[发明专利]电励磁双凸极电机驱动充电系统多模态能量回馈控制方法

权利要求书

1.一种电励磁双凸极电机驱动充电一体化系统，其特征在于，包括蓄电池、前级DC/DC变换器、后级逆变器、母线电容C₁和电励磁双凸极电机；

蓄电池与前级DC/DC变换器的输入端连接，母线电容C₁并联在前级DC/DC变换器的输出端之间，前级DC/DC变换器的输出端连接后级逆变器的输入端，后级逆变器的输出端连接电励磁双凸极电机的三相电枢绕组；

所述前级DC/DC变换器包括开关管S₁～S₆、开关管S_a、开关管S_b、二极管D₁、二极管D₂、电励磁双凸极电机的励磁绕组F₁、以及电励磁双凸极电机的励磁绕组F₂，其中开关管S₁与二极管D₁串联、开关管S₂与二极管D₂串联构成两个桥臂；开关管S₃与开关管S₄串联、开关管S₅与开关管S₆串联构成两个桥臂；

励磁绕组F₁的一端连接在开关管S₁与二极管D₁的连接端，励磁绕组F₁的另一端连接在开关管S₃与开关管S₄的连接端；

励磁绕组F₂的一端连接在开关管S₂与二极管D₂的连接端、以及开关管S_a的一端，开关管S_a的另一端与母线电容C₁的正极连接；励磁绕组F₂的另一端连接在开关管S₅与开关管S₆的连接端、以及开关管S_b的一端，开关管S_b的另一端连接蓄电池正极。

2.一种如权利要求1所述电励磁双凸极电机驱动充电一体化系统的多模态能量回馈控制方法，其特征在于，在制动过程中开关管S₃、S₅恒关，开关管S₁、S₄维持励磁绕组F₁的电流保持恒定，开关管S₂、S₆、S_a、S_b均工作在PWM状态，其中，S₂与S₆开关状态相同，通过控制开关管S₂、S₆、S_a、S_b的导通和关断状态，实现系统工作在制动能量回馈、励磁绕组释放能量和励磁绕组存储能量三个不同的工作模态，实现系统在制动能量回馈工作模态时的直流母线电压控制，并控制励磁绕组F₂的电流在进入制动状态时维持方向和大小恒定不变。

3.根据权利要求2所述电励磁双凸极电机驱动充电一体化系统的多模态能量回馈控制方法，其特征在于，制动能量回馈工作模态下的控制策略如下：

制动能量回馈工作模态下，S_a、S_b导通，S₂、S₆关断，该模态下励磁绕组F₂串联于母线电容C₁与蓄电池之间，母线电压大于蓄电池电压，母线电容C₁经过励磁绕组F₂向蓄电池回馈能量使得母线电压下降，同时向励磁绕组F₂供能使得励磁电流i_F2增大，前级DC/DC变换器的电压方程为：

其中，U_dc为直流母线电容C₁的电压，U_b为蓄电池电压，L_F2、R_F2、i_F2分别为励磁绕组F₂的电感、电阻、电流，e_F2为励磁绕组F₂和电枢绕组之间的反电势。