一种车辆及其能量转换装置与动力系统制造方法及图纸

本申请涉及电子技术领域，提供了一种车辆及其能量转换装置与动力系统。在本申请中，通过采用包括电机线圈、桥臂变换器和双向桥臂的集驱动和充电功能的能量转换装置，使得该能量转换装置可工作于驱动模式、直流充电模式以及交流充电模式，进而实现采用同一系统进行车辆的电机驱动和电池充电，尤其是采用同一电路拓扑便可实现直流充电和交流充电，元器件复用程度高，系统集成度高且结构简单，从而降低了系统成本，减小了系统体积，解决了现有的电机驱动与充电系统总体结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆及其能量转换装置与动力系统
本申请属于电子
，尤其涉及一种车辆及能量转换装置与动力系统。
技术介绍
随着电动汽车的发展和快速普及，电动汽车的电机控制和电池充电变得越来越重要。目前，现有的电动汽车的电机驱动和电池充电是独立分开的，即电机驱动电路和电池充电电路是两个独立且不相关的两个电路，电机驱动电路仅用于电机驱动，而不能用于电池充电，同理电池充电电路仅能用于电池充电，而不能用于电机驱动。然而，虽然上述方法可有效保障车辆的电机驱动和电池充电正常进行，但是由于上述方法中电机驱动电路和电池充电电路彼此独立、且不相关，因此上述方法电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高。综上所述，现有技术存在电机驱动与充电系统总体电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种车辆及能量转换装置与动力系统，旨在解决现有技术存在电机驱动与充电系统总体结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。本申请是这样实现的，一种能量转换装置，包括电机线圈、桥臂变换器和双向桥臂；所述桥臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量转换装置，其特征在于，包括电机线圈、桥臂变换器和双向桥臂；/n所述桥臂变换器分别与所述电机线圈、所述双向桥臂连接；/n所述电机线圈、所述桥臂变换器以及所述双向桥臂均与外部的充电口连接，所述桥臂变换器以及所述双向桥臂均与外部的电池连接；/n所述电机线圈、所述桥臂变换器与外部的充电口形成直流充电电路以对外部的电池充电；/n所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂与外部的充电口形成交流充电电路以对外部的电池充电；/n所述电机线圈、所述桥臂变换器与外部的电池形成电机驱动电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种能量转换装置，其特征在于，包括电机线圈、桥臂变换器和双向桥臂；
所述桥臂变换器分别与所述电机线圈、所述双向桥臂连接；
所述电机线圈、所述桥臂变换器以及所述双向桥臂均与外部的充电口连接，所述桥臂变换器以及所述双向桥臂均与外部的电池连接；
所述电机线圈、所述桥臂变换器与外部的充电口形成直流充电电路以对外部的电池充电；
所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂与外部的充电口形成交流充电电路以对外部的电池充电；
所述电机线圈、所述桥臂变换器与外部的电池形成电机驱动电路。


2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述电机线圈包括三相绕组，每一相绕组包括N个线圈支路，每一相绕组中的N个线圈支路的第一端共接后与所述桥臂变换器连接，每一相绕组中的N个线圈支路的第二端与其他两相绕组中的N个线圈支路的第二端一一对应连接，以形成N个中性点，所述充电口与M个中性点连接；其中，N为大于1的整数，M为小于N的正整数。


3.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述N的取值为4。


4.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，还包括中性点开关，所述中性点开关用于控制所述电机线圈的N个中性点中的M个中性点与所述充电口连接。


5.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，还包括开关模块，其一端与所述充电口连接，另一端分别与所述电机线圈、所述桥臂变换器以及所述双向桥臂连接。


6.根据权利要求5所述的能量转换装置，其特征在于，所述充电口包括直流充电口和交流充电口；
所述开关模块包括第一开关单元和第二开关单元，所述直流充电口、所述第一开关单元、所述电机线圈、所述桥臂变换器以对所述电池形成直流充电电路或直流放电电路；所述交流充电口、所述第二开关单元、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂以对所述电池形成交流充电电路或者交流放电电路。


7.根据权利要求6所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一开关单元包括第一开关和第二开关，所述第二开关单元包括第三开关和第四开关；
所述第一开关的一端与所述直流充电口连接，另一端与所述电机线圈连接；所述第二开关的一端与所述直流充电口连接，另一端与所述桥臂变换器连接；
所述第三开关的一端与所述交流充电口连接，另一端与所述电机线圈连接，所述第四开关的一端与所述交流充电口连接，另一端与所述双向桥臂连接。


