[發(fā)明專利]一種多功能靈活多蓄電池組模塊功率變換器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210498963.3
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114977743A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉萬里;林航;徐冠群;吳孟霖;陸哲;張文遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M3/10;H02P25/092;H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種適用于開關(guān)磁阻電動汽車的多功能靈活多蓄電池組模塊功率變換器。為實現(xiàn)電動汽車運行過程中電能高效應(yīng)用，需要根據(jù)運行情況和蓄電池組剩余電量，選擇不同數(shù)量并且滿足運行要求的蓄電池組參與供電。本發(fā)明提出的功率變換器，通過不同的控制可以實現(xiàn)7種供電模式和13種續(xù)流模式，適應(yīng)了復(fù)雜多變的運行要求，實現(xiàn)了電動汽車的靈活充放電運行，更好地滿足電動汽車中蓄電池組供電和充電的運行要求。且在兩種續(xù)流模式下均可以實現(xiàn)高電平勵磁和退磁，加快了勵磁和退磁過程，優(yōu)化電動轉(zhuǎn)矩，提高了系統(tǒng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)磁阻電機(jī)功率變換器與電動汽車運行控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

開關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單,性能優(yōu)良，抗干擾能力強(qiáng),可缺相故障運行被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域。隨著電動汽車的普及，開關(guān)磁阻電機(jī)在電動汽車上的應(yīng)用越來越廣泛。為了滿足電動汽車多蓄電池組充電靈活性以及提高續(xù)航能力的需求，本發(fā)明提出了一種多蓄電池組模塊功率變換器。通過對蓄電池組模塊開關(guān)管控制可以實現(xiàn)多蓄電池組多種組合供電與充電，提高了電能的利用效率和續(xù)航能力。同時可以實現(xiàn)靜止續(xù)流充電、升壓斬波續(xù)流充電、降壓斬波續(xù)流充電三種不同的蓄電池組充電方法。仿真和實驗結(jié)果表明，設(shè)計的功率變換器可以實現(xiàn)多種模式的供電和充電，提高了電動汽車運行的靈活性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的一種新型開關(guān)磁阻電機(jī)多蓄電池功率變換器由A、B、C三相回路，多蓄電池組模塊和光伏發(fā)電備用模塊組成；多蓄電池組模塊由開關(guān)管S8、S9、S10、S11和直流電源U1、U2構(gòu)成；光伏發(fā)電備用模塊由開關(guān)管S12、S13、二極管D9和充當(dāng)備用直流電源U_S的光伏板構(gòu)成；其中A相回路由繞組A、開關(guān)管S1、S2和二極管D1、D2構(gòu)成，其中開關(guān)管S1、S2和繞組A順向串聯(lián)，連接順序為開關(guān)管S1-繞組A-開關(guān)管S2；B相回路由繞組B、開關(guān)管S3、S4和二極管D3、D4構(gòu)成，其中開關(guān)管S3、S4和繞組B順向串聯(lián)，連接順序為開關(guān)管S3-繞組B-開關(guān)管S4；C相回路由繞組C、開關(guān)管S5、S6和二極管D5、D6構(gòu)成，其中開關(guān)管S5、S6和繞組C順向串聯(lián)，連接順序為開關(guān)管S5-繞組C-開關(guān)管S6；

所有開關(guān)管S1～S14可采用門極關(guān)斷晶閘管、雙極型晶體管、功率MOS場效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極型晶體管其中之一。

本發(fā)明提出的一種新型開關(guān)磁阻電機(jī)多蓄電池功率變換器其中A相回路由繞組A、開關(guān)管S1、S2和二極管D1、D2構(gòu)成，其中開關(guān)管S1、S2和繞組A順向串聯(lián)，連接順序為開關(guān)管S1-繞組A-開關(guān)管S2，開關(guān)管S7的集電極連接多蓄電池組模塊的正極，開關(guān)管S14的發(fā)射極連接光伏發(fā)電備用模塊的負(fù)極，其中開關(guān)管S1的集電極連接開關(guān)管S7的發(fā)射極，開關(guān)管S1的發(fā)射極連接繞組A的電流輸入端，繞組A的電流輸出端連接開關(guān)管S2的集電極，開關(guān)管S2的發(fā)射極連接開關(guān)管S14的集電極；二極管D1的陽極連接在繞組A的電流輸出端，二極管D1的陰極連接在開關(guān)管S7的集電極；二極管D2的陽極連接在開關(guān)管S14的集電極，二極管D2的陰極連接在繞組A的電流輸入端。

本發(fā)明提出的一種新型開關(guān)磁阻電機(jī)多蓄電池功率變換器其中B相回路由繞組B、開關(guān)管S3、S4和二極管D3、D4構(gòu)成，其中開關(guān)管S3、S4和繞組B順向串聯(lián)，連接順序為開關(guān)管S3-繞組B-開關(guān)管S4，開關(guān)管S7的集電極連接多蓄電池組模塊的正極，開關(guān)管S14的發(fā)射極連接光伏發(fā)電備用模塊的負(fù)極，其中開關(guān)管S3的集電極連接開關(guān)管S7的發(fā)射極，開關(guān)管S3的發(fā)射極連接繞組B的電流輸入端，繞組B的電流輸出端連接開關(guān)管S4的集電極，開關(guān)管S4的發(fā)射極連接開關(guān)管S14的集電極；二極管D3的陽極連接在繞組B的電流輸出端，二極管D3的陰極連接在開關(guān)管S7的集電極；二極管D4的陽極連接在開關(guān)管S14的集電極，二極管D4的陰極連接在繞組B的電流輸入端。