利用多相电机进行双向电动车辆充电制造技术

用于电动车辆中的双向充电的方法和系统包括控制电动车辆中的多相电机。响应于确定能量流的方向是从电网到电动车辆，所述方法和系统包括以电网的电网频率操作多相电机中的第一相集合并且将多相电机中的第一相集合连接到电网。响应于将多相电机中的第一相集合连接到电网，所述方法和系统包括操作多相电机中的第二相集合，其中多相电机中的第二相集合经由与多相电机中的第一相集合的电联接产生能量。所述方法和系统还包括提供由多相电机中的第二相集合产生的能量来为电动车辆的能量源充电。电。电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用多相电机进行双向电动车辆充电


[0001]本公开总体上涉及多相电机，并且更具体地涉及使用多相电机对电动车辆进行双向充电的技术。

技术介绍

[0002]多相电机被用于包括电动车辆在内的各种应用。例如，电动车辆的驱动系统通常包括由直流(DC)电源(例如，主电池)驱动的交流(AC)电动马达。AC电动马达经由逆变器联接到DC电源，该逆变器执行开关功能以将DC电力转换成AC电力。DC电源是一种需要定期补充的可再充电储能设备。通常，DC电源通过使用附加的硬件(例如，整流器、变频器、保护电路等)连接到电网来充电，这通常导致电动车辆的成本和重量增加。因此，仍然需要开发其他技术来为电动车辆充电，例如通过利用多相电机。

