一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)-dcdc變換-充電一體化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)-DC/DC變換-充電一體化裝置技術(shù)。為了解決現(xiàn)有電動(dòng)汽車技術(shù)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)、車載高壓電池組充電器分別為獨(dú)立裝置從而占用車載空間大、車載電器重量大，同時(shí)還需配置地面充電裝置的缺陷，本發(fā)明提供一種具有充電功能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)-DC/DC變換-充電一體化裝置。該裝置包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變橋、支撐電容、220VAC充電接口電路、整流電路和DC/DC變換裝置。本發(fā)明可以提高電機(jī)低速的逆變橋效率，高速時(shí)電機(jī)的效率；可以在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車使用同樣功率電機(jī)條件下，逆變橋容量大幅度減小；可以不再使用地面充電裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的充電。
【專利說明】—種電機(jī)驅(qū)動(dòng)-DCDC變換-充電一體化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動(dòng)及電池充電領(lǐng)域，特別涉及電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)一 DC/DC變換一充電一體化技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電動(dòng)汽車技術(shù)正在飛速發(fā)展，電動(dòng)汽車市場(chǎng)日益壯大，但電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、車載高壓電池充電器幾乎都是兩個(gè)分離的裝置，即浪費(fèi)有限的車載空間，又增加了電動(dòng)汽車電器設(shè)備購置成本。而且，驅(qū)動(dòng)器在車輛行駛時(shí)才工作，車輛充電時(shí)被閑置，車載高壓電池充電器在車輛行駛時(shí)被閑置，車輛充電時(shí)才工作，因此兩套裝置利用率都不高。上述問題嚴(yán)重制約了電動(dòng)汽車的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題本發(fā)明提供一種具有220VAC充電功能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)一 DC/DC變換一充電一體化裝置，使得一套電力電子驅(qū)動(dòng)裝置，在車輛行駛時(shí)實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的功能，在停車充電時(shí)實(shí)現(xiàn)充電機(jī)的功能。也就是說利用一套電機(jī)驅(qū)動(dòng)一 DC/DC變換一充電一體化裝置，仍然以電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的成本就可實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、車載充電器的功能。大幅度減少電動(dòng)汽車電器設(shè)備成本，取消地面充電機(jī)，為國家節(jié)省出巨額運(yùn)營成本，使得電動(dòng)汽車在偏遠(yuǎn)地區(qū)也可以得到廣泛應(yīng)用。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提供具有充電功能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)一 DC/DC變換一充電一體化裝置，所述裝置包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變橋、支撐電容、220VAC充電接口電路、整流電路和DC/DC變換裝置。
[0006]當(dāng)工作在220VAC充電模式下，通過控制開關(guān)功率管IGBT，通過220VAC電源使支撐電容產(chǎn)生泵升電流，抬高直流側(cè)母線電壓，同時(shí)導(dǎo)通正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置中第三只開關(guān)功率管IGBT，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電池組的充電。
[0007]進(jìn)一步的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變橋，在車輛行駛過程中，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，既電機(jī)需要的交流基波電壓有效值小于高壓電池組電壓的0.7倍時(shí)，正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置處于全通狀態(tài)，高壓電池組直接對(duì)逆變橋供電驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。當(dāng)機(jī)需要的交流基波電壓有效值大于高壓電池組電壓的0.7倍時(shí)，正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置處于斬波升壓狀態(tài)，維持交流基波電壓有效值與直流母線電壓0.7倍關(guān)系，既最優(yōu)調(diào)制比狀態(tài)，通過此方法，在驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)時(shí)，電機(jī)可以設(shè)計(jì)更高的反電勢(shì)，則在電機(jī)低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以獲得更高的調(diào)制比，從而提高了電機(jī)控制器的效率，高速時(shí)通過DC/DC變換裝置升壓，維持交流基波電壓有效值與直流母線電壓0.7倍關(guān)系，大幅度減少弱磁電流，提高了電機(jī)高速工作時(shí)的效率。同時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)時(shí)，電機(jī)如果需要自由滑行(駕駛員松油門)，通過直接關(guān)閉正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置和逆變橋來實(shí)現(xiàn)，既完全的電機(jī)無電空轉(zhuǎn)。