本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种电动汽车的双向充电逆变电路及汽车。
背景技术:
在双向逆变充放电项目中,由于在对三相负载或电网馈电时,需要将电池电压从300-450V左右提升到540伏以上,需要通过升压电路(即BOOST电路)进行升压;在三相电网对电池进行充电时,需要将母线电压从540伏以上降到电池电压300-450V左右,需要通过降压电路(即BUCK电路)进行降压。一般升压电路和降压电路为同一电路结构(以下简称升压-降压电路),只是在不同的工作模式时,起到不同的作用。其中,升压-降压电路一般由两个IGBT、一个滤波电感和一个电容组成,其中该滤波电感作为充电和放电不可缺少的重要器件,需要具有较大的耐压值(即高压器件)和耐流值(由于充放电电流较大),所以体积较大,还需要水冷进行散热,在现有技术中,为滤波电感设置有专用的水冷设备,不仅占用较大空间,且成本较高。
技术实现要素:
本发明实施例提供了一种电动汽车的双向充电逆变电路及汽车,以解决现有技术中升压-降压电路中的滤波电感占用空间大,且所需成本高的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
依据本发明实施例的一个方面,提供了一种电动汽车的双向充电逆变电路,包括:
三相整流-逆变桥,所述三相整流-逆变桥包括:相互并联的第一支路、第二支路和第三支路,所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路分别串联有两个IGBT,所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路分别与三相交流电的三条相线一一对应,且三条相线的接线端子分别连接至对应支路的两个IGBT之间;
与所述第一支路并联的母线电容;
升压-降压电路,所述升压-降压电路包括:与所述第一支路并联的第四支路和第五支路;其中,所述第四支路上串联有第一IGBT和第二IGBT,第五支路上连接有第一电容;
电池,所述电池的正极连接至电动汽车的三相驱动电机中的第一绕组线圈的第一端,且所述第一绕组线圈的第二端连接至第一IGBT和第二IGBT之间。
进一步地,所述电池的正极通过第一开关连接至所述第一绕组线圈的第一端,所述第一绕组线圈的第二端通过第二开关连接至第一IGBT和第二IGBT之间。
进一步地,所述三相驱动电机还包括:第二绕组线圈和第三绕组线圈;
其中,所述第一绕组线圈的第一端还通过第三开关连接至三相交流电的第一相线;所述第二绕组线圈的第一端通过第四开关连接至三相交流电的第二相线;所述第三绕组线圈的第一端通过第五开关连接至三相交流电的第三相线;
其中,所述第一绕组线圈、所述第二绕组线圈和所述第三绕组线圈的第二端相互连接,且所述第一绕组线圈的第二端与所述第二绕组线圈的第二端之间连接有第六开关。
进一步地,电动汽车的双向充电逆变电路还包括:开关控制模块,分别与所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关电连接,用于控制对应开关的开关状态,以使第一线圈绕组参与升压或降压。
电动汽车的双向充电逆变电路,所述母线电容包括:串联连接的第二电容和第三电容。
电动汽车的双向充电逆变电路,所述第一绕组线圈的第一端与所述电池的正极之间设置有一电流传感器。
依据本发明实施例的另一个方面,提供了一种汽车,包括:如上所述的电动汽车的双向充电逆变电路。
本发明的有益效果是:
上述技术方案,利用三相驱动电机的定子绕组作为升压-降压电路中的滤波电感,采用三相驱动电机的水冷进行滤波电感的冷却降温,而不必另外设置滤波电感的专用水冷设备,不仅节省减少了电路的器件数量,降低了生产成本,还减小了电路对空间的占用。
附图说明
图1表示本发明实施例提供的电动汽车的双向充电逆变电路。
附图标记说明:
1、三相整流-逆变桥;2、母线电容;3、升压-降压电路;4、电池;5、三相驱动电机;101、第一支路;102、第二支路;103、第三支路;201、第二电容;202、第三电容;301、第四支路;302、第五支路;303、第一开关;304、第二开关;305、电流传感器;3011、第一IGBT;3012、第二IGBT;3021、第一电容;501、第一绕组线圈;502、第二绕组线圈;503、第三绕组线圈;6、第三开关;7、第四开关;8、第五开关;9、第六开关。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
