式的双电机充电系统100中,双电机充电系统100用于车辆200,双电机充电系统100包括动力电池1、第一电机3、第二电机4和升压模块2,升压模块2分别连接动力电池1、第一电机3和第二电机4,升压模块2外接充电电源5,升压模块2包括并联连接在动力电池1的正负极的多个桥臂21,每个桥臂21包括串联的两个开关器件22,第一电机3和第二电机4分别包括多个绕组41,绕组41数量与桥臂21数量对应,且每个绕组41的第一端连接在对应桥臂21的两个开关器件22之间,每个绕组41的第二端均连接充电电源5的正极端。如此,只需要在原有双电机的基础上集成升压模块2即可应用不同电压的充电电源5,有重量更轻、效率更高和集成度更高的优点。在相比于单电机升压的方案大大提高了升压的能力,最大可提高一倍。通过两个电机绕组41的并联,相同充电功率下,双电机集成升压过程中流过单个电机绕组41的电流减少,进而有效降低集成升压模块2中的温升,有效降低电机绕组41热退磁风险。同时,流过单个电机绕组41的电流减小也有效降低了升压过程中产生的噪声。
具体地,本申请实施方式的双电机充电系统100可以直接应用第一电机3和第二电机4原有的元件作为基础,通过增加开关器件22、开关和电容就能实现将升压模块2集成在动力电池1和双电机之间。这样,可以充分利用第一电机3和第二电机4的定子绕组41能力,相比于独立式升压方案和单电机集成升压方案,本申请具有重量更轻、效率更高和集成度更高的优点。
本申请实施方式的双电机充电系统100可以采用中心抽头双电机绕组41并联的方案,在相比于单电机升压方案大大提高了升压模块2的升压能力,理论最大可提高一倍。通过两个电机绕组41的并联,相同充电功率下,双电机集成升压模块2升压过程中流过每一个电机绕组41的电流减少,进而有效降低集成升压模块2升压过程中的温升,有效降低电机绕组41热退磁风险。同时,流过单个电机绕组41的电流减小也有效降低了升压模块2升压过程中产生的噪声。
请参阅图2,在某些实施方式中,动力电池1包括第一开关K1和第二开关K2,第一开关K1设置在动力电池1的正极和桥臂21之间,第二开关K2设置在动力电池1的负极和桥臂21之间。
如此,第一开关K1和第二开关K2可以用于开启或关闭动力电池1的充电过程,在实际使用的过程中第一开关K1和第二开关K2可以同时开闭,以避免出现安全问题,保证充电电源5对动力电池1充电的稳定性。
请参阅图2,在某些实施方式中,升压模块2还包括支臂23和设置在支臂23上的第一电容C1,支臂23与桥臂21并联。
如此,在不需要升压时第一电容C1可以进行预充电,在预充电后再闭合对应的开关以保证电路的稳定性。
请参阅图2,在某些实施方式中,升压模块2还包括第一电源连接段24和第二电源连接段25,每个绕组41均通过第一电源连接段24连接充电电源5的正极,第二电源连接段25分别连接充电电源5的负极和动力电池1的负极。
如此,第一电源连接段24和第二电源连接段25可以自升压模块2伸出,以连接外部的充电电源5,使得充电电源5的电能量可以通过第一电源连接段24和第二电源连接段25传输回动力电池1进行充电。
请参阅图2,在某些实施方式中,升压模块2还包括第二电容C2,第二电容C2设置在第一电源连接段24和第二电源连接段25之间。
如此,在需要升压时可以先闭合第一开关K1和第二开关K2使得第一电容C1进行预充电,然后再闭合对应的开关使得电能量可以通过第一电源连接段24和第二电源连接段25进行传输,此时,可以使得第二电容C2完成预充电,以保证整个电路的稳定性。
请参阅图2,在某些实施方式中,升压模块2还包括第三开关K3,第三开关K3设置在第一电源连接段24。
如此,可以通过控制第三开关K3以决定是否将第一电源连接段24连接在充电电路中,在第三开关K3开启时,充电电源5的正极可以通过第一电源连接段24与第一电机3和第二电机4的绕组41连接,在通过绕组41后再连接动力电池1的正极以实现升压的目的。在第三开关K3关闭时,充电电源5的正极可以直接连接动力电池1的正极正常充电。
请参阅图2,在某些实施方式中,第一电机3包括第一支路31和设置在第一支路31上的第四开关K4,第二电机4包括第二支路42和设置在第二支路42上的第五开关K5,第一电机3的每个绕组41通过第一支路31连接第一电源连接段24,第二电机4的每个绕组41通过第二支路42连接第一电源连接段24。
