一种电动汽车驱动充电一体化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电动汽车驱动充电一体化装置，包括高压电池组模块、双向DC/DC变换模块、逆变桥A模块、逆变桥B模块、控制单元模块、220/380V充电模块和电机，电机绕组等效电感的系统拓扑结构本身所提供的两个逆变器控制的灵活性，使在不同工况下具有良好的驱动性能，协同控制可获得更大的功率。可接入220VAC单向交流电或者380VAC三相交流电实现对车载高压电池组的小功率和大功率充电。

Electric vehicle driving charging integrated device

The utility model discloses an electric vehicle drive device comprises a high voltage charge integration, battery module, bidirectional DC/DC converter module, inverter module, A B module, inverter control unit module, 220/380V charging module and motor system, motor winding inductance extension two inverter control topology itself provides flexibility so, with good driving performance under different conditions, the cooperative control can obtain more power. The utility model can be connected with a 220VAC alternating current or a 380VAC three-phase alternating current to realize the small power and high power charging of the vehicle high voltage battery pack.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机驱动及电池充电领域，具体涉及一种电动汽车驱动充电一体化装置。
技术介绍
纯电动汽车以电代替油实现“零排放”，具有结构简单、能量利用效率高、噪音小的特点，必将成为全世界汽车行业的发展趋势。由于使用电机驱动更加便于实现信息与线控的集成，而充电技术的创新又关系到纯电动汽车充电性能的好坏和能源的再生利用，因此电机驱动技术、充电技术是目前研究的热点。为满足电池充电的要求，车辆上要加装车载充电机(慢充)，地面也配有大功率充电机(快充)，同时增加了电动汽车的生产成本和运营成本，也挤占了有限的车体布置空间，对整个电动汽车的发展较为不利。因此，研制一种高效的电动汽车驱动充电一体化集成装置很是必要。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提出一种电动汽车驱动充电一体化装置。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种电动汽车驱动充电一体化装置，包括高压电池组模块、双向DC/DC变换模块、逆变桥A模块、逆变桥B模块、控制单元模块、220/380V充电模块和电机，高压电池组模块连接双向DC/DC变换模块，双向DC/DC变换模块连接逆变桥A模块和逆变桥B模块，逆变桥A模块和逆变桥B模块连接电机的三相绕组，三线绕组的中点连接220/380V充电模块，控制单元连接双向DC/DC变换模块、逆变桥A模块和逆变桥B模块。作为本技术方案的优选实施方式，所述电机采用永磁同步电机。所述控制单元采用TMS320F28335单片机，控制单元使逆变桥A模块和逆变桥B模块的PWM信号错开180°。所述逆变桥A模块和逆变桥B模块分别并联一个电容。所述逆变桥A模块和逆变桥B模块分别串联连接一个转换开关后连接在高压电池组模块两端。所述逆变桥A模块和逆变桥B模块均为电压型三相桥式整流电路。本技术有益效果是:本技术装置拓扑结构本身就是以减少电动汽车永磁同步电机驱动器、车载充电器和地面充电器总体成本为目标的一个集成装置，不仅减少车体内布置空间，而且节省成本，可获得应用推广。本装置并没有改变原有永磁电机的绕组结构，仅在各相绕组的中点处加入抽头，每相绕组等效作为两个并联的滤波电感使用，减少了一体化装置的面积，还具有节约成本等优点。电机绕组等效电感的系统拓扑结构本身所提供的两个逆变器控制的灵活性，使在不同工况下具有良好的驱动性能，协同控制可获得更大的功率，提高市场竞争力。在停车时，接入220VAC单向交流电可实现对车载高压电池组的小功率慢速充电，接入380VAC三相交流电可以实现对车载高压电池组的大功率快速充电。附图说明下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：图1是本技术的具体实施方式的一体化装置结构框图。图2是本技术的具体实施方式的一体化装置电路图。具体实施方式下面通过对实施例的描述，本技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。