[發明專利]一種雙繞組驅動/隔離變壓220VAC充電一體化裝置

有效

• 申請號: 201210348096.1
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN102931716A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 董玉剛;張承寧;孫逢春;李軍求
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H02J7/14
• 分類號: H02J7/14;H02K21/14;H02K3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電力電子功率變換及電機驅動領域，特別涉及電動汽車永磁同步電機驅動及車載220VAC充電一體化技術。

背景技術

目前，電動汽車技術正在飛速發展，電動汽車市場日益壯大，但電動汽車的電機驅動器、車載高壓電池充電器幾乎都是兩個分離的裝置，即浪費有限的車載空間，又增加了電動汽車電器設備購置成本。而且，驅動器在車輛行駛時才工作，車輛充電時被閑置，車載高壓電池充電器在車輛行駛時被閑置，車輛充電時才工作，因此兩套裝置利用率都不高。為克服這一問題，利用電機驅動系統在停車時實現對高壓電池組的充電，可以徹底取消車載充電裝置，即減小了車載高壓電器占用的車載空間、減輕了電動車輛車載電器重量，又減少了電動汽車部件成本，可以有效提高電動汽車永磁同步電機

“驅動－充電”一體化裝置的市場競爭力，為電動汽車發展做出貢獻。

發明內容

為了解決上述問題本發明提供一種雙繞組驅動/隔離變壓220VAC充電一體化裝置，使得一套驅動裝置,在車輛行駛時實現電機驅動的功能，在停車充電時實現了車載充電器的功能。由于要滿足電機驅動的容量需求，該裝置的容量遠大于電池充電時的容量需求，因此可以滿足220VAC條件下小功率慢速充電的要求。也就是說利用一套雙繞組驅動/隔離變壓220VAC充電一體化裝置，仍然以電機驅動器的成本就可實現電機驅動、車載充電器的功能。大幅度減少電動汽車電器設備成本，有利于電動汽車的規?；?、市場化。

為了達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明提供一種雙繞組驅動/隔離變壓220VAC充電一體化裝置，所述一體化裝置包括兩套驅動逆變橋，雙繞組永磁同步電機，220VAC充電轉換開關電路,220VAC整流橋。

當電動汽車行駛時，220VAC充電轉換開關電路將兩套逆變橋并聯，實施同步驅動控制，共同驅動雙繞組永磁同步電機作為電動汽車主驅動電機工作；當電動汽車停車使用外接220VAC對高壓電池組充電時，220VAC充電轉換開關電路使其中一路逆變橋與直流母線分斷，與220VAC整流橋的直流輸出端連接，將整流后的直流電進行高頻逆變，輸入到雙繞組電機的一套繞組中，利用電機雙繞組的電磁強耦合關系等效高頻變壓器的特點，進行高頻隔離變壓，另一套繞組接另一套逆變橋，該逆變橋采用同步整流及斬波升壓技術將直流母線電壓抬升，實現對高壓電池組的充電功能。使得電機及驅動裝置行駛時、停車充電時都得到了充分利用。

本發明提供一種雙繞組驅動/隔離變壓220VAC充電一體化裝置，所述一體化裝置包括雙繞組永磁同步電機；兩套繞組按照同樣的繞組形式嵌入同一電機定子槽中，在電動車輛車行駛時兩套繞組共同驅動電機轉子，實現電動車輛主驅動電機功能，在電動車輛停車充電時，利用兩套繞組間的強電磁耦合關系，實現高頻隔離變壓器功能。

本發明提供一種雙繞組驅動/隔離變壓220VAC充電一體化裝置，所述一體化裝置包括兩套驅動逆變橋，雙繞組永磁同步電機，220VAC充電轉換開關電路，在電動車輛車行駛時，通過轉換開關使兩套逆變橋并聯，共同驅動電機作為電動汽車主驅動電機工作；在電動車輛車停車充電時，通過轉換開關使其中一路逆變橋與直流母線分斷，與220VAC整流橋的直流輸出端連接，實現停車充電。

附圖說明

圖1是本發明提供的一種雙繞組驅動/隔離變壓220VAC充電一體化裝置拓撲結構示意圖；

圖中：1、逆變橋A，2、逆變橋B，3、雙繞組永磁同步電機，4、220VAC整流橋、5，220VAC充電轉換開關電路，6、220VAC交流輸入，7、高壓電池組。

具體實施方式

下面，結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細的說明。

如圖1所示，本發明提供的一種雙繞組驅動/隔離變壓220VAC充電一體化裝置，所述一體化裝置包括逆變橋A1，逆變橋B2，雙繞組永磁同步電機3，220VAC充電轉換開關電路5,220VAC整流橋4。

當車輛正常行駛時：220VAC充電轉換開關電路5狀態如圖1所示，逆變橋A1的正極通過220VAC充電轉換開關5與高壓電池組7正極聯接，逆變橋A1的負極通過220VAC充電轉換開關5與高壓電池組7負極聯接，即逆變橋A1、逆變橋B2處于并聯狀態，驅動電機時變橋A1、逆變橋B2進行同步驅動控制，驅動兩套繞組共同出力，實現車輛的正常行駛。因此每套逆變橋的容量只有系統驅動所需總容量的1/2，即驅動系統總容量與常規驅動系統總容量相等，系統不會增加體積、重量和成本。