本文提出了一種基于電動汽車動力傳動系統(tǒng)的非隔離式三相集成電池充電器(IBC)。其中動力傳動系統(tǒng)具有兩個永磁同步電機,并通過扭矩耦合器耦合傳動軸。兩電機的繞組線圈在重新配置后作為濾波器的電感輸入,并在充電模式下連接到三相電網(wǎng)中去。將現(xiàn)有的牽引逆變器作為三相充電器運行,以控制電網(wǎng)的充電功率。本文還分析操作過程中在軸上產(chǎn)生的總扭矩,并提出了消除它的方法。該方法不僅可以保持零平均扭矩,而且還消除了運行期間軸上的脈動扭矩分量。本文還提出了功率平衡控制,以減少由于直流電源非理想而導(dǎo)致DC功率輸出上的二次諧波。
所提出的集成電池充電器使用連接在同一軸上的兩臺37kW永磁同步電機上進行了驗證。實驗結(jié)果表明,由于轉(zhuǎn)子軸上的脈動扭矩導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子位置振蕩減少了96%。此外,扭矩消除減少了EV傳動系上的應(yīng)變,進而減少了機械部件的額外磨損??偠灾?,所提出的充電器拓撲結(jié)構(gòu)(文中Fig 1)與扭矩消除方法具有以下優(yōu)點:
?不需要多相或其他專門設(shè)計的機器。
?無需專用車載充電器所需的附加組件。
?減小尺寸并減少額外組件的數(shù)量。
?瞬時扭矩消除,減少傳動系的磨損。
?適用于永磁同步電機,即補償扭矩抵消的轉(zhuǎn)子位置依賴性。