一种双绕组驱动-隔离变压充电一体化装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电力电子功率变换及电机驱动领域，具体涉及一种双绕组驱动-隔离变压充电一体化装置。


背景技术：

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目前，电动汽车技术正在飞速发展，电动汽车市场日益壮大，但电动汽车的电机驱动器、车载高压电池充电器几乎都是两个分离的装置，即浪费有限的车载空间，又增加了电动汽车电器设备购置成本。而且，驱动器在车辆行驶时才工作，车辆充电时被闲置，车载高压电池充电器在车辆行驶时被闲置，车辆充电时才工作，因此两套装置利用率都不高。为克服这一问题，利用电机驱动系统在停车时实现对高压电池组的充电，可以彻底取消车载充电装置，即减小了车载高压电器占用的车载空间、减轻了电动车辆车载电器重量，又减少了电动汽车部件成本，可以有效提高电动汽车永磁同步电机“驱动－充电”一体化装置的市场竞争力，为电动汽车发展做出贡献。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于提供一种双绕组驱动-隔离变压充电一体化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双绕组驱动-隔离变压充电一体化装置，包括逆变桥，所述逆变桥的正极通过充电转换开关电路连接高压电池组的正极，所述逆变桥的负极通过充电转换开关电路连接高压电池组的负极，所述充电转换开关电路连接整流桥，所述整流桥连接交流输入端口，所述逆变桥ⅰ的正极连接高压电池组的正极，所述逆变桥ⅰ的负极连接高压电池组的负极，所述逆变桥和逆变桥ⅰ连接永磁同步电机。
[0004]
优选地，所述永磁同步电机为双绕组永磁同步电机，所述双绕组永磁同步电机设有两套绕组，且两套绕组的绕组形式相同，分别与逆变桥和逆变桥ⅰ连接。
[0005]
优选地，所述整流桥包括三相整流桥和单相整流桥。
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优选地，所述逆变桥和逆变桥ⅰ电路结构和规格相同。
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本实用新型的技术效果和优点：本装置使得一套驱动装置，在车辆行驶时实现电机驱动的功能，在停车充电时实现了车载充电器的功能；大幅度减少电动汽车电器设备成本，有利于电动汽车的规模化、市场化。
附图说明
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图1为本实用新型的实施例1电路原理图；
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图2为本实用新型的实施例2电路原理图。
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图中：1-逆变桥，2-逆变桥ⅰ，3-双绕组永磁同步电机，4-220vac整流桥，5-220vac充电转换开关电路，6-220vac交流输入端，7-高压电池组，8-380vac充电转换开关，9-380vac整流桥，10-380vac交流输入端。
具体实施方式
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为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接或是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
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实施例1
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如图1所示，当车辆正常行驶时：逆变桥1的正极通过220vac充电转换开关5与高压电池组7正极联接，逆变桥1的负极通过220vac充电转换开关5与高压电池组7负极联接，即逆变桥1、逆变桥ⅰ2处于并联状态，驱动双绕组永磁同步电机3时，逆变桥1、逆变桥ⅰ2进行同步驱动控制，驱动两套绕组共同出力，两套绕组按照同样的绕组形式嵌入同一电机定子槽中，实现车辆的正常行驶。因此每套逆变桥的容量只有系统驱动所需总容量的1/2，即驱动系统总容量与常规驱动系统总容量相等，系统不会增加体积、重量和成本；
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当车辆停车充电时：220vac充电转换开关电路5将逆变桥1与直流母线分断，与220vac整流桥4的直流输出端连接。通过220vac全桥整流，将220vac交流输入端6输入的交流电整流为直流电，向逆变桥1供电，逆变桥1将直流电逆变为高频三相交流电，提供给双绕组永磁同步电机3中与其相连的一套绕组。首先，由于220vac供电条件的限制，充电功率非常小，逆变桥1的容量完全满足充电功率需求，因此逆变桥1的容量无需额外增加。其次，由于是高频逆变，电机的容量完全满足充电功率的需求，因此无需额外增加电机的容量。再次，由于使用高频逆变，电机的漏感及绕组间的互感完全满足逆变电压波形的需求，无需增大电机体积额外增加电机的漏感及绕组间的互感。逆变桥ⅰ2接收双绕组永磁同步电机3另一套绕组的输出，通过同步整流技术将电机输出的高频交流电整流成直流，同时利用电机的漏感采取升压斩波技术，将直流电压抬高，实现对高压电池组7的充电。由于充电功率非常小，逆变桥ⅰ2的容量完全满足充电功率需求，因此逆变桥ⅰ2的容量无需额外增加。通过上述描述可知，该充电方式通过双绕组永磁同步电机3的两套绕组间的电气隔离，实现了隔离充电，确保了充电时的电气安全性，满足多辆电动车同时使用同一电源进行充电的要求。同时该方式没有增加装置的容量。
[0015]
实施例2
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如图2所示，当车辆正常行驶时：逆变桥1的正极通过380vac充电转换开关8与高压电池组7正极联接，逆变桥1的负极通过380vac充电转换开关8与高压电池组7负极联接，即逆变桥1、逆变桥ⅰ2处于并联状态，驱动双绕组永磁同步电机3时，逆变桥1、逆变桥ⅰ2进行同步驱动控制，驱动两套绕组共同出力，两套绕组按照同样的绕组形式嵌入同一电机定子槽中，实现车辆的正常行驶。因此每套逆变桥的容量只有系统驱动所需总容量的1/2，即驱动系统总容量与常规驱动系统总容量相等，系统不会增加体积、重量和成本；
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当车辆停车充电时：380vac充电转换开关电路8将逆变桥1与直流母线分断，与380vac整流桥9的直流输出端连接。通过380vac全桥整流，将将380vac交流输入端10输入的交流电整流为直流电，向逆变桥1供电，逆变桥1将直流电逆变为高频三相交流电，提供给双绕组永磁同步电机3中与其相连的一套绕组。逆变桥1的容量完全满足充电功率需求，因此逆变桥1的容量无需额外增加。其次，由于是高频逆变，电机的容量完全满足充电功率的需
求，因此无需额外增加电机的容量。再次，由于使用高频逆变，电机的漏感及绕组间的互感完全满足逆变电压波形的需求，无需增大电机体积额外增加电机的漏感及绕组间的互感。逆变桥2接收双绕组永磁同步电机3另一套绕组的输出，通过同步整流技术将电机输出的高频交流电整流成直流，同时利用电机的漏感采取升压斩波技术，将直流电压抬高，实现对高压电池组7的充电。由于充电功率非常小，逆变桥ⅰ2的容量完全满足充电功率需求，因此逆变桥ⅰ2的容量无需额外增加。通过上述描述可以看出，该充电方式通过双绕组永磁同步电机3的两套绕组间的电气隔离，实现了隔离充电，确保了充电时的电气安全性，满足多辆电动车同时使用同一电源进行充电的要求。同时该方式没有增加装置的容量。
[0018]
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。