[发明专利]双凸极电机电流源型驱动和充电一体化系统及控制方法

权利要求书

1.一种双凸极电机电流源型驱动和充电一体化系统，其特征在于，包括蓄电池、充放电双向变换器、电流源型变换器、电励磁双凸极电机、交流滤波电容、切换开关K₁、K₂、K₃和检测控制电路；所述蓄电池连接充放电双向变换器的输入端，电流源型变换器上输入端依次通过切换开关K₂和电励磁双凸极电机的励磁绕组接入充放电双向变换器的桥臂中点，下输入端直接接入充放电双向变换器的桥臂中点，其中，励磁绕组分裂为两段绕组F₁和F₂，绕组F₂串联切换开关K₁；电流源型变换器的桥臂中点依次通过电励磁双凸极电机的电枢绕组和切换开关K₃接入交流电网，且在交流电网之间依次并联交流滤波电容；

其中，双凸极电机电流源型驱动和充电一体化系统还包括采样信号控制系统，所述采样信号控制系统通过电流传感器对双凸极电机的励磁电流信号、电枢电流信号进行采样，并进行包括驱动运行模式和充电运行模式切换在内的各类控制；驱动运行模式下，通过切换开关的控制，励磁绕组复用为电流源型变换器的直流侧储能电感，结合驱动控制策略，实现蓄电池通过电流源型变换器驱动双凸极电机；充电运行模式下，通过切换开关的控制，电枢绕组复用为交流侧滤波电感，交流电网通过双凸极电机电枢绕组、电流源型变换器、励磁绕组和充放电双向变换器，结合充电控制策略给蓄电池充电。

2.根据权利要求1所述的双凸极电机电流源型驱动和充电一体化系统，其特征在于，所述充放电双向变换器包括三条串联支路，每条串联支路分别包括依次连接的二极管VD₁和开关管S₁，开关管S₂和二极管VD₂，开关管S₃和二极管VD₃，并联三条支路以构成三条桥臂支路；其中，电流源型变换器上输入端通过切换开关K₂连接励磁绕组F₂，F₂通过切换开关K₁连接S₃与VD₃的桥臂中点，励磁绕组F₁连接S₂与VD₂的桥臂中点，所述电流源型变换器下输入端连接S₁与VD₁的桥臂中点。

3.根据权利要求2所述的双凸极电机电流源型驱动和充电一体化系统，其特征在于，将电励磁双凸极电机的励磁绕组复用为电流源型变换器的直流侧储能电感，通过切换所述切换开关K₁、K₂至a、b处，实现励磁绕组F₁、F₂的串联或并联控制，具体为：在驱动运行模式下，切换开关K₁、K₂均拨至a处，使励磁绕组F₁、F₂并联后与电流源型变换器的直流侧相连；在充电运行模式下，切换开关K₁、K₂均拨至b处，使励磁绕组F₁、F₂反向串联后与电流源型变换器直流侧相连。