8.根据权利要求5所述的能量转换装置，其特征在于，所述充电口包括交直流充电口，所述开关模块包括第三开关单元、第四开关单元，
所述第三开关单元的一端与所述交直流充电口连接，另一端与所述电机线圈连接，所述第四开关单元的一端与所述交直流充电口连接，另一端与所述桥臂变换器或与所述双向桥臂连接；
当所述第四开关单元与所述桥臂变换器连接时，所述交直流充电口、所述第三开关单元、所述第四开关单元、所述电机线圈、所述桥臂变换器以对所述电池形成直流充电电路或者直流放电电路；
当所述第四开关单元与所述双向桥臂连接时，所述交直流充电口、所述第三开关单元、所述第四开关单元、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂以对所述电池形成交流充电电路或者交流放电电路。


9.根据权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，所述第三开关单元包括第五开关，所述第五开关的一端与所述交直流充电口连接，另一端与所述电机线圈连接；
所述第四开关单元包括单刀双掷开关，所述单刀双掷开关包括一个动端和两个不动端，所述动端与所述交直流充电口连接，一个不动端连接所述桥臂变换器，另一个不动端连接所述双向桥臂；
或者，所述第四开关单元包括两个开关，一个开关的一端与所述交直流充电口连接，另一端与所述桥臂变换器连接；另一个开关的一端与所述交直流充电口连接，另一端与所述双向桥臂连接。


10.根据权利要求1至9任一项所述的能量转换装置，其特征在于，还包括第一电容，所述第一电容与所述双向桥臂并联；
所述交流充电电路、直流充电电路和电机驱动电路共用所述第一电容。


11.根据权利要求6或7所述的能量转换装置，其特征在于，所述开关模块还包括第五开关单元，所述第五开关单元的一端与所述电池连接，另一端分别与所述桥臂变换器、所述双向桥臂连接。


12.根据权利要求6或7所述的能量转换装置，其特征在于，还包括双向DC模块，所述双向DC模块包括第一直流端和第二直流端，所述第一直流端与所述双向桥臂连接，所述开关模块还包括第六开关单元，所述第六开关单元的一端与所述第二直流端连接，另一端与所述电池连接。


13.根据权利要求12所述的能量转换装置，其特征在于，所述双向DC模块还包括第三直流端，所述第三直流端与蓄电池或车载放电口连接。


14.根据权利要求13所述的能量转换装置，其特征在于，所述双向DC模块包括第一变换器、第二变换器、第三变换器以及变压单元，所述变压单元的原边、第一副边、第二副边分别与所述第一变换器、第二变换器、第三变换器连接，所述第一变换器与所述双向桥臂并联，所述第二变换器与所述电池并联，所述第三变换器与所述蓄电池或所述车载放电口并联。


15.根据权利要求14所述的能量转换装置，其特征在于，所述第三变换器包括第一子变换器和第二子变换器，所述第一子变换器和所述第二子变换器均与所述变压单元的第二副边连接。


16.根据权利要求13所述的能量转换装置，其特征在于，所述双向DC模块包括第一DC/DC变换电路和第二DC/DC变换电路；
所述第一DC/DC变换电路一端与所述双向桥臂连接，另一端与所述第六开关单元连接；
所述第二DC/DC变换电路一端与所述双向桥臂连接，另一端与蓄电池连接。


17.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述桥臂变换器包括：
串联连接的第一功率开关单元和第二功率开关单元、串联连接的第三功率开关单元和第四功率开关单元、以及串联连接的第五功率开关单元和第六功率开关单元形成的三相桥臂；
所述第一功率开关单元的第一端和所述第三功率开关单元的第一端以及所述第五功率开关单元的第一端共接形成所述桥臂变换器的正端，所述桥臂变换器的正端与所述双向桥臂的正端连接；
所述第二功率开关单元的第二端与所述第四功率开关单元的第二端以及所述第六功率开关单元的第二端共接形成所述桥臂变换器的负端，所述桥臂变换器的负端与所述双向桥臂的负端连接；
所述第一功率开关单元的第二端与所述第二功率开关单元的第一端的连接点与所述电机线圈的第一相线圈连接，所述第三功率开关单元的第二端与所述第四功率开关单元的第一端的连接点与所述电机线圈的第二相线圈连接，所述第五功率开关单元的第二端与所述第六功率开关单元的第一端的连接点与所述电机线圈的第三相线圈连接。


18.根据权利要求1所述的能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕景翠，刘宇，梁树林，王超，罗红斌，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44