[實用新型]一種電動汽車用集成多模式功率轉換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920185690.0
• 申請日: 2019-02-01
• 公開（公告）號: CN209516951U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設計）人: 羅玉濤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M3/158
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本實用新型公開一種電動汽車用集成多模式功率轉換器，包括單相交流接口、單刀雙擲開關、充放電插座、單相交流電磁干擾濾波器EMI、直流端接口、直流母線開關、功率開關器件、交流電感、控制器、濾波電容、三相交流電磁干擾濾波器EMI、三相交流電機、電流傳感器和電壓傳感器，可實現(xiàn)高電壓需求或低電壓需求下的直流?直流的雙向轉換、單相交流?直流的雙向轉換、直流?電機三相交流的雙向轉換、直流?電網三相交流的雙向轉換、單相交流?三相交流的雙向轉換的多種轉換模式；本實用新型各個模式共用部分器件，能夠節(jié)省空間，提高控制效率，減少了功率開關器件的數(shù)量和與之配套的散熱器數(shù)量，具有更小的體積、更輕的重量、更低的成本。

技術領域

本實用新型涉及一種電源轉換系統(tǒng)，具體涉及一種電動汽車用集成多模式功率轉換器。

背景技術

電動汽車作為一種低碳環(huán)保的交通工具，代表著未來汽車發(fā)展的方向，近年來發(fā)展迅速。對于電動汽車，基于其空間布置的限制，功率密度的要求，通常需要將不同功能的系統(tǒng)進行集成設計，同時主電路部分需要設計成共享器件的通路結構，從而達到降低體積、質量和成本，提高功率密度和整車性能的要求。為了提高電動汽車電源系統(tǒng)的性能，通常采用鋰電池或燃料電池作為能量源，為滿足負載功率和能量的需求需要采用一個DC/DC轉換器進行直流電源轉換，實現(xiàn)電壓匹配；同時，為了給電池高效、快捷的充電，需要采用具備AC/DC功能的充電機，將電網中單相交流電轉換成直流電進行小功率充電，或者將電網中的三相交流電轉換成直流電進行大功率充電，同時在電機制動時，需要將制動能量回收至電池處進行充電，以提高能量利用率；在進行戶外活動時，為了滿足小功率交流用電設備的需求，又需要一個DC/AC逆變器，將電池的直流電轉換成單相交流電；對于驅動電機這種大功率交流用電設備時，同樣需要一個DC/AC逆變器，將電池的直流電轉換成三相交流電；為了利用電動汽車對電網進行“削峰填谷”，需要將直流電逆變?yōu)榻涣麟娀仞伒诫娋W。目前，為了實現(xiàn)所述的多種功能，需要配備一個雙向DC/DC變換器、兩個AC/DC充電機、兩個DC/AC逆變器、一個雙向AC/AC變換器，占用了車內寶貴空間、增加了電動汽車重量和成本，降低了能量密度和整車性能。目前，有共享電機控制器的功率開關管進行DC/AC轉換以進行大功率充電的方案(如比亞迪公司的201210591834.5號專利)，但是，該方案當電機輸出電壓較低時，也需要經過DC/DC升壓后再經過電機控制器模塊轉換，增加了損耗。另外該方案在進行大功率充電時，需要經過三相逆變電路、DC/DC模塊電路，降低效率。

實用新型內容

有鑒于此，為解決上述現(xiàn)有技術中的問題，本實用新型提供了一種電動汽車用集成多模式功率轉換器，能夠實現(xiàn)電動汽車電源的雙向DC/DC轉換、雙向AC/DC轉換、雙向AC/AC轉換的多功能功率轉換。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下。

一種電動汽車用集成多模式功率轉換器，包括單相交流通路、三相交流通路和直流通路、單相交流接口、單刀雙擲開關、充放電插座、單相交流電磁干擾濾波器EMI、直流端接口、直流母線開關、功率開關器件、交流電感、控制器、濾波電容、三相交流電磁干擾濾波器EMI、三相交流電機，具有高電壓或低電壓情況下的直流-直流的雙向轉換模式、直流-單相交流的雙向轉換模式、直流-電機三相交流的雙向轉換、電網三相交流-直流的雙向轉換模式和單相交流-三相交流的雙向轉換模式；所述單相交流通路電輸入單相交流電磁干擾濾波器EMI進行濾波后，經過兩個單刀雙擲開關，連接到功率開關器件組成的其中兩個橋臂上；所述直流通路經過一個并聯(lián)濾波電容后，通過單刀雙擲開關切換為兩種通路，其中一種直接連接直流母線開關，另一種分為兩個支路，分別串聯(lián)電感后連接到兩個橋臂的中點；所述兩個橋臂的高端經過一個并聯(lián)電容后連接到直流母線，所述直流母線并聯(lián)濾波電容后連接到功率開關器件組成的另外三個橋臂的高端上，所述三個橋臂的中點分別連接三個支路，所述三個支路經過一個交流開關后連接到三相交流電機的三相繞組；同時還分別串聯(lián)三個交流電感，并經過三相交流電磁干擾濾波器EMI后與充放電插座連接。