CN220732602U - 一种直流升压电路、双母线双电驱系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于双母线双电驱系统的直流升压电路,包括:多相逆变器;多相电机;多个开关;滤波电容;多相逆变器的一端与电池端的一端连接,多相逆变器的另一端与多相电机的一端连接,多相电机的另一端用于与充电端的一端连接,充电端的另一端与电池端的另一端连接,滤波电容的一端与多相电机的另一端连接,滤波电容的另一端与充电端的一端连接;通过控制开关的闭合和打开以及多相逆变器的占空比,以实现充电端向电池端的升压充电,或电池端向充电端的反向降压放电。本实用新型复用电驱系统中的逆变器和电机,构成三电平boost变换拓扑,辅助低压充电桩充电和实现V2V充电。本实用新型还提供了一种双母线双电驱系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车高压电气系统与电力电子领域,特别涉及一种直流升压电路、双母线双电驱系统。
背景技术
迫于能源危机和环境污染的双重压力,电动汽车成为未来汽车发展的一种趋势。但电池能量密度低和充电速度慢,限制了电动汽车应用的发展。
为了提升充电速度,高压电气系统电压逐渐提高,但目前市场上存在大量800V以下电压的充电设施无法支持更高电压的充电。
现有的方案,至少存在以下缺点之一:1)电机电感相对较小,且开关电压只有峰值较高的两电平,导致纹波电流较大、电机铁损较高;2)在输入端口与开关器件之间无滤波电感,共模传导干扰相对更高;3)对于串联双母线电压系统架构,无法平衡两侧母线的充电功率,且系统中可能不存在能够工作于串联最高电池电压下的逆变器;4)在电驱系统中存在多套逆变器和电机时,无法利用其他电机和逆变器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决了纹波电流较大、电机铁损较高的问题;共模传导干扰相对更高的问题;无法平衡两侧母线的充电功率、无法实现能够在串联最高电池电压下正常工作的逆变器的问题;仅能利用电驱系统中多套逆变器和电机中的一套的问题。
本实用新型提供了一种直流升压电路,通过充分复用电驱系统中的逆变器和电机,构成三电平boost变换拓扑,用于辅助低压充电桩充电和实现V2V充电功能。
第一方面,为解决上述技术问题,本实用新型的实施方式公开了一种用于双母线双电驱系统的直流升压电路,包括:多相逆变器;多相电机;多个开关;滤波电容;多相逆变器的一端与电池端的一端连接,多相逆变器的另一端与多相电机的一端连接,多相电机的另一端用于与充电端的一端连接,充电端的另一端与电池端的另一端连接,滤波电容的一端与多相电机的另一端连接,滤波电容的另一端与充电端的一端连接;通过控制开关的闭合和打开以及多相逆变器的占空比,以实现充电端向电池端的升压充电,或电池端向充电端的反向降压放电。
采用上述技术方案,通过多相逆变器、多相电机、滤波电容以及多个开关实现充电端向电池端的升压充电,或电池端向充电端的反向降压放电。
可选地,电池端包括第一电池端和第二电池端,多相逆变器包括第一三相逆变器和第二三相逆变器,多相电机包括第一三相电机和第二三相电机,其中,第一三相逆变器的一端与第一电池端的一端连接,第一三相逆变器的另一端与第一三相电机的一端连接;第二三相逆变器的一端与第二电池端的一端连接,第二三相逆变器的另一端与第二三相电机的一端连接;第一三相电机的另一端与第二三相电机的另一端连接;第一电池端的另一端与充电端的另一端连接;第二电池端的另一端与充电端的另一端连接。
可选地,滤波电容的一端与第二三相电机的另一端连接,滤波电容的另一端与第一三相电机的另一端连接。
可选地,滤波电容的一端与第二三相电机的中性端子连接,滤波电容的另一端与第一三相电机的中性端子连接;或,滤波电容的一端与第二三相电机的其中一相连接,滤波电容的另一端与第一三相电机的其中一相连接。
可选地,多个开关包括第一开关,第一开关串联第二三相电机的另一端和滤波电容的一端。
