申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2022-01-13

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN114435163B

主分类号：B60L53/22

分类号：B60L53/22;B60L53/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2022.05.24#实质审查的生效;2022.05.06#公开

摘要：本发明公开了一种电动汽车双电池集成化充电拓扑电路及其交错控制策略方法，通过切换模块实现电路在驱动模式、单电池充电模式、双电池充电模式间进行切换，同时切换模块重构为无桥PFC整流器和并联型Buck变换器，开绕组永磁电机分别复用为两套滤波电感，实现对两个不同电压等级的电池充电功能，且通过对无桥PFC整流器的电流交错控制，复用开绕组永磁电机的绕组作为滤波电感而产生的电磁转矩问题得到抑制，通过交错控制策略方法，有效消除了充电过程中开绕组永磁电机的电磁转矩脉动，提高充电效率和性能。

主权项：1.一种电动汽车双电池集成化充电拓扑电路，其特征在于，包含开绕组永磁电机、切换模块、双三相逆变器、动力电池、低压辅助电池；所述开绕组永磁电机具有绕组分段抽头，用以通过切换模块，将开绕组永磁电机分为两套独立电感，并通过复用作为两套滤波电感，该开绕组永磁电机包含第一套电机绕组、第二套电机绕组，第一套电机绕组与第二套电机绕组均与双三相逆变器连接；所述切换模块与双三相逆变器连接，用于切换电路的驱动模式、单电池模式、双电池充电模式；所述双三相逆变器用以辅助驱动电动汽车，包含功率管模块，当双三相逆变器通过复用及切换模块与第一套电机绕组重构成为无桥PFC整流器为动力电池充电时，电路处于单电池充电模式，在单电池充电模式的基础上，当双三相逆变器通过复用及切换模块与第二套电机绕组重构成为并联型Buck变换器时，通过动力电池为低压辅助电池充电，电路处于双电池充电模式；所述动力电池用以驱动电动汽车，动力电池始终与双三相逆变器并联，并通过复用在双电池充电模式为低压辅助电池充电，当动力电池经过双三相逆变器并驱动开绕组永磁电机运行时，电路处于驱动模式；所述低压辅助电池用以辅助驱动电动汽车，为车载低压设备供电，低压辅助电池通过并联与双三相逆变器相连，通过切换模块与第二套电机绕组实现串联；所述切换模块包含三刀双掷开关K1、双刀单掷开关K2、双刀双掷开关K3，三刀双掷开关K1固定端与第一套电机绕组的A1端、B1端、C1端相连，双刀单掷开关K2固定端与第一套电机绕组A1端、第二套电机绕组A2端同侧相连，双刀双掷开关K3固定端与低压辅助电池正极相连；该电路还包含中性点O’、车载低压设备、外部单相交流电网，双三相逆变器中功率管模块包含功率管S1、功率管S2、功率管S3、功率管S4、功率管S5、功率管S6、功率管S7、功率管S8、功率管S9、功率管S10、功率管S11、功率管S12；当电路处于驱动模式时，三刀双掷开关K1切换端与第二套电机绕组的A2端、B2端、C2端连接，双刀单掷开关K2断开，双刀双掷开关K3切换端与车载低压设备连接，动力电池经过双三相逆变器并驱动开绕组永磁电机运行；当电路处于单电池充电模式，三刀双掷开关K1切换端与中性点O’连接，双刀单掷开关K2闭合接通外部单相交流电网，双刀双掷开关K3切换端与车载低压设备相连，第一套电机绕组的B1端、C1端此时并联并与A1端串联，第一套电机绕组的A1端、B1端、C1端、功率管S3、功率管S4、功率管S5、功率管S6、功率管S7、功率管S8此时重构成无桥PFC整流器，为动力电池充电；当电路处于双电池充电模式，三刀双掷开关K1切换端与中性点O'连接，双刀单掷开关K2闭合接通外部单向交流电网，双刀双掷开关K3切换端与第二套电机绕组的B2端、C2端连接，此时第二套电机绕组的B2端、C2端、功率管S9、功率管S10、功率管S11、功率管S12重构成并联型Buck变换器，通过动力电池为低压辅助电池充电。

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