电动车辆充电和牵引系统技术方案

一种电动车辆充电和牵引系统包括：逆变器，具有被配置成接收DC电力的输入端子和被配置成提供AC电力的输出端子；第一电机，耦接所述逆变器的所述输出端子；第二电机，耦接所述第一电机；转换器，具有耦接所述第二电机的AC端子和耦接可再充电DC电源单元的正DC端子和负DC端子；以及切换机构，被配置成控制所述逆变器的所述输入端子与多个DC电源中的至多一个的耦接或解除耦接。

Charging and Traction System for Electric Vehicles

【技术实现步骤摘要】
电动车辆充电和牵引系统相关申请本申请涉及于2017年9月27日提交的名称为“MethodofOperatingAnElectricVehicleChargingandTractionSystem(对电动车辆充电和牵引系统进行操作的方法)”的美国专利申请号15717679(代理人案卷号118998-5001-US)，所述美国专利申请通过引用以其全文接合在此。
所公开的实施例总体上涉及电动车辆充电和牵引系统，包括但不限于用于诸如客运、商用、和专用电动车辆等电动车辆的车载组合充电和牵引系统以及相关联操作方法。
技术介绍
电动车辆变得越来越普遍，占据市场中车辆的比例越来越大。然而，电动车辆充电站的可用性(或其缺乏)以及可以对电动车辆进行充电的有限速度妨碍了对电动车辆的更广泛使用。一般地，使用两种类型的电动车辆充电站(有时称为导电充电系统或电动车辆供电设备(EVSE))：基于交流电的充电站(ACEVSE)以及基于直流电的充电站(DCEVSE)。由于安装在电动车辆中或上的车载系统需要将来自电气网或电网的AC电力转换为对车辆的DC储能单元进行充电所需的DC电力，因此使用ACEVSE通常提供更有限的充电能力，比如更慢的充电速度。使用DCEVSE通常提供比ACEVSE更大的充电能力，比如更大的功率传输和更快的充电速度。此外，直接向车辆辆提供DC电力而不是AC电力消除了对车载AC-DC转换系统的需要。然而，实施DCEVSE的成本显著高于实施ACEVSE的成本，这成为限制DCEVSE的可用性的一种因素。因此，需要一种能够实现高功率传输的低成本、车载充电系统。用于降低充电系统的成本的一种方式是减少所需部件的数量，和/或通过合并用于多种目的的部件。此外，在一些情况下，有待安装在普通乘用车上的充电系统的设计受到比如尺寸限制、重量限制以及车辆排放标准等约束。另一方面，比如用于商用或建筑环境的专用车辆等一些电动车辆较大，并且可以承受尺寸更大并且重量更重的车载充电系统，并且可能不受相同排放限制。因此，本文提供了用于包括专用电动车辆等电动车辆的低成本、车载组合充电和牵引系统的系统和方法。这种系统和方法可以补充或替代用于电动车辆充电的常规方法。
技术实现思路
本文所公开的系统和方法减少或消除了上述缺陷以及与电动车辆充电系统相关联的其他问题。所附权利要求书的范围内的系统、方法和装置的各个实施例各自具有若干方面，其中没有单一一个唯一地负责本文所描述的属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，在考虑本公开之后、并且特别是在考虑名称为“具体实施方式”的部分之后，将理解的是，如何使用各个实施例的各方面来提供具有组合充电和牵引能力的改善的车载电动车辆充电系统。根据一些实施例，电动车辆充电和驱动系统包括：逆变器，具有被配置成接收DC电力的输入端子，并且具有被配置成提供AC电力的输出端子；第一电机，耦接所述第一逆变器的所述输出端子；第二电机，耦接所述第一电机；转换器，具有耦接所述第二电机的一个或多个AC端子，并且具有耦接可再充电DC电源单元的正DC端子和负DC端子；以及切换机构，被配置成控制所述第一逆变器的所述输入端子与多个DC电源中的至多一个耦接或解除耦接。所述多个DC电源包括所述可再充电DC电源单元。在一些实施例中，当所述逆变器的所述输入端子经由所述切换机构耦接(多个DC电源中)不同于可再充电DC电源单元的DC电源时，所述系统被配置成在第一操作模式下进行操作。在所述第一操作模式下：所述逆变器被配置成从所述DC电源接收DC电力并且提供AC电力以使所述第一电机和耦接所述第一电机的所述第二电机转动；所述第二电机被配置成经由所述一个或多个AC端子向所述转换器提供AC电力；并且所述转换器被配置成将来自所述第二电机的AC电力转换为DC电力以便对所述可再充电DC电源单元进行充电。当所述逆变器的所述输入端经由所述切换机构耦接所述可再充电DC电源单元时，所述系统被配置成在第二操作模式下进行操作。在所述第二操作模式下：所述逆变器和所述转换器被配置成从所述可再充电DC电源单元接收DC电力并且提供AC电力以使所述第一电机和耦接所述第一电机的所述第二电机转动。在一些实施例中，所述第一电机和所述第二电机是机械地耦接的不同电机。在一些实施例中，所述第一电机和所述第二电机是单个电机的对应部分。在一些实施例中，所述系统的所述第一操作模式是充电模式。在一些实施例中，所述系统的所述第二操作模式是牵引模式。在一些实施例中，所述DC电源包括整流器，所述整流器被配置成接收来自外部电网的AC电力作为输入，并且将来自外部电网的AC电力转换为由整流器的输出端提供至逆变器的输入端的DC电力。在一些实施例中，由逆变器所提供的AC电力以及由转换器提供或提供至转换器的AC电力包括多相AC电力。在一些实施例中，所述系统包括离合器或其他类型的旋转接合和脱离装置，比如同步器和多个轮。离合器或这种装置被配置成控制第一电机和第二电机与所述多个轮的耦接或解除耦接。附图说明为使得可以更详细地理解本公开，可通过参考各种实施例的特征来获得更具体的描述，在附图中展示了这些实施例中的一些。然而，附图仅仅展示了本公开的更相关特征，并且因此不被认为是限制性的，因为所述描述可以允许其他有效特征。图1是示意图，展示了根据一些实施例的示例组合充电和牵引系统。图2A至图2C展示了根据一些实施例的组合充电和牵引系统中的电机的示例配置。图3是框图，展示了根据一些实施例的组合充电和牵引系统中的示例控制电路系统。图4是根据一些实施例的控制组合充电和牵引系统中的充电和牵引的方法的概念流程图表示。根据惯例，附图中所展示的不同特征可能未按比例绘制。因此，为了清楚起见，不同特征的尺寸可以被任意放大或减小。另外，附图中的一些并未描绘给定系统、方法或装置的所有部件。最后，贯穿本说明书和附图，相同的附图标记可以被用于表示相同的特征。具体实施方式现将详细参考实施例，附图中展示了所述实施例的示例。在以下具体实施方式中，阐述了许多非限制性的具体细节以便辅助理解本文所呈现的主题。然而，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，可以在不脱离权利要求书的范围的情况下使用各种替代方案，并且可以在没有这些具体细节的情况下实践所述主题。在其他实例中，没有对众所周知的方法、程序、部件、电路和系统进行详细描述以免不必要地模糊实施例的各方面。还应当理解的是，尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各个元件，但是这些元件不应受限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分。例如，只要所有出现的“第一触点”都被一致地重命名并且所有出现的第二触点都被一致地重命名，第一触点就可以被称为第二触点，并且类似地，第二触点可以被称为第一触点，而不改变描述的含义。第一触点和第二触点都是触点，但是它们不是同一个触点，除非上下文中另外明确指出。在此所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在对权利要求书做出限制。如在实施例和所附权利要求书的描述中使用的，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”旨在同样包括复数形式。还将理解的是，如本文使用的术语“和/或”指代并且包括相关联的列举项的一个或多个项的任何和所有可能组合。将进一步理解的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动车辆充电和牵引系统，其特征在于，包括：逆变器，具有被配置成接收DC电力的输入端子，并且具有被配置成提供AC电力的输出端子；第一电机，耦接所述逆变器的所述输出端子；第二电机，耦接所述第一电机；转换器，具有耦接所述第二电机的多个AC端子，并且具有耦接可再充电DC电源单元的正DC端子和负DC端子；以及切换机构，被配置成控制所述逆变器的所述输入端子与多个DC电源中的至多一个进行耦接或解除耦接，其中，所述多个DC电源包括所述可再充电DC电源单元。

