[发明专利]用于对电池充电并用于驱动三相电机的电路

说明书

技术领域

本发明涉及用于对电池进行充电的电路。

背景技术

US专利申请2011/0187185公开了一种用于汽车的电力牵引链，其包括车载可充电电源、能够产生通过输入连接到可充电电源的三相电压系统的静态变换器、由静态变换器产生的三相电压系统供电的三相电动机，其中外部电源可以连接到电动机的定子绕组以能够对静态变换器两端的车载电源再充电。

这种电力牵引链的问题是，在电机（电动机）的转子中包括永磁体的情况下，利用单相电力线充电是非常不现实的，这是因为定子的电感器不被均等地充电。利用转子中的永磁体，这导致转子运动。

发明内容

优选提供具有低数量部件的简单驱动和充电电路。

第一方面提供了一种用于对电池充电并用于驱动三相电机的电路，包括采用Y型结构的至少三个静态电感器，具有连接到中心点的第一充电端子。该电路包括三相直流-交流变换器，其包括多个开关和整流元件，两个用于将电池连接到电路的直流端子，和三个用于将电路连接到电感器的相端子。所述电路还包括彼此串联连接的第一整流元件和第二整流元件，具有提供于所述第一整流元件和所述第二整流元件之间的第二充电端子。串联连接的第一整流元件和第二整流元件连接到与直流端子并联的直流-交流变换器，所述第一整流元件和所述第二整流元件与所述直流-交流变换器的整流元件的至少两个整流元件具有相同取向，以便形成具有直流-交流变换器的整流元件的全桥整流器，用于对所述第一充电端子和所述第二充电端子上施加的交流电压进行整流，以在两个直流端子之间提供整流电压。

静态变换器、电气逆变器和其他直流-交流变换器包括整流元件，尤其是二极管，无论是单层次或多层次，包括像二极管和开关的整流元件，具有相对于直流端子相同取向中的二极管。通过提供两个额外的串联二极管，在它们之间提供充电端子，可以生成全桥整流器。由额外两个二极管提供整流器的一半，由逆变器提供另一半。这样允许利用交流电信号对电池进行充电。有很多拓扑结构用于包括整流元件和开关的直流-交流变换器，但全部都具有至少两个串联的整流元件，其可用作全桥整流器的一半。

在实施例中，所述直流-交流变换器包括三对，每一对包括两组，每一组由并联连接的开关和整流元件构成，所述两组彼此串联连接，其中相端子设置在所述两组之间，所述三对彼此并联连接，并且其中所述整流元件全都具有相同的取向。

这样的逆变器具有简单可行的设计，部件数很少。由并联连接的开关和整流元件组的一个或多个对作为第一半，另外两个整流元件作为第二半来提供全桥整流器。

实施例还包括直流-直流变换器，用于将由直流-交流变换器提供的变换器电压降低到低于变换器电压的充电电压，所述直流-直流变换器的输入并联连接到直流-交流变换器的直流部分，而所述直流-直流变换器的输出连接到所述两个直流端子。

第二方面提供了用于车辆的驱动和充电模块，包括：三相电机，包括至少三个采用Y型结构的电感，连接到第一充电端子和第二充电端子的连接器和根据第一方面和其实施例的任何电路。

这样的模块适于组装在车辆中。提供连接器以将该模块连接到一相充电源，像墙装插座。在这种情况下，连接器是公型的。或者，连接器是用于连接延长电线的母型。后一种选项也是可行的，连接器为公型的。

在第三方面中，提供了一种车辆，包括：至少两个车轮；根据第二方面的模块，用于控制电路开关的控制模块；以及连接到模块的电池。在该车辆中，所述两个车轮中的至少一个连接到所述三相电机，以驱动所述车轮。

这样的车辆可以是汽车、自行车、卡车或玩具或其他。

附图说明

现在将利用附图更详细地论述本发明。在附图中，

图1示出了充电和驱动模块；

图2示出了包括充电和驱动模块的车辆；

图3示出了充电操作期间的充电和驱动模块的等效物；以及

图4示出了另一种充电和驱动模块。

具体实施方式

图1示出了用于车辆的充电和驱动模块100。充电和驱动模块100包括逆变器电路102、电机180、电池104和插头108。逆变器电路102布置成驱动电机180并为电池104充电。