一种电动汽车供电系统和电动汽车的制作方法

文档序号:11698795阅读:435来源:国知局

本实用新型涉及汽车制造领域,尤其涉及一种电动汽车供电系统和电动汽车。



背景技术:

伴随着日新月异的科技进步,人们对生活质量的追求也越来越高,汽车已经成为人们日常出行必不可少的交通工具,人们对汽车的舒适性、安全性、经济性和环保性要求也越来越挑剔。

电动汽车作为新能源汽车的主导力量,已经引领汽车未来发展方向,电动汽车逐渐进入人们日常的生活。

现有技术中,在双向充电逆变项目中,电动汽车的电池需要给三相电机做功和针对三相负载供电,或者是三相电网给电池充电。在各种模式切换时,需要针对不同的功能通过继电器的控制变化进行电路切换。也就是说,在充电或进行逆变输出时,不能对电机进行做功,防止在充电或逆变时电机误动作。所以要针对电机三相线通过继电器进行切换状态。

针对于现有技术中电动汽车的电机,通过三个动力线的继电器控制电机的工作状态。由于是低压控制高压,而且电机的继电器流过的是大电流,所以电机继电器存在造价高昂的问题,不利于整车成本的控制。



技术实现要素:

为了克服现有技术中电动汽车的电机通过三个继电器控制工作状态,造成成本较高的技术问题,本实用新型提供了一种电动汽车供电系统和电动汽车。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:

本实用新型提供了一种电动汽车供电系统,包括:

变压电路,与电动汽车的电池连接;

三相全桥电路,与所述变压电路连接,所述变压电路和所述三相全桥电路之间引出第一支路;

预充电支路,连接输出端口和所述第一支路;

滤波电感,连接在主继电器和所述三相全桥电路之间,每个所述滤波电感与对应的所述预充电支路上的预充电电容组成LC滤波电路;

电机连接三条电源支路,所述电源支路连接在所述滤波电感和所述三相全桥电路之间,其中两条所述电源支路上设置有电机继电器。

进一步来说,所述的电动汽车供电系统中,所述第一支路包括串联的第一电容和第二电容,所述第一电容和第二电容之间设置连接点与预充电支路连接。

进一步来说,所述的电动汽车供电系统中,每条所述预充电支路通过第一继电器与所述第一电容和所述第二电容之间的连接点连接。

进一步来说,所述的电动汽车供电系统中,所述输出端口包括多个火线输出端子和一个零线输出端子;

每条所述预充电支路分别连接一个所述火线输出端子,所述零线输出端子与所述第一继电器连接。

进一步来说,所述的电动汽车供电系统中,所述三相全桥电路与所述滤波电感之间连接有电流传感器,所述变压电路与所述电池之间连接有电流传感器。

进一步来说,所述的电动汽车供电系统中,所述滤波电感和所述主继电器之间连接有开关继电器。

进一步来说,所述的电动汽车供电系统中,每条所述预充电支路还包括:

与所述预充电电容串联的预充电电阻和预充电继电器。

本实用新型还提供了一种电动汽车,包括如上任意一项所述的电动汽车供电系统。

本实用新型的有益效果是:本实用新型的电动汽车供电系统,将控制电机启动的三个继电器变为两个,节省了一个电机继电器,能够有效节约成本。该电动汽车供电系统减少了电机继电器的使用,提高了整个系统的可靠性。

附图说明

图1表示本实用新型实施例中电动汽车供电系统电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

参照图1所示,本实用新型提供了一种电动汽车供电系统,包括:变压电路2、三相全桥电路3、预充电支路5。变压电路2与电动汽车的电池1连接;三相全桥电路3与所述变压电路2连接,所述变压电路2和所述三相全桥电路3之间引出第一支路10;预充电支路5连接输出端口7和所述第一支路10;滤波电感连接在主继电器和所述三相全桥电路3之间,每个所述滤波电感与对应的所述预充电支路5上的预充电电容组成LC滤波电路;电机6连接三条电源支路,所述电源支路连接在所述滤波电感和所述三相全桥电路3之间,其中两条所述电源支路上设置有电机继电器。

具体来说,当电动汽车的电池1可以作为电源向电动汽车的电机6进行供电,驱动电动汽车行驶。或者电动汽车的电池1向外部的家用电器馈电,作为家用电器的电源进行使用。当电动汽车的电池1向外部的电器供电时,电池1的电流会经过变压电路2的升压后,再经过三相全桥电路3的逆变作用后,通过电机6的滤波电感L1、L2和L3与预充电支路5的电容组成的LC滤波电路对逆变后的电流进行滤波,进而通过输出端口7将电池1的电量进行输出。在滤波电感L1、L2和L3输出电池1的功率至输出端口7时,还需要经过主继电器S10、S20和S30,主继电器实现开启或者关闭对电池电量输出/输入的目的。第一支路10用于连接预充电支路5,预充电支路5可以在电池1向外馈电时,预先进行充电,减小电池1的输出电压过大而对外部电器产生的电压冲击。

