SE534910C2 - Electrical apparatus including drive system and electric machine with switchable stator winding - Google Patents

Electrical apparatus including drive system and electric machine with switchable stator winding Download PDF

Info

Publication number
SE534910C2
SE534910C2 SE1050607A SE1050607A SE534910C2 SE 534910 C2 SE534910 C2 SE 534910C2 SE 1050607 A SE1050607 A SE 1050607A SE 1050607 A SE1050607 A SE 1050607A SE 534910 C2 SE534910 C2 SE 534910C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
phase
winding
windings
electrical
machine
Prior art date
Application number
SE1050607A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE1050607A1 (en
Inventor
Mats Alakuela
Saeid Haghbin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to SE1050607A priority Critical patent/SE534910C2/en
Priority to PCT/SE2011/050745 priority patent/WO2011159241A1/en
Publication of SE1050607A1 publication Critical patent/SE1050607A1/en
Publication of SE534910C2 publication Critical patent/SE534910C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L11/1812
    • B60L11/1814
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • H02J7/022
    • H02K11/0073
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50Structural details of electrical machines
    • B60L2220/54Windings for different functions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50Structural details of electrical machines
    • B60L2220/56Structural details of electrical machines with switched windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

534 910 2 av en tänkt elfordonsflotta kommer sannolikt att laddas nattetid från vanliga A uttag, vilket ändå ger en relativt lång körsträcka under en natt på 10 timmar, sannolikt mer än vad batteriet ombord kan ta emot. Med ett stort an- tal elektriska fordon är det emellertid troligt att många av dessa behöver ”snabbladda” även dagtid, t.ex. med 22 kW som från ett 400 V 3 fas 32 A uttag. Eftersom laddtiden för dessa ändå blir jämförelsevis lång (typiskt 30 till 60 minuter) är det troligen inte rimligt med specialladduttag då det skulle krä- vas väldigt många jämfört med dagens bensinstationer. l stället krävs att for- donet kan laddas från ett vanligt elluttag, t.ex. allt från 230 V 10 A 1 fas till 400 V 32 A 3 fas. Sådana kan till en mycket låg kostnad monteras upp på väldigt många ställen, t.ex. vid parkeringar vid bostadsområden, köpcentra, kontor, Industrifastigheter mm. 534 910 2 of an imaginary electric vehicle fl early morning will probably be charged at night from ordinary A sockets, which still gives a relatively long mileage during a night of 10 hours, probably more than what the battery on board can receive. With a large number of electric vehicles, however, it is likely that many of these also need to be “fast-charging” during the day, e.g. with 22 kW as from a 400 V 3 phase 32 A socket. Since the charging time for these will still be comparatively long (typically 30 to 60 minutes), it is probably not reasonable with special charging sockets as it would require very many compared to today's petrol stations. Instead, it is required that the vehicle can be charged from a normal electrical outlet, e.g. everything from 230 V 10 A 1 phase to 400 V 32 A 3 phase. Such can be mounted at a very low cost in very many places, e.g. at car parks at residential areas, shopping centers, offices, industrial properties etc.

TEKNIKENS STÅNDPUNKT För att ett fordon skall kunna utnyttja ett vanligt eluttag fordras att for- donet självt bär med sig den laddutrustning som behövs. Med kapacitet för laddning upp till 400 V 32 A 3-fas betyder det att en ganska tung (> 100 kg) och dyr (> 10,000 SEK) utrustning behövs ombord. Eftersom ett elfordon redan från början är dyrt, främst på grund av kostnader för batterierna, så belastas det genom behovet av laddare av ytterligare kostnader.STATE OF THE ART In order for a vehicle to be able to use a standard electrical outlet, it is required that the vehicle itself carries the necessary charging equipment. With a capacity for charging up to 400 V 32 A 3-phase, this means that a fairly heavy (> 100 kg) and expensive (> 10,000 SEK) equipment is needed on board. Since an electric vehicle is expensive from the start, mainly due to the cost of the batteries, it is burdened by the need for chargers for additional costs.

Ett exempel på en konstruktion som utgörs av en delbar motorlindning visas och beskrivs i JP10248172. En del av motorlindningen kan vid laddning kopplas till nätet. Konstruktionen förutsätter enfasanslutning och drivning med så kallad "common mode" ström, det vill säga samma ström i motorns alla tre faser. l US5341075 visas och beskrivs ett kombinerat motordrifts- och batte- riladdningssystem. Två av motorns tre faslindningar utnyttjas som induktorer vid enfasladdning av ett elfordonsbatteri. En förutsättning är att batterispän- ningen är högre än nätspänningens högsta momentanvärde. En väsentlig nackdel är att någon galvanisk isolation mellan nät och batteri inte kan åstadkommas. En liknande lösning beskrivs i US5099186. Två helt separata 534 910 3 motorlindningar används dock. Ytterligare en liknande lösning visas och be- skrivs i US4920475. l enlighet med den ovan beskrivna kända tekniken är galvanisk isolat- ion i samband med laddningen av batterierna inte möjlig. En annan nackdel är att den effekt som tillgängliggörs för laddningen är för låg. Särskild laddut- rustning kan användas, men då ökar både vikt och kostnader.An example of a construction consisting of a divisible motor winding is shown and described in JP10248172. Part of the motor winding can be connected to the mains when charging. The design presupposes single-phase connection and drive with so-called "common mode" current, ie the same current in all three phases of the motor. US5341075 shows and describes a combined engine operation and battery charging system. Two of the motor's three phase windings are used as inductors for single-phase charging of an electric vehicle battery. A prerequisite is that the battery voltage is higher than the maximum instantaneous value of the mains voltage. A significant disadvantage is that no galvanic insulation between the mains and the battery can be achieved. A similar solution is described in US5099186. However, two completely separate 534 910 3 motor windings are used. Another similar solution is shown and described in US4920475. In accordance with the prior art described above, galvanic isolation in connection with the charging of the batteries is not possible. Another disadvantage is that the power made available for charging is too low. Special charging equipment can be used, but then both weight and costs increase.