如此,第一支路31、第二支路42和第一电源连接段24可以连接在一个公共端,第四开关K4和第五开关K5可以作为配合升压的开关以控制升压的过程。在开启第四开关K4时,可以将第一电机3的绕组41连接在动力电池1的正极和充电电源5的正极之间,以通过第一电机3固有的结构实现对充电电压的升压。在开启第五开关K5时,可以将第二电机4的绕组41连接在动力电池1的正极和充电电源5的正极之间,以通过第二电机4固有的结构实现对充电电压的升压。两个开关可以独立运行,将其中一个电机连接入升压电路中,即可实现升压过程。另外,在其中一个电机出现故障时,可以将该电机对应的开关断开,将另一个电机对应的开关闭合工作,以提高双电机充电系统100的稳定性。
请参阅图2,在某些实施方式中,升压模块2还包括第三电源连接段26和设置在第三电源连接段26的第六开关K6,第三电源连接段26分别连接充电电源5的正极和动力电池1的正极。
如此,第三电源连接段26和第六开关K6可以直接将充电电源5的正极和动力电池1的正极,在充电电源5的供电电压足够不需要升压时,可以通过关闭第三开关K3并开启第六开关K6以实现充电电源5和动力电池1的正常连接,为动力电池1充电。
可以理解的是,充电电源5可以为直流充电桩,第三电源连接段26和第一电源连接段24可以通过开关选择性地连接在升压电路中,以在充电桩需要升压时将绕组41连接在电路中,在充电桩不需要升压时直接将充电桩与动力电池1连接。在一个例子中,在第六开关K6闭合时,需要将第三开关K3断开,以将第三电源连接段26连入电路中,此时,充电电源5没有经过绕组41升压,直接对动力电池1充电。在另一个例子中,在第三开关K3闭合时,需要将第六开关K6断开,以将第一电源连接段24连入电路中,此时,第五开关K5和第六开关K6同时闭合,充电电源5经过绕组41升压后对动力电池1充电。
请参阅图2,在某些实施方式中,开关器件22包括上桥开关器件221和下桥开关器件222,上桥开关器件221分别连接在充电电源5的正极和绕组41之间,下桥开关器件222分别连接在充电电源5的负极和绕组41之间。
如此,在下桥开关器连通且上桥开关器断开时,充电电源5的正极通过绕组41连接动力电池1的负极,以对绕组41进行充电;在下桥开关器断开且上桥开关器连通时,充电电源5的正极通过绕组41连接动力电池1的正极,此时绕组41储存的电能量可以配合充电电源5对动力电池1充电,绕组41的电压叠加充电电源5的正极的电压以实现升压的功能。
请参阅图2和图4,在某些实施方式中,第一电机3和第二电机4的上桥开关器件221接收频率相同且相位相差180度的脉冲信号;第一电机3和第二电机4的下桥开关器件222接收频率相同且相位相差180度的脉冲信号。
如此,可以通过相位相差180度的脉冲信号对第一电机3和第二电机4的不同控制,以实现第一电机3和第二电机4的绕组41在充电电路中交错导通,保证充电的效率。
具体地,升压模块2还可以包括处理器27,处理器27可以连接设置在第一电机3和第二电机4内部的电驱控制器43,电驱控制器43用于连接所有的开关器件22并对第一电机3和第二电机4的开关器件22发送频率相同且相位相差180度的脉冲信号进行控制,以实现第一电机3的绕组41和第二电机4的绕组41的交错导通。处理器27用于配合电驱控制器43控制第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6的闭合或断开,以实现不同的功能。在需要升压时,第三电源连接段26和第二电源连接段25配合为动力电池1供电,也即是说在第一电机3的上桥开关器件221断开的同时第二电机4的上桥开关器件221闭合,第一电机3的下桥开关器件222闭合的同时第二电机4的下桥开关器件222断开,使得绕组41可以进行充电,并使得绕组41电压可以叠加充电电源5的电压,进而可以实现升压充电。
需要说明的是,在脉冲信号的作用下,一个电机中下桥开关器和上桥开关器的连通状态相反,在上桥开关器件221断开的同时下桥开关器件222闭合,第一电机3和第二电机4的绕组41充电,在上桥开关器件221闭合的同时下桥开关器件222断开,第一电机3和第二电机4的绕组41放电,使得绕组41电压可以叠加充电电源5的电压,进而可以实现升压充电。
示例性地,第一电机3和第二电机4均采用三相交流电进行工作,因此第一电机3和第二电机4均具有三个绕组41,一个绕组41可以对应一个桥臂21两个开关器件22。位于绕组41和动力电池1正极之间的开关器件22为上桥开关器件221,位于绕组41和动力电池1负极之间的开关器件22为下桥开关器件222。第一电机3的三个绕组41对应的六个开关器件22分别为第一开关器件S1、第二开关器件S2、第三开关器件S3、第四开关器件S4、第五开关器件S5和第六开关器件S6。第二电机4的三个绕组41对应的六个开关器件22分别为第七开关器件S7、第八开关器件S8、第九开关器件S9、第十开关器件S10、第十一开关器件S11和第十二开关器件S12。
