[发明专利]一种电动车辆电路抑制谐振的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动车辆电路抑制谐振的方法及系统。 

背景技术

长期以来影响电动车辆发展的主要问题是电池比较容易损坏，如果直流充电器带电池组充电发生谐振的情况下，电池组会快速损坏。还有，因现在电动车辆的动力均使用三相交流电机，电池组所供直流电需经过逆变器变换成三相交流电；逆变器不可避免产生谐波危害电池组。而且，电动汽车是民用产品；充电和供电不当造成电池寿命缩短将会造成电动汽车的营运成本上升。若电动汽车的营运成本高于其它燃油车辆，将无法持续发展。 

电动自行车、电动摩托车和电动汽车在行驶过程中，由于电路的谐振造成电磁辐射对人体健康产生不利影响也非常严重。目前电动车辆控制部分均采用开关电路进行调速，不可避免产生各种高频交流电流分量，极易产生各种电气谐振。而且，控制部分的电子线路也会受外界日益恶化的电磁干扰出现工作异常，导致电路的谐振风险不断增大。 

以往电动车辆的电池快速损坏，多数情况是由于充电过程中直流充电器产生的谐波或高频交流电流分量造成的，发生充电器和蓄电池组之间的振荡而造成蓄电池发热损坏。从电气元件的特性而言，电池组在直流条件下是个直流电源；在交流条件下相当于电容器，但电容值可能不固定，受运行环境影响及运行时间长短由所变化。而且，不同型号的电池电容值差别巨大。对于交流阻抗低的电池组，直流充电器输出电压中若含有较小的交流电压分量，将会在电池组造成很大的交流电流分量，导致电池组发热损坏。现有高频开关电源直流充电器虽然比相控型直流充电器特性大幅度改善，但由于电子类产品本身存在运行不稳定和容易受干扰等原因，交流分量对电池组的危害不可避免。而且目前电动自行车、电动摩托车和电动汽车已经全部采用高频开关电源直流充电器，但电池组的寿命仍然很不理想。而且，因为汽车电池组型号不可能完全统一，且新旧程度也不同，因此蓄电池的交流阻抗差别很大，在大电流充电条件下极易产生振荡。对于给大量汽车电池的专用充电站，很容易发生充电不善造成汽车电池寿命缩短。在充电站或充电器未采取有效抑制措施的情况下，在电动车辆上采取抑制谐振措施成为必然选择。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动车辆电路抑制谐振的方法及系统，适用于电动自行车、电动摩托车和电动汽车。 

本发明采用以下方案实现：一种电动车辆电路抑制谐振的方法，其特征在于：提供一串联电抗器设置于直流充电器和电池组之间，同时提供另外三个串联电抗器分别设置于逆变后的三相交流电的每一相上，将谐振点控制在不发生交流分量的频率范围内。 

在本发明一实施例中，还提供三个电解电容，分别设置于逆变后的三相交流电的每一相上。 

本发明还提供一种电动车辆电路抑制谐振系统，其特征在于：包括一电池组，所述电池组正极连接一串联电抗器的一端，所述串联电抗器的另一端串联一开关后为直流负载供电并连接到控制电路和逆变电路上，所述逆变电路的三相交流电输出端分别都串联一串联电抗器后为三相电机供电。 

在本发明一实施例中，还包括三个电解电容，分别并联于所述逆变电路的三相交流电输出端和地线端。 

在本发明一实施例中，所述串联电抗器的一端和所述电池组的负极并联一直流充电器。 

本发明以较小的投资提高充电器对车辆电池充电运行和供电运行的可靠性及稳定性、提高电池产品的使用寿命问题，同时很好地解决电动车辆行驶过程中经常发生的电路谐振造成电磁波辐射问题，对电动汽车的推广使用起决定性的促进作用。 

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。 

附图说明

图1是本发明在充电运行状态时的电路接线图。 

图2是本发明在电动车辆行驶过程中的电路接线图。 

图3是本发明在电动车辆行驶过程中添加了电解电容的电路接线图。 

具体实施方式

本发明提供一种电动车辆电路抑制谐振的方法，提供一串联电抗器设置于直流充电器和电池组之间，同时提供另外三个串联电抗器（可以是一个三相串联电抗器）分别设置于逆变后的三相交流电的每一相上，将谐振点控制在不发生交流分量的频率范围内。若交流侧抑制谐振效果不理想，可以考虑在逆变器后交流输出的每一相上并联电容器（如电解电容，且装设在串联电抗器前），即交流侧在装设串联电抗器之后再增加并联电容器（接逆变侧）滤波。这一技术方法有利于选择串联电抗器参数。