一种电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路制造技术

本发明专利技术提供了一种电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路，利用电动汽车内部现有的电路及辅助器件，包括两电机定子绕组，两电机逆变电路，冷却、机械装置等，再加入定子绕组分接抽头，通过接触器的开关控制，改变电路中电感值，以适应充电功率；其中，由含分接抽头的整流侧电机定子绕组与所述第五组接触器构成可变电感组合1，由含分接抽头的直直变换侧电机定子绕组与所述第六组接触器构成可变电感组合2；此外，还需要添加用于切换充放电的接触器；该电路提高了电动汽车内部电路的集成度，减小了成本，增大了内部可利用的空间，增加了使用者的舒适度。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路
本专利技术涉及一种电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路，该电路用于为电动汽车的储能设备充电，同时兼顾储能设备为电机供电。
技术介绍
电动汽车内的充电器作为电动汽车电池快速灵活充电以及推动电动汽车技术进步及其市场推广的关键部件之一，它的成本、体积、重量以及性能成为其开发的关键及制约因素。根据充电电路与电机驱动电路的关系，当前车内充电机分为独立式和集成式。独立式充电装置是完全独立的充电装置，由外部交流3相或单相供电输入，充电器将其转化为符合电池充电标准的直流，完成充电功能；集成式充电装置是在已有驱动电机逆变器基础上增加额外的接触器和电力电子模块(如开关器件，驱动电路，处理器及其外围电路等)实现充电功能，部分地降低了成本、体积及重量，交流输入条件与直流输出规格与独立式充电装置类似。有些车载集成式充放电电路采用外加电感线圈的方式，构成充放电电路，为了提高电路的集成度，可以采用电机定子绕组作为充电电路的电感，但是该绕组的电感值较大，不利于使用，需要考虑一些办法减小该电感值，以适应于充电的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路，利用定子绕组提高车载电路的集成度，同时解决绕组电感值对充电功率的适应性问题。为了达到上述目的，本专利技术实施例提供一种电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路，包括：①含分接抽头的整流侧电机定子绕组和与其连接的逆变电路；②含分接抽头的直直变换侧电机定子绕组和与其连接的逆变电路；③整流侧电机逆变器与直直变换侧电机逆变器之间的解耦电容；④充电接口，如三相交流充电接口，单相交流充电接口；⑤车内储能设备，如：超级电容、蓄电池、飞轮储能、空气压缩储能等。其中，所述整流侧电机，是指充电时用于整流的三相桥连接的电机；所述直直变换侧电机，是指充电时用于直直变换(DC/DC)的三相桥连接的电机；这两个电机不局限于驱动电机，也可为空调压缩机，或者满足该电路条件的电动汽车上的其他电机。其中，所述车载式充电功率自适应的充放电电路还包括：第一组接触器，连接于所述整流侧电机定子绕组，用于切断或导通所述交流电源接口；第二组接触器，连接于所述整流侧电机定子绕组，用于切断或导通所述驱动电机定子绕组的星形连接；第三组接触器，连接于储能设备正极，用于切断或导通储能设备与所述电机逆变器的连接，切换充电与放电状态下的电路连接；第四组接触器，连接于所述直直变换侧电机绕组中性点，用于实现充电时的三路并联Buck变换或者三路交错Buck变换；第五组接触器，连接于所述整流侧电机定子绕组的分接抽头，用于充电时调整整流侧电路电感值；第六组接触器，连接于所述直直变换侧电机定子绕组的分接抽头，用于充电时调整直直变换侧电路电感值；所述解耦电容连接于所述整流侧电机逆变器与所述直直变换侧电机逆变器之间，用于稳压。其中，所述含分接抽头的整流侧电机定子绕组与所述第五组接触器构成可变电感组合1，通过接触器的开关控制，可以改变电感值，用于适应不同的充电功率。同理，所述含分接抽头的直直变换侧电机定子绕组与所述第六组接触器构成可变电感组合2。其中，所述可变电感组合1中的接触器开关状态，取决于使用者或者设计者的充电功率设定值；当需要大功率时，通过设置接触器的开关状态，使得所述可变电感组合1的总电感值减小；反之，则增大。所述可变电感组合2中的接触器开关状态，取决于使用者或者设计者的充电功率设定值；当需要大功率时，通过设置接触器的开关状态，使得所述可变电感组合2的总电感值减小；反之，则增大。其中，所述电机定子绕组的抽头，是一个适应于充电功率的固定分接抽头，还可以是由电机定子绕组引出的多个抽头。进一步地，在实施例中，所述可变电感组合1和所述整流侧电机逆变器电路构成升压整流电路，实现电感线圈与功率自动匹配、PWM整流功能、电压升压功能以及输入电流的主动功率校正功能。进一步地，在实施例中，所述可变电感组合2与所述直直变换侧电机逆变器电路构成三路Buck电路，实现基于三路并联Buck电路的功率自适应直直变换。进一步地，在实施例中，所述可变电感组合1连接于外部交流电源接口，其包括三个分别串联在每相中的整流侧电机定子绕组以及并联于三相的电感线圈1，当所述交流电源接口接入三相交流时，三相交流电通过所述可变电感组合1以及所述整流侧电机逆变器的开关器件进行PWM整流。进一步地，在实施例中，所述可变电感组合1连接于外部交流电源接口，其包括三个分别串联在每相中的整流侧电机定子绕组以及并联于三相的电感线圈1，当所述交流电源接口接入单相交流时，单相交流电通过所述可变电感组合1中对应的线圈以及所述整流侧电机逆变器中对应的开关器件进行PWM整流。进一步地，在实施例中，电动汽车处于行驶模式时(电动汽车行驶或驱动电机处于运转或待运转状态)，所述第一、四、五、六组接触器断开，所述第二、三组接触器闭合，此时所述电机均处于可被驱动状态(满足电动汽车行驶的同时空调正常运行)；电动汽车处于充电时，所述第二、三组接触器断开，所述第一、四组接触器闭合，根据用户的充电功率需求，设定所述第五组接触器与所述第六组接触器的开关状态。