[發明專利]一種集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置

有效

• 申請號: 201310688296.6
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103647483A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 梁嘉寧;徐國卿;蹇林旎;李衛民;常明
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;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: 寇海俠

1.一種集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，包括至少三相電機繞組，在每相電機繞組處形成一個不對稱半橋電路，所述不對稱半橋電路包括：一相電機繞組，所述電機繞組的一端與第一電力電子開關器件的第一電極和第一二極管的陰極連接，另一端與第二電力電子開關器件的第二電極和第二二極管的陽極連接，且第一電力電子開關器件的第二電極與第二二極管的陰極連接，第二電力電子開關器件的第一電極與第一二極管的陽極連接；每個電機繞組形成的不對稱半橋電路并聯設置在儲能模塊的兩端，穩壓電容與所述不對稱半橋電路并聯，其特征在于：在儲能模塊的兩端并聯設置有充電電容，交流電網的兩根輸出線分別與兩個不對稱半橋電路的第一電力電子開關器件的第一電極連接；在另外的至少一個不對稱半橋電路中，在其第一電力電子開關器件的第二電極與第二二極管的陰極之間設置有開關部件，所述穩壓電容和充電電容分別位于所述開關部件的兩側。

2.根據權利要求1所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，其特征在于：驅動模式下，交流電網通過電網接口斷開且開關部件閉合；充電模式下，交流電網通過電網接口連接且開關部件斷開。

3.根據權利要求1或2所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，所述開關部件為接觸器開關或雙向導通電力電子模塊。

4.根據權利要求1-3任一所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，其特征在于：還包括鎖定結構，充電時通過所述鎖定結構把轉子固定。

5.根據權利要求4所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，其特征在于：充電時將所述轉子固定在設置接觸器開關的電機繞組所對應的電機相的定子極中心線與轉子極中心線相互重合的位置。

6.根據權利要求1-5中任一所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，其特征在于：所述電力電子開關器件并聯設置有二極管；所述電力電子開關器件為IGBT，所述第一電極為發射極，所述第二電極為集電極；或所述電力電子開關器件為MOSFET，所述第一電極為源極，所述第二電極為漏極。

7.根據權利要求1-6任一所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，其特征在于其包括三相電機繞組、四相電機繞組及四相以上的電極繞組。

8.根據權利要求7所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，其特征在于：電機繞組為四相時，所述接觸器開關設置在與交流電網不連接的其他兩個不對稱半橋電路中，所述接觸器開關的一側連接兩個不對稱半橋的第一電力電子開關器件的第二電極，所述接觸器開關的另一側連接兩個不對稱半橋的第二二極管的陰極。

9.根據權利要求7所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，其特征在于：電機繞組為三相，包括A相繞組、B相繞組和C相繞組，所述接觸器開關設置在C相繞所在的不對稱半橋電路中，所述電網接口的一端連接交流電網，另一端分別與A相電機繞組所在的不對稱半橋電路的第一二極管的陰極、B相電機繞組所在的不對稱半橋電路的第一二極管的陰極連接。

10.根據權利要求1-9任一所述的集成開關磁阻電機驅動和電池充電的功率變換裝置，其特征在于：每個不對稱半橋電路的第一電力電子開關器件和第二電力電子開關器件分別與控制器和驅動板連接。