一种电动汽车驱动充放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放电一体化装置，包括蓄电池、半功率双向DC/DC模块、逆变器、永磁同步电机和双向开关；蓄电池连接半功率双向DC/DC模块，半功率双向DC/DC模块连接逆变器，逆变器与电机之间连接有双向开关，充电时，逆变器通过双向开关与220V/380V电源连接，逆变器进入整流工作状态，放电时，逆变器通过双向开关与永磁同步电机连接，逆变器进入逆变器工作状态，实现对车载电池的小功率与大功率充电，以及蓄电池与电网的能量反馈。

An electric vehicle driving charge and discharge integrated device

The utility model discloses an electric vehicle driving charge and discharging integration device, which includes battery, half power bidirectional DC/DC module, inverter, permanent magnet synchronous motor and two-way switch, the battery is connected with half power bidirectional DC/DC module, half power bidirectional DC/DC module connects the inverter, and the connection between the inverter and the motor is bidirectional. When the switch is charged, the inverter connects with the 220V/380V power supply through a two-way switch, and the inverter enters the working state of the rectifier. When the inverter is discharged, the inverter is connected with the permanent magnet synchronous motor through a two-way switch. The inverter enters the inverter working state and realizes the small power and high power charge to the vehicle battery, as well as the battery and the grid. Energy feedback.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车驱动充放电一体化装置
本技术属于新能源汽车领域，具体涉及一种电动汽车驱动充放电一体化装置。
技术介绍
目前，能源危机和环境污染日趋严重，电动汽车作为新型的代步工具，可以实现“零排放”，并且电动汽车具有结构简单、能量利用率高、噪声小的特点，在今后的汽车发展中将会占主导地位。由于使用电机驱动更加便于实现信息与线控的集合，并且充电技术的创新又关系到纯电动汽车充放电性能的好坏和能源的再生利用，因此，电机驱动技术和充电技术是目前研究的热点。为了满足电池充电的要求，车辆上要求装车载充电机(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。
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放电一体化装置，主要利用半功率双向DC/DC模块与逆变器设计集成电路，实现电动汽车的充放电以及电机驱动一体化设计，节约车体空间。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放电一体化装置，包括蓄电池、半功率双向DC/DC模块、逆变器、电机、控制模块、220/380V充电模块、继电器、电量检测电路和双向开关，所述蓄电池连接半功率双向DC/DC模块，半功率双向DC/DC模块连接逆变器，逆变器通过开关与220/380V充电模块或电机连接，控制模块分别与半功率双向DC/DC模块和逆变器连接；所述双向开关包括第一滑轨、第二滑轨、第一触点、第二触点、第三触点、第四触点和导体件，导体件可沿第一滑轨滑动和第二滑轨滑动，第一滑轨上设有第一触点与第三触点，第一触点和第三触点均通过导线连接到逆变器上，第二滑轨上设有第二触点和第四触点，第二触点连接电机，第四触点连接220V/380V充电模块；所述电量检测电路包括限流电阻R1、指示灯D1、运算放大器U1、指示灯D1、电阻R3、电阻R4以及稳压管D2，所述运算放大器U1同相输入端和反相输端入分别输入蓄电池的采样电压和基准电压，运算放大器U1的输出端依次通过指示灯D1、第一限流电阻R1连接至负极接入端，电阻R3和电阻R4两端的采样电压为提供给所述运算放大器U1的同相输入，稳压管D2的阴极与运算放大器U1的反相输入端连接。所述半功率双向DC/DC模块为半功率双向升压DC/DC模块。所述一体化装置逆变器中的逆变桥与半功率双向DC/DC模块变换器之间并联有两个提高充电速度以及电机输出功率的电容。所述电机为永磁同步电机。所述导体件为条形导电滑块。所述第一滑轨与第二滑轨均为绝缘滑轨。所述电量检测电路包括电阻和发光二极管，所述电阻与该发光二极管串联在蓄电池两端。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、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。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是本技术具体实施方式一的一体化装置充放电结构框图。图2是本技术的具体实施方式一的一体化装置充放电电路图。图3是本技术的具体实施方式二的一体化装置充放电电路图。图4是本技术的具体实施方式的一体化装置电量检测电路图。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。