[发明专利]一种大功率电动汽车增程器控制系统主电路

说明书

本发明公开了一种大功率电动汽车增程器控制系统主电路，属于电机控制与电力电子应用技术领域，包括三相逆变器、三相整流器和电阻R1、R2，三相逆变器由六个功率开关管T1～T6组成，三相整流器由六个功率二极管D1～D6组成，电阻R1和R2接在三相逆变器和三相整流器的直流母线之间。本发明可以使增程器启动和发电分别使用控制系统主电路中三相逆变器和三相整流器这两套不同的电路，降低功率开关电压和电流应力要求，减少功率开关选择难度，降低电路成本，还可以使三相逆变器和三相整流器分别工作在不同的温度场中，解决大功率增程器较高的电损耗对控制系统的热损伤问题，提高大功率增程器的工作可靠性。

技术领域

本发明涉及电机控制与电力电子应用技术领域，更具体地说，涉及一种大功率电动汽车增程器控制系统主电路。

背景技术

电动汽车可以采用多种能源转换而来的电能，大力发展电动汽车可以减轻能源危机，减少环境污染，实现我国汽车产业的稳定健康发展。但目前电动汽车车载蓄电池存在比能量小、一次充电续行里程短、充电时间长、充电站不普及等缺点，短时间内难以实现大规模商业化。为了解决电动汽车推广普及过程中的难题，最近出现了一种新的电动汽车运行模式：增程式电动汽车的运行模式，该模式在电动汽车上加装了辅助发电设备，也就是增程器。增程器能够随时对电动汽车车载蓄电池进行充电，使电动汽车在现有条件下，实现续航里程的大幅提高。当车载蓄电池电量充足时，汽车以电动模式行驶，由蓄电池提供电能给主驱动电机，带动车轮旋转，实现真正的“零油耗、零排放”；当蓄电池组电量不足时，增程器自动启动，此时先由车载蓄电池通过增程器控制系统，将直流电转换为三相交流电，供给增程器的无刷直流电机，无刷直流电机电动运行，带动增程器的发动机旋转，当发动机被拖动到点火速度后，发动机自主旋转，反过来拖动无刷直流电机旋转发电，无刷直流电机发出的三相交流电，再经增程器控制系统转变为直流电，对电动汽车主驱动系统供电，同时对车载蓄电池供电。

目前已有的电动汽车増程器大多是针对铅酸电池的，随着电动汽车功率的增加，大功率锂电池供电的电动汽车正在逐步走向市场，因此大功率电动汽车增程器的研发正成为研究热点。

电动汽车增程器安装在车身内，由于车身空间有限，因此要求增程器体积小、重量轻、散热好、工作可靠、发电品质高。对于给锂电池供电的大功率电动汽车增程器，尤其存在空间有限、散热困难、体积难以做小等困难，例如对于10kW的增程器，若以5％来计算损耗，增程器损耗将达到500W，因增程器控制系统主电路是采用电力电子器件组成的，温度过高，电力电子电路出现故障的机率会大大增加，工作可靠性将大大降低，因此需要对增程器控制系统的主电路进行创造性设计。

目前针对电动汽车增程器已有较多的专利报道，主要有如下几类，第一类是增程器控制方法的报道，如已经授权的中国发明专利ZL201710535437.9公布了电动汽车增程器优化控制方法、ZL201910289583.7公布了一种电动汽车增程器发电功率闭环控制方法，正在申请的中国发明专利201911024636.9公布了一种电动汽车增程器控制方法；第二类是电动汽车增程器整体结构报道，如正在申请的中国发明专利202011387324.7公布了一种电动汽车增程器整体结构组成，正在申请的中国发明专利201811249501.8与202010985245.X均公布了一种电动汽车增程器及控制方法；第三类是增程器中控制器的总体结构，如中国发明专利202010370435.0公布了一种电动汽车增程器控制器的组成；另外还有关于增程器组成部件与外观设计的报道，如中国发明专利202011361201.6公布了电动汽车增程器中无刷直流发电系统的组成与控制方法。但是目前市面上的技术还未见对由于增程器功率增加而导致的控制系统主电路设计困难进行解决的专利报道，本发明对此进行研究报道。

发明内容：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种大功率电动汽车增程器控制系统主电路，它可以实现增程器中无刷直流电机的起动/发电双功能，同时解决大功率增程器较高的电损耗对控制系统的热损伤问题，提高大功率增程器的工作可靠性。