UPPFINNINGEN I SAMMANFATTNING Ett sätt att reducera dessa kostnader är att på ett nytt sätt använda sig av utrustning som redan finns ombord. Ett elfordon har minst ett s.k. elekt- riskt drivsystem, innefattande en kraftelektronisk omvandlare och en trakt- ionsmotor. Traktionsmotorn är en elmaskin/elmotor med ett flertal lindningar.THE INVENTION IN SUMMARY One way to reduce these costs is to use equipment that is already on board in a new way. An electric vehicle has at least one so-called electric drive system, including a power electronic converter and a traction motor. The traction motor is an electric machine / electric motor with a number of windings.

Genom en avancerad avdelning och omkoppling av lindningarna och andra komponenter kan de under vissa omständigheter användas som laddare.Through an advanced section and switching of the windings and other components, they can under certain circumstances be used as chargers.

Elmotorn är försedd med åtminstone en trefaslindning, innefattande ett flertal lindningar, vilka är förbundna via en uppsättning omkopplare. Ge- nom inställning av omkopplarna i olika lägen kan lindningarna seriekopplas och parallellkopplas på olika sätt i varje fas. Därmed kan elmotorns elektriska egenskaper i grunden förändras.The electric motor is provided with at least one three-phase winding, comprising a plurality of windings, which are connected via a set of switches. By setting the switches in different positions, the windings can be connected in series and connected in parallel in different ways in each phase. Thus, the electrical properties of the electric motor can be fundamentally changed.

I enlighet med uppfinningen används traktionsmotorn som transfonna- tor, varvid en del av lindningarna används som primärlindning, drivna av el- nätet, och en del som sekundärlindning. där den kraftelektroniska motordriv- ningen fungerar som likriktare. En förutsättning är att lindningarna vid normal motordrift kan ta upp den spänning som är anpassad till batteriet, samt att de lindningar som i en inkopplingspunkt kopplas till ett trefasnät vid frekvensen 50 Hz (i vissa länder 60 Hz) håller nätspänningen i inkopplingspunkten.In accordance with the invention, the traction motor is used as a transponder, a part of the windings being used as a primary winding, driven by the mains, and a part as a secondary winding. where the power electronic motor drive acts as a rectifier. A prerequisite is that the windings during normal motor operation can absorb the voltage that is adapted to the battery, and that the windings that in a connection point are connected to a three-phase network at the frequency 50 Hz (in some countries 60 Hz) keep the mains voltage at the connection point.

Under laddning driver elnätet traktionsmaskinen (som motor) genom den nätanslutna lindningen. Samtidigt bromsar motordrivsystemet traktions- maskinen (som generator), En del av effekten överförs via rotorn, men en del förs också över via den magnetiska kopplingen mellan det som kan kallas primär- och sekundärlindning hos de avdelade lindningarna. 534 910 4 Lösningen innebär två väsentliga fördelar i förhållande till känd teknik.During charging, the mains drives the traction machine (as a motor) through the mains-connected winding. At the same time, the motor drive system brakes the traction machine (as a generator). Some of the power is transmitted via the rotor, but some is also transmitted via the magnetic coupling between what can be called primary and secondary winding of the divided windings. 534 910 4 The solution entails two significant advantages over prior art.

För det första medges laddning från ett konventionellt trefasigt nätuttag. För det andra åstadkoms fullständig galvanisk isolation mellan nät och batteri- krets. Genom särskild inkoppling kan även enfasig laddning åstadkommas. l beskrivningen nedan antas följande vara känt: nätspänningen genom Un, [Volt RMS, Fas-Fas ], nätfrekvensen genom fn och motordrivsystemets maximala utspänning genom Um, [Volt RMS, Fas-Fas] (ofta bestämd av bat- terispänningen).First, charging from a conventional three-phase mains socket is allowed. Secondly, complete galvanic insulation is achieved between the mains and the battery circuit. By special connection, single-phase charging can also be achieved. In the description below, the following are assumed to be known: the mains voltage through Un, [Volt RMS, Fas-Fas], the mains frequency through fn and the maximum output voltage of the motor drive system through Um, [Volt RMS, Fas-Fas] (often determined by the battery voltage).

Statorns lindning kan vara kopplad i två olika driftmoder, endera driv- ning (traction) eller laddning (charging). Vid drivning är statorlindningen upp- delad i ett antal (ngph) grupper av trefaslindningar (n3,,,, = 1, 2, 3, ...), vardera grupp bestående av npd parallellkopplade och md seriekopplade sektioner i varje faslindning. Dessa trefaslindningar kan vara kopplade i endera Y- eller D-koppling för att passa ihop med motordrivsystemets spänning.The stator winding can be connected in two different operating modes, either traction or charging. During drive, the stator winding is divided into a number (ngph) groups of three-phase windings (n3 ,,,, = 1, 2, 3, ...), each group consisting of npd parallel-connected and md series-connected sections in each phase winding. These three-phase windings can be connected in either a Y or D coupling to match the voltage of the motor drive system.

