[发明专利]电驱动系统

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种电驱动系统，尤其是在车辆中实施的电驱动系统。

背景技术

随着对可持续能量生产的兴趣的增加，诸如电驱动的汽车或摩托车之类的电动车辆成为关注的焦点，其包括具有可充电电池以及由电池进行供电的电机的驱动系统。在常规的电动汽车中，电池向逆变器提供DC（直流）功率，该逆变器从该DC功率生成AC（交流）功率，并且异步电机接收该AC功率。诸如冷气系统、用于座椅调节的电机、窗户升降器等、音频和导航系统的其它负载也可以附加地连接至电池。

常规地，车辆中具有从电池到个体负载的电缆。电池DC电压例如在汽车中为大约400V，在卡车或巴士中则处于600V和800V之间。在诸如事故的紧急情况下，电池和负载之间的连接需要安全地断开。为了对那些具有数百伏的范围内电压水平的DC电压进行切换，需要在切换时安全地防止电弧出现的继电器。那些继电器相对昂贵。

为了对电池进行充电，车辆可以包括车载充电器，其可以在车辆泊车时连接至电网。然而，车载充电器通常所能够输送的最大功率与电池容量（最大输出功率）相比相对很低，从而对电池完全充电可能需要数小时。

发明内容

第一实施例涉及一种电驱动系统。该电驱动系统包括可充电电池、供电总线、耦合在该可充电电池和供电总线之间的第一功率转换器电路，被配置为耦合至该供电总线的电机，和控制电路。该控制电路被配置为以其中第一功率转换器电路向供电总线提供交流电流的供电模式和其中第一功率转换器电路对可充电电池进行充电的电池充电模式之一对第一功率转换器电路进行操作。

第二实施例涉及一种方法。该方法包括以其中第一功率转换器电路向供电总线提供交流电流和经整流的交流电流中的至少一种的供电模式和其中第一功率转换器电路从被配置为耦合至供电总线的外部电源对可充电电池进行充电的电池充电模式之一对耦合在可充电电池和供电总线之间的第一功率转换器电路进行操作。该方法进一步包括在驱动模式中对连接至供电总线的电机进行驱动。

附图说明

现在将参考附图对示例进行解释。附图用来图示基本原则，从而仅图示出了理解基本原则所必需的方面。附图并非依比例绘制。在图中，相同的附图标记表示同样的特征。

图1图示了电驱动系统的一个实施例，其包括可充电电池、功率转换器电路、供电总线、开关电路、电机和控制电路；

图2图示了图1所示的电驱动系统的开关电路的一个实施例；

图3图示了功率转换器电路和控制电路的一个实施例；

图4图示了功率转换器电路和控制电路的第二实施例；

图5示出了图示功率转换器电路和控制电路在供电模式的操作原理的时序图；

图6图示了功率转换器和控制电路在电池充电模式的操作原理；

图7示出了图示功率转换器电路和控制电路在电池充电模式的操作原理的时序图；

图8图示了以控制电路进行实施并且对电池充电模式进行控制的控制单元的一个实施例；

图9图示了包括附加功率转换器电路的电驱动系统的一个实施例；

图10图示了图9的功率转换器电路的一个实施例；

图11图示了图9的功率转换器电路的另一个实施例；

图12图示了图1的功率转换器电路的一个实施例，其包括DC/DC功率转换级和DC/AC功率转换级；

图13示出了可能在图12中所示的功率转换器电路中出现的信号的波形；

图14图示了图12的DC/DC功率转换级的一个实施例；

图15图示了附加地包括发电机的电驱动系统的一个实施例；

包括图16A和16B的图16示出了将发电机耦合至功率转换器电路的方式；

图17图示了包括多个电池以及多个功率转换器电路的电驱动系统的一个实施例；

图18图示了功率转换器电路的一个实施例，其包括具有多个电池分区的电池以及具有多个功率转换器子电路的功率转换器电路；

图19图示了包括3相供电总线的电驱动系统的实施例；

图20图示了图19的功率转换器电路的第一实施例；

图21图示了图18的功率转换器电路的第二实施例；

图22图示了电驱动系统的又一个实施例；

图23示出了图22的系统中的供电电流的实施例的时序图；以及

图24图示了图22的系统中的展开桥的一个实施例。

具体实施方式