[发明专利]一种电机驱动-DCDC变换-充电一体化装置

说明书

技术领域

本发明涉及电机驱动及电池充电领域，特别涉及电动汽车电机驱动－DC/DC变换－充电一体化技术。 

背景技术

目前，电动汽车技术正在飞速发展，电动汽车市场日益壮大，但电动汽车的电机驱动器、车载高压电池充电器几乎都是两个分离的装置，即浪费有限的车载空间，又增加了电动汽车电器设备购置成本。而且，驱动器在车辆行驶时才工作，车辆充电时被闲置，车载高压电池充电器在车辆行驶时被闲置，车辆充电时才工作，因此两套装置利用率都不高。上述问题严重制约了电动汽车的发展。 

发明内容

为了解决上述问题本发明提供一种具有220VAC充电功能的电机驱动－DC/DC变换－充电一体化装置，使得一套电力电子驱动装置,在车辆行驶时实现电机驱动的功能，在停车充电时实现充电机的功能。也就是说利用一套电机驱动－DC/DC变换－充电一体化装置，仍然以电机驱动器的成本就可实现电机驱动、车载充电器的功能。大幅度减少电动汽车电器设备成本，取消地面充电机，为国家节省出巨额运营成本，使得电动汽车在偏远地区也可以得到广泛应用。 

为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案： 

本发明提供具有充电功能的电机驱动－DC/DC变换－充电一体化装置，所述装置包括电机驱动逆变桥、支撑电容、220VAC充电接口电路、整流电路和DC/DC变换装置。 

当工作在220VAC充电模式下，通过控制开关功率管IGBT，通过220VAC 电源使支撑电容产生泵升电流，抬高直流侧母线电压，同时导通正向升压/反向降压DC/DC变换装置中第三只开关功率管IGBT,实现对高压电池组的充电。 

进一步的，所述电机驱动逆变桥，在车辆行驶过程中，当电机转速较低时，既电机需要的交流基波电压有效值小于高压电池组电压的0.7倍时，正向升压/反向降压DC/DC变换装置处于全通状态，高压电池组直接对逆变桥供电驱动电机工作。当机需要的交流基波电压有效值大于高压电池组电压的0.7倍时，正向升压/反向降压DC/DC变换装置处于斩波升压状态，维持交流基波电压有效值与直流母线电压0.7倍关系，既最优调制比状态，通过此方法，在驱动永磁同步电机时，电机可以设计更高的反电势，则在电机低速旋转时，可以获得更高的调制比，从而提高了电机控制器的效率，高速时通过DC/DC变换装置升压，维持交流基波电压有效值与直流母线电压0.7倍关系，大幅度减少弱磁电流，提高了电机高速工作时的效率。同时，当驱动永磁同步电机时，电机如果需要自由滑行（驾驶员松油门），通过直接关闭正向升压/反向降压DC/DC变换装置和逆变桥来实现，既完全的电机无电空转。而传统电动汽车永磁电机驱动控制，由于没有正向升压/反向降压DC/DC变换装置，必须通过零转矩弱磁控制来模仿，即逆变桥仍然要工作，存在较大的电气损耗。 

与现有技术相比，本发明提供的一种具有220VAC充电功能的电机驱动－DC/DC变换－充电一体化装置，提高了电机驱动的性能。同时替代了车载充电器，节省了车载充电器的购置费用。 

附图说明

图1是本发明提供的具有充电功能的电动汽车电机驱动－DC/DC变换－充电一体化技术拓扑结构示意图。 

图中：（1）永磁同步电机，（2）电机驱动逆变桥，（3）支撑电容，（4）充电回路,（5）预充电控制模块，（6）高压电池组，（7）整流电路，（8）支撑电容，（9）220VAC充电电路，（10）DC/DC变换电路，（11）变压器。 

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。 

如图1所示，本发明提供的一种具有220VAC充电功能的电机驱动－DC/DC变换－充电一体化装置，所述装置包括（1）永磁同步电机，（2）电机驱动逆变桥，（3）支撑电容，（4）充电回路,（5）预充电控制模块，（6）高压电池组，（7）整流电路，（8）支撑电容，（9）220VAC充电电路，（10）DC/DC变换电路，（11）变压器。