可选地,多个开关包括第二开关、第三开关、第四开关和第五开关,其中,第二开关与第三开关串联,第二开关的一端与充电端的负极连接,第二开关的另一端与第一电池端的负极连接,第三开关的一端与充电端的正极连接,第三开关的另一端与第二电池端的正极连接;第四开关与第五开关串联,第四开关的一端与充电端的正极连接,第四开关的另一端与第二三相电机的另一端连接,第五开关的一端与充电端的负极连接,第五开关的另一端与第一三相电机的另一端连接。
可选地,多个开关包括第六开关、第七开关、第八开关和第九开关,其中,第六开关与第七开关串联,第六开关的一端与第一电池端的正极连接,第六开关的另一端与第一三相逆变器的正极端子连接,第七开关的一端与第一电池端的负极连接,第七开关的另一端与第一三相逆变器的负极端子连接;第八开关与第九开关串联,第八开关的一端与第二电池端的正极连接,第八开关的另一端与第二三相逆变器的正极端子连接,第九开关的一端与第二电池端的负极连接,第九开关的另一端与第二三相逆变器的负极端子连接。
可选地,直流升压电路包括第一电容和第二电容,第一电容与第一三相逆变器并联,第二电容与第二三相逆变器并联。
可选地,充电端的电压小于电池端的电压;导通第一开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关和第九开关,断开第二开关和第三开关;通过占空比控制单元,设定第一三相逆变器和第二三相逆变器的占空比均为0%~100%,实现充电端向第一电池端和第二电池端升压充电或第一电池端和第二电池端向充电端降压放电,且实现对所述第一电池端和所述第二电池端充电电流或放电电流的独立控制;通过占空比控制单元设定第一三相逆变器的占空比为100%,设定第二三相逆变器的占空比为0%~100%,实现充电端向第二电池端升压充电或第二电池端向充电端降压放电;通过占空比控制单元设定第二三相逆变器的占空比为0%,设定第一三相逆变器的占空比为0%~100%,实现充电端向第一电池端升压充电或第一电池端向充电端降压放电。
第二方面,本实用新型的实施方式还公开了一种双母线双电驱系统,包括前述任一实施方式中的直流升压电路。
采用上述技术方案,充分复用电驱系统中的逆变器和电机,构成三电平boost变换拓扑,用于辅助实现低压充电端向电池端的升压充电或电池端向低压充电端的降压放电。
附图说明
图1示出本实用新型一个实施例中的三电平双向boost拓扑的电路图;
图2示出本实用新型一个实施例中的用于双母线双电驱系统的直流升压电路的电路图一;
图3示出本实用新型一个实施例中的用于双母线双电驱系统的直流升压电路的电路图二。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本实用新型的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
在本实用新型中,充电端20设于充电桩内或者设于一辆汽车内,该辆汽车可作为供电或充电车辆;电池端21,22设于另一辆汽车内,该辆汽车可作为充电或供电车辆。
参考图1,本实用新型的一个实施例提供了一种三电平双向boost拓扑,可实现低压侧向高压侧升压变换或高压侧向低压侧反向降压变换。
三电平双向boost拓扑1包括多个开关,多个电容C,多个电感L,充电端20和电池端21、22。其中,多个开关分别为第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4。多个电容C分别为第一电容C01、第二电容C02和第三电容C03。多个电感L分别为第一电感L1和第二电感L2。
参考图1,在三电平双向boost拓扑电路1中,第一电容C01、第二电容C02串联,并与电池端21、22连接。第一电容C01与第三开关S3、第四开关S4串联;第二电容C02与第一开关S1、第二开关S2串联。第三电容C03与充电端20连接。
第一电感L1一端与第三开关S3、第四开关S4连接,另一端与第三电容C03连接;第二电感L2一端与第一开关S1、第二开关S2连接,另一端与第三电容C03连接。
示例性地,三电平双向boost拓扑电路1中,当第一开关S1、第三开关S3导通,第二开关S2、第四开关S4断开,电流由充电端20流经第二电感L2、第一开关S1、第三开关S3、第一电感L1,给第二电池端22进行升压充电。
