[發明專利]電動汽車模塊化逆變器高壓轉低壓變換充電電路

在審

• 申請號: 201811191722.4
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109193852A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 杜仲
• 申請（專利權）人: 蘇州唯控汽車科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

本發明提出的是電動汽車模塊化逆變器高壓轉低壓變換充電電路，其結構包括模塊化三相低壓DC?DC變換器，3個并聯且結構相同的電池逆變單元（包括A相電池逆變單元、B相電池逆變單元、C相電池逆變單元）和三相驅動電機；其中模塊化三相低壓DC?DC變換器的A、B、C三相輸入端分別與3個電池逆變單元中同組的三相電池模塊的輸出端對應連接，3個電池逆變單元的逆變器輸出端分別連接三相驅動電機的A、B、C三相輸入端。優點：1）操作方便，減輕電路負荷；2）使用低壓電力電子器件，降低器件成本；3）在控制上可以主動均衡三個電池包的電量；4）可以提高變換效率，降低冷卻需求。

技術領域

本發明涉及的是一種電動汽車模塊化逆變器高壓轉低壓變換充電電路，屬于電動車能源電力系統技術領域。

背景技術

傳統的汽車上均設有一個12V（乘用車）或者24V（商用車）的低壓電池對汽車的電氣系統進行供電，在汽車運行的時候，汽車發動機驅動發電機對電池進行充電，保證電池有足夠的電量提供給汽車上的用電系統。目前很多電動汽車上不再配備發動機，而是采用高壓電池包連接逆變器和電機來驅動汽車，同時保留汽車原有的低壓電氣系統。

在電動汽車中，對低壓電池不能采用傳統的發動機驅動模式對其充電。如圖1所示，目前市場上通常使用數個串聯的高壓驅動電池包來實現充電功能，乘用型電動汽車使用的高壓驅動電池包通常的工作電壓為350V以上的高壓，而待充電的低壓電池的電壓一般是12V，因此，在高壓電池包和低壓電池之間需要一個高壓到低壓的直流DC-DC轉換器。由于該直流DC-DC轉換器與所有的高壓電池包直接串聯，輸入電壓是整個高壓電池包的電壓，需要使用耐高壓的電力電子器件，導致該轉換電路成本較高，并且轉換效率低下。

發明內容

本發明的目的在于克服目前傳統電動車電壓變換成本高，效率低的缺點，提出一種基于模塊化的電動車逆變器系統，使用低壓電池模塊進行DC-DC變換對低壓電池充電的低成本高效率電路結構。

本發明的技術解決方案：電動汽車模塊化逆變器高壓轉低壓變換充電電路，其結構包括模塊化三相低壓DC-DC變換器，3個并聯且結構相同的電池逆變單元（包括A相電池逆變單元、B相電池逆變單元、C相電池逆變單元）和三相驅動電機；其中模塊化三相低壓DC-DC變換器的A、B、C三相輸入端分別與3個電池逆變單元中同組的三相電池模塊的輸出端對應連接，3個電池逆變單元的逆變器輸出端分別連接三相驅動電機的A、B、C三相輸入端。

本發明的優點：

1）高壓轉低壓DC-DC充電時不需要連接所有的高壓電池包，只需連接到其中的一級電池包模塊，操作方便，減輕電路負荷；

2）不需要使用高壓電力電子器件，只需要使用低壓電力電子器件，器件成本低；

3）輸入使用同一級3相電池模塊；

4）輸入可以連接到不同級（不同位置）的電池模塊上；

5）在控制上可以主動均衡三個電池包的電量；

6）可以提高變換效率，降低冷卻需求，可以把傳統的水冷變換為風冷。

附圖說明

附圖1是現有電動汽車中高壓到低壓充電電路的架構圖。

附圖2是本發明提出的電動汽車模塊化逆變器高壓轉低壓變換充電電路的架構圖。

附圖3是模塊化三相低壓DC-DC變換器的結構示意圖。

附圖4是DC-DC充電變換器連接到An，Bn和Cn電池模塊的架構圖。

具體實施方式