Vid laddning kan ett av två alternativ användas: l) En eller flera av grupperna av trefaslindningar, sammanlagt ngphß, avskiljs för att kopplas till elnätet. De återstående trefasgrupperna (njph-ngphj) används av motordrivsystemet. ll) Lindningarna i en eller flera av grupperna av trefaslindningar kopplas om till två elektriskt separata trefaslindningar där en av dessa kopplas till det trefasiga elnätet och den andra kopplas till motordrivsystemet.When charging, one of two alternatives can be used: l) One or more of the groups of three-phase windings, a total of ngphß, are separated to be connected to the mains. The remaining three-phase groups (njph-ngphj) are used by the motor drive system. ll) The windings in one or more of the groups of three-phase windings are switched to two electrically separate three-phase windings, one of which is connected to the three-phase mains and the other is connected to the motor drive system.

Den del som kopplas till det trefasiga elnätet består av npcg parallell- kopplade och nug seriekopplade lindningssektioner. Lindningen kan sedan kopplas i endera Y- eller Delta-koppling. Antalet serie- och parallel-kopplade lindningssektioner väljs så att spänningen över dessa lindningar vid ett mo- torvarvtal som motsvarar nätfrekvens (vanligen 50 Hz, i vissa länder 60 Hz) ligger ganska nära nominell nätspänning. Denna varierar i olika länder. I Europa är den 400 V huvudspänning.The part that is connected to the three-phase mains consists of npcg parallel-connected and nug series-connected winding sections. The winding can then be connected in either a Y or Delta connection. The number of series and parallel-connected winding sections is selected so that the voltage across these windings at a motor speed corresponding to the mains frequency (usually 50 Hz, in some countries 60 Hz) is quite close to the nominal mains voltage. This varies in different countries. In Europe, it is 400 V main voltage.

Den del som kopplas till det motordrivsystemet består npcd parallell- kopplade och nm, seriekopplade lindningssektioner. Kopplingen väljs så att 534 910 de bildar ett trefassystem med så hög spänning som möjligt, dock lägre än den högsta spänning som motordrivsystemet kan avge.The part connected to the motor drive system consists of npcd parallel-connected and nm, series-connected winding sections. The clutch is selected so that 534 910 they form a three-phase system with as high a voltage as possible, however lower than the highest voltage that the motor drive system can emit.

Laddning kan i enlighet med uppfinningen efter omkoppiing enligt fö- regàende beskrivning ske påföljande sätt. |) u) lll) V) VI) Traktionsmotorn frikopplas från fordonets transmission genom att växellådan läggs i neutralläge och ev kopplingar öppnas.Charging can in accordance with the invention after switching according to the previous description take place in the following manner. |) u) lll) V) VI) The traction engine is disengaged from the vehicle's transmission by placing the gearbox in neutral and opening any clutches.

Motordrivsystemet detekterar spänning och fasföljd i den anslut- ningspunkt i elnätet från vilken man avser att ladda.The motor drive system detects voltage and phase sequence at the connection point in the mains from which it is intended to charge.

Motordrivsystemet varvar upp traktionsmotorn till det varvtal och det fasläge som motsvarar nätfrekvens och nätspänningens fas- läge.The motor drive system speeds up the traction motor to the speed and phase position corresponding to the mains frequency and the mains voltage phase position.

Motordrivsystemet justerar traktionsmotorns spänning i den tre- faslindning som skall kopplas till elnätet så att spänningen över trefaslindningen överensstämmer med nätspänningen.The motor drive system adjusts the voltage of the traction motor in the three-phase winding to be connected to the mains so that the voltage across the three-phase winding corresponds to the mains voltage.

Motordrivsystemet kopplar därefter in den trefaslindning som skall kopplas till elnätet under laddning.The motor drive system then connects the three-phase winding to be connected to the mains during charging.

Motordrivsystemet belastar slutligen elnätet genom att bromsa traktionsmotorn genom att styra dess strömmar, varvid elektrisk effekt flödar från elnätet via traktionsmotorn till batteriet.The motor drive system finally loads the mains by braking the traction motor by controlling its currents, whereby electrical power flows from the mains via the traction motor to the battery.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I syfte att på ett lättförstàeligt sätt beskriva hur ovan angivna och andra fördelar och syften med uppfinningen uppnås, följer en utförligare be- skrivning av den ovan översiktligt beskrivna uppfinningen med hänvisning till särskilda utföranden därav, vilka framgår av efterföljande figurer.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to describe in an easy-to-understand manner how the above and other advantages and objects of the invention are achieved, a more detailed description of the above-described invention is given with reference to particular embodiments thereof, which will be apparent from the following drawings.