技术实现思路

[0003]根据一些实施方式，本公开提供了一种用于电动车辆中的双向充电的系统。所述系统包括多相电机以及联接到所述多相电机的控制器。所述控制器被配置为接收对从电网到电动车辆的能量流的第一请求。所述控制器还被配置为通过第一逆变器来操作所述多相电机中的第一相集合。响应于所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的所述电网频率操作，所述控制器被配置为将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网。响应于将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网，所述控制器被配置为通过第二逆变器来操作所述多相电机中的第二相集合，其中所述多相电机中的所述第二相集合经由到所述多相电机中的所述第一相集合的电联接来产生能量。所述控制器还被配置为提供由所述多相电机中的所述第二相集合产生的能量，以对所述电动车辆的能量源充电。
[0004]根据某些实施方式，本公开提供了一种用于电动车辆中的双向充电的控制器。所述控制器包括处理器以及存储器。所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述控制器接收对从电网到电动车辆的能量流的第一请求。所述电动车辆包括多相电机。所述处理器还使所述控制器通过第一逆变器来操作所述多相电机中的第一相集合。响应于所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的电网频率操作，所述处理器使所述控制器将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网。响应于将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网，所述处理器使所述控制器通过第二逆变器来操作所述多相电机中的第二相集合，其中所述多相电机中的所述第二相集合经由到所述多相电机中的所述第一相集合的电联接来产生能量。所述处理器还使所述控制器提供由所述多相电机中的所述第二相集合产生的能量，以对所述电动车辆的能量源充电。
[0005]根据一些实施方式，本公开提供了一种在电动车辆中进行双向充电的方法。所述方法包括：确定电动车辆与电网之间的能量流方向。所述电动车辆包括多相电机。响应于确定所述能量流方向是从所述电网到所述电动车辆，所述方法包括：通过第一逆变器来操作所述多相电机中的第一相集合。响应于所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的
电网频率操作，所述方法包括：将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网。响应于将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网，所述方法包括：通过第二逆变器来操作所述多相电机中的第二相集合，其中所述多相电机中的所述第二相集合经由到所述多相电机中的所述第一相集合的电联接来产生能量。所述方法还包括：提供由所述多相电机中的所述第二相集合产生的能量，以对所述电动车辆的能量源充电。
[0006]在一些实施方式中，响应于确定所述能量流方向是从所述电动车辆到所述电网，所述控制器通过所述第二逆变器来操作所述多相电机中的所述第二相集合。在某些实施方式中，响应于所述多相电机中的所述第二相集合被以所述电网的所述电网频率操作，所述控制器将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网，其中所述多相电机中的所述第一相集合经由到所述多相电机中的所述第二相集合的电联接来产生能量，并且由所述多相电机中的所述第一相集合产生的能量被提供给所述电网。
[0007]在某些实施方式中，通过第一逆变器来操作所述多相电机中的第一相集合的步骤包括：闭合第一开关集合，以将所述多相电机中的所述第一相集合连接到所述第一逆变器。在一些实施方式中，响应于所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的所述电网频率操作，通过以下方式将所述多相电机中的所述第一相集合与所述第一逆变器隔离：断开所述第一开关集合，以将所述多相电机中的所述第一相集合与所述第一逆变器断开连接。在某些实施方式中，将所述多相电机中的所述第一相集合连接到所述电网的步骤包括：闭合第二开关集合，以将所述多相电机中的所述第一相集合连接到所述电网。在一些示例中，所述多相电机是六相电机，所述第一相集合和所述第二相集合中的每一者皆为三相系统。
附图说明
[0008]图1是例示用于电动车辆的双向充电的系统的框图；
[0009]图2和图3是例示从电网向图1的电动车辆提供能量的操作的框图；
[0010]图4和图5是例示从图1的电动车辆向电网提供能量的操作的框图；以及
[0011]图6是例示操作图1的电动车辆以进行双向充电的方法的流程图。
具体实施方式
[0012]为了促进对本公开的原理的理解，现在参照附图中所示的实施方式，如下所述。本文公开的实施方式并非旨在穷举或将本公开限制为在以下详细描述中公开的精确形式。相反，选择和描述这些实施方式以便本领域的其他技术人员可以利用他们的教导。
[0013]术语“联接(couples)”、“联接(coupled)”及其变体用于包括其中两个或更多个组件直接物理接触的布置和其中两个或更多个组件彼此不直接接触(例如，这些组件至少经由第三组件“联接”)但仍然彼此协作或交互的布置。
[0014]在整个本公开和权利要求中，序数词(例如第一和第二)用于指代各种组件或特征。此类使用并非旨在表示组件或特征的排序。相反，序数词用于帮助读者识别所引用的组件或特征，而不应狭义地解释为提供组件或特征的特定顺序。
[0015]本领域的普通技术人员将认识到所提供的实施方式可以以硬件、软件、固件和/或其组合来实现。根据实施方式的编程代码可以用任何可行的编程语言来实现，例如C、C++、HTML、XTML、JAVA或任何其他可行的高级编程语言，或者高级编程语言和低级编程语言的组
合。
[0016]电动车辆需要外部电源为其储能系统再充电(例如，车辆到电网(V2G)充电)。根据各种实施方式，提供了一种六相马达系统以通过将六相马达与三相电网同步来实现这一点。六相马达配置为两个三相级。三相级之一与系统隔离并连接到电网。三相级中的另一个置于再生模式以从马达汲取功率。这种接口方案消除了在为电动车辆充电时使用附加硬件与电网连接的需要。六相马达系统在一系列电网频率和电压下操作，这增加了电动车辆的通用性。
[0017]此外，六相马达系统在电动车辆的DC系统与AC电网之间提供隔离，从而减少电气放射并提高安全性。六相马达系统是双向的，允许电动车辆临时连接到电网并为其供能。在一些实施方式中，在电动车辆寿命结束时，可以将电动车辆以最小的修改转换为用于固定式储能和功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，所述系统包括：多相电机；以及控制器，所述控制器联接到所述多相电机，所述控制器被配置为：接收对从电网到电动车辆的能量流的第一请求；通过第一逆变器来操作所述多相电机中的第一相集合，所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的电网频率操作；响应于所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的所述电网频率操作，将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网；响应于将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网，通过第二逆变器来操作所述多相电机中的第二相集合，所述多相电机中的所述第二相集合经由到所述多相电机中的所述第一相集合的电联接来产生能量；以及提供由所述多相电机中的所述第二相集合产生的能量，以对所述电动车辆的能量源充电。2.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括第一开关集合和第二开关集合，并且所述控制器还被配置为：通过闭合所述第一开关集合以将所述多相电机中的所述第一相集合连接到所述第一逆变器，通过所述第一逆变器来操作所述多相电机中的所述第一相集合；响应于所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的所述电网频率操作，断开所述第一开关集合，以将所述多相电机中的所述第一相集合与所述第一逆变器断开连接；以及通过以下方式将所述多相电机中的所述第一相集合连接到所述电网：闭合所述第二开关集合，以将所述多相电机中的所述第一相集合连接到所述电网。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置为：接收对从所述电动车辆到所述电网的能量流的第二请求；通过所述第二逆变器来操作所述多相电机中的所述第二相集合，所述多相电机中的所述第二相集合被以所述电网的所述电网频率操作；以及响应于所述多相电机中的所述第二相集合被以所述电网的所述电网频率操作，将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网，所述多相电机中的所述第一相集合经由到所述多相电机中的所述第二相集合的电联接来产生能量，其中，由所述多相电机中的所述第一相集合产生的能量被提供给所述电网。4.根据权利要求3所述的系统，所述系统还包括第一开关集合和第二开关集合，并且所述控制器还被配置为：通过以下方式将所述多相电机中的所述第一相集合连接到所述电网：断开所述第一开关集合，以将所述多相电机中的所述第一相集合与所述第一逆变器断开连接，并且闭合所述第二开关集合，以将所述多相电机中的所述第一相集合连接到所述电网。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多相电机是六相电机，所述第一相集合和所述第二相集合中的每一者皆为三相系统。6.一种控制器，所述控制器包括：处理器；以及
存储器，所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述控制器：接收对从电网到电动车辆的能量流的第一请求，所述电动车辆具有多相电机；通过第一逆变器来操作所述多相电机中的第一相集合，所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的电网频率操作；响应于所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的所述电网频率操作，将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网；响应于将所述多相电机中的所述第一相集合切换到所述电网，通过第二逆变器来操作所述多相电机中的第二相集合，所述多相电机中的所述第二相集合经由到所述多相电机中的所述第一相集合的电联接来产生能量；以及提供由所述多相电机中的所述第二相集合产生的能量，以对所述电动车辆的能量源充电。7.根据权利要求6所述的控制器，其中，所述指令在由所述处理器执行时还使所述控制器：响应于所述多相电机中的所述第一相集合被以所述电网的所述电网频率操作，将所述多相电机中的所述第一相集合与所述第一逆变器隔离。8.根据权利要求7所述的控制器，其中，在由所述处理器执行时使所述控制器通过所述第一逆变器来操作所述多相电机中的所述第一相集合的指令还使所述控制器：闭合第一开关集合，以将所述多相电机中的所述第一相集合连接到所述第一逆变器。9.根据权利要求8所述的控制器，其中，在由所述处理器执行时使所述控制器将所述多相电机中的所述第一相集合与所述第一逆变器隔离的指令还使所述控制器：断开所述第一开关集合，以将所述多相电机中的所述第一相...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：康明斯公司，
类型：发明
国别省市：