本专利技术实施例的电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路，提出了一种采用分接抽头的车载集成式充放电电路，即在当前车载集成式充电电路的基础上，利用电机定子绕组作为电感，再加入定子绕组分接抽头，通过接触器的开关控制，改变电路中电感值，可以适应储能设备的充电要求，同时提高了电动汽车内部电路的集成度，减小了成本，增大了内部可利用的空间，增加了使用者的舒适度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一种实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路示意图。图2为本专利技术实施例的电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路的三相交流充电等效电路。图3为本专利技术实施例的电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路的单相交流充电等效电路。图4为本专利技术实施例的电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路的放电等效电路。图5为电机定子绕组固定分接抽头示意图。图6为电机定子绕组多个分接抽头示意图。附图中所列部件列表如下所示：01：单相电源接口；02：三相电源接口；11：第一组接触器；12：第二组接触器；13：第三组接触器；14：第四组接触器；15：第五组接触器；16：第六组接触器；21：整流侧电机；22：直直变换侧电机；31：耦合电容；41：整流侧电机逆变电路；42：整流侧电机逆变电路；51：储能设备；具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术主要由共享电路，辅助器件，附加器件，以及接触器等组成：共享电路：(1)整流侧电机逆变器，包括开关器件(IGBT或2OSFE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路，其特征在于，所述电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路包括：由含分接抽头的整流侧电机定子绕组与第五组接触器构成的可变电感组合1，由含分接抽头的直直变换侧电机定子绕组与所述第六组接触器构成的可变电感组合2，两个电机逆变电路以及相应的控制电路，介于两电机逆变电路中间的耦合电容，储能设备，交流充电接口；其中，所述电机定子绕组的抽头，是一个适应于充电功率的固定分接抽头，也可以是由电机定子绕组引出的多个抽头。其中，所述整流侧电机，是指充电时用于整流的三相桥连接的电机；所述直直变换侧电机，是指充电时用于直直变换(DC/DC)的三相桥连接的电机；这两个电机不局限于驱动电机，也可为空调压缩机，或者满足该电路条件的电动汽车上的其他电机；其中，所述电动汽车车载式充电功率自适应的充放电电路还包括：第一组接触器，连接于所述整流侧电机定子绕组，用于切断或导通所述交流电源接口；第二组接触器，连接于所述整流侧电机定子绕组，用于切断或导通所述驱动电机定子绕组的星形连接；第三组接触器，连接于所述储能设备正极，用于切断或导通所述储能设备与所述电机逆变器的连接，切换充电与放电状态下的电路连接；第四组接触器，连接于所述直直变换侧电机绕组中性点，用于实现充电时的三路并联Buck变换或者三路交错Buck变换；第五组接触器，连接于所述整流侧电机定子绕组的分接抽头，用于充电时调整整流侧电路电感值；第六组接触器，连接于所述直直变换侧电机定子绕组的分接抽头，用于充电时调整直直变换侧电路电感值。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路，其特征在于，所述电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路包括：由含分接抽头的整流侧电机定子绕组与第五组接触器构成的可变电感组合1，由含分接抽头的直直变换侧电机定子绕组与所述第六组接触器构成的可变电感组合2，两个电机逆变电路以及相应的控制电路，介于两电机逆变电路中间的耦合电容，储能设备，交流充电接口；其中，所述电机定子绕组的抽头，是一个适应于充电功率的固定分接抽头，也可以是由电机定子绕组引出的多个抽头。其中，所述整流侧电机，是指充电时用于整流的三相桥连接的电机；所述直直变换侧电机，是指充电时用于直直变换(DC/DC)的三相桥连接的电机；这两个电机不局限于驱动电机，也可为空调压缩机，或者满足该电路条件的电动汽车上的其他电机；其中，所述电动汽车车载式充电功率自适应的充放电电路还包括：第一组接触器，连接于所述整流侧电机定子绕组，用于切断或导通所述交流电源接口；第二组接触器，连接于所述整流侧电机定子绕组，用于切断或导通所述驱动电机定子绕组的星形连接；第三组接触器，连接于所述储能设备正极，用于切断或导通所述储能设备与所述电机逆变器的连接，切换充电与放电状态下的电路连接；第四组接触器，连接于所述直直变换侧电机绕组中性点，用于实现充电时的三路并联Buck变换或者三路交错Buck变换；第五组接触器，连接于所述整流侧电机定子绕组的分接抽头，用于充电时调整整流侧电路电感值；第六组接触器，连接于所述直直变换侧电机定子绕组的分接抽头，用于充电时调整直直变换侧电路电感值。2.根据权利要求1所述的电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路，其特征在于，所述可变电感组合1中的接触器开关状态，取决于使用者或者设计者的充电功率设定值；当需要大功率时，通过设置接触器的开关状态，使得所述可变电感组合1的总电感值减小；反之，则增大。3.根据权利要求1所述的电动汽车采用分接抽头的车载集成式充放电电路，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹忠东，杨啸天，黄永章，廖斌，肖仕武，刘虹，
申请(专利权)人：华北电力大学，北京科力源能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11