Det bör observeras att figurerna visar endast särskilda utföranden av uppfinningen och inte ska anses begränsa dess omfattning. Med hänsyn därtill kommer uppfinningen att beskrivas och förklaras mera utförligt och i detalj med stöd av tillhörande figurer, pâ vilka Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 10 534 910 6 schematiskt visar ett fordon med batteri och drivsystem, som via en omkopplingsanordning är förbundna med ett elektriskt nät för ladd- ning av batteriet, schematiskt visar ett drivsystem inkopplat för framdrift av ett fordon med hjälp av ström från ett batteri, schematisk visar det i Fig. 1 visade drivsystemet, men nu inkopplat för laddning av batteriet, är ett blockschema som översiktligt visar en elektrisk apparat i en- lighet med uppfinningen förbunden med ett batteri, visar den elektriska apparaten i Fig. 4 kopplad i ett första för driv- ning avsett läge, visar den elektriska apparaten i Fig. 4 kopplad i ett andra för ladd- ning avsett läge, schematiskt visar ett utförande i enlighet med uppfinningen med en statorlindning Y-kopplad för drivning, schematiskt visar ett utförande i enlighet med uppfinningen med en statorlindning uppdelad i två med trefasnätet respektive drivsyste- met förbundna Y-kopplade trefaslindningar, var för sig innefattande ett flertal serie- och parallellkopplade lindningssektioner, schematiskt visar ett utförande i enlighet med uppfinningen med en statorlindning uppdelad i en D-kopplad trefaslindning för anslutning till trefasnätet och en Y-kopplad trefaslindning förbunden med driv- systemet, vilka trefaslindningar var för sig innefattar ett flertal serie- och parallellkopplade lindningssektioner och schematiskt visar ett utförande i enlighet med uppfinningen med två separata statorlindningar uppdelade i en D-kopplad trefaslindning för anslutning till trefasnätet och en Y-kopplad trefaslindning för- bunden med drivsystemet, vilka trefaslindningar var för sig innefat- tar ett flertal serie- och parallellkopplade lindningssektioner.It should be noted that the figures show only particular embodiments of the invention and should not be construed as limiting its scope. With this in mind, the invention will be described and explained in more detail and in detail with the aid of the accompanying figures, in which Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 10 534 910 6 schematically shows a vehicle with a battery and drive system, which are connected via a switching device to an electrical network for charging the battery, schematically shows a drive system connected for propulsion of a vehicle by means of current from a battery, schematically shows it in Fig. 1 shown the drive system, but now connected for charging the battery, is a block diagram showing an electrical appliance in accordance with the invention connected to a battery, shows the electrical appliance in Fig. 4 connected in a first position intended for operation, shows the electrical apparatus in Fig. 4 connected in a second position intended for charging, schematically shows an embodiment in accordance with the invention with a stator winding Y-connected for driving, schematically shows an embodiment in accordance with according to the invention with a stator winding divided into two Y-coupled three-phase windings connected to the three-phase network and the drive system, respectively, each comprising a plurality of series and parallel-connected winding sections, schematically shows an embodiment in accordance with the invention with a stator winding divided into a D-coupled three-phase winding for connection to the three-phase network and a Y-coupled three-phase winding connected to the drive system, which three-phase windings each comprise a number of series and parallel connected winding sections and schematically show an embodiment according to the invention with two separate stator windings divided into a D-coupled three-phase winding. for connection to the three-phase network and a Y-connected three-phase winding connected to the drive system, which three-phase windings each comprise a number of series and parallel connected winding sections.

UPPFINNINGEN 534 910 7 I det i Fig. 1 visade utförandet är ett fordon 10 försett med en elektrisk apparat 12 i enlighet med uppfinningen. Den elektriska apparaten 12 innefat- tar ett drivsystem 14 och en elektrisk maskin 16 för framdrivning av fordonet . Ett batteri 18 är anordnat i fordonet för drivning av den elektriska appara- ten. Batteriet 18 kan laddas genom anslutning till ett trefasnät 20. l det i Fig. 1 visade utförandet är batteriet förbundet med trefasnätet 20 via en så kallad laddningsstolpe 22 utgörande inkopplingspunkten och den elektriska appara- ten 12. I den elektriska apparaten 12 ingår också en omkoppllngsanordning 24 och åtminstone en statorlindning 26.INVENTION 534 910 7 In the embodiment shown in Fig. 1, a vehicle 10 is provided with an electrical apparatus 12 in accordance with the invention. The electrical apparatus 12 includes a drive system 14 and an electric machine 16 for propelling the vehicle. A battery 18 is provided in the vehicle for driving the electrical appliance. The battery 18 can be charged by connecting to a three-phase network 20. In the embodiment shown in Fig. 1, the battery is connected to the three-phase network 20 via a so-called charging pole 22 constituting the connection point and the electrical device 12. The electrical device 12 also includes a switching device. 24 and at least one stator winding 26.

Vid drivning av fordonet 10 är den elektriska apparaten 12 inkopplad och styrd, så att den motsvarar det i F ig. 2 visade kretsschemat. Stator- lindningen 26 är D-kopplad med två par serie- respektive parallellkopplade lindningssektioner L1-L12 i tre faser. Drivsystemet 14 innefattar en omvand- lare 28, vilken omvandlar den från batteriet 18 tillgängliga Iikspänningen till en för den elektriska maskinen 16 anpassad växelspänning. Drivsystemet 14 styrs genom en styrenhet 30, som påverkas av en förare av fordonet med ett reglage 32. Den elektriska maskinen används i detta läge som traktionsmo- tor.When driving the vehicle 10, the electrical device 12 is switched on and controlled so that it corresponds to that in Figs. 2 showed the circuit diagram. The stator winding 26 is D-connected with two pairs of series and parallel connected winding sections L1-L12 in three phases. The drive system 14 comprises a converter 28, which converts the DC voltage available from the battery 18 to an alternating voltage adapted to the electrical machine 16. The drive system 14 is controlled by a control unit 30, which is actuated by a driver of the vehicle with a control 32. The electric machine is used in this position as a traction motor.

Vid laddning av batteriet 18 i fordonet 10 är den elektriska apparaten 12 inkopplad och styrd, så att den motsvarar det i Fig. 3 visade kretssche- mat. Statorlindningen 26 är med hjälp av omkopplingsanordningen uppdelad i en Y-kopplad första del och en D-kopplad andra del. Statorlindningens 26 båda delar är magnetiskt kopplade till varandra genom att den Y-kopplade första delen fungerar som primärlindning och den D-kopplade andra delen fungerar som sekundärlindning.When charging the battery 18 in the vehicle 10, the electrical apparatus 12 is connected and controlled so that it corresponds to the circuit diagram shown in Fig. 3. The stator winding 26 is divided by means of the switching device into a Y-coupled first part and a D-coupled second part. Both parts of the stator winding 26 are magnetically coupled to each other in that the Y-coupled first part functions as a primary winding and the D-coupled second part functions as a secondary winding.

