[发明专利]用于形成充电电路的方法及设备

说明书

技术领域

本公开涉及利用多相电机驱动电路为混合动力车辆生成电池充电电流。更具体地，本发明利用开关磁阻电机控制器来驱动开关磁阻电机并实施电池充电器的转换器电路。

背景技术

本领域技术人员已知电池充电电路和电机驱动电路具有很多通用零件。本领域中利用了各种将电池充电器和电机驱动控制器进行组合以消除多余部件并由此降低成本和重量的方法。为了实施电池充电功能，每种已知方法均需要电机控制电子装置之外的额外部件。

在典型的电池充电器中，对交流(AC)输入进行整流以产生直流(DC)电压。通常，还利用第二级直流转换器来产生正确的电池充电电压。在这种布置中，交流电源电流具有大的峰值，这种大的峰值使功率因数(实际功率对视在功率的比率)减小。这限制了可从交流输入中汲取的功率量。可以通过采用升压电路来迫使交流输入电流达到单位功率因数。

发明内容

公开了一种将两个或更多个半导体H桥与电磁机的绕组合并的电池充电电路，其中，电磁机跨过该多个H桥连接，并且交流电源的每个线路均连接至H桥的开关节点。以此方式，电动机控制电路的元件也被用于电池充电电路，并且能够被控制以从交流源汲取功率因数经校正的电流。

本发明的这些及其它特征可以通过以下的说明书及附图得到最佳的理解，下面为附图的简要说明。

附图说明

图1示出了两个相链接的单级升压转换器。

图2示出了三相功率因数校正(PFC)升压转换器。

图3示出了被配置为使用漏电感来提供功率因数校正的SR电机/电机控制器。

图4示出了非对称H桥。

图5示出了连接至三个非对称H桥的三相SR电机以及三相交流源。

图6示出了连接至三个非对称H桥的三相SR电机以及单相交流源。

具体实施方式

图1示出了两个相链接的单级升压转换器20、22，各自位于交流电源30的一侧。电感器51、二极管52和晶体管53形成了附接到交流电源30的电源侧的升压转换器电路20，而电感器61、二极管62和晶体管63形成了附接到交流电源30的电中性侧的升压转换器22，。当交流电源30的电源侧相对于电中性为正时，第一升压转换器20在功率因数校正(PFC)模式下操作，以便产生电池充电电流。当交流电源30相对于电中性为负时，根据已知的PFC技术来切换第二升压转换器22，由此产生电池充电电流。控制器40感测线路电压、至少一个线路电流以及电池电压，以便允许实施PFC充电功能。线路滤波器50用于对来自交流电源30的开关频率进行滤波。用于进行这种操作的方法和技术在本领域中是已知的。

图2示出了并入多个升压转换器的三相PFC升压转换器系统100。交流源120的每个线路均具有电感器150、152、154、低侧开关160、162、164及高侧开关170、172、174，从而对于每相形成一个升压电路。高侧开关170、172、174及低侧开关160、162、164中的每一个均为半导体开关。六个开关160、162、164、170、172、174的集合形成了根据已知技术来驱动三相电机的三相逆变器。存在若干种用于开关三相逆变器100以便产生三相功率因数校正、同时生成电池充电电流的方法。通过控制器140感测至少两个线路电流132、134、线路电压136及电池电压138，以便适当地实现功率因数校正。

多相交流电机具有漏电感，并且该漏电感可用于实施三相PFC电池充电电路的电感器。图3示出了实施这一特征的系统。通过二极管桥232对交流电源230进行整流，以形成中间未经稳压的直流电压234。未经稳压的直流电压234、相绕组240、242、开关264以及与晶体管261对应的二极管形成了(如图1中的)升压电路，该升压电路用作PFC电池充电电路。可替选地，相绕组240和244、开关266以及与晶体管261对应的二极管可以实施升压功能。二极管桥232添加了可能增加整个逆变器/电池充电器组合的成本及空间的部件。