【技术特征摘要】
2017.09.27 US 15/717,6861.一种电动车辆充电和牵引系统，其特征在于，包括：逆变器，具有被配置成接收DC电力的输入端子，并且具有被配置成提供AC电力的输出端子；第一电机，耦接所述逆变器的所述输出端子；第二电机，耦接所述第一电机；转换器，具有耦接所述第二电机的多个AC端子，并且具有耦接可再充电DC电源单元的正DC端子和负DC端子；以及切换机构，被配置成控制所述逆变器的所述输入端子与多个DC电源中的至多一个进行耦接或解除耦接，其中，所述多个DC电源包括所述可再充电DC电源单元。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述逆变器的所述输入端子经由所述切换机构耦接不同于所述可再充电DC电源单元的DC电源时，所述系统被配置成在第一操作模式下进行操作，其中：所述逆变器被配置成从所述DC电源接收DC电力并且提供AC电力以使所述第一电机和耦接所述第一电机的所述第二电机转动；所述第二电机被配置成经由所述多个AC端子向所述转换器提供AC电力；并且所述转换器被配置成将来自所述第二电机的所述AC电力转换为DC电力以便对所述可再充电DC电源单元进行充电；并且其中，当所述逆变器的所述输入端经由所述切换机构耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正茅，
申请(专利权)人：朱正茅，
类型：发明
国别省市：美国,US