本申请提供一种动力电池充电装置和车辆，其中，动力电池充电装置包括：三相电机、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、整流单元、第一半桥单元和第二半桥单元，整流单元用于将交流市电转换为直流电，第二半桥单元用于将直流电转换为高频交变电，三相电机的U相绕组、三相电机的V相和W相两相绕组通过三相电机的定子铁芯及转子铁芯耦合，形成变压器，变压器用于电气隔离，第一二极管用于整流，第一半桥单元用于调节充电功率。本申请能够利用电机的绕组对动力电池进行充电，并且在充电过程中，使市电与整车高压系统之间电气隔离。电与整车高压系统之间电气隔离。电与整车高压系统之间电气隔离。
【技术实现步骤摘要】
动力电池充电装置和车辆
[0001]本申请涉及动力电池领域，具体而言，涉及一种动力电池充电装置和车辆。
技术介绍
[0002]为了对动力电池进行充电，现有技术存在一种方案，该方案利用电机的绕组以及三相电机逆变器对动力电池进行充电，然而这种方案存在以下缺陷：市电和整车高压系统之间没有电气隔离，因此充电过程中存在一定的绝缘失效风险，进而可能导致整车零部件损坏，甚至带来人身伤害。
技术实现思路
[0003]本申请实施例的目的在于提供一种动力电池充电装置和车辆，用以利用电机的绕组对动力电池进行充电，并且在充电过程中，使市电与整车高压系统之间电气隔离。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种动力电池充电装置，所述装置包括三相电机、第一开关、第二开关、第三开关，第四开关、整流单元、第一半桥单元和第二半桥单元，电容；所述三相电机的绕组组成Y型连接，所述第一开关串联于所述三相电机的U相绕组与所述三相电机的V相和W相两相绕组的中性点，所述三相电机的V相绕组与所述三相电机的W相绕组的中性点，通过所述第二开关、所述电容与所述整流单元的直流输出负端电性连接；所述三相电机的U相绕组与动力电池电性连接；所述第三开关和所述第四开关与所述第一半桥单元和所述第二半桥单元电性连接，所述第一半桥单元与所述三相电机的U相绕组电性连接，所述第二半桥单元与所述三相电机的V相绕组和所述三相电机的W相绕组电性连接，所述第二半桥单元与所述整流单元串联；当所述第一开关、所述第三开关和所述第四开关闭合，且所述第二开关断开时，所述动力电池向所述三相电机供电；当所述第一开关、所述第三开关和所述第四开关断开，且所述第二开关闭合时，交流市电依次通过所述整流单元、所述第二半桥单元、所述三相电机、所述第一半桥单元和所述第一二极管向所述动力电池充电，其中，所述整流单元用于将交流市电转换为直流电，所述第二半桥单元与所述电容配合，用于将直流电转换为高频交变电，所述三相电机的U相绕组、所述三相电机的V相和W相两相绕组通过所述三相电机的定子铁芯及转子铁芯耦合，形成变压器，所述变压器用于电气隔离，所述第一二极管用于整流，所述第一半桥单元用于调节充电功率。
[0005]与现有技术相比，本申请第一方面的装置能够通过第一开关、所述第三开关和所述第四开关的断开，以及第二开关的闭合，使三相电机的U相绕组与三相电机的V相和W相两相绕组通过三相电机的定子铁芯及转子铁芯耦合，进而形成变压器，从而基于变压器实现电气隔离，即市电与动力电池电气隔离，最终避免充电过程中整车高压绝缘失效时整车零
部件损坏或造成人身伤害。
[0006]在可选的实施方式中，所述装置还包括第一二极管，其中，所述三相电机的U相绕组通过所述第一二极管与所述动力电池的正极电性连接。
[0007]在本可选的实施方式，由于三相电机的U相绕组通过所述第一二极管与所述动力电池的正极电性连接，因此在充电过程中，三相电机的U相绕组输出的电流可通过第一二极管进行半波整流，从而基于直流电对动力电池进行充电。
[0008]在可选的实施方式中，所述装置还包括第二二极管，其中，所述三相电机的U相绕组通过所述第二二极管与所述动力电池的负极电性连接。
[0009]在本可选的实施方式，由于三相电机的U相绕组通过所述第二二极管与所述动力电池的负极电性连接，因此在充电过程中，三相电机的U相绕组输出的电流可通过第二二极管进行半波整流，最终与第一二极管配合，实现全波整流。
[0010]在可选的实施方式中，所述装置还包括第一有源开关和第二有源开关，所述第一有源开关与所述动力电池电性连接，并与所述整流单元电性连接，所述第二有源开关与所述动力电池电性连接，并与所述整流单元电性连接；以及，所述整流单元为双向交直流变换单元。
[0011]在本可选的实施方式中，可将第一二极管和第二二极管替换为第一有源开关和第二有源开关，从而基于交流电对动力电池进行充电。同时，双向交直流变换单元与第一有源开关和第二有源开关电性连接，这样一来，动力电池能够向双向交直流变换单元输出直流电，进而双向交直流变换单元将直流电转换为交流电，最终利用动力电池向外部设备提供交流电。
