[發明專利]一種匹配多種電壓平臺的電動汽車充電電驅系統

有效

• 申請號: 202111136472.6
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113879154B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 唐德錢;鄭援;肖森杰;湛翔;王森
• 申請（專利權）人: 重慶長安新能源汽車科技有限公司
• 主分類號: B60L53/24
• 分類號: B60L53/24;H02P27/06;H02M7/797;H02J7/00;H02J7/10
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本發明請求保護一種可匹配多種電壓平臺的多功能充電電驅系統，涉及電動汽車充電技術領域。提供一種可匹配多種電壓平臺的電驅系統，并可以兼容500V和750V等不同電壓平臺直流充電樁的充電，同時還能實現單向、三相交流充電功能的多功能系統。該系統通過控制內部開關變換功率電路，從而適應不同電壓平臺充電功能。

技術領域

本發明涉及電動汽車充電技術領域，尤其涉及一種可匹配多種電壓平臺的多功能充電、電驅系統。

背景技術

電動汽車近幾年得到快速發展，對不同配置的需求日益增加。某個車型需要做出多種續航里程的配置時，須采用多種對應電量的電池包，而這些電池包輸出的電壓范圍存在差異，當差異過大，整車只能開發多套適配不同電壓的電驅系統，增加開發難度。目前業界使用的電動汽車充電電驅裝置一般采用以下幾種工作控制方式。

如圖1為一種常規的電機控制器原理圖，IGBT管Q1與IGBT管Q2串聯，IGBT管Q3與IGBT管Q4串聯，IGBT管Q5與IGBT管Q6串聯，然后三組IGBT管再并聯起來組成電機控制器模塊，電機三相線圈分別接在IGBT管Q1與IGBT管Q2、IGBT管Q3與IGBT管Q4、IGBT管Q5與IGBT管Q6之間，動力電池輸出直流電，電機控制器模塊通過依次閉合IGBT管Q1與IGBT管Q4、IGBT管Q3與IGBT管Q6、IGBT管Q5與IGBT管Q2，將直流電轉變成交流電驅動電機。此類型產品無升壓功能，適應電壓范圍較窄，電池與電驅系統需要專門匹配。

當前市場上存在500V和750V兩種電壓等級的直流充電樁，如圖2為一種典型快充方案原理圖，外部直流充電樁直接給動力電池進行充電。整車無升壓功能，當汽車動力電池最高電壓在750V以上，使用500V/750V的直流充電樁進行直流充電時，或當汽車動力電池最高電壓在500V以上，使用500V的直流充電樁進行直流充電時，會遇到無法充電的問題，適配性較差。現有的電動車充電裝置不能滿足不同電壓需求車型的充電要求。

如圖3為一種三相交流充電機原理圖，碳化硅開關管?Q1與碳化硅開關管Q2串聯，碳化硅開關管Q3與碳化硅開關管Q4串聯，碳化硅開關管?Q5與碳化硅開關管串聯，充電裝置由功率因素校正電路和升壓斬波電路組成，三相交流電通過功率因素校正電路轉成直流，再通過升壓斬波電路升壓穩壓后給動力電池充電。此產品僅能滿足三相、單相交流充電，功能較為單一。

公開號：CN112277671A，名稱為“電動汽車及其充電控制系統”的中國發明專利，披露了一種充電控制系統包括：動力電池；交流充電插座；直流充電插座；雙向DC/AC轉換器；驅動電機，驅動電機的定子繞組通過電機控制電路與雙向DC/AC轉換器的交流端相連，其中，定子繞組呈星型連接，星型連接點通過直流控制開關與直流充電插座的一輸入口相連；控制器用于獲取電動汽車的動力系統當前所處的工作模式，并根據工作模式對充放電控制電路、電機控制電路和直流控制開關進行控制。該系統將驅動電機、電機控制電路和交、直流控制開關進行了集成，且根據電動汽車動力系統的工作模式進行控制，能夠兼容直流、單相交流、三相交流三種充電模式，集成度高，有助于提升充電功率，縮短充電時間。在三相交流充電和電機控制器驅動時，均采用相同的3組IGBT管，且在直流充電時，可采用單獨雙向DCDC進行升壓，未描述驅動模式通過DCDC升壓功能。將交流充電和電機控制器逆變所需IGBT功率管集成，僅能滿足普通三相交流充電功能、驅動功能、升壓直流充電功能，不具備升壓驅動功能