[发明专利]具有容错能力的电动汽车驱动和充电系统及故障重构方法

摘要

本发明公开一种具有容错能力的电动汽车驱动和充电系统及故障重构方法，所述系统包括车载蓄电池、双三相变换器、开绕组电机、容错开关、充电开关，所述车载蓄电池连接于双三相变换器的直流侧，开绕组电机采用分裂绕组结构，每相绕组的中心点连接于充电开关，容错开关连接于开绕组电机对应相绕组的两端，正常运行过程中，车载蓄电池通过双三相变换器控制开绕组电机实现驱动功能，三相交流电源通过充电开关和分裂绕组结构开绕组电机，由双三相变换器反向给蓄电池充电，容错运行过程中，双三相变换器的一相或两相桥臂出现开路故障之后，对应的容错开关实现双三相变换器拓扑的重构，并结合相应的驱动和充电控制，实现系统故障容错后的驱动和充电功能。

主权项

1.具有容错能力的电动汽车驱动和充电系统的故障重构方法，其特征在于，所述的驱动和充电系统包括车载蓄电池、双三相变换器、开绕组电机、容错开关、充电开关，所述的车载蓄电池连接于双三相变换器的直流侧，开绕组电机采用分裂绕组结构，每相绕组的中心点连接于充电开关，容错开关连接于开绕组电机对应相绕组的两端；正常运行过程中，车载蓄电池通过双三相变换器控制开绕组电机实现驱动功能，三相交流电源通过充电开关和分裂绕组结构开绕组电机，由双三相变换器反向给蓄电池快速充电；容错运行过程中，在双三相变换器的一相或两相桥臂出现开路故障之后，对应的容错开关实现双三相变换器拓扑的重构，并结合相应的驱动和充电控制，实现系统故障容错后的驱动和充电功能；所述双三相变换器包括开关S_a1‑S_a2连接构成桥臂A，S_b1‑S_b2连接构成桥臂B，S_c1‑S_c2连接构成桥臂C，桥臂A、B、C组成三相变换器；以及开关S_a1’‑S_a2’连接构成桥臂A’，S_b1’‑S_b2’连接构成桥臂B’，S_c1’‑S_c2’连接构成桥臂C’，桥臂A’、B’、C’组成另一个三相变换器，双三相变换器的直流侧连接车载蓄电池；开绕组电机的绕组一端a、b、c分别连接于桥臂A、B、C，开绕组电机的绕组另一端a’、b’、c’分别桥臂A’、B’、C’，其中开绕组电机绕组端部a、b’之间连接故障容错开关K₁，端部b、c’之间连接故障容错开关K₂，端部c、a’之间连接故障容错开关K₃；开绕组电机的每相绕组采用分裂式结构，每相绕组的中点分别与充电开关相连；所述双三相变换器的其中一相或多相桥臂出现开路故障之后，该故障桥臂对应的容错开关对应开通，将双三相变换器重构为五桥臂或四桥臂变换器，桥臂A出现开路故障后，K₁开通将开绕组电机的A相绕组的a端和B相绕组的b’端相连，封锁桥臂A的驱动信号，双三相变换器重构为五桥臂变换器，桥臂B出现开路故障后，K₂开通将开绕组电机的B相绕组的b端和C相绕组的c’端相连，封锁桥臂B的驱动信号，重构双三相变换器，桥臂C出现开路故障后，K₃开通将开绕组电机的C相绕组的c端和A相绕组的a’端相连，封锁桥臂C的驱动信号，重构双三相变换器，双三相变换器的A’、B’和C’桥臂开关故障后，变换器重构方式相同。