另外,在本申请实施方式中,不限定绕组41的连接方式,绕组41可以为星型绕组41连接,也可以为三角形绕组41连接,以满足多种需求。在一个例子中,绕组41为星型绕组41连接,第一支路31可以用于第一电机3的连接星型绕组41的公共端;第二支路42可以用于第二电机4的连接星型绕组41的公共端。
请结合图1和图4,在本申请实施方式中,第一电机3可以通过第一铜排8连接升压模块2,第二电机4可以通过第二铜排9连接升压模块2,以完成在双电机集成升压模块2的装配。然后,可以通过第一电控线束6将动力电池1和升压模块2连接,并且通过第二电控线束7将升压模块2和充电电源5连接,进而完成整个双电机充电系统100的装配。动力电池1还可以包括电池管理器11,电池管理器11可以与处理器27连接并对开关和开关器件22进行控制。
另外,需要说明的是,在本申请实施方式中,不限定开关以及开关器件22的具体类型,以满足不同的需求。例如,开关器件22可以为高频开关,处理器27可以用于通过脉冲信号控制开关器件22;开关可以为继电器。
在一个实施方式中,当电池管理器11检测到充电桩不需要升压时,电池管理器11配合处理器27在第一电容C1预充后闭合第一开关K1、第二开关K2和第六开关K6,使得充电桩可以不通过绕组41直接连接动力电池1,以对动力电池1正常充电。
在另一个实施方式中,当电池管理器11检测到充电桩需要升压,电池管理器11可以先闭合第一开关K1和第二开关K2使得第一电容C1预充电后,处理器27再闭合第四开关K4和第五开关K5,通过电驱控制器43内上下桥开关器件的切换,让电驱充当降压式变换电路,将动力电池1的电压降低至充电桩能支持的电压值,完成第二电容C2的预充,完成和充电桩的交互握手。在交互握手完成后,控制器可以控制第三开关K3闭合,充电桩与电机定子绕组41串联,通过电驱控制器43内上下桥开关器件的切换,让电驱充当升压模块2,充电桩的输出电压与电机定子绕组41中储存的电压叠加给动力电池1进行充电,从而实现施压模块的升压功能。同时第一电机3和第二电机4两条支路并联运行,上桥的第一开关器件S1、第二开关器件S2、第三开关器件S3与上桥第七开关器件S7、第八开关器件S8、第九开关器件S9的控制信号为频率相同,相位相差180度的两个脉冲(PWM)信号。同理,下桥的第四开关器件S4、第五开关器件S5、第六开关器件S6与下桥的第十开关器件S10、第十一开关器件S11、第十二开关器件S12的控制信号为频率相同,相位相差180度的两个脉冲(PWM)信号。这样,可以使得第一电机3和第二电机4的两支路交错导通,保证两条支路电机电感占空比相等,减小输入输出电压和电流的纹波,直至充电过程结束。
本申请实施方式的双电机充电系统100相比于单电机集成升压方案,进一步提高了整车高压零部件的集成度,完全适配高电压平台和低电压平台的充电桩,提高了双电机和升压模块2的空间利用率。双电机中心抽头集成升压方案,用一套集成液冷板替代了两个电机中的液冷板,减少中间水道路径,从而有效提高冷却效率和升压模块2的工作效率。此外,当有一侧电机内绕组41出现故障时,可通过切换开关来实现另外一侧电机内集成的绕组41继续工作,从而提高了集成升压模块2的可靠性。
同时,相对于单电机的方案来说,本申请通过两个电机绕组41的并联,充分发挥了两个电机绕组41的能力,相同充电功率下,双电机集成升压过程中流过单个电机绕组41的电流降低,开关频率降低也一定程度降低了升压模块2的热量累积,同时得益于更高集成度的液冷系统,有效降低了集成升压过程中的温升,一定程度降低电机绕组41热退磁风险。
另外,相比于单电机集成升压方案,本申请实施方式的双电机充电系统100通过两个电机绕组41的并联,相同充电功率下,流过单个电机绕组41的电流降低,从而使得电磁噪声和开关模块的机械噪声降低。由于高集成度液冷板提高了液冷系统的散热效率,液冷循环的需求流速降低,进而液冷循环噪声也会得到一定改善。
此外,相对于单电机升压集成的方案,本申请实施方式的双电机充电系统100可以通过两个电机绕组41并联交错导通工作,有效降低充电过程中的纹波电流,提高双电机充电系统100的稳定性。