本技术提供一种电动汽车驱动充放电一体化装置，包括蓄电池、半功率双向DC/DC模块、逆变器、电机、控制模块、220/380V充电模块、继电器、电量检测电路和双向开关，所述蓄电池连接半功率双向DC/DC模块，半功率双向DC/DC模块连接逆变器，逆变器通过开关与220/380V充电模块或电机连接，控制模块均与半功率双向DC/DC模块和逆变器连接。本技术提供的可以节省电动汽车车载空间，还能节约成本。在充电的过程中既可以实现220V家用小功率充电，也可实现380V大功率充电。实施例一：本技术的驱动充放电一体化装置，包括蓄电池、半功率双向DC/DC模块、逆变器、控制模块、220V/380V充电模块和电机，蓄电池连接半功率双向DC/DC模块，半功率双向DC/DC模块连接逆变器，逆变器与电机之间连接有双向开关S1、S2和S3，S1、S2和S3为机械联动结构，驱动时开关打到驱动模式，充电时开关打到与驱动相反的位置。充电时逆变器通过双向开关与220V/380V电源相连，220V/380V电源连接一个与地相连的开关。控制模块采用TMS329F8335单片机连接着半功率双向DC/DC模块和逆变器，所述控制模块采用TMS329F8335单片机，控制模块使逆变器和半功率双向DC/DC模块变换器的PWM信号错开180°，所述逆变桥模块和半功率双向DC/DC模块变换器之间并联两个电容，能大幅度提高充电的速度以及电机的输出功率，满足在各种工况下电机输出大转矩的要求。驱动电机选择永磁同步电机，电动汽车行驶在城市大都以中低速运行起停的次数比较频繁，在这种工况下采用永磁同步电机效率更高。半功率双向DC/DC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求进行改变，实现能量双向流动。半功率双向DC/DC模块具有功率器件少，能量高等优点。电路中接入380V的三相交流电可以实现对蓄电池的大功率快速充电。三相交流电通过永磁同步电机，永磁同步电机连接逆变器，进入三相PWM整流工作状态，将380V交流电整流为直流电，经过升压斩波，为蓄电池充电。所述的接入220V交流电也可实现对车载蓄电池小功率充电。当电动汽车在驱动模式下，可实现对半功率双向DC/DC模块变换器和逆变器的控制。当电动汽车处于低速运行时，所需的有功功率较小，此时蓄电池放电一部分用于电机驱动，一部分用于给电容充电。当电动汽车处于高速或爬坡时，需要电机输出大转矩，所需的有功功率较大，此时通过控制半功率双向DC/DC模块的也处在放电模式供电机驱动。使电动汽车在较短的时间开关功率管使蓄电池处在放电状态，同时，电容里获得较大的转矩从而汽车加速。此过程结束后汽车匀速运行，由蓄电池提供能量。本技术在电动汽车充电模式下，如图1所示，当220V/380V充电接口闭合，电流通过整流模块后，进入半功率双向DC/DC模块，最后达到给蓄电池充电目的。考虑到电感电流在功率传输时会有较大的文波，所以采用三项三重拓扑结构，这种拓扑结构采用并联移相控制方式，每相相位差为120°，减少文波以及电流谐波，提高效率。如图2，该半功率升压一体化装置可以实现220V/380V充电的优势，进行半功率升压装置与逆变器的集成设计，实现电机全转速范围内半功率双向DC/DC模块与逆变器最优调制比动态控制，以此最大限度的提高电机驱动系统效率，同时实现永磁电机高速自由旋转的目的。该逆变桥模块与其PWM整流器能够实现能量的双向流动，即充电时实现整流功能，放电时实现逆变器功能。半功率双向DC/DC模块与双向PWM整流器可以通过互锁装置联合闭锁，可以达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车驱动充放电一体化装置，其特征在于，包括蓄电池、半功率双向DC/DC模块、逆变器、电机、控制模块、220/380V充电模块、继电器、电量检测电路和双向开关，所述蓄电池连接半功率双向DC/DC模块，半功率双向DC/DC模块连接逆变器，逆变器通过双向开关与220/380V充电模块或电机连接，控制模块分别与半功率双向DC/DC模块和逆变器连接；所述双向开关包括第一滑轨、第二滑轨、第一触点(2)、第二触点(3)、第三触点(4)、第四触点(5)和导体件(6)，导体件可沿第一滑轨滑动和第二滑轨滑动，第一滑轨上设有第一触点(2)与第二触点(3)，第一触点(2)和第二触点(3)均通过导线连接到逆变器上，第二滑轨上设有第三触点(4)和第四触点(5)，第三触点(4)连接电机，第四触点(5)连接220V/380V充电模块，继电器设置在第一滑轨和第二滑轨中间，可吸合导体件，继电器电连接至控制模块；所述电量检测电路包括限流电阻R1、指示灯D1、运算放大器U1、电阻R3、电阻R4以及稳压管D2，所述运算放大器U1同相输入端和反相输端入分别输入蓄电池的采样电压和基准电压，运算放大器U1的输出端依次通过指示灯D1、第一限流电阻R1连接至蓄电池负极接入端，电阻R3和电阻R4的中节点连接至运算放大器U1的同相输入，稳压管D2的阴极与运算放大器U1的反相输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车驱动充放电一体化装置，其特征在于，包括蓄电池、半功率双向DC/DC模块、逆变器、电机、控制模块、220/380V充电模块、继电器、电量检测电路和双向开关，所述蓄电池连接半功率双向DC/DC模块，半功率双向DC/DC模块连接逆变器，逆变器通过双向开关与220/380V充电模块或电机连接，控制模块分别与半功率双向DC/DC模块和逆变器连接；所述双向开关包括第一滑轨、第二滑轨、第一触点(2)、第二触点(3)、第三触点(4)、第四触点(5)和导体件(6)，导体件可沿第一滑轨滑动和第二滑轨滑动，第一滑轨上设有第一触点(2)与第二触点(3)，第一触点(2)和第二触点(3)均通过导线连接到逆变器上，第二滑轨上设有第三触点(4)和第四触点(5)，第三触点(4)连接电机，第四触点(5)连接220V/380V充电模块，继电器设置在第一滑轨和第二滑轨中间，可吸合导体件，继电器电连接至控制模块；所述电量检测电路包括限流电阻R1、指示灯D1、运算放大器U1、电阻R3、电阻R4以及稳压管D2，所述运算放大器U1同相输入...

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