[0012]在可选的实施方式中，所述第一半桥单元包括第一功率开关和第二功率开关，所述第一功率开关与所述第二功率开关串联。
[0013]本可选的实施方式通过第一功率开关和第二功率开关能够调节三相电机的U相绕组的输出，进而调节充电功率。
[0014]在可选的实施方式中，所述第二半桥单元包括第三功率开关、第四功率开关、第五功率开关和第六功率开关，其中，所述第三功率开关与所述第四功率开关串联，所述第五功率开关与所述第六功率开关串联。
[0015]本可选的实施方式，通过第三功率开关、第四功率开关、第五功率开关和第六功率开关可将整流单元的输出电流转换为高频交流电。
[0016]在可选的实施方式中，所述装置还包括交流充电接口，其中，所述交流充电接口与所述整流单元电性连接。
[0017]本可选的实施方式通过交流充电接口，可将交流市电接入整流单元。
[0018]在可选的实施方式中，所述整流单元为有源整流单元、无源整流单元中的一种。
[0019]在可选的实施方式中，所述装置还包括直流母线电容，所述直流母线电容与所述动力电池电性连接，并与所述第一半桥单元并联。
[0020]本可选的实施方式通过直流母线电容，可吸收半桥电路高频开关造成的脉冲电流。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种车辆，所述车辆包括如前述实施方式任一项所述的动力电池充电装置。
[0022]由于本申请第二方面的车辆具有本申请第一方面的装置，因此其具有本申请第一方面的所有优点。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1是本申请实施例公开的一种动力电池充电装置的电路结构示意图；图2是图1的等效电路示意图；图3是本申请实施例公开的一种只有半波整流功能的动力电池充电装置电路结构示意；图4是本申请实施例公开的另一种动力电池充电装置的电路结构示意图。
[0025]图标：第一开关K1、第二开关K2，第三开关Kp、第四开关Kn、第一功率开关Q1、第二功率开关Q2、第三功率开关Q3、第四功率开关Q4、第五功率开关Q5、第六功率开Q6、动力电池U1、电容Cr。
具体实施方式
[0026]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
[0027]实施例一请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种动力电池充电装置的电路结构示意图。如图1所示，本申请实施例的动力电池充电装置包括三相电机、第一开关、第二开关、第三开关，第四开关、整流单元、第一半桥单元和第二半桥本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种动力电池充电装置，其特征在于，所述装置包括三相电机、第一开关、第二开关、第三开关，第四开关、整流单元、第一半桥单元和第二半桥单元、电容、第一二极管；所述三相电机的绕组组成Y型连接，所述第一开关串联于所述三相电机的U相绕组与所述三相电机的V相和W相两相绕组的中性点，所述三相电机的V相绕组与所述三相电机的W相绕组的中性点，通过所述第二开关、所述电容与所述整流单元的直流输出负端电性连接；所述三相电机的U相绕组与动力电池电性连接；所述第三开关和所述第四开关与所述第一半桥单元和所述第二半桥单元电性连接，所述第一半桥单元与所述三相电机的U相绕组电性连接，所述第二半桥单元与所述三相电机的V相绕组和所述三相电机的W相绕组电性连接，所述第二半桥单元与所述整流单元串联；当所述第一开关、所述第三开关和所述第四开关闭合，且所述第二开关断开时，所述动力电池向所述三相电机供电；当所述第一开关、所述第三开关和所述第四开关断开，且所述第二开关闭合时，交流市电依次通过所述整流单元、所述第二半桥单元、所述三相电机、所述第一半桥单元和所述第一二极管向所述动力电池充电，其中，所述整流单元用于将交流市电转换为直流电，所述第二半桥单元与所述电容配合，用于将直流电转换为高频交变电，所述三相电机的U相绕组、所述三相电机的V相和W相两相绕组通过所述三相电机的定子铁芯及转子铁芯耦合，形成变压器，所述变压器用于电气隔离，所述第一二极管用于整流，所述第一半桥单元用于调节充电功率。2.如权利要求1所述的装...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏铸亮，喻皓，欧阳斌，王沛，姚晴，洪业煜，
申请(专利权)人：广汽埃安新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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