[发明专利]电源能量静态转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用不可逆的静态变换器实现将直流功率输入变换为交流功率输出的电力变换设备，具体地说是一种采用有控制极的半导体器件的电源能量静态转换装置。

背景技术

在现有的电动汽车或混合动力车辆中，电源供电是一件极为棘手的事情，因为这种车辆需用的电源电压一般都在二百伏以上。如果全部使用高性能的高压锂电池供电，则其购置价格和使用成本将会非常昂贵，而使用这种高配置直流电源的电动汽车或混合动力车辆在空载或较少载荷时，就是“大马拉小车”的具体形象体现。而目前还没有一种使用经济、适于车行特点的电源装置。

发明内容

本发明的目的就是提供一种电源能量静态转换装置，以解决电动或混合动力车辆的电源配置使用不经济、不适于车行特点的问题。

本发明是这样实现的：一种电源能量静态转换装置，在外框体的边框内侧面上制有线槽，在线槽中绕有输出绕组，在所述外框体中设有若干并列的铁芯；在所述并列铁芯的左半部分的铁芯上套接有正向线圈绕组，在所述并列铁芯的右半部分的铁芯上套接有反向线圈绕组；所述正、反向线圈绕组的接线端共接直流变频控制器。

所述输出绕组有两个，分别绕制在所述外框体的两个相对边框内侧面上的线槽中；其中一个是单相的或三相的功率输出绕组，另一个是单相的充电输出绕组。

在所述功率输出绕组的输出端与所述直流变频控制器之间分别接有电流检测反馈电路和电压检测反馈电路。

所述充电输出绕组的输出端连接能量回馈缓冲电路。

所述铁芯的正端面为工字形或h形，所述铁芯的上下端面与所述外框体上的所述线槽的相对面之间保留有至少0.5毫米的间隙。

所述直流变频控制器是以数据处理器U₇为核心，数据处理器U₇的输出接若干四个一组的光耦隔离驱动电路，每组光耦隔离驱动电路的输出经IGBT驱动电路U₄、U₅接由四个IGBT功率管组成的全桥移相驱动电路Q₁-Q₄，全桥移相驱动电路Q₁-Q₄的两个输出端分接在一个所述正向线圈绕组或一个所述反向线圈绕组的两端。

在本发明能量静态转换装置的直流变频控制器中设置有由IGBT大功率管组成的全桥移相驱动电路，该全桥移相驱动电路可对普通的车载36V或48V直流电瓶与正、反向线圈绕组在导通方向和导通时间两方面进行变换控制，使直流电瓶的直流电压分别交变地加在各并列铁芯上的正、反向线圈绕组上，在每个线圈绕组上就产生一个了交变的磁场，由此在外框体线槽上的单相或三相输出绕组中就可随之感应出交变的感应电动势。如果直流变频控制器的一个控制变化周期为T，则在单相或三相输出绕组上的感应电动势的变化频率即为1/T。如果并列设置有多个铁芯，即有两个以上的正向线圈绕组和两个以上的反向线圈绕组存在，那么，就可根据线圈绕组匝数的设置不同，而产生正品字形与倒品字形相接的类似正弦波的感应电动势，从而输出交变的电压和电流。由此达到了利用本装置实现直流功率输入变换为交流功率输出的目的。

由于高压交流电源能够更好地适应电动机输出功率的大范围变化要求，而本发明能量静态转换装置的输入/输出的稳定性以及不可逆性，使得本发明能量静态转换装置既能够满足汽车发动机在正常扭矩下的高低转速的频繁变换的要求，也能够满足汽车发动机在大扭矩低转速下的启动性能要求。因而，使用本发明作为电动汽车或混合动力汽车的能量转换装置，配以普通规格的低压直流电瓶之后，即可满足汽车的行驶要求。所以，本发明具有明显的使用经济性、工作稳定性和车辆运行的适应性。

附图说明

图1是本发明的物理结构部分与电路结构部分合一的结构示意图。

具体实施方式