Primärlindningen med lindningssektionerna L1-L6 är förbunden med trefasnätet 20 och sekundärlindningen med lindningssektionerna L7-L12 är förbunden med batteriet via en likriktare 34 hos drivsystemet 14. Under laddningen driver trefasnätet den elektriska maskinen som en motor genom den nätanslutna primärlindningen, samtidigt som det av styrenheten 30 styrda drivsystemet 14 bromsar traktionsmotorn som en generator. En del av effekten överförs magnetiskt via en rotor och en annan del av effekten över- 534 910 8 förs via den direkta magnetiska kopplingen mellan primär- och sekun- därlindning, vilket antyds genom pilen C. Lämpligen fördelas Iindningssekt- ionerna så att primärlindning och sekundärlindning har samma effekt.The primary winding with the winding sections L1-L6 is connected to the three-phase network 20 and the secondary winding to the winding sections L7-L12 is connected to the battery via a rectifier 34 of the drive system 14. During charging, the three-phase network drives the electric machine as a motor through the mains-connected primary winding. The controlled drive system 14 brakes the traction motor as a generator. Part of the power is transmitted magnetically via a rotor and another part of the power is transmitted via the direct magnetic coupling between primary and secondary winding, which is indicated by the arrow C. Preferably, the winding sections are distributed so that primary winding and secondary winding has the same effect.

Fig. 4 visar på ett alternativt sätt en elektrisk apparat 12 i enlighet med uppfinningen förbunden med ett elektriskt nät 20 och ett batteri 18. Drivsy- stemet 14 med sin styrenhet 30 ställer via omkopplingsanordningen 24 om statorlindningen 26 på lämpligt sätt för drivning respektive laddning. omkopp- lingsanordningen 24 innefattar företrädesvis mekaniska omkopplare, men även olika typer av elektroniska omkopplare och halvledaromkopplare kan användas.Fig. 4 alternatively shows an electrical apparatus 12 in accordance with the invention connected to an electrical network 20 and a battery 18. The drive system 14 with its control unit 30 adjusts the stator winding 26 via the switching device 24 in a suitable manner for driving and charging, respectively. the switching device 24 preferably comprises mechanical switches, but also different types of electronic switches and semiconductor switches can be used.

Den i Fig. 4 visade elektriska apparaten 12 är i kopplingsschemat i Fig. 5 kopplad för drivning. Med lämpligt val av sammanbindningspunkter hos omkopplingsanordningen 24 är statorlindningen 26 Y-kopplad med fyra parallellkopplade par seriekopplade Iindningssektioner i vardera fasen. Batte- riet 18 driver via drivsystemet 14 och omvandlaren 28 på ett i och för sig konventionellt sätt. Trefasnätet 20 är i detta läge inte förbundet med den elektriska apparaten. Statorlindningen kan också vara D-kopplad.The electrical apparatus 12 shown in Fig. 4 is connected in the circuit diagram in Fig. 5 for driving. With the appropriate selection of connection points of the switching device 24, the stator winding 26 is Y-connected with four parallel-connected pairs of series-connected winding sections in each phase. The battery 18 operates via the drive system 14 and the converter 28 in a per se conventional manner. The three-phase network 20 is in this position not connected to the electrical apparatus. The stator winding can also be D-connected.

I exemplet i Fig. 6 är i stället den elektriska apparaten 12 kopplad för laddning. Samma uppsättning Iindningssektioner som i utförandet i enlighet med Fig. 5 är efter omkoppling av kopplingsanordningen 24 uppdelad i en Y- kopplad primärlindning och en Y-kopplad sekundärlindning. Primärlindningen omfattar fyra seriekopplade Iindningssektioner i vardera fasen, liksom se- kundärlindningen. En eller båda lindningarna kan också vara D-kopplade.In the example in Fig. 6, instead, the electrical apparatus 12 is connected for charging. The same set of winding sections as in the embodiment according to Fig. 5 is after switching of the coupling device 24 divided into a Y-coupled primary winding and a Y-coupled secondary winding. The primary winding comprises four series-connected winding sections in each phase, as well as the secondary winding. One or both windings can also be D-connected.

I Fig. 7 visas ett exempel på inkoppling av en elektrisk apparat i enlig- het med uppfinningen med ett trefassystem Y-kopplat för drivning. l vardera fasen är npd parallellkopplade grupper av ny, seriekopplade Iindningssektioner förbundna med drivsystemet 14. Samtliga Iindningssektioner ingår i stator- lindningen 26. l Fig. 8 är den elektriska apparaten i enlighet med uppfinningen kopp- lad för laddning. En Y-kopplad primärlindning med nmg grupper av nm, serie- kopplade Iindningssektioner är förbunden med trefasnätet 20. En Y-kopplad sekundärlindning med npcd grupper av nu, seriekopplade Iindningssektioner är 534 S10 9 förbunden med drivsystemet 14. Samtliga lindningssektioner ingår i stator- lindningen 26. Vilken som av lindningarna, eller båda lindningarna kan istäl- let vara D-kopplade. Även laddning från ett enfassystem är möjlig i enlighet med uppfin- ningen. l det fallet att primärlindningen är Y-kopplad kan även trefasnätets nolla vara ansluten, som anvisas vid A i Fig. 8, och två av de tre faserna i primärlindningen vara oanslutna, som anvisas vid B respektive C, också i Fig. 8. l det fallet att primärlindningen i stället är D-kopplad kan en av de tre faserna i primärlindningen vara oansluten.Fig. 7 shows an example of connection of an electrical appliance in accordance with the invention with a three-phase system Y-connected for drive. In each phase, npd parallel-connected groups of new, series-connected winding sections are connected to the drive system 14. All winding sections are included in the stator winding 26. In Fig. 8, the electrical apparatus according to the invention is connected for charging. A Y-coupled primary winding with nmg groups of nm, series-connected winding sections is connected to the three-phase network 20. A Y-connected secondary winding with npcd groups of now, series-connected winding sections is 534 S10 9 connected to the drive system 14. All winding sections are included in the stator winding 26. Which of the windings, or both windings, can instead be D-connected. Charging from a single-phase system is also possible in accordance with the invention. In the case that the primary winding is Y-connected, the zero of the three-phase network can also be connected, which is indicated at A in Fig. 8, and two of the three phases in the primary winding can be connected, which are indicated at B and C, respectively, also in Fig. 8. In the event that the primary winding is instead D-connected, one of the three phases in the primary winding may be connected.

