电动汽车能量传输系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电动汽车能量传输系统，包括车载端系统和非车载端系统，其中：车载端系统包括依次连接的第一插头、第一双向功率变换阵列、双向升降压模组和电池模组，以及与所述非车载端系统能量耦合的第一感应功率模块，所述第一感应功率模块包括第一感应整流/逆变模组和第一磁能线圈模块，一车载端控制器对所述车载端系统中各个部分的能量传递进行采样和控制；所述非车载端系统包括依次连接的第二插头和第二双向功率变换阵列，以及与所述车载端系统能量耦合的第二感应功率模块，所述第二感应功率模块包括第二感应整流/逆变模组和第二磁能线圈模块，一非车载端控制器对所述非车载端系统中各个部分的能量传递进行采样和控制。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车能量传输系统
本专利技术涉及电动汽车
，特别涉及一种电动汽车能量传输系统。
技术介绍
随着电动汽车技术的迅猛发展，三电技术渐近成熟，电动汽车充电系统变为研究热点，其主要用于给车辆提供电能，按充电速度可以分为快充(直流充电)和慢充(交流充电)，按能量传输方式可分为传导式(有线)充电和感应式(无线)充电，目前本领域现有充电解决方案主要存在以下不足：(1)同时兼容传导式能量变换系统和感应式能量变换系统，对应于为电动汽车动力电池补充电能应用场合，即可实现传导式和感应式充电，但越来越迫切要求亦可实现传导式和感应式逆变。(2)感应式充电系统中，线圈结构多样，车载端和非车载端的线圈结构不同，导致耦合程度不同，引起互操作性问题，非车载端的线圈结构应能兼容车载端不同线圈结构，保证二者的正常耦合。(3)越来越迫切要求同时兼容低功率电能变换(对应于小于6.6kW充电或逆变应用场合)和高功率电能变换(对应于大于6.6kW且小于40kW充电或逆变应用场合)，以实现电动汽车电能变换系统输出能量可配置，既根据用户需求进行模块化管理。但上述两点尚未有很好的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动汽车能量传输系统，以解决现有的电动汽车能量传输系统不能实现传导式和感应式逆变的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电动汽车能量传输系统，所述电动汽车能量传输系统包括车载端系统和非车载端系统，其中：所述车载端系统包括依次连接的第一插头、第一双向功率变换阵列、双向升降压模组和电池模组，以及与所述非车载端系统能量耦合的第一感应功率模块，所述第一感应功率模块包括第一感应整流/逆变模组和第一磁能线圈模块，一车载端控制器对所述车载端系统中各个部分的能量传递进行采样和控制；所述非车载端系统包括依次连接的第二插头和第二双向功率变换阵列，以及与所述车载端系统能量耦合的第二感应功率模块，所述第二感应功率模块包括第二感应整流/逆变模组和第二磁能线圈模块，一非车载端控制器对所述非车载端系统中各个部分的能量传递进行采样和控制。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所述第一感应整流/逆变模组包括多个并联的第一单相桥整流/逆变模块，第一磁能线圈模块包括多个磁能线圈，每个所述第一单相桥整流/逆变模块的直流侧连接在所述双向升降压模组和电池模组之间，每个所述第一单相桥整流/逆变模块的交流侧连接一个所述磁能线圈；所述第二感应整流/逆变模组包括多个并联的第二单相桥整流/逆变模块，第二磁能线圈模块包括多个磁能线圈，每个所述第一单相桥整流/逆变模块的直流侧连接所述第二双向功率变换阵列的输出端，每个所述第二单相桥整流/逆变模块的交流侧连接一个所述磁能线圈。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所述第一感应整流/逆变模组包括一个第一三相桥整流/逆变模块，第一磁能线圈模块包括两个磁能线圈，所述第一三相桥整流/逆变模块的直流侧连接在所述双向升降压模组和电池模组之间，所述第一三相桥整流/逆变模块的交流侧连接两个所述磁能线圈；所述第二感应整流/逆变模组包括一个第二三相桥整流/逆变模块，第二磁能线圈模块包括两个磁能线圈，所述第一三相桥整流/逆变模块的直流侧连接所述第二双向功率变换阵列的输出端，所述第二三相桥整流/逆变模块的交流侧连接两个所述磁能线圈。