当第一开关S1、第三开关S3断开,第二开关S2、第四开关S4导通,电流由第一电池端21流经第二电感L2、第二开关S2、第四开关S4、第一电感L1,实现第一电池端21向充电端20端降压放电。
采用上述技术方案,三电平双向boost拓扑电路1实现了充电端20向电池端21、22的升压充电或电池端21、22向充电端20的反向降压放电。也即充电桩或供电车辆向充电车辆的升压充电或充电车辆向充电桩或供电车辆的反向降压放电。
在前述三电平双向boost拓扑电路1的基础上,发明人提出直流升压电路2。即复用电驱系统中的逆变器和电机,构成三电平boost变换电路,用于辅助低压充电桩充电和实现V2V充电功能。其特别适配一种串联双高压母线、双电驱系统。
具体而言,通过适当增加开关,用逆变器中的桥臂替换三电平双向boost拓扑电路1中的桥臂,电机绕组替换三电平双向boost拓扑电路1中的电感L,增加输入滤波电容C3,可将电驱系统转变为三电平双向boost拓扑。
参考图2和图3,本实用新型提供了一种用于双母线双电驱系统的直流升压电路2(即如图2示出的双母线双电驱系统的直流升压电路201和如图3示出的双母线双电驱系统的直流升压电路202),包括:多相逆变器;多相电机;多个开关;滤波电容C3。
多相逆变器的一端与电池端21、22的一端连接,多相逆变器的另一端与多相电机的一端连接,多相电机的另一端用于与充电端20的一端连接,充电端20的另一端与电池端21、22的另一端连接,滤波电容C3的一端与多相电机的另一端连接,滤波电容C3的另一端与充电端20的一端连接;
通过控制开关的闭合和打开以及多相逆变器的占空比,以实现充电端20向电池端21、22的升压充电,或电池端21、22向充电端20的反向降压放电。
采用上述技术方案,将直流升压电路3设于汽车中,通过充分复用电驱系统中的逆变器和电机,构成三电平boost变换电路,用于辅助低压充电桩充电和实现V2V充电功能。直流升压电路3通过多相逆变器、多相电机、滤波电容以及多个开关实现充电端20向电池端21、22的升压充电,或电池端21、22向充电端20的反向降压放电。
另外,两个多相电机串联后电感相对较大,且开关电压具有三电平,克服了纹波电流较大、电机铁损较高的问题;在充电端20和开关之间设置滤波电容C3,第一三相电机M1作为双向三电平boost拓扑的低侧滤波电感,第二三相电机M2作为双向三电平boost拓扑的高侧滤波电感,使得差模和共模电流纹波更小,降低传导干扰,电磁干扰更小;使用较低电压功率器件实现了较高压母线的充放电;在汽车领域,对于1500V串联双高压母线系统,使用现有800V变换器就能实现从400V~1500V充电设施的统一兼容,而无需额外开发1500V高压变换器。
本实用新型提供的一些可能的实施例中,参考图2,电池端包括第一电池端21和第二电池端22,多相逆变器包括第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2,多相电机包括第一三相电机M1和第二三相电机M2,其中,
第一三相逆变器I1的一端与第一电池端21的一端连接,第一三相逆变器I1的另一端与第一三相电机M1的一端连接。
第二三相逆变器I2的一端与第二电池端22的一端连接,第二三相逆变器I2的另一端与第二三相电机M2的一端连接。
第一三相电机M1的另一端与第二三相电机M2的另一端连接,也即第一三相电机M1、第二三相电机M2相互串联。
第一电池端21的另一端与充电端20的另一端连接;第二电池端22的另一端与充电端20的另一端连接。
在本实用新型中,示例性地,充电端20的电压是400v的,车中电池端21、22的总电压是1500v,其中第一电池端21的电压为800v,第二电池端22的电压为800v。第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2串联,在第一三相电机M1和第二三相电机M2产生的电压在0v、800v、1500v之间变化,即第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的左侧电压压差为0v、800v、1500v,分别对应零电平、低电平和高电平。
