[发明专利]电动汽车模块化逆变器高压转低压变换充电电路

说明书

本发明提出的是电动汽车模块化逆变器高压转低压变换充电电路，其结构包括模块化三相低压DC‑DC变换器，3个并联且结构相同的电池逆变单元（包括A相电池逆变单元、B相电池逆变单元、C相电池逆变单元）和三相驱动电机；其中模块化三相低压DC‑DC变换器的A、B、C三相输入端分别与3个电池逆变单元中同组的三相电池模块的输出端对应连接，3个电池逆变单元的逆变器输出端分别连接三相驱动电机的A、B、C三相输入端。优点：1）操作方便，减轻电路负荷；2）使用低压电力电子器件，降低器件成本；3）在控制上可以主动均衡三个电池包的电量；4）可以提高变换效率，降低冷却需求。

技术领域

本发明涉及的是一种电动汽车模块化逆变器高压转低压变换充电电路，属于电动车能源电力系统技术领域。

背景技术

传统的汽车上均设有一个12V（乘用车）或者24V（商用车）的低压电池对汽车的电气系统进行供电，在汽车运行的时候，汽车发动机驱动发电机对电池进行充电，保证电池有足够的电量提供给汽车上的用电系统。目前很多电动汽车上不再配备发动机，而是采用高压电池包连接逆变器和电机来驱动汽车，同时保留汽车原有的低压电气系统。

在电动汽车中，对低压电池不能采用传统的发动机驱动模式对其充电。如图1所示，目前市场上通常使用数个串联的高压驱动电池包来实现充电功能，乘用型电动汽车使用的高压驱动电池包通常的工作电压为350V以上的高压，而待充电的低压电池的电压一般是12V，因此，在高压电池包和低压电池之间需要一个高压到低压的直流DC-DC转换器。由于该直流DC-DC转换器与所有的高压电池包直接串联，输入电压是整个高压电池包的电压，需要使用耐高压的电力电子器件，导致该转换电路成本较高，并且转换效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服目前传统电动车电压变换成本高，效率低的缺点，提出一种基于模块化的电动车逆变器系统，使用低压电池模块进行DC-DC变换对低压电池充电的低成本高效率电路结构。

本发明的技术解决方案：电动汽车模块化逆变器高压转低压变换充电电路，其结构包括模块化三相低压DC-DC变换器，3个并联且结构相同的电池逆变单元（包括A相电池逆变单元、B相电池逆变单元、C相电池逆变单元）和三相驱动电机；其中模块化三相低压DC-DC变换器的A、B、C三相输入端分别与3个电池逆变单元中同组的三相电池模块的输出端对应连接，3个电池逆变单元的逆变器输出端分别连接三相驱动电机的A、B、C三相输入端。

本发明的优点：

1）高压转低压DC-DC充电时不需要连接所有的高压电池包，只需连接到其中的一级电池包模块，操作方便，减轻电路负荷；

2）不需要使用高压电力电子器件，只需要使用低压电力电子器件，器件成本低；

3）输入使用同一级3相电池模块；

4）输入可以连接到不同级（不同位置）的电池模块上；

5）在控制上可以主动均衡三个电池包的电量；

6）可以提高变换效率，降低冷却需求，可以把传统的水冷变换为风冷。

附图说明

附图1是现有电动汽车中高压到低压充电电路的架构图。

附图2是本发明提出的电动汽车模块化逆变器高压转低压变换充电电路的架构图。

附图3是模块化三相低压DC-DC变换器的结构示意图。

附图4是DC-DC充电变换器连接到An，Bn和Cn电池模块的架构图。

具体实施方式