本实用新型专利技术公开了单相/三相接口的电动汽车充电与驱动集成拓扑装置，采用三相全桥变换器I、三相全桥变换器Ⅱ、三相中间抽头的开绕组电机和切换开关K1～K2；所述切换开关K1为三联开关，切换开关K2为单路开关；通过控制切换开关K1的开闭状态，决定是充电模式还是驱动模式，其中，决定了充电模式是单相充电还是三相充电模式；切换开关K2为单相/三相电网的充电接口；本实用新型专利技术结构为集成双向车载功率变换器，它既可以将电动汽车蓄电池能量回馈给电网，又可完成蓄电池充电功能；具有单相、三相充/放电接口，实现一机多充，降低了充电机体积和成本，增强了集成系统的紧凑性。增强了集成系统的紧凑性。增强了集成系统的紧凑性。
【技术实现步骤摘要】
单相/三相接口的电动汽车充电与驱动集成拓扑装置
[0001]本技术涉及电动汽车车载集成充电拓扑领域，具体涉及一种单相/三相接口的电动汽车充电与驱动集成拓扑装置。
技术介绍
[0002]随着未来智能电网的发展，大规模电动汽车接入电网，使电动汽车具有V2G功能。车载双向功率变换器成为关键设备，既能实现向电网回馈能量，又能实现向动力电池充电。车载充电机和电机驱动装置是电动汽车不可缺少的两大电气装置。由于车载充电机和电机驱动系统都利用了电力电子变换技术，因此两种不同功能的系统可共享电力电子变换器，能够减小体积和重量，降低成本。除了共享电力电子变换器外，还有的学者利用电机绕组充当充电机滤波电感，即也共享了电机本身，这种方案实现的集成充电机无电气隔离作用，功率等级受限，而且附加了额外滤波电感等，不能实现多个接口充电。
技术实现思路
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种单相/三相接口的电动汽车充电与驱动集成拓扑装置，结构简单，一机多充，可以实现单相慢充，三相快充，而且能量可双向流动。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供单相/三相接口的电动汽车充电与驱动集成拓扑装置，包括三相全桥变换器I、三相全桥变换器Ⅱ、三相中间抽头的开绕组电机、切换开关K1、切换开关K2，所述切换开关K1为三联开关，所述切换开关K2为单路开关，所述切换开关K1的c端与动力电池电源正极相连，切换开关K1的1端与滤波电容的正端、三相全桥变换器I的第一输入端和三相全桥变换器Ⅱ的第一输入端相连；所述滤波电容的负端与动力电池电源负极、三相全桥变换器I的第二输入端和三相全桥变换器Ⅱ的第二输入端相连；所述三相全桥变换器I、三相全桥变换器Ⅱ的输出端与三相中间抽头的开绕组电机连接，所述三相中间抽头的开绕组电机的BAT端、AC+端、AC
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端分别与切换开关K2的三个输入端相连，所述切换开关K2的第一输出端与切换开关K1的2端相连，所述切换开关K2的第二输出端、第三输出端分别与单相电网充电接口的两端相连，且所述切换开关K2的三个输出端分别与三相电网充电接口的三个端口相连。
[0005]优选地，所述三相全桥变换器I包括并联设置的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂，每个桥臂上均设置有2个串联的全控型功率开关器件，所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂的上部汇集形成第一输入端，所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂的下部汇集形成第二输入端。
[0006]优选地，所述第一桥臂中间形成有三相全桥变换器I的第一输出端，所述第二桥臂的中间形成有三相全桥变换器I的第二输出端，所述第三桥臂的中间形成有三相全桥变换器I的第三输出端，所述三相全桥变换器I的第一输出端与三相中间抽头的开绕组电机的A1端连接，所述三相全桥变换器I的第二输出端与三相中间抽头的开绕组电机的B1端连接，所
述三相全桥变换器I的第三输出端与三相中间抽头的开绕组电机的C1端连接。
[0007]优选地，所述三相全桥变换器Ⅱ包括并联设置的第四桥臂、第五桥臂、第六桥臂，每个桥臂上均设置有2个串联的全控型功率开关器件，所述第四桥臂、第五桥臂、第六桥臂的上部汇集形成第一输入端，所述第四桥臂、第五桥臂、第六桥臂的下部汇集形成第二输入端。
[0008]优选地，所述第四桥臂中间形成有三相全桥变换器Ⅱ的第一输出端，所述第五桥臂的中间形成有三相全桥变换器Ⅱ的第二输出端，所述第六桥臂的中间形成有三相全桥变换器Ⅱ的第三输出端，所述三相全桥变换器Ⅱ的第一输出端与三相中间抽头的开绕组电机的A2端连接，所述三相全桥变换器Ⅱ的第二输出端与三相中间抽头的开绕组电机的B2端连接，所述三相全桥变换器Ⅱ的第三输出端与三相中间抽头的开绕组电机的C2端连接。
[0009]有益效果：
[0010]与现有技术相比，本技术采用三相全桥变换器I、三相全桥变换器Ⅱ、三相带中间抽头的开绕组电机、和切换开关K1～K2相结合方式，通过控制切换开关K1～K2的接通、关断状态，实现单相/三相充电，以及充电模式和驱动模式的切换；当电动汽车处于单相充电模式时，切换开关K1的c端和2端相连，同时与切换开关K2的第一输出端相连，切换开关K2的第二、三输出端分别接入单相电网充电接口；当电动汽车处于三相充电模式时，切换开关K1的c端和1端相连，三相电网接口接入切换开关K2的三个输出端；当电动汽车处于驱动模式时，切换开关K1的c端和1端连通，切换开关K2处于断开状态。