本实用新型提供的一些可能的实施例中,参考图2,滤波电容C3的一端与第二三相电机M2的另一端连接,滤波电容C3的另一端与第一三相电机M1的另一端连接。
本实用新型提供的一些可能的实施例中,滤波电容C3的一端与第二三相电机M2的中性端子连接,滤波电容C3的另一端与第一三相电机M1的中性端子连接;或,滤波电容C3的一端与第二三相电机M2的其中一相连接,滤波电容C3的另一端与第一三相电机M1的其中一相连接。
示例性地,如,参考图2,在双母线双电驱系统的直流升压电路201中,滤波电容C3的一端与第二三相电机M2的中性端子连接,滤波电容C3的另一端与第一三相电机M1的中性端子连接。
又如,参考图3,在双母线双电驱系统的直流升压电路202中,滤波电容C3的一端与第二三相电机M2中的其中一相连接,滤波电容C3的另一端与第一三相电机M1中的其中一相连接。
如图2所示出的前一实施例中,第一三相电机M1和第二三相电机M2均需要从中性端子处接出一个连接端,用于与滤波电容C3相连接。相较而言,如图3所示出的后一实施例中的第一三相电机M1和第二三相电机M2无需如此,其结构较简单。因而后一实施例能够适用于结构简单的电机,且可选的电机类型更加广泛。
本实用新型提供的一些可能的实施例中,参考图2,多个开关包括第一开关K1,第一开关K1串联第二三相电机M2的另一端和滤波电容C3的一端。
采用上述技术方案,在充电端20和开关之间设置滤波电容C3,使得差模电流纹波更小,降低传导干扰,电磁干扰更小。
本实用新型提供的一些可能的实施例中,参考图2,多个开关包括第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4和第五开关K5,其中,
第二开关K2与第三开关K3串联,第二开关K2的一端与充电端20的负极连接,第二开关K2的另一端与第一电池端21的负极连接,第三开关K3的一端与充电端20的正极连接,第三开关K3的另一端与第二电池端22的正极连接;
第四开关K4与第五开关K5串联,第四开关K4的一端与充电端20的正极连接,第四开关K4的另一端与第二三相电机M2的另一端连接,第五开关K5的一端与充电端20的负极连接,第五开关K5的另一端与第一三相电机M1的另一端连接。
本实用新型提供的一些可能的实施例中,参考图2,多个开关包括第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8和第九开关K9,其中,
第六开关K6与第七开关K7串联,第六开关K6的一端与第一电池端21的正极连接,第六开关K6的另一端与第一三相逆变器I1的正极端子连接,第七开关K7的一端与第一电池端21的负极连接,第七开关K7的另一端与第一三相逆变器I1的负极端子连接;
第八开关K8与第九开关K9串联,第八开关K8的一端与第二电池端22的正极连接,第八开关K8的另一端与第二三相逆变器I2的正极端子连接,第九开关K9的一端与第二电池端22的负极连接,第九开关K9的另一端与第二三相逆变器I2的负极端子连接。
本实用新型提供的一些可能的实施例中,参考图2,直流升压电路2包括第一电容C1和第二电容C2,第一电容C1与第一三相逆变器I1的三相桥臂并联,第二电容C2与第二三相逆变器I2的三相桥臂并联。
1.升压充电或反向降压放电模式
本实用新型提供的一些可能的实施例中,参考图2,充电端20的电压小于电池端的电压;导通第一开关K1、第四开关K4、第五开关K5、第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8和第九开关K9,断开第二开关K2和第三开关K3;
占空比控制单元根据电压闭环控制策略或电流闭环控制策略等控制策略设定第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的占空比,以实现充电端20向第一电池端21和/或第二电池端22之间的升压充电,或第一电池端21和/或第二电池端22向充电端20的降压放电。
在本实施例中,闭环控制指输出会反馈给输入端从而影响输入的控制方式。
