[發明專利]一種集成開關磁阻電機驅動與低壓電池充電的變換裝置

無效

• 申請號: 201210288067.0
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN102843078A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 梁嘉寧;徐國卿;蹇林旎;李衛民;常明;王亮榮
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02M3/10;H02J7/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

????本發明涉及一種開關磁阻電機驅動系統，具體地說是一種集成了開關磁阻電機驅動與低壓電池充電變換裝置。

背景技術

開關磁阻電機是一種新型調速電機，調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點，是繼變頻調速系統、無刷直流電動機調速系統的最新一代無極調速系統。現有技術中開關磁阻電機的驅動電路，主要包括直流電源、直流電容、N相電機繞組、上部的開關器件，下部的開關器件，上部的續流二極管以及下部的續流二極管。上述的直流電容主要作用是給整流電路或電池提供緩沖，穩定直流母線電壓。N相電機繞組通過開關器件和續流二極管并聯到直流母線上。上述的上部開關器件和下部的續流二極管連接到相繞組一端，上述的下部開關器件和下部的續流二極管連接到相繞組的另一端。

上述的開關磁阻電機驅動電路廣泛應用在家庭和工業上，但是此電路只滿足了驅動電機的需求，對于使用日益頻繁的電動設備（如機器人、電動汽車、電動除草機等），還需要對儲能電源進行充電。上述開關磁阻電機驅動電路，無法滿足充電的需要。為此，中國專利文獻CN201956913U中公開了一種集成開關磁阻電機驅動和充電變換裝置，包括儲能模塊和與所述儲能模塊串聯的驅動模塊，還包括整流模塊，與電網連接，且與所述驅動模塊連接；控制模塊，分別與所述儲能模塊、所述驅動模塊變流模塊連接，并根據預設程序來控制整流模塊的整流工作，并控制整流模塊對所述儲能模塊的充電，以及控制整流模塊和儲能模塊對外供電。在該技術方案中，將充電模塊和開關磁阻電機的驅動集成到一起，實現了對儲能設備的充電。但是，該技術方案只適用于交流電源，特別是接入交流電網充電。根據接入電網的設備都要符合相應的功率因數要求，該方案重點放在高壓電池的充電控制和功率因數控制。

對于電動汽車，車載充電器能使電動汽車從電網的插頭取電，對電動汽車的蓄電池進行充電。一般的電動汽車上需要多個電機驅動系統來滿足不同負載(如輪胎、風葉等)的要求。目前，電動汽車內采用雙電源系統，一個是提供給高壓驅動電機工作的高壓蓄電池，另一個是提供給車體內一些低壓設備的低壓蓄電池。由于低壓電池容量較低，一般采用高壓電池給低壓電池補充電能的方式，因此在電動汽車內需要單獨設置一個將高壓電轉換為低壓電的設備，包括DC-DC變換器以及充電的驅動設備等等電氣元件。這樣，電動汽車內部的線路以及電氣設備就變得復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中開關磁阻電機驅動與直流電源低壓電池充電使用單獨設備、浪費設備與空間的技術問題，進而提供集成了開關磁阻電機驅動與直流電源低壓電池充電的變換裝置。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種集成開關磁阻電機驅動與低壓電池充電的變換裝置包括高壓儲能模塊和與所述高壓儲能模塊連接的驅動模塊，以及與所述驅動模塊連接的控制模塊，所述驅動模塊驅動開關磁阻電機的運行，還包括低壓儲能模塊和與所述低壓儲能模塊連接的DC-DC變換模塊，所述DC-DC變換模塊與所述控制模塊和所述驅動模塊連接，所述DC-DC變換模塊用于將高壓儲能模塊的電能向所述低壓儲能模塊充電，所述控制模塊控制所述驅動模塊和所述DC-DC變換模塊工作。

本發明所述的變換裝置，所述驅動模塊包括至少兩個電力電子開關和至少兩個續流二極管，用于接收所述控制模塊的指令驅動；所述DC-DC變換模塊包括一個電力電子開關和一個二極管。

本發明所述的變換裝置，所述驅動模塊包括開關磁阻電機的半橋逆變器和開關磁阻電機的本體。

本發明所述的變換裝置，所述DC-DC變換模塊包括整流單元和與所述整流單元連接的斬波單元。

本發明所述的變換裝置，所述整流單元為整流器，包括一個二極管。

本發明所述的變換裝置，所述斬波單元包括一個開關器件，所述整流單元的二極管的負極與所述開關器件的集電極連接，所述開關器件的發射集與所述低壓儲能模塊的低壓電池的正極連接，所述低壓電池的負極與所述高壓電池的負極連接。

本發明所述的變換裝置，所述開關器件為三極管或繼電器，當所述開關器件為繼電器時，整流單元的二極管的負極跟繼電器的一端連接，繼電器的另一端跟低壓電池組連接。

本發明所述的變換裝置，所述變換裝置為單相集成開關磁阻電機驅動與低壓電池的變換裝置或三相集成開關磁阻電機驅動與低壓電池變換裝置。