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所述第一感应整流/逆变模组包括一个第一四相桥整流/逆变模块，第一磁能线圈模块包括三个磁能线圈，所述第一四相桥整流/逆变模块的直流侧连接在所述双向升降压模组和电池模组之间，所述第一四相桥整流/逆变模块的交流侧连接三个所述磁能线圈；所述第二感应整流/逆变模组包括一个第二四相桥整流/逆变模块，第二磁能线圈模块包括三个磁能线圈，所述第一四相桥整流/逆变模块的直流侧连接所述第二双向功率变换阵列的输出端，所述第二四相桥整流/逆变模块的交流侧连接三个所述磁能线圈。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，第一磁能线圈模块中的磁能线圈与第二磁能线圈模块中的磁能线圈耦合。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所述第一感应整流/逆变模组与第一磁能线圈模块之间连接有多个电容，所述第二感应整流/逆变模组与第二磁能线圈模块之间连接有多个电容。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所述第一感应整流/逆变模组与第一磁能线圈模块之间连接有多个电感，且第一磁能线圈模块的每个磁能线圈的两端并联一电容，所述第二感应整流/逆变模组与第二磁能线圈模块之间连接有多个电感，且第二磁能线圈模块的每个磁能线圈的两端并联一电容。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所传递的能量依次经过第一双向功率变换阵列、双向升降压模组和电池模组或依次相反；或所传递的能量依次经过第二双向功率变换阵列、第二感应整流/逆变模块、第二磁能线圈模块、第一磁能线圈模块、第一感应整流/逆变模块和电池模块或依次相反。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所述双向升降压模组包括多个双向升降压模块，每个所述双向升降压模块包括依次连接的升降压整流/逆变模块、谐振电路、变压器模块、升降压整流/逆变模块和滤波模块，所述滤波模块的输出端连接所述电池模组的输入端。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所述第一双向功率变换阵列和所述第二双向功率变换阵列均包括多个双向功率变换模组，多个所述双向功率变换模组的直流侧均并联一电容，其中：每个所述双向功率变换模组包括：抗电磁干扰模块和功率整流/逆变模块。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所述功率变换模组的数量为3个，3个所述功率变换模组分别对应三相交流电网中的A相、B相和C相。可选的，在所述的电动汽车能量传输系统中，所述第一双向功率变换阵列和所述第二双向功率变换阵列均包括一个其直流侧并联一电容的双向三相桥功率变换模组。在本专利技术提供的电动汽车能量传输系统中，通过车载端系统的第一双向功率变换阵列、双向升降压模组和第一感应整流/逆变模组，非车载端系统的第二双向功率变换阵列和第二感应整流/逆变模组，车载端和非车载端系统之间每个能量变换模块都具有逆变和整流的功能，车载端系统和非车载端系统之间传递的能量可进行传导式充电、可进行感应式充电的同时，也可以进行传导式逆变和感应式逆变，实现了兼容传导式充电、感应式充电两种充电方式，以及传导式逆变、感应式逆变两种逆变方式，并可根据实际情况对四者集成方式进行配置。传导式系统和感应式系统可各自独立工作，亦可共同工作为动力电池提供能量。进一步的，感应式充电系统可采用多相桥加多线圈结构，且车载端系统和非车载端系统的结构相匹配，非车载端系统匹配车载端线圈不同结构应用，满足互操作性要求，同时增加了车载端线圈的水平错位容忍度。