请参阅图3,本申请实施方式的车辆200包括上述任意一项实施方式的双电机充电系统100。
在本申请实施方式的双电机充电系统100和车辆200中,双电机充电系统100用于车辆200,双电机充电系统100包括动力电池1、第一电机3、第二电机4和升压模块2,升压模块2分别连接动力电池1、第一电机3和第二电机4,升压模块2外接充电电源5,升压模块2包括并联连接在动力电池1的正负极的多个桥臂21,每个桥臂21包括串联的两个开关器件22,第一电机3和第二电机4分别包括多个绕组41,绕组41数量与桥臂21数量对应,且每个绕组41的第一端连接在对应桥臂21的两个开关器件22之间,每个绕组41的第二端均连接充电电源5的正极端。如此,只需要在原有双电机的基础上集成升压模块2即可应用不同电压的充电电源5,有重量更轻、效率更高和集成度更高的优点。在相比于单电机升压的方案大大提高了升压的能力,最大可提高一倍。通过两个电机绕组41的并联,相同充电功率下,双电机集成升压过程中流过单个电机绕组41的电流减少,进而有效降低集成升压模块2中的温升,有效降低电机绕组41热退磁风险。同时,流过单个电机绕组41的电流减小也有效降低了升压过程中产生的噪声。
在本申请实施方式中,不限定车辆200的具体形式,车辆200可以为电动车,也可以为混合动力车,以满足不同的需求。
在本申请的实施方式的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的实施方式的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种双电机充电系统,用于车辆,其特征在于,包括动力电池、第一电机、第二电机和升压模块,所述升压模块分别连接所述动力电池、所述第一电机和所述第二电机,所述升压模块外接充电电源,所述升压模块包括并联连接在所述动力电池的正负极的多个桥臂,每个所述桥臂包括串联的两个开关器件,所述第一电机和所述第二电机分别包括多个绕组,所述绕组数量与所述桥臂数量对应,且每个所述绕组的第一端连接在对应所述桥臂的两个所述开关器件之间,每个所述绕组的第二端均连接所述充电电源的正极端。
2.根据权利要求1所述的双电机充电系统,其特征在于,所述动力电池包括第一开关和第二开关,所述第一开关设置在所述动力电池的正极和所述桥臂之间,所述第二开关设置在所述动力电池的负极和所述桥臂之间。
3.根据权利要求1所述的双电机充电系统,其特征在于,所述升压模块还包括支臂和设置在所述支臂上的第一电容,所述支臂与所述桥臂并联。
4.根据权利要求1所述的双电机充电系统,其特征在于,所述升压模块还包括第一电源连接段和第二电源连接段,每个所述绕组均通过所述第一电源连接段连接所述充电电源的正极,所述第二电源连接段分别连接所述充电电源的负极和所述动力电池的负极。
5.根据权利要求4所述的双电机充电系统,其特征在于,所述升压模块还包括第二电容,所述第二电容设置在所述第一电源连接段和所述第二电源连接段之间。
6.根据权利要求4所述的双电机充电系统,其特征在于,所述升压模块还包括第三开关,所述第三开关设置在所述第一电源连接段。
7.根据权利要求4所述的双电机充电系统,其特征在于,所述第一电机包括第一支路和设置在所述第一支路上的第四开关,所述第二电机包括第二支路和设置在所述第二支路上的第五开关,所述第一电机的每个所述绕组通过所述第一支路连接所述第一电源连接段,所述第二电机的每个所述绕组通过所述第二支路连接所述第一电源连接段。
8.根据权利要求4所述的双电机充电系统,其特征在于,所述升压模块还包括第三电源连接段和设置在所述第三电源连接段的第六开关,所述第三电源连接段分别连接所述充电电源的正极和所述动力电池的正极。
9.根据权利要求1所述的双电机充电系统,其特征在于,所述开关器件包括上桥开关器件和下桥开关器件,所述上桥开关器件分别连接在所述充电电源的正极和所述绕组之间,所述下桥开关器件分别连接在所述充电电源的负极和所述绕组之间。
10.根据权利要求9所述的双电机充电系统,其特征在于,所述第一电机和所述第二电机的所述上桥开关器件接收频率相同且相位相差180度的脉冲信号;
所述第一电机和所述第二电机的所述下桥开关器件接收频率相同且相位相差180度的脉冲信号。
11.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-10任意一项所述的双电机充电系统。
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