依据本发明实施例的一个方面,提供了一种电动汽车的双向充电逆变电路,如图1所示,包括:三相整流-逆变桥1、母线电容2、升压-降压电路3以及电池4。
其中,三相整流-逆变桥1用于在三相电网为电池4充电时实现整流,即实现交流变直流;在电池4为三相电网馈电时实现逆变,即实现直流变交流。具体地,三相整流-逆变桥1包括:相互并联的第一支路101、第二支路102和第三支路103,第一支路101、第二支路102和第三支路103分别串联有两个IGBT,其中,每个IGBT包括:并联连接的一个开关管和一个二极管,开关管可以是MOS管。进一步地,第一支路101、第二支路102和第三支路103分别与三相交流电(即三相电网)的三条相线一一对应,且三条相线的接线端子分别连接至对应支路的两个IGBT之间。每个支路与具体与三相交流电的哪条相线对应,可根据实际需求设计,本发明实施例对此不进行限制。
其中,升压-降压电路3在三相电网为电池4充电时实现降压,在电池4为三相电网馈电时实现升压。具体地,升压-降压电路3包括:与第一支路101并联的第四支路301和第五支路302。其中,第四支路301上串联有第一IGBT3011和第二IGBT 3012,第五支路302上连接有第一电容3021。每个IGBT包括:并联连接的一个开关管和一个二极管,开关管可以是MOS管。
其中,电池4的正极连接至三相驱动电机5中的第一绕组线圈501的第一端,且第一绕组线圈501的第二端连接至第一IGBT 3011和第二IGBT 3012之间。这里所述的三相驱动电机5为电动汽车中的电机,第一绕组线圈501为电机中的一组定子绕组。
其中,母线电容2与第一支路101并联。具体地,母线电容2包括:串联连接的第二电容201和第三电容202。
本发明实施例利用三相驱动电机5的定子绕组作为升压-降压电路3中的滤波电感,采用三相驱动电机5的水冷进行滤波电感的冷却降温,而不必另外设置滤波电感的专用水冷设备,不仅节省减少了电路的器件数量,降低了生产成本,还减小了电路对空间的占用。
进一步地,电池4的正极通过第一开关303连接至第一绕组线圈501的第一端,第一绕组线圈501的第二端通过第二开关304连接至第一IGBT 3011和第二IGBT 3012之间。在升压或降压过程中,第一开关303和第二开关304闭合,使第一绕组线圈501接入到升压-降压电路3当中,进行升压或降压。
进一步地,三相驱动电机5还包括:第二绕组线圈502和第三绕组线圈503。
其中,第一绕组线圈501的第一端还通过第三开关6连接至三相交流电的第一相线,第二绕组线圈502的第一端通过第四开关7连接至三相交流电的第二相线,第三绕组线圈503的第一端通过第五开关8连接至三相交流电的第三相线。此外,第一绕组线圈501、第二绕组线圈502和第三绕组线圈503的第二端相互连接,且第一绕组线圈501的第二端与第二绕组线圈502的第二端之间连接有第六开关99。
在升压或降压时,第一开关303和第二开关304闭合,第三开关6、第四开关7、第五开关8和第六开关9断开,以使第一绕组线圈501接入到升压-降压电路3当中,进行升压或降压。
进一步地,电动汽车的双向充电逆变电路还包括:开关控制模块。
该开关控制模块分别与第一开关303、第二开关304、第三开关6、第四开关7、第五开关8和第六开关9电连接,用于控制对应开关的开关状态,以在升压或降压时,以使第一线圈绕组接入到升压-降压电路3当中,进行升压或降压。
进一步地,第一绕组线圈501的第一端与电池4的正极之间设置有一电流传感器305。该电流传感器305能够自动检测和显示电流,方便人员对电流的察看和监测。
综上所述,本发明实施例提供的电动汽车的双向充电逆变电路,利用三相驱动电机5的定子绕组作为升压-降压电路3中的滤波电感,采用三相驱动电机5的水冷进行滤波电感的冷却降温,而不必另外设置滤波电感的专用水冷设备,不仅节省减少了电路的器件数量,降低了生产成本,还减小了电路对空间的占用。
依据本发明实施例的另一个方面,提供了一种汽车,包括:如上所述的电动汽车的双向充电逆变电路。
本发明实施例提供的汽车中的双向充电逆变电路,利用三相驱动电机5的定子绕组作为升压-降压电路3中的滤波电感,采用三相驱动电机5的水冷进行滤波电感的冷却降温,而不必另外设置滤波电感的专用水冷设备,不仅节省减少了电路的器件数量,降低了生产成本,还减小了电路对空间的占用。
以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。