进一步的，系统可进行功率模块化配置，3个所述双向功率变换模组分别对应三相交流电网中的A相、B相和C相，可根据功率需求来配置不同的相数，输入输出功率范围为3.3kW至40kW。附图说明图1是本专利技术一实施例中的电动汽车能量传输系统示意图；图2(a)～图2(d)是本专利技术另一实施例中的第一/第二感应功率模块示意图；图3是本专利技术另一实施例中的双向升降压模组示意图；图4(a)～图4(b)是本专利技术另一实施例中的第一/第二双向功率变换阵列示意图；图中所示：10-车载端系统；11-第一插头；12-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车能量传输系统，其特征在于，所述电动汽车能量传输系统包括车载端系统和非车载端系统，其中：所述车载端系统包括依次连接的第一插头、第一双向功率变换阵列、双向升降压模组和电池模组，以及与所述非车载端系统能量耦合的第一感应功率模块，所述第一感应功率模块包括第一感应整流/逆变模组和第一磁能线圈模块，一车载端控制器对所述车载端系统中各个部分的能量传递进行采样和控制；所述非车载端系统包括依次连接的第二插头和第二双向功率变换阵列，以及与所述车载端系统能量耦合的第二感应功率模块，所述第二感应功率模块包括第二感应整流/逆变模组和第二磁能线圈模块，一非车载端控制器对所述非车载端系统中各个部分的能量传递进行采样和控制。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车能量传输系统，其特征在于，所述电动汽车能量传输系统包括车载端系统和非车载端系统，其中：所述车载端系统包括依次连接的第一插头、第一双向功率变换阵列、双向升降压模组和电池模组，以及与所述非车载端系统能量耦合的第一感应功率模块，所述第一感应功率模块包括第一感应整流/逆变模组和第一磁能线圈模块，一车载端控制器对所述车载端系统中各个部分的能量传递进行采样和控制；所述非车载端系统包括依次连接的第二插头和第二双向功率变换阵列，以及与所述车载端系统能量耦合的第二感应功率模块，所述第二感应功率模块包括第二感应整流/逆变模组和第二磁能线圈模块，一非车载端控制器对所述非车载端系统中各个部分的能量传递进行采样和控制。2.如权利要求1所述的电动汽车能量传输系统，其特征在于，所述第一感应整流/逆变模组包括多个并联的第一单相桥整流/逆变模块，第一磁能线圈模块包括多个磁能线圈，每个所述第一单相桥整流/逆变模块的直流侧连接在所述双向升降压模组和电池模组之间，每个所述第一单相桥整流/逆变模块的交流侧连接一个所述磁能线圈；所述第二感应整流/逆变模组包括多个并联的第二单相桥整流/逆变模块，第二磁能线圈模块包括多个磁能线圈，每个所述第一单相桥整流/逆变模块的直流侧连接所述第二双向功率变换阵列的输出端，每个所述第二单相桥整流/逆变模块的交流侧连接一个所述磁能线圈。3.如权利要求1所述的电动汽车能量传输系统，其特征在于，所述第一感应整流/逆变模组包括一个第一三相桥整流/逆变模块，第一磁能线圈模块包括两个磁能线圈，所述第一三相桥整流/逆变模块的直流侧连接在所述双向升降压模组和电池模组之间，所述第一三相桥整流/逆变模块的交流侧连接两个所述磁能线圈；所述第二感应整流/逆变模组包括一个第二三相桥整流/逆变模块，第二磁能线圈模块包括两个磁能线圈，所述第一三相桥整流/逆变模块的直流侧连接所述第二双向功率变换阵列的输出端，所述第二三相桥整流/逆变模块的交流侧连接两个所述磁能线圈。4.如权利要求1所述的电动汽车能量传输系统，其特征在于，所述第一感应整流/逆变模组包括一个第一四相桥整流/逆变模块，第一磁能线圈模块包括三个磁能线圈，所述第一四相桥整流/逆变模块的直流侧连接在所述双向升降压模组和电池模组之间，所述第一四相桥整流/逆变模块的交流侧连接三个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振世，徐玮，卢万成，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31