通过占空比控制单元,设定第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的占空比均为0%~100%,实现充电端20向第一电池端21和第二电池端22升压充电或第一电池端21和第二电池端22向充电端20降压放电,且实现对第一电池端21和第二电池端22充电电流或放电电流的独立控制。
在本实施例中,通过占空比控制单元根据电压闭环控制策略或电流闭环控制策略设定第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的占空比分别在0%和100%之间动态变化。
示例性地,以电压闭环控制策略为例说明占空比控制单元对第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的占空比的设定。如充电端电压为600v,期望第一电池端21和第二电池端22的充电电压均为300v时。根据电压闭环控制策略,占空比控制单元将设定第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的占空比均为50%。
通过占空比控制单元设定第一三相逆变器I1的占空比为100%,设定第二三相逆变器I2的占空比为0%~100%,实现充电端20向第二电池端22升压充电或第二电池端22向充电端20降压放电。
在本实施例中,占空比控制单元根据电压闭环控制策略或电流闭环控制策略等控制策略设定第一三相逆变器I1的占空比为100%,第二三相逆变器I2的占空比在0%和100%之间动态变化,使得充电端20完全向第二电池端22升压充电或第二电池端22向充电端20降压放电,其充电电流通过第二三相逆变器I2的占空比动态控制。
示例性地,以电压闭环控制策略为例说明占空比控制单元对第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的占空比的设定。如充电端电压为400v,期望第二电池端21的充电电压为200v时。通过占空比控制单元设定第一三相逆变器I1的占空比为100%,根据电压闭环控制策略,占空比控制单元将设定第二三相逆变器I2的占空比为50%。
通过占空比控制单元设定第二三相逆变器I2的占空比为0%,设定第一三相逆变器I1的占空比为0%~100%,实现充电端20向第一电池端21升压充电或第一电池端21向充电端20降压放电。
示例性地,以电压闭环控制策略为例说明占空比控制单元对第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的占空比的设定。如充电端电压为400v,期望第一电池端21的充电电压为300v时。通过占空比控制单元设定第二三相逆变器I2的占空比为0%,根据电压闭环控制策略,占空比控制单元将设定第一三相逆变器I2的占空比为75%。
在本实施例中,第一三相逆变器I1的占空比会在电压闭环或电流闭环等控制策略下分别在0%和100%之间动态变化。
本实用新型中,参考图2和图3,在直流升压电路2中,通过开关配合、以及第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的桥臂工作方式可完全复用三电平boost拓扑的PWM控制方式。通过控制第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2各相桥臂开关器件的占空比,实现充电端20向高压电池端21、22升压充电,或实现高压电池端21、22向充电端20反向降压放电。
具体地,充电端20的电压小于电池端的电压;导通第一开关K1、第四开关K4、第五开关K5、第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8和第九开关K9,断开第二开关K2和第三开关K3;
第四开关K4、第五开关K5分别将充电端20接入到第二三相电机M2和第一三相电机M1,第一开关K1把电容C3接入作为滤波电容,控制第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2各相桥臂开关器件的占空比,实现灵活充放电。
示例性地,设定第一三相逆变器I1和第二三相逆变器I2的占空比为50%,实现充电端20向第一电池端21和第二电池端22升压充电或第一电池端21和第二电池端22向充电端20降压放电。