而傳統(tǒng)電動(dòng)汽車永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，由于沒有正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置，必須通過零轉(zhuǎn)矩弱磁控制來模仿，即逆變橋仍然要工作，存在較大的電氣損耗。[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種具有220VAC充電功能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)一 DC/DC變換一充電一體化裝置，提高了電機(jī)驅(qū)動(dòng)的性能。同時(shí)替代了車載充電器，節(jié)省了車載充電器的購置費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明提供的具有充電功能的電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)一 DC/DC變換一充電一體化技術(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:(I)永磁同步電機(jī)，(2)電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變橋，(3)支撐電容，(4)充電回路，(5)預(yù)充電控制模塊，(6)高壓電池組，(7)整流電路，(8)支撐電容，(9)220VAC充電電路，(10)DC/DC變換電路，(11)變壓器。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種具有220VAC充電功能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)一 DC/DC變換一充電一體化裝置，所述裝置包括(I)永磁同步電機(jī)，(2)電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變橋，(3)支撐電容，(4)充電回路，(5)預(yù)充電控制模塊,(6)高壓電池組，(7)整流電路，(8)支撐電容，(9) 220VAC充電電路，(10)DC/DC變換電路，(11)變壓器。
[0013]當(dāng)車輛正常行駛時(shí):在驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)(I)時(shí)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，即電機(jī)需要的交流基波電壓有效值小于高壓電池組(6 )電壓的0.7倍時(shí)，正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置(10)處于全通狀態(tài)，高壓電池組(6)直接對(duì)逆變橋(2)供電驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作；當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，既驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)(I)需要的交流基波電壓有效值大于高壓電池組(6)電壓的0.7倍時(shí)，正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置(10)處于斬波升壓狀態(tài)，三路斬波升壓以開關(guān)周期的1/3時(shí)延錯(cuò)開進(jìn)行升壓斬波工作，減小系統(tǒng)紋波電流，維持交流基波電壓有效值與直流母線電壓0.7倍關(guān)系，既最優(yōu)調(diào)制比狀態(tài)。當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)(I)回饋制動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，既電機(jī)需要的交流基波電壓有效值小于高壓電池組(6)電壓的
0.7倍時(shí)，正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置(10)處于全通狀態(tài)；電機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，即電機(jī)需要的交流基波電壓有效值大于高壓電池組電壓(6)的0.7倍時(shí)，正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置(10)處于反向斬波降壓狀態(tài)，三路斬波將壓以開關(guān)周期的1/3時(shí)延錯(cuò)開進(jìn)行將壓斬波工作，減小系統(tǒng)紋波電流，維持交流基波電壓有效值與直流母線電壓0.7倍關(guān)系，既最優(yōu)調(diào)制比狀態(tài)。當(dāng)電機(jī)需要自由滑行時(shí)，關(guān)閉正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置(10 )和電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變橋(2 )，實(shí)現(xiàn)無電流自由滑行。
[0014]當(dāng)車輛停車220VAC充電時(shí):220VAC充電電路(9)與220VAC充電接口(7)聯(lián)通，電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變橋(2)停止工作。通過220VAC電源使支撐電容(8)產(chǎn)生泵升電流，抬高直流側(cè)母線電壓，同時(shí)導(dǎo)通正向升壓/反向降壓DC/DC變換裝置(10 )中與直聯(lián)高壓電池組(6 )的升降壓電感連接的IGBT半橋的上橋臂，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電池組(6)的充電。
[0015]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有220VAC充電功能的電機(jī)驅(qū)動(dòng)一 DC/DC變換一充電一體化裝置。
2.一種如權(quán)利要求1所述的DC/DC變換裝置。
3.—種如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)逆變橋結(jié)構(gòu)。
4.一種如權(quán)利要求1所述的220VAC充電接口電路。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK103770658SQ201410014496
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】潘麗雯, 董玉剛, 張承寧 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)