[发明专利]集成式发动机驱动与电池充电系统

说明书

技术领域

本发明关于一种集成式发动机驱动与电池充电系统。

背景技术

用于车辆的电动机及充电系统必须轻质、致密且方便。通常将感应发动机用于车辆。分离换流器充电系统用于自公用电源线(诸如220VAC壁式插座)对电池充电。

第1图图示现有技术感应发动机及电池充电系统100的简图。定子120具有与中性节点125相连接的Y型连接的三组绕线120a、120b及120c。换流器150经连接于电池105与绕线120a、120b及120c之间。通常，通过控制器(第1图中未图示)来控制换流器150以将来自电池105的直流(direct current；DC)功率转化至用于绕线120a、120b及120c的交流(alternating current；AC)功率，以在转子140上施加扭矩。

在所述系统100中，通过连接至公用电源115的分离的AC至DC充电器110来对电池105充电。充电器110经连接横跨电池105。

使用此类系统，若经集成至车辆或由车辆单独地携带，则充电器110向车辆添加额外荷重。若与车辆分离，则在方便性或及时性的充电情形下或在紧急状况下需要充电器110时，充电器110可能不存在。

需要用于电动车辆的轻质且方便的充电系统。

发明内容

在一可能实施例中，提供了一种用于与电池相连接的发动机充电系统，所述发动机充电系统具有转子及定子。所述定子具有共同连接于中性节点的Y型连接的绕线。换流器经连接于电池总线与所述定子绕线之间。开关经连接于所述绕线中以便能够使所述绕线中的两组绕线自所述中性节点断开，且使所述两组绕线连接至单相交流电源连接器。

在一替代实施例中，提供了一种用于与电池相连接的发动机充电系统，所述发动机充电系统具有转子及定子。所述定子具有delta H-桥连接绕线。所述delta H-桥包括位于一侧的换流器及位于另一侧的一切换构件，与此同时各组绕线经连接于换流器极开关与切换构件极开关之间。交流电源端口经连接至所述绕线，以使得当所述切换构件断开时所述交流电源端口通过所述绕线及所述换流器连接至所述电池总线。

各种实施例可包括相间变压器。

附图说明

参阅以上说明、随附的权利要求书及附图将更好地了解本发明的特征及优点，在图式中：

第1图图示现有技术感应发动机及电池充电系统的简图；

第2图图示用于单相Y型连接的定子绕线的感应发动机及电池充电系统的简图；

第3图图示用于三相delta H-桥配置的绕线的感应发动机及电池充电系统的简图；

第4图图示用于具有相间变压器的三相delta H-桥配置的绕线的感应发动机及电池充电系统的简图；以及

第5图图示用于三相delta H-桥配置的绕线的感应发动机及电池充电系统的简图。

具体实施方式

在各种实施例中，提供了使用集成式再充电的电池/发动机驱动。发动机可为包括感应任意三相机器且为DC无刷的。再充电源可为单相、三相或DC，使用任意电压电平，优选使用使得峰值电压小于电池电压Vbat的电压电平。在各种实施例中，可提供任何功率因子，包括1及-1(反向功率流的单位功率因子)。各种实施例的某些优点包括：减小的DC总线波电流、减小的相位涟波电流、去除了相位接触器及去除了机器内部的绕线中性接合。

断开的Y型配置(第2图)

第2图图示用于单相Y型连接的定子绕线220的感应发动机及电池充电系统200的简图。在所述实施例中，使用单相公用电源215通过绕线220来对电池205充电。双极开关210经置放于Y型连接绕线220电路以使绕线220a及220b自中性节点断开，且使绕线220a及220b通过任选的EMI滤波器212连接至公用电源215。在断开的Y型配置中，绕线220a及220b用作充电电路中的感应器。通过控制器270来控制换流器250以转换通过绕线220a及220b的AC公用电源215。