本技术所要解决的技术问题是，提供一种高效地电动汽车驱动充电一体化装置，为电动汽车节省车载空间，既可以满足220VAC条件下小功率慢速充电的要求，又可以满足380VAC条件下大功率快速充电的要求。另外，本技术并没有改变原有永磁电机的绕组结构，仅在各相绕组的中点处加入抽头，电机绕组等效电感的系统拓扑结构本身所提供的两个逆变器控制的灵活性，使在不同工况下具有良好的驱动性能，可获得更大的功率，提高市场竞争力。一种电动汽车驱动充电一体化装置，包括高压电池组模块、双向DC/DC变换模块、逆变桥A模块、逆变桥B模块、控制单元模块、220/380V充电模块和电机，高压电池组模块连接双向DC/DC变换模块，双向DC/DC变换模块连接逆变桥A模块和逆变桥B模块，逆变桥A模块和逆变桥B模块连接电机的三相绕组，三线绕组的中点连接220/380V充电模块，控制单元连接双向DC/DC变换模块、逆变桥A模块和逆变桥B模块。所述电机采用永磁同步电机。所述控制单元采用TMS320F28335单片机，控制单元使逆变桥A模块和逆变桥B模块的PWM信号错开180°。所述逆变桥A模块和逆变桥B模块分别并联一个电容。所述逆变桥A模块和逆变桥B模块分别串联连接一个转换开关后连接在高压电池组模块两端。双向DC/DC变换模块是指在保持输入端和输出端电压极性不变的前提下，电流的方向可以根据实际的需要进行改变，实现能量双向流动。双向DC/DC变换器具有使用功率器件少，能量转换效率高等优点。控制单元模块可使用TMS320F28335这款32位浮点DSP处理器，具有精度高，成本低，功耗小，性能高等优点。驱动电机选择的是永磁同步电机。电动汽车行驶在城市大都以中低速运行而且启停的次数比较频繁，采用永磁同步电机在这种工况下效率更高。另外，本技术一体化装置在驱动工作时通过对两逆变器的协调控制，能大幅度提高电机的输出功率，满足在各种工况下输出大转矩的要求。接入380VAC三相交流电可以实现对车载高压电池组的大功率快速充电。三相交流电通过永磁同步电机，永磁同步电机连接交叉并联的双逆变桥，进入三相PWM整流工作状态，将380VAC整流为对应的直流电，经过升压斩波，提高直流母线电压，为高压电池组充电。所述的接入220VAC单向交流电也可实现对车载高压电池组的小功率慢速充电。当电动汽车在驱动模式下，可实现对双逆变桥A和B的协调控制。当电动汽车以中低速运行于小坡度路面时，所需要的有功功率较小，可以只控制一路逆变桥工作。当电动汽车加速、爬坡时，电机需输出大转矩，此时通过协同控制上下桥臂两路PWM脉冲，使电动汽车在较短时间内获得两倍的大转矩，快速加速至给定速度。为防止电池组过度放电，可将一路逆变桥作为可调无功功率的补偿装置，并根据实际运行工况的要求来调整两逆变桥输出功率，优化电能分配，提高电动汽车的高功率密度。本技术在电动汽车充电模式下，如图1所示，当220/380V充电接口的旋转开关闭合时，可以看出电网交流电从永磁同步电机的各相绕组的中间抽头处流入，此时各相绕组流过的是大小相等、方向相反的电流，因此各相绕组受到大小相等、方向相反的电磁力，故转子静止。每相绕组等效作为两个并联的滤波电感使用，减少了一体化装置的面积，还具有节约成本等优点。220/380V充电模块的旋转开关闭合时，三相交流电通过永磁同步电机，永磁同步电机连接交叉并联的逆变桥A和逆变桥B，进入三相PWM整流工作状态，将380VAC整流为对应的直流电，直流电采用直流斩波技术，经过双向DC/DC变化模块为高压电池组充电。两个三相桥式整流电路构成的二重叠加电路，载波三角波的移相角α＝2π/2＝180°。逆变桥A的三角载波移相角α＝0°，逆变桥B的三角载波移相角α＝180°。逆变桥A和B的三角载波幅值相同，并用相同的三相正弦波进行调制。控制单元通过使两套三相PWM整流器信号错开180°，减小输入电流谐波，降低谐波失真，提高效率。如图2，该一体化装置也可以使用单相交流电为蓄电池充电。V13、V′13桥臂和V23、V′23桥臂的引脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车驱动充电一体化装置，其特征在于,包括高压电池组模块、双向DC/DC变换模块、逆变桥A模块、逆变桥B模块、控制单元模块、220/380V充电模块和电机，高压电池组模块连接双向DC/DC变换模块，双向DC/DC变换模块连接逆变桥A模块和逆变桥B模块，逆变桥A模块和逆变桥B模块连接电机的三相绕组，三线绕组的中点连接220/380V充电模块，控制单元连接双向DC/DC变换模块、逆变桥A模块和逆变桥B模块。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车驱动充电一体化装置，其特征在于,包括高压电池组模块、双向DC/DC变换模块、逆变桥A模块、逆变桥B模块、控制单元模块、220/380V充电模块和电机，高压电池组模块连接双向DC/DC变换模块，双向DC/DC变换模块连接逆变桥A模块和逆变桥B模块，逆变桥A模块和逆变桥B模块连接电机的三相绕组，三线绕组的中点连接220/380V充电模块，控制单元连接双向DC/DC变换模块、逆变桥A模块和逆变桥B模块。2.根据权利要求1所述的电动汽车驱动充电一体化装置，其特征在于,所述电机采用永磁同步电机。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭兴众，王鹏，高文根，刘浩浩，窦仁帆，劳永春，闫肖梅，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34