[发明专利]一种电励磁双凸极电机驱动充电一体化系统

权利要求书

1.一种电励磁双凸极电机驱动充电一体化系统，其特征在于，包含蓄电池、第一至第六开关管、第一切换开关、电励磁双凸极电机、直流滤波电容、三相桥式变换器、EMI滤波器和第二切换开关；

所述电励磁双凸极电机的励磁绕组被切断分为等长的两段，即第一励磁绕组段、第二励磁绕组段，且电励磁双凸极电机的三相电枢绕组为开放式结构；

所述第二切换开关为三相单刀双掷开关，其一侧通过EMI滤波器和外部电网相连，另一侧和所述电励磁双凸极电机三相电枢绕组的一端对应相连；所述电励磁双凸极电机三相电枢绕组的另一端分别和所述三相桥式变换器的三个桥臂的中点对应相连；

所述第一至第六开关管、第一切换开关和所述第一励磁绕组段、第二励磁绕组段组成充放电DC/DC变换器，其中，第一至第三开关管依次串联组成充放电DC/DC变换器的输入桥臂，第四至第六开关管依次串联组成充放电DC/DC变换器的输出桥臂；所述第一励磁绕组段的一端和所述第一开关管、第二开关管的中点相连，另一端和所述第四开关管、第五开关管的中点相连；所述第二励磁绕组段的一端和所述第二开关管、第三开关管的中点相连，另一端和所述第五开关管、第六开关管的中点相连；所述第三开关管的发射极通过第一切换开关和所述第六开关管的发射极相连；

所述第一至第六开关管均反并联二极管；

所述充放电DC/DC变换器的输入桥臂的两端和所述蓄电池的两端相连，充放电DC/DC变换器的输出桥臂的两端通过所述直流滤波电容和所述三相桥式变换器相级联。

2.基于权利要求1所述的电励磁双凸极电机驱动充电一体化系统的控制方法，其特征在于，所述电励磁双凸极电机驱动充电一体化系统处于驱动模式时的控制方法如下：

第二切换开关闭合，将电励磁双凸极电机的三相电枢绕组末端短路，使其组成星形连接方式，EMI滤波器不工作，断开与电网的连接；

第一切换开关闭合，充放电DC/DC变换器切换为Boost变换器，工作于升压模式，第一、第二开关管开通，第三、第四开关管关断，第五、第六开关管工作于PWM斩波模式，第一励磁绕组段和第二励磁绕组段等效并联，此时，充放电DC/DC变换器提升蓄电池的电压，经后级三相桥式变换器驱动电机运转。

3.基于权利要求1所述的电励磁双凸极电机驱动充电一体化系统的控制方法，其特征在于，所述电励磁双凸极电机驱动充电一体化系统处于充电模式时的控制方法如下：

第二切换开关打开，电励磁双凸极电机的三相电枢绕组末端与EMI滤波器连接，等效为三相滤波电感；

当系统处于充电模式时，第一切换开关打开，充放电DC/DC变换器切换为Buck变换器，第四开关管工作于PWM斩波模式，第六开关管开通，第一、第二、第三、第五开关管关断，第一励磁绕组段和第二励磁绕组段等效反向串联，实现电励磁双凸极电机消磁功能，三相桥式变换器工作于PWM整流器模式，将三相交流电转变为直流电，再经过Buck变换器降压给蓄电池充电。