在电池1馈电的过程中,需要关闭电机6,防止电机6误动。此时可以将两个电机继电器S11和S12断开,电机形成不来了三相电路,所以不能进行启动。鉴于系统中每增加一个单元可靠性就会差一些,本实用新型将逆变之后的电流,通过两个电机继电器S11和S12进行截止,防止电流驱动到电机6。将控制电机6启动的三个继电器变为两个,节省了一个电机继电器,能够有效节约成本。该电动汽车供电系统减少了电机继电器的使用,提高了整个系统的可靠性。

需要说明的是,电机6的三相接头包括U、V和W相。例如,将其中的V相的电源支路的电机继电器去除后,因为当V相进行逆变输出或充电时,其V相虽然有电压,但是没有对电机做功,所以其工作方式及功能都没有影响,且节省了一个大电流低电压电机继电器,这个电机继电器价格比较贵,能够有效节约成本。

具体来说,三相全桥电路3通过6个IGBT(绝缘栅双极型晶体管)组成。其中两个IGBT串联成一个支路,共形成三条支路。三相全桥电路3是将电池变压之后的直流电流逆变成三相电流。

另外,变压电路2是一种BUCK-BOOST电路,可以在电池1充电时,将充电桩输入并整流后的电压进行降低,以达到电池1的额定电压,从而实现对电池1的充电。在电池1向外部电器馈电时,变压电路2将电池1输出的电压升压至500V-600V,供逆变和滤波使用。

具体来说,第一支路10连接在变压电路2和三相全桥电路3之间,第一支路10包括第一电容C1和第二电容C2,所述第一电容C1和第二电容C2串联在第一支路10上。第一电容C1和第二电容C2之间设置连接点与预充电电路连接。电池1的电压经过变压电路2变压后,若直接输出,则可能造成对外部的电器的瞬时电压冲击,通过预充电电路减缓电压冲击,有利于外部电器的安全运行。

具体来说,预充电电路包括三条预充电支路5,每条预充电支路5通过第一继电器S1与第一电容C1和第二电容C2之间的连接点连接。每条预充电支路5包括串联的预充电电阻、预充电电容和预充电继电器。预充电电容对瞬时电流起到存储的作用,预充电电阻降低经过预充电支路5的电流大小。每条预充电支路5结束预充电后,会断开各自的预充电继电器,以使得被滤波电感L1、L2和L3滤波之后的电流得以输出。

进一步来说,输出端口7包括多个火线输出端子和一个零线输出端子;每条所述预充电支路5分别连接一个所述火线输出端子,所述零线输出端子与所述第一继电器S1连接。第一继电器S1起到对电路的保护作用,可以控制其开闭。

为了监测进入电机6的电流的大小,在三相全桥电路3的支路与所述滤波电感L1、L2和L3之间连接有电流传感器。为了监测电池1输出或输入的电流强度,在变压电路2和电池1之间也设置电流传感器。

下面详细介绍本实用新型实施例中电动汽车供电系统的工作过程。

当电池1作为电源向外供电时,变压电路2会将电池1的输出电压升高到500-600V,以供三相全桥电路3进行逆变。预充电继电器S4、S5和S6闭合,第一支路10将变压电路2输出的电压引导至预充电支路5,电阻减少流经预充电支路5的电流,电容储存变压电路2输出的电压。当预充电支路5的电容存储满电能后,断开每条预充电支路5的预充电继电器。通过预充电支路5的作用,减少电池1馈电时,对外部电器的冲击。

此时,三相全桥电路3输出三相电,分别经过一条支路与电机6的一个滤波电感L1、L2和L3连接。滤波电感L1、L2和L3与预充电支路5的电容组成LC滤波电路,对三相全桥电路3逆变后电流进行滤波。滤波后的电流通过与滤波电感L1、L2和L3连接的主继电器S10、S20和S30对外输出。电机6的三相连接的电源支路中,有两个电源支路连接的电机继电器打开,此时保证电机6不进行运动,从而保证了电池1馈电的过程中,电机6保证在一个安全断电的状态。

本实用新型还提供了一种电动汽车,包括如上任意一项所述的电动汽车供电系统。

需要说明的是,该电动汽车是包括上述电动汽车供电系统的电动汽车,上述电动汽车供电系统实施例的实现方式同样适用于该电动汽车的实施例中,也能达到相同的技术效果,在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

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