[發(fā)明專利]具有容錯能力的電動汽車驅動和充電系統(tǒng)及故障重構方法

有效

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• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107017816B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 魏佳丹;薛嘉成;季建豪
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P25/18;B60L15/00;B60L53/22
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔;徐曉鷺

1.具有容錯能力的電動汽車驅動和充電系統(tǒng)的故障重構方法，其特征在于，所述的驅動和充電系統(tǒng)包括車載蓄電池、雙三相變換器、開繞組電機、容錯開關、充電開關，所述的車載蓄電池連接于雙三相變換器的直流側，開繞組電機采用分裂繞組結構，每相繞組的中心點連接于充電開關，容錯開關連接于開繞組電機對應相繞組的兩端；

正常運行過程中，車載蓄電池通過雙三相變換器控制開繞組電機實現(xiàn)驅動功能，三相交流電源通過充電開關和分裂繞組結構開繞組電機，由雙三相變換器反向給蓄電池快速充電；

容錯運行過程中，在雙三相變換器的一相或兩相橋臂出現(xiàn)開路故障之后，對應的容錯開關實現(xiàn)雙三相變換器拓撲的重構，并結合相應的驅動和充電控制，實現(xiàn)系統(tǒng)故障容錯后的驅動和充電功能；

所述雙三相變換器包括開關S_a1-S_a2連接構成橋臂A，S_b1-S_b2連接構成橋臂B，S_c1-S_c2連接構成橋臂C，橋臂A、B、C組成三相變換器；以及開關S_a1’-S_a2’連接構成橋臂A’，S_b1’-S_b2’連接構成橋臂B’，S_c1’-S_c2’連接構成橋臂C’，橋臂A’、B’、C’組成另一個三相變換器，雙三相變換器的直流側連接車載蓄電池；

開繞組電機的繞組一端a、b、c分別連接于橋臂A、B、C，開繞組電機的繞組另一端a’、b’、c’分別橋臂A’、B’、C’，其中開繞組電機繞組端部a、b’之間連接故障容錯開關K₁，端部b、c’之間連接故障容錯開關K₂，端部c、a’之間連接故障容錯開關K₃；

開繞組電機的每相繞組采用分裂式結構，每相繞組的中點分別與充電開關相連；

所述雙三相變換器的其中一相或多相橋臂出現(xiàn)開路故障之后，該故障橋臂對應的容錯開關對應開通，將雙三相變換器重構為五橋臂或四橋臂變換器，橋臂A出現(xiàn)開路故障后，K₁開通將開繞組電機的A相繞組的a端和B相繞組的b’端相連，封鎖橋臂A的驅動信號，雙三相變換器重構為五橋臂變換器，橋臂B出現(xiàn)開路故障后，K₂開通將開繞組電機的B相繞組的b端和C相繞組的c’端相連，封鎖橋臂B的驅動信號，重構雙三相變換器，橋臂C出現(xiàn)開路故障后，K₃開通將開繞組電機的C相繞組的c端和A相繞組的a’端相連，封鎖橋臂C的驅動信號，重構雙三相變換器，雙三相變換器的A’、B’和C’橋臂開關故障后，變換器重構方式相同。

2.如權利要求1所述的具有容錯能力的電動汽車驅動和充電系統(tǒng)的故障重構方法，其特征在于，在所述橋臂A、B出現(xiàn)開路故障后，容錯開關K₁和K₂開通將開繞組電機的A相繞組的a端和B相繞組的b’端相連，B相繞組的b端和C相繞組的c’端相連，封鎖橋臂A、B的驅動信號，雙三相變換器重構為四橋臂變換器，橋臂B、C出現(xiàn)開路故障后，容錯開關K₂和K₃開通將開繞組電機的B相繞組的b端和C相繞組的c’端相連，C相繞組的c端和A相繞組的a’端相連，封鎖橋臂B、C的驅動信號，重構雙三相變換器，橋臂C、A出現(xiàn)開路故障后，容錯開關K₁和K₃開通將開繞組電機的C相繞組的c端和A相繞組的a’端相連，A相繞組的a端和B相繞組的b’端相連，封鎖橋臂C、A的驅動信號，完成雙三相變換器的重構，雙三相變換器的A’、B’和C’出現(xiàn)雙橋臂開關故障后，變換器重構方式相同。