I Fig. 9 är den elektriska apparaten i enlighet med uppfinningen kopp- lad för laddning. En D-kopplad primärlindning med npcg grupper av nscg serie- kopplade lindningssektioner är förbunden med trefasnätet 20. En Y-kopplad sekundärlindning med npcd grupper av nm, seriekopplade lindningssektioner är förbunden med drivsystemet 14. Samtliga lindningssektioner ingår i stator- lindningen 26.In Fig. 9, the electrical appliance is connected for charging in accordance with the invention. A D-coupled primary winding with npcg groups of nscg series-connected winding sections is connected to the three-phase network 20. A Y-connected secondary winding with npcd groups of nm, series-connected winding sections is connected to the drive system 14. All winding sections are included in the stator winding 26.

I det i Fig. 10 visade utföringsexemplet används två trefassystem. Ett första trefassystem är D-kopplat och utgör en med trefasnätet 20 förbunden primärlindning. Primärlindningen innefattar av npcg grupper av nscg seriekopp- lade lindningssektioner. Ett separat andra trefassystem är Y-kopplat och ut- gör en med drivsystemet 14 förbunden sekundärlindning. Sekundärlindnlng- en innefattar npcd grupper av nm, seriekopplade lindningssektioner. l beskrivningen ovan har vissa specifika utföranden beskrivits. Det torde dock vara uppenbart för en fackman inom det aktuella tekniska områ- det att modifieringar enkelt kan åstadkommas inom ramen för uppfinning- stanken. Efterföljande patentkrav ska alltså inte anses vara begränsade till det som visas i beskrivningen, utan ska tolkas så att de omfattar sådana motsvarigheter som är uppenbara för fackmannen inom det aktuella tekniska området.In the exemplary embodiment shown in Fig. 10, two three-phase systems are used. A first three-phase system is D-connected and constitutes a primary winding connected to the three-phase network 20. The primary winding comprises npcg groups of nscg series-connected winding sections. A separate second three-phase system is Y-connected and constitutes a secondary winding connected to the drive system 14. The secondary winding comprises npcd groups of nm, series-connected winding sections. In the description above, certain specific embodiments have been described. However, it should be obvious to a person skilled in the art that current modifications can easily be made within the scope of the concept of invention. Subsequent claims should therefore not be considered to be limited to what is shown in the description, but should be interpreted so that they include such equivalents that are obvious to the person skilled in the art.

Claims (12)