设定第一三相逆变器I1的占空比为100%,第二三相逆变器I2的占空比为50%,充电端20向第二电池端22升压充电或第二电池端22向充电端20降压放电,也即实现正半周充电、负半周不充电,即充电端20给高侧的第二电池端22充电。
设定第一三相逆变器I1的占空比为50%,第二三相逆变器I2的占空比为0%,实现充电端20向第一电池端21升压充电或第一电池端21向充电端20降压放电,也即实现负半周充电、正半周不充电,即充电端20给低侧的第一电池端21充电。
采用上述技术方案,直流升压电路2可以控制充电端20只给第一电池端21或第二电池端22充电,提高充电效率,也可以控制充电端20同时给第一电池端21和第二电池端22充电,充电方式灵活。
2.电驱工作模式
参考图2和图3,直流升压电路201处于电驱工作模式时,控制第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5断开,第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8、第九开关K9闭合。
电流经由第一电池端21流经第一三相逆变器I1,第一三相逆变器I1驱动第一三相电机M1;电流经由第二电池端22流经第二三相逆变器I2,第二三相逆变器I2驱动第二三相电机M2。
在电驱工作模式下,也包括两种状态,当汽车加速时或正常运行时,电池耗电,电流由电池端22的正极流向多相逆变器的正极;如果汽车下坡时或刹车时,能量回收,电流由多相逆变器的正极流向电池端22的正极。
3.直接充放电模式
参考图2和图3,直流升压电路201处于直接充放电模式时,控制第二开关K2、第三开关K3、闭合,第一电池端21、第二电池端22直接与充电端20连接。
本实用新型提供的直流升压电路2,通过将串联双高压母线双电驱系统中的逆变器和电机重构成双向三电平boost拓扑,实现直流升压功能。直流升压电路2可以控制充电端20只给第一电池端21或第二电池端22充电,提高充电效率,也可以控制充电端20同时给第一电池端21和第二电池端22充电,充电方式灵活。
本实用新型提供的直流升压电路2进一步提高了具有多逆变器多电机的电动汽车驱动系统中的设备利用率,提供了更多的功能;在充电端20和开关之间设置滤波电容C3,第一三相电机M1作为双向三电平boost拓扑的低侧滤波电感,第二三相电机M2作为双向三电平boost拓扑的高侧滤波电感,使得差模电流纹波更小,降低传导干扰,电磁干扰更小;单台逆变器和电机损耗更小,总充电功率更大;使用较低电压功率器件实现了较高压母线的充放电。在汽车领域,对于1500V串联双高压母线系统,使用现有800V变换器就能实现从400V~1500V充电设施的统一兼容,而无需额外开发1500V高压变换器。
第二方面,本实用新型的实施方式还公开了一种双母线双电驱系统,包括前述任一实施方式中的直流升压电路2。
采用上述技术方案,直流升压电路2充分复用电驱系统中的逆变器和电机,构成三电平boost变换拓扑。直流升压电路2可以控制充电端20只给第一电池端21或第二电池端22充电,提高充电效率,也可以控制充电端20同时给第一电池端21和第二电池端22充电,充电方式灵活;有效地辅助实现低压充电端向电池端的升压充电或电池端向低压充电端的降压放电。
虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式,已经对本实用新型进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于双母线双电驱系统的直流升压电路,其特征在于,包括:
多相逆变器;
多相电机;
多个开关;
滤波电容;
所述多相逆变器的一端与电池端的一端连接,所述多相逆变器的另一端与所述多相电机的一端连接,所述多相电机的另一端用于与充电端的一端连接,所述充电端的另一端与所述电池端的另一端连接,所述滤波电容的一端与所述多相电机的另一端连接,所述滤波电容的另一端与所述充电端的一端连接;
通过控制所述开关的闭合和打开以及所述多相逆变器的占空比,以实现所述充电端向所述电池端的升压充电,或所述电池端向所述充电端的反向降压放电。
