[发明专利]模块化车用电池系统单相充电和三相逆变行驶互锁装置

说明书

本发明提出的是一种模块化车用电池系统单相充电和三相逆变行驶互锁装置，其结构包括电动车三相驱动电机、3个结构相同的电池单元和3个单刀双掷开关共同组成的三相单刀双掷开关，实现对电动车里使用的模块化级联逆变器进行逆变驱动模式和驱动模式之间的互锁切换。本发明的优点：1）结构简单，易于安装实施，通过一个三相单刀双掷开关即可控制车用电池系统工作状态的切换；2）简化操作过程，极大方便电动车用户进行驾驶和停车充电，提高电动车使用过程的安全性和稳定性。

技术领域

本发明涉及的是一种模块化车用电池系统单相充电和三相逆变行驶互锁装置，属于电动汽车充电控制技术领域。

背景技术

目前，在电动车使用电网对电池直接进行充电的一体化设备里，通常是把多个电池模块化组合，并连接到模块化串级式逆变器上，组成车用三相电池系统结构；当电动车处于行驶状态时，三相电池系统中各相电池单元分别与电动汽车的三相电机连接，逆变输出三相变频调压信号驱动电机，即逆变驱动模式；当电动车电池使用单相电网对车载电池进行直接充电时，将各相电池组输出端分别接火线，输入端汇总接零线，即可使用单相电源进行充电，即单相充电模式。实际使用时，需要将电池系统的各输出端由三相电机手动接入电网，其操作过程不方便，且接入电网时存在安全隐患，易引发触电或着火等事故，影响电动车正常使用，严重时甚至造成财产损失和人员伤亡。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有模块化车用电池系统存在的问题，提出一种模块化车用电池系统单相充电和三相逆变行驶互锁装置，实现模块化车用电池系统在逆变驱动状态和电网充电状态之间安全方便的切换。

本发明的技术解决方案：模块化车用电池系统单相充电和三相逆变行驶互锁装置，其结构包括电动车三相驱动电机、3个结构相同的电池单元：A相电池、B相电池、C相电池，和3个单刀双掷开关：K-1开关、K-2开关、K-3开关（为方便说明，单刀双掷开关的动端记为A端，2个不动端分别记为B端和C端）；其中A相电池的输出端连接K-1开关的A端，K-1开关的B端接电动车三相驱动电机的A相输入端，K-1开关的C端在充电时接入外部单相电网的零线；B相电池的输出端的一端接电动车三相驱动电机的B相输入端，另一端接K-3开关的C端；C相电池的输出端接K-2开关的A端，K-2开关的B端接电动车三相驱动电机的C相输入端，K-2开关的C端在充电时通过1个电感线圈接入外部单相电网的火线；A相电池的输入端和B相电池的输入端相接，C相电池的输入端接K-3开关的A端，K-3开关的B端接入A相电池与B相电池相接的线路节点。

本发明的优点：

1）结构简单，易于安装实施，通过一个三相单刀双掷开关即可控制车用电池系统工作状态的切换；

2）简化操作过程，极大方便电动车用户进行驾驶和停车充电，提高电动车使用过程的安全性和稳定性。

附图说明

附图1是模块化车用电池系统单相充电和三相逆变行驶互锁装置的结构示意图。

附图2是模块化车用电池系统中每一相电池的等效结构示意图。

附图3是3个单刀双掷开关组合为三相单刀双掷开关的结构示意图。

附图4是驱动模式的开关控制原理图。

附图5是驱动模式的等效电路图。

附图6是充电模式的开关控制原理图。

附图7是充电模式的等效电路图。

具体实施方式