[0011]本技术具有如下优点：
[0012]1.集成的车载充电机能量可以双向流动。
[0013]2.一机多充，三相、单相充电接口均可。
[0014]3.集成的车载充电机无需额外增加功率器件和无源器件，从而降低了硬件成本。
[0015]4.三相带抽头的开绕组电机可以实现多相绕组电机功能。
附图说明
[0016]图1是本技术的电路原理图；
[0017]图2是本技术处于驱动模式的拓扑图；
[0018]图3是本技术处于单相充电模式的拓扑图；
[0019]图4是本技术处于三相充电模式的拓扑图；
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本技术做进一步说明。
[0021]如图1所示，本实施例提供一种单相/三相接口的电动汽车充电与驱动集成拓扑装置，包括三相全桥变换器I、三相全桥变换器Ⅱ、三相中间抽头的开绕组电机、切换开关K1和K2，所述切换开关K1为三联开关，切换开关K2为单路开关；三相全桥变换器I由第一至第三桥臂组成；三相全桥变换器II由第四至第六桥臂组成。
[0022]所述切换开关K1的c端与动力电池电源正极相连，切换开关K1的1端与滤波电容的正端、三相全桥变换器I的输入端和三相全桥变换器Ⅱ的输入端相连；滤波电容的负端与动力电池电源负极、三相全桥变换器I的第二输入端和三相全桥变换器Ⅱ的第二输入端相连；
[0023]所述三相全桥变换器I的第一至第三输出端分别与三相中间抽头的开绕组电机的A1端、B1端、C1端相连；
[0024]所述三相全桥变换器Ⅱ的第一至第三输出端分别与三相中间抽头的开绕组电机的A2端、B2端、C2端相连；
[0025]所述三相中间抽头的开绕组电机的BAT端、AC+端、AC
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端分别与切换开关K2的三个输入端相连；
[0026]所述切换开关K2的第一输出端与切换开关K1的2端相连，切换开关K2的第二输出端、第三输出端分别与单相电网充电接口的两端相连，同时切换开关K2的三个输出端分别与三相电网充电接口的三个端口相连；
[0027]当电动汽车处于单相充电模式时，切换开关K1的c端和2端相连，同时与切换开关K2的第一输出端相连，切换开关K2的第二、三输出端分别接入单相电网充电接口；
[0028]当电动汽车处于三相充电模式时，切换开关K1的c端和1端相连，三相电网接口接入切换开关K2的三个输出端；
[0029]当电动汽车处于驱动模式时，切换开关K1的c端和1端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.单相/三相接口的电动汽车充电与驱动集成拓扑装置，其特征在于，包括三相全桥变换器I、三相全桥变换器Ⅱ、三相中间抽头的开绕组电机、切换开关K1、切换开关K2，所述切换开关K1为三联开关，所述切换开关K2为单路开关，所述切换开关K1的c端与动力电池电源正极相连，切换开关K1的1端与滤波电容的正端、三相全桥变换器I的第一输入端和三相全桥变换器Ⅱ的第一输入端相连；所述滤波电容的负端与动力电池电源负极、三相全桥变换器I的第二输入端和三相全桥变换器Ⅱ的第二输入端相连；所述三相全桥变换器I、三相全桥变换器Ⅱ的输出端与三相中间抽头的开绕组电机连接，所述三相中间抽头的开绕组电机的BAT端、AC+端、AC
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端分别与切换开关K2的三个输入端相连，所述切换开关K2的第一输出端与切换开关K1的2端相连，所述切换开关K2的第二输出端、第三输出端分别与单相电网充电接口的两端相连，且所述切换开关K2的三个输出端分别与三相电网充电接口的三个端口相连。2.根据权利要求1所述的单相/三相接口的电动汽车充电与驱动集成拓扑装置，其特征在于，所述三相全桥变换器I包括并联设置的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂，每个桥臂上均设置有2个串联的全控型功率开关器件，所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂的上部汇集形成第一输入端，所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂的下部汇集形成第二输入端。3.根据权利要求2所述的单相/三相接口...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春杰，王翔宇，张宏涛，赵明伟，李洪美，柴艳莉，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：新型
国别省市：
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