2.如权利要求1所述的直流升压电路,其特征在于,所述电池端包括第一电池端和第二电池端,所述多相逆变器包括第一三相逆变器和第二三相逆变器,所述多相电机包括第一三相电机和第二三相电机,其中,
所述第一三相逆变器的一端与所述第一电池端的一端连接,所述第一三相逆变器的另一端与所述第一三相电机的一端连接;
所述第二三相逆变器的一端与所述第二电池端的一端连接,所述第二三相逆变器的另一端与所述第二三相电机的一端连接;
所述第一三相电机的另一端与所述第二三相电机的另一端连接;
所述第一电池端的另一端与所述充电端的另一端连接;所述第二电池端的另一端与所述充电端的另一端连接。
3.如权利要求2所述的直流升压电路,其特征在于,所述滤波电容的一端与所述第二三相电机的另一端连接,所述滤波电容的另一端与所述第一三相电机的另一端连接。
4.如权利要求3所述的直流升压电路,其特征在于,所述滤波电容的一端与所述第二三相电机的中性端子连接,所述滤波电容的另一端与所述第一三相电机的中性端子连接;或,所述滤波电容的一端与所述第二三相电机的其中一相连接,所述滤波电容的另一端与所述第一三相电机的其中一相连接。
5.如权利要求4所述的直流升压电路,其特征在于,多个开关包括第一开关,所述第一开关串联所述第二三相电机的另一端和所述滤波电容的一端。
6.如权利要求5所述的直流升压电路,其特征在于,多个开关包括第二开关、第三开关、第四开关和第五开关,其中,
所述第二开关与所述第三开关串联,所述第二开关的一端与所述充电端的负极连接,所述第二开关的另一端与所述第一电池端的负极连接,所述第三开关的一端与所述充电端的正极连接,所述第三开关的另一端与所述第二电池端的正极连接;
所述第四开关与所述第五开关串联,所述第四开关的一端与所述充电端的正极连接,所述第四开关的另一端与所述第二三相电机的另一端连接,所述第五开关的一端与所述充电端的负极连接,所述第五开关的另一端与所述第一三相电机的另一端连接。
7.如权利要求6所述的直流升压电路,其特征在于,多个开关包括第六开关、第七开关、第八开关和第九开关,其中,
所述第六开关与所述第七开关串联,所述第六开关的一端与所述第一电池端的正极连接,所述第六开关的另一端与所述第一三相逆变器的正极端子连接,所述第七开关的一端与所述第一电池端的负极连接,所述第七开关的另一端与所述第一三相逆变器的负极端子连接;
所述第八开关与所述第九开关串联,所述第八开关的一端与所述第二电池端的正极连接,所述第八开关的另一端与所述第二三相逆变器的正极端子连接,所述第九开关的一端与所述第二电池端的负极连接,所述第九开关的另一端与所述第二三相逆变器的负极端子连接。
8.如权利要求7所述的直流升压电路,其特征在于,包括第一电容和第二电容,所述第一电容与所述第一三相逆变器的三相桥臂并联,所述第二电容与所述第二三相逆变器的三相桥臂并联。
9.如权利要求8所述的直流升压电路,其特征在于,所述充电端的电压小于所述电池端的电压;导通所述第一开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关、所述第八开关和所述第九开关,断开所述第二开关和所述第三开关;
通过占空比控制单元设定所述第一三相逆变器和所述第二三相逆变器的占空比均为0%~100%,实现所述充电端向所述第一电池端和所述第二电池端升压充电或所述第一电池端和所述第二电池端向所述充电端降压放电,且实现对所述第一电池端和所述第二电池端充电电流或放电电流的独立控制;
通过占空比控制单元设定所述第一三相逆变器的占空比为100%,设定所述第二三相逆变器的占空比为0%~100%,实现所述充电端向所述第二电池端升压充电或所述第二电池端向所述充电端降压放电;
通过占空比控制单元设定所述第二三相逆变器的占空比为0%,设定所述第一三相逆变器的占空比为0%~100%,实现所述充电端向所述第一电池端升压充电或所述第一电池端向所述充电端降压放电。
10.一种双母线双电驱系统,其特征在于,包括如权利要求1~9中任一项所述的直流升压电路。
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