10 15 20 25 30 534 910 10 PATENTKRAV10 15 20 25 30 534 910 10 PATENT REQUIREMENTS 1. Elektrisk apparat (12), innefattande ett drivsystem (14) och en elektrisk maskin (16) för framdrivning av ett fordon (10), varvid den elektriska maski- nen innefattar åtminstone en rotor och åtminstone en statorlindning (26) och via en anslutningspunkt kan anslutas till ett trefasnät (20), kännetecknad av att statorlindningen är omkopplingsbar mellan åtminstone ett första läge, i vilket den vid framdrivning av fordonet elektriskt styrs av drivsystemet (14), och ett andra läge, i vilket den är avdelad i åtminstone två sepa- rata och magnetiskt direkt, och indirekt via rotorn, kopplade trefas- lindningar för omvandling av en itrefasnätet tillgänglig spänningsnivå, att en avdelad första och av en första uppsättning lindningar bestående trefaslindning vid ett rotorvarvtal motsvarande trefasnätets frekvens har en spänning motsvarande spänningsnivån i anslutningspunkten, att en avdelad och av en andra uppsättning lindningar bestående andra trefaslindning är elektriskt anpassad till drivsystemet och att lindningarna i den första uppsättningen respektive lindningarna i den andra uppsättningen var för sig är förbundna med samma omkopp- lingsanordning.An electrical apparatus (12), comprising a drive system (14) and an electric machine (16) for propelling a vehicle (10), the electric machine comprising at least one rotor and at least one stator winding (26) and via a connection point can be connected to a three-phase network (20), characterized in that the stator winding is switchable between at least a first position, in which it is electrically controlled by the drive system (14) when propelling the vehicle, and a second position, in which it is divided into at least two separately and magnetically directly, and indirectly via the rotor, coupled three-phase windings for converting an voltage level available in the three-phase network, that a divided first and a first set of windings consisting of three-phase winding at a rotor speed corresponding to the three-phase network has a voltage that a divided and three-phase winding consisting of a second set of windings is electrically adapted to the drive system system and that the windings in the first set and the windings in the second set are respectively connected to the same switching device. 2. Elektrisk apparat i enlighet med krav 1, innefattande en omvandlare (28) för omvandling av likström till växelström.An electrical apparatus according to claim 1, comprising a converter (28) for converting direct current to alternating current. 3. Elektrisk apparat i enlighet med krav 1, innefattande en likriktare (34) för likriktning av den från trefasnätet tillgängliga växelströmmen till likström.An electrical apparatus according to claim 1, comprising a rectifier (34) for rectifying the alternating current available from the three-phase network to direct current. 4. Elektrisk apparat i enlighet med krav 1, varvid den elektriska maskinen innefattar en statorlindning, vilken statorlindning är delbar i en separat med trefasnätet förbindbar första trefaslindning och en med drivsystemet förbun- den andra trefaslindning. 10 15 20 25 30 534 910 11An electrical apparatus according to claim 1, wherein the electrical machine comprises a stator winding, which stator winding is divisible into a first three-phase winding which can be connected separately to the three-phase network and a second three-phase winding connected to the drive system. 10 15 20 25 30 534 910 11 5. Elektrisk apparat i enlighet med krav 1, varvid den elektriska maskinen innefattar åtminstone två statorlindningar, av vilka statorlindningar åt- minstone en är delbar i en separat med trefasnätet förbindbar första tre- faslindning och åtminstone en tillsammans med resterande statorlindningar med drivsystemet förbunden andra trefaslindning.An electrical apparatus according to claim 1, wherein the electrical machine comprises at least two stator windings, at least one of which stator windings are divisible into a first three-phase winding separately connectable to the three-phase network and at least one second three-phase winding connected to remaining drive stator windings. . 6. Elektrisk apparat i enlighet med krav 4 eller krav 5, varvid den lindning som avdelas för anslutning till trefasnätet endast ansluts med sin nolla samt en av de tre fasanslutningarna.Electrical apparatus according to claim 4 or claim 5, wherein the winding divided for connection to the three-phase network is connected only with its zero and one of the three phase connections. 7. Elektrisk apparat i enlighet med något av ovanstående krav, varvid den elektriska maskinen utgörs av en permanent magnetiserad synkronmaskin.Electrical apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the electrical machine is a permanently magnetized synchronous machine. 8. Elektrisk apparat i enlighet med något av ovanstående krav, varvid den elektriska maskinen utgörs av en asynkronmaskin.An electrical apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the electrical machine is an asynchronous machine. 9. Elektrisk apparat i enlighet med något av ovanstående krav, varvid den elektriska maskinen utgörs av en elektriskt magnetiserad synkronmaskin.An electrical apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the electrical machine is an electrically magnetized synchronous machine. 10. Elektrisk apparat i enlighet med något av ovanstående krav, varvid den elektriska maskinen utgörs av en synkron reluktansmaskin.An electrical appliance according to any one of the preceding claims, wherein the electrical machine is a synchronous reluctance machine. 11. Elektrisk apparat i enlighet med något av ovanstående krav, varvid den elektriska maskinen utgörs av en switchad reluktansmaskin.An electrical apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the electrical machine is a switched reluctance machine. 12. Metod för alstring av likriktad laddningsström från ett elektriskt drivsy- stem (14), varvid drivsystemet är förbunden med en i en elektrisk maskin (16) innefattad statorlindning, k ä n n e te c k n a d av att statorlindningen kopplas om från ett första läge, i vilket den är kopplad som motor för framdrivning av ett fordon (10), till ett andra läge, att den elektriska maskinen i det andra läget frikopplas från fordonet, att den elektriska maskinen i det andra läget ansluts i en anslutnings- punkt till ett trefasnät, 10 15 att att att att att att 534 910 12 statorlindningen i det andra läget avdelas i åtminstone två separata och magnetiskt kopplade trefasllndningar för omvandling av en itre- fasnätet tillgänglig spänningsnivå, den elektriska maskinen varvas upp till varvtal och fasläge motsva- rande nätfrekvens och fasläge hos trefasnätet, spänningen över en avdelad första och av en första uppsättning lind- ningar bestående trefaslindning, genom styrning av strömmarna ge- nom en andra och av en andra uppsättning lindningar bestående tre- faslindning justeras till en spänning motsvarande spänningsnivån hos trefasnätet i anslutningspunkten, den första uppsättningen lindningar bildar en primärlindning och för- binds med trefasnätet, strömmen genom den andra uppsättningen lindningar styrs så att den elektriska maskinen bromsas, varvid elektrisk effekt överförs från tre- fasnätet genom den andra som en sekundärlindning fungerande andra uppsättningen lindningar och en från sekundärlindningen utgående ström likriktas.A method of generating rectified charging current from an electric drive system (14), the drive system being connected to a stator winding included in an electric machine (16), characterized in that the stator winding is switched from a first position, in which it is connected as a motor for propelling a vehicle (10), to a second position, that the electric machine in the second position is disconnected from the vehicle, that the electric machine in the second position is connected at a connection point to a three-phase network, In that in the second position the stator winding in the second position is divided into at least two separate and magnetically coupled three-phase windings for conversion of an voltage level available in the in-phase network, the electrical machine is rotated up to speed and phase position corresponding to the network frequency and phase position of the three-phase network, the voltage across a divided first and three-phase winding consisting of a first set of windings, by controlling the currents through a duck three-phase winding is adjusted to a voltage corresponding to the voltage level of the three-phase network at the connection point, the first set of windings forms a primary winding and is connected to the three-phase network, the current through the second set of windings is controlled so that the electric machine is braked. whereby electrical power is transmitted from the three-phase network through the second set of windings acting as a secondary winding and a current emanating from the secondary winding is rectified.
SE1050607A 2010-06-14 2010-06-14 Electrical apparatus including drive system and electric machine with switchable stator winding SE534910C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050607A SE534910C2 (en) 2010-06-14 2010-06-14 Electrical apparatus including drive system and electric machine with switchable stator winding
PCT/SE2011/050745 WO2011159241A1 (en) 2010-06-14 2011-06-15 Electrical apparatus comprising drive system and electrical machine with reconnectable stator winding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050607A SE534910C2 (en) 2010-06-14 2010-06-14 Electrical apparatus including drive system and electric machine with switchable stator winding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1050607A1 SE1050607A1 (en) 2011-12-15
SE534910C2 true SE534910C2 (en) 2012-02-14

