[发明专利]一种插电式混合动力汽车开关磁阻电机传动系统

说明书

本发明公开了一种插电式混合动力汽车开关磁阻电机传动系统，包括开关磁阻发电机，开关磁阻电动机，前端变换器，牵引蓄电池和辅助蓄电池。开关磁阻发电机与内燃机相连，通过内燃机带动进行发电。开关磁阻发电机包括三相定子绕组及其功率变换器，开关磁阻电动机包括三相定子绕组及其功率变换器。通过控制5个继电器的开合实现插电式混合动力汽车不同的工作模式切换。本发明设计了无需稀土材料的开关磁阻电机驱动系统，适用于电动汽车电驱动系统；本发明利用电机绕组与现有功率变换器实现不同的驱动模式和灵活的充电功能，无需外接元件。

技术领域

本发明属于插电式混合动力汽车领域，特别涉及了一种插电式混合动力汽车传动系统。

背景技术

相比于混合动力汽车，插电式混合动力汽车有较大的电池容量，同时还可以接入电网充电。相比于纯电动汽车，插电式混合动力汽车有内燃机，有较长的循环里程，可以消除里程焦虑。插电式混合动力汽车在当前的电池技术水平下，是较好的选择。电驱动系统和车载蓄电池充电系统是插电式混合动力汽车重要的两个组成部分。目前商用的电动汽车大多采用永磁同步电机，但永磁电机需要稀土材料，价格高昂的稀土材料限制了永磁同步电机广泛大批量应用。

目前，通常采用独立的车载充电器给插电式混合动力汽车的牵引蓄电池充电。然而，当插电式混合动力汽车在充电状态时，电机驱动系统是在停止状态。由于车载充电器是由功率开关器件和电感构成，因此可以利用电机驱动系统的功率开关器件和电机绕的电感构成充电系统，提高整个系统的集成度和充电灵活性，并减少系统的成本和体积。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种插电式混合动力汽车开关磁阻电机传动系统。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种插电式混合动力汽车开关磁阻电机传动系统，包括开关磁阻发电机、前端变换器、开关磁阻电动机、牵引蓄电池和辅助蓄电池；所述开关磁阻发电机包括开关磁阻发电机三相定子绕组、第一～第三二极管、和第一～第三开关管以及第一～第三继电器，第一二极管的阳极连接第一开关管的集电极，第二二极管的阳极连接第二开关管的集电极，第三二极关管的阳极连接第三开关管的集电极，开关磁阻发电机A相定子绕组的一端连接第一二极管的阳极，开关磁阻发电机A相定子绕组的另一端经第一继电器与内燃机交流电输出端相连，开关磁阻发电机B相定子绕组的一端连接第二二极管的阳极，开关磁阻发电机B相定子绕组的另一端经第二继电器与内燃机交流电输出端相连，开关磁阻发电机C相定子绕组的一端连接第三二极管的阳极，开关磁阻发电机C相定子绕组的另一端经第三继电器与牵引蓄电池的正极相连；所述前端变换器包括第一电感、第一电容、上开关管和下开关管，下开关管的集电极连接上开关管的发射极，第一电感的两端分别连接牵引蓄电池的正极和下开关管的集电极，第一电容的两端分别连接下开关管的发射极和上开关管的集电极；所述开关磁阻电动机包括开关磁阻电动机三相定子绕组、第四～第九二极管、第四～第九开关管、第四继电器和第五继电器，第四开关管的发射极连接第四二极管的阴极，第五开关管的集电极连接第五二极管的阳极，第六开关管的发射极连接第六二极管的阴极，第七开关管的集电极连接第七二极管的阳极，第八开关管的发射极连接第八二极管的阴极，第九开关管的集电极连接第九二极管的阳极，开关磁阻电动机A相定子绕组的两端分别连接第四二极管的阴极和第五二极管的阳极，开关磁阻电动机B相定子绕组的两端分别连接第六二极管的阴极和第七二极管的阳极，开关磁阻电动机C相定子绕组的两端分别连接第八二极管的阴极和第九二极管的阳极，第四继电器的一端连接第五开关管的集电极，第四继电器的另一端经第五继电器与辅助蓄电池的正极相连，第五二极管的阴极、第七二极管的阴极和第九二极管的阴极分别连接第四继电器与第五继电器的公共端，第一二极管的阴极、第二二极管的阴极、第三二极管的阴极、第五开关管的集电极、第七开关管的集电极和第九开关管的集电极分别连接上开关管的集电极，第一开关管的发射极、第二开关管的发射极、第三开关管的发射极、下开关管的发射极、第四二极管的阳极、第六二极管的阳极、第八二极管的阳极、第四开关管的发射极、第六开关管的发射极、第八开关管的发射极和辅助蓄电池的负极分别与牵引蓄电池的负极相连；上述所有开关管均并联有二极管，所并联的二极管的阳极连接开关管的发射极，二极管的阴极连接开关管的集电极；通过控制第一～第五继电器的开合实现插电式混合动力汽车不同工作模式的切换。