[发明专利]集成式功率变换器

权利要求书

1.一种用于以可充电电池驱动电动机工作的交通工具的功率变换器，包括：

功率变换器单元（10），分别连接外部电源和所述电池，适于通过电压变换，提供自外部电源至所述电池或自所述电池至外部电源的电压；

模式控制单元，适于控制所述功率变换器单元（10），使得所述功率变换器单元（10）适于：

在第一模式下，在所述外部电源与所述电池之间进行能量转移，从而将电能从所述外部电源供给至所述电池，或者将电能从所述电池供给至所述外部电源；

在第二模式下，将所述电池的电压不经过功率变换直接对所述电动机提供驱动电压；以及

在第三模式下，将所述电池的电压不经过功率变换以为所述电动机提供第一部分电压，同时将所述电池的电压经过功率变换以为所述电动机提供第二部分电压，所述第一部分电压与所述第二部分电压共同对所述电动机提供驱动电压。

2.如权利要求1所述的功率变换器，其中所述功率变换单元（10）包括隔离双向功率变换电路（30），具有连接外部电源的第一侧以及连接所述电池的第二侧，所述隔离双向功率变换电路（30）适于在第一侧的电压与第二侧的电压之间进行电压变换，其中所述功率变换器被构造为适于在所述第一模式和所述第三模式中复用所述双向功率变换电路（30）。

3.如权利要求2所述的功率变换器，其中所述功率变换单元（10）还包括第一变换单元（103），连接至所述第一侧，用于提供交流-直流转换。

4.如权利要求2或3所述的功率变换器，其中所述隔离双向功率变换电路（30）包括：

第二变换单元（105），位于所述第一侧，用于提供交流-直流转换；

第三变换单元（106），位于所述第二侧，用于提供交流-直流转换；以及

隔离变压器，适于通过交流电感应耦合第二变换单元（105）和所述第三变换单元（106）。

5.如权利要求3或4所述的功率变换器，其中，所述模式控制单元包括三个直流接触器（S1，S2，S3），其中：

第一接触器（S1）的一端接在所述电池的第一极性端上，另一端接在所述第一侧的第二极性端上；

第二接触器（S2）的一端接在所述电池的第一极性端上，另一端接功率变换器至所述电机的直流输出的第一极性端上；

第三接触器（S3）的一端接在所述第一侧的第一极性端上，另一端接在功率变换器至所述电机的直流输出的第一极性端上；以及

所述电池的第二极性端接功率变换器至所述电机的直流输出的第二极性端上；

其中所述第一极性端为正极、第二极性端为负极，或所述第一极性端为负极、第二极性端为正极。

6.如权利要求3或4所述的功率变换器，其中，所述模式控制单元包括三个直流接触器（S1，S2，S3），其中：

第一接触器（S1）的一端接在所述电池的第一极性端上，另一端接在所述第一侧的第二极性端上；

第二接触器（S2）的一端接在所述第一侧的第一极性端上，另一端接在所述第一侧的第二极性端上；

第三接触器（S3）的一端接在所述第一侧的第一极性端上，另一端接在功率变换器至所述电机的直流输出的第一极性端上；以及

所述电池的第二极性端接功率变换器至所述电机的直流输出的第二极性端上；

其中所述第一极性端为正极、第二极性端为负极，或所述第一极性端为负极、第二极性端为正极。

7.如权利要求3或4所述的功率变换器，其中，所述模式控制单元包括三个直流接触器（S1，S2，S3），其中：

第一接触器（S1）的一端接在所述电池的第一极性端上，另一端接功率变换器至所述电机的直流输出的第一极性端上；

第二接触器（S2）的一端接在所述第一侧的第一极性端上，另一端接功率变换器至所述电机的直流输出的第一极性端上；

第三接触器（S3）的一端接在所述第一侧的第二极性端上，另一端接在所述电池的第一极性端上；以及

所述电池的第二极性端接在功率变换器至所述电机的直流输出的第二极性端上；

其中所述第一极性端为正极、第二极性端为负极，或所述第一极性端为负极、第二极性端为正极。

8.如权利要求5-8之一所述的功率变换器，其中所述的第一接触器和第三接触器为机电开关。