Family

ID=45348435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1050607A SE534910C2 (en) 2010-06-14 2010-06-14 Electrical apparatus including drive system and electric machine with switchable stator winding

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE534910C2 (en)
WO (1) WO2011159241A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9270182B2 (en) * 2012-05-04 2016-02-23 Schneider Electric Industries Sas Conversion stage, electric converter including such a conversion stage, device for converting an AC current into DC current including such a converter, terminal for recharging an electric battery including such a converter or conversion device
FR2998115B1 (en) * 2012-11-13 2014-11-21 Schneider Electric Ind Sas CONVERSION STAGE, ELECTRIC CONVERTER HAVING SUCH CONVERSION STAGE, DEVICE FOR CONVERTING AN ALTERNATING CURRENT INTO A CONTINUOUS CURRENT COMPRISING SUCH CONVERTER, AND TERMINAL FOR RECHARGING AN ELECTRIC BATTERY HAVING SUCH A CONVERTER OR CONVERSION DEVICE
FR2990310B1 (en) * 2012-05-04 2014-06-13 Schneider Electric Ind Sas ELECTRIC CONVERTER, DEVICE FOR CONVERTING AN ALTERNATING CURRENT INTO A CONTINUOUS CURRENT COMPRISING SUCH A CONVERTER, AND TERMINAL FOR RECHARGING AN ELECTRIC BATTERY COMPRISING SUCH A CONVERTER OR CONVERSION DEVICE
US9931939B2 (en) 2012-06-05 2018-04-03 Volvo Lastvagnar Ab Electrical apparatus and method for charging a battery
US11479139B2 (en) 2015-09-11 2022-10-25 Invertedpower Pty Ltd Methods and systems for an integrated charging system for an electric vehicle
JP7110099B2 (en) 2015-09-11 2022-08-01 インバーテッドパワー ピーティーワイ リミテッド Controller for inductive loads with one or more inductive windings
WO2018095868A1 (en) * 2016-11-22 2018-05-31 Elaphe Pogonske Tehnologije D.O.O. Integrated electric gear and charger system for battery powered electric vehicles
EP3622608A4 (en) 2017-05-08 2021-01-27 Invertedpower Pty Ltd A vehicle charging station
DE102018200780B4 (en) 2017-05-16 2023-12-21 Ford Global Technologies, Llc Plug-in hybrid vehicle with an internal combustion engine that can be charged using an exhaust gas turbocharger
KR102398884B1 (en) * 2017-06-09 2022-05-18 현대자동차주식회사 Charging system for wound rotor synchronous motor
DE102017221370A1 (en) 2017-11-29 2019-05-29 Ford Global Technologies, Llc Fuel cell plug-in hybrid vehicle with charger for a battery charge from the grid

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0630505A (en) * 1992-01-31 1994-02-04 Fuji Electric Co Ltd Electric system for electric automobile
JP3178146B2 (en) * 1992-12-25 2001-06-18 富士電機株式会社 Electric vehicle electric system
DE19652950A1 (en) * 1996-12-19 1998-07-02 Ask Antriebs Steuerungs Und In Method and device for the execution of a battery-supported electric three-phase drive system with battery charging device
US7733039B2 (en) * 2006-10-19 2010-06-08 Ut-Battelle, Llc Electric vehicle system for charging and supplying electrical power

Also Published As

Publication number Publication date
SE1050607A1 (en) 2011-12-15
WO2011159241A1 (en) 2011-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE534910C2 (en) Electrical apparatus including drive system and electric machine with switchable stator winding
US9931939B2 (en) Electrical apparatus and method for charging a battery
CN109478792B (en) Vehicle electrical system and method for charging an electrically driven vehicle
CN107107763B (en) Power supply circuit for power supply in electrically driven vehicle, and stationary energy supply system
EP1899192B1 (en) Power generation system suitable for hybrid electric vehicles
CN107592954B (en) Vehicle-side charging circuit and method for operating a vehicle-side converter
US20140225432A1 (en) Converter circuit and method for transferring electrical energy
KR101273736B1 (en) Inverter-charger conversed device for electric vehicles and method for controlling thereof
Sakr et al. A review of on-board integrated chargers for electric vehicles
CN103427680B (en) Transformer tapping translation circuit and preparation method thereof
EP3928411B1 (en) Integrated charger and motor control system isolated by motor
CN104205558B (en) Energy storing device with cooling elements, and method for cooling energy storing cells
US20120274246A1 (en) Electric drive and battery charging power electronic system
CN105027423B (en) Method and apparatus for running onboard power system
CN103770656A (en) Integrated driving/charging device
CN106394277A (en) Apparatus for controlling charging/discharging of battery
JP2014511663A (en) Charging the energy storage device
CN103249591A (en) Method for charging a traction battery
CN112532128A (en) Aviation high-power composite brushless starting power generation system and control method thereof
US9637007B2 (en) Supplying electric traction motors of a rail vehicle with electrical energy using a plurality of internal combustion engines
JP6305364B2 (en) Rotating electrical machine system
JP2015513886A (en) Electrical circuit for charging at least one electrical energy storage unit by means of an electrical network
US20140346862A1 (en) Motor vehicle
CN104753160A (en) Car starting power generator and control device thereof
CN104767466B (en) The starting-generating system that a kind of winding automatically switches

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed