[實用新型]混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化系統

有效

• 申請號: 202022943566.1
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN214240460U
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 陳靜;田韶鵬;肖純;王宇寧;楊燦;秦國峰;李志華;郭正陽
• 申請（專利權）人: 佛山仙湖實驗室
• 主分類號: B60L50/75
• 分類號: B60L50/75;B60L58/40;H02P27/06;H02J7/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 劉俊文

本實用新型提供的是一種混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化系統，該系統包括氫燃料電池系統、鋰電池、三相交流電源、主電路、永磁同步電機、第一開關、第二開關、第一接觸器、第二接觸器、第一直流接口、第二直流接口、交流輸入接口、交流輸出接口和控制系統，所述控制系統用于：實時處理外部控制信號，檢測混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化系統的運行狀態，控制混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化系統。2個子系統經現場總線與主控器相連，主控器協調控制2個子系統完成永磁同步電機驅動和鋰電池充電的安全、高效運行。本實用新型涉及電機驅動和動力電池充電技術領域，實現在電機運行及停止時有氫燃料電池充電的功能。

技術領域

本實用新型涉及電機驅動和動力電池充電技術領域，特別是涉及一種混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化系統。

背景技術

目前，隨著全球汽車數量的增長，城市汽車排放污染日趨嚴重，傳統汽車燃料的供需矛盾也更加突出。氫燃料電池-鋰電池混合動力汽車是電動汽車的一種，被業界稱為終極環保汽車。隨著氫燃料電池-鋰電池混合動力汽車的普及，電動汽車充電難的問題日益凸顯，且鋰電池充電系統與電機驅動系統相互獨立，兩個系統各自擁有自己的主控芯片、工作電路、控制器外殼和線束等。兩者的制造成本較高，分別安裝會造成空間浪費。

中國專利文獻“201910590360.4”提出的一種利用電機驅動系統的充電系統將外接三相交流電充電系統集成在了電機驅動系統之上，替代了原有的充電系統，節省了安裝空間，減小了制造成本。中國專利文獻“202010511679.6”提出一種電池充電和電機驅動兩用的控制器將電機控制器和電池充電器集成在一起，具備給電池充電和從電池中獲取能源并控制電機的功能。但是，以上專利不能實現對混合動力汽車驅動的控制，同時也不能實現在電機運行及停止時有氫燃料電池充電的功能，造成了氫燃料電池能源的浪費。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對現有技術存在的技術問題，提供一種混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化系統，該方法集“電機驅動與鋰電池充電”功能于一體，實現氫燃料電池-鋰電池混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化，確保永磁同步電機驅動和鋰電池充電的安全、高效運行。

為解決上述技術問題，本實用新型解決其技術問題采用的技術方案為：

混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化系統包括氫燃料電池系統、鋰電池、三相交流電源、主電路、永磁同步電機、第一開關、第二開關、第一接觸器、第二接觸器、第一直流接口、第二直流接口、交流輸入接口、交流輸出接口和控制系統，所述控制系統用于：實時處理外部控制信號，檢測混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化系統的運行狀態，控制混合動力汽車的電機驅動與鋰電池充電一體化系統。

所述氫燃料電池系統由氫燃料電堆和DC/DC變換器組成。

當氫燃料電池系統和鋰電池同時輸出直流電時，輸出電壓由主電路變換為三相交流電為永磁同步電機供電，此由第一直流接口、第二直流接口、第一開關和第二開關、主電路、第二接觸器、和交流輸出接口組成的系統來實現；所述的氫燃料電池系統輸出端與第一直流接口相連，鋰電池的輸出端與第二直流接口相連，第一直流接口與第二直流接口的輸出一端分別經由第一開關和第二開關與主電路的直流正極端相連，主電路的交流端與第二接觸器的一端相連，第二接觸器的另一端與交流輸出接口相連，交流輸出接口與永磁同步電機相連。

僅氫燃料電池系統輸出直流電時，輸出電壓由主電路變換為三相交流電為永磁同步電機供電，此由第一直流接口、第一開關、主電路、第二接觸、和交流輸出接口組成的系統來實現；所述的氫燃料電池系統輸出端與第一直流接口相連，第一直流接口的輸出一端經由第一開關與主電路的直流正極端相連，主電路的交流端與第二接觸器的一端相連，第二接觸器的另一端與交流輸出接口相連，交流輸出接口與永磁同步電機相連。