申请/专利权人：苏州唯控汽车科技有限公司

申请日：2018-02-28

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN108111036B

主分类号：H02M7/483

分类号：H02M7/483;H02M7/493

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2018.06.26#实质审查的生效;2018.06.01#公开

摘要：本发明提出的是一种单组电池多电平级联式逆变输出设备，其结构包括m个并联的、结构相同的逆变器，m≥2；每个逆变器内包括n个H桥单元，n个H桥单元共用同一个单元电池，n≥2；H桥单元包括4个功率管，以“H”形线路相互连接，两端接头连接单元电池的正负极；优点：1）将电池封装成多个模块，适配H桥级联逆变器的输入需求；2）按照驱动需要可配置多个多电平H桥级联逆变器，共享一套电池组；3）多个多电平H桥级联逆变器可以独立控制，互不干扰。

主权项：1.单组电池多电平级联式逆变输出设备，其特征是，其结构包括m个并联的、结构相同的逆变器，m≥2；每个逆变器包括n个H桥单元，n≥2；所述的n个H桥单元共用同一个单元电池；所述的H桥单元包括4个功率管，以“H”形线路相互连接，H桥单元两端接头连接单元电池的正负极；m个逆变器有不同的初始相位，不同的频率和不同的输出电压波形，m个逆变器输出电压是完全独立的；电池逆变放电时，多组H桥单元接入电池两极，电池电流分成多组，从电池正极流出，流过每一组H桥单元和每一个负载，然后再回到电池负极，一组电池和多组H桥单元连接，H桥单元之间互不干扰，使多个并联的逆变器同时工作。

全文数据：单组电池多电平级联式逆变输出设备技术领域[0001]本发明涉及的是一种单组电池多电平级联式逆变输出设备，属于能源电力技术领域。背景技术[0002]目前，电动汽车或者电动叉车，在设计或者运行的时候会有多电机独立驱动的要求。例如，电动叉车在运行的时候有两个独立电机，一个是行走电机，另外一个是提升电机。当两个或者多个电机使用H桥级联多电平逆变器的时候，每一个逆变器都单独配备电池:如图1所示，常规H桥级联多电平逆变器每一相由多个H桥单元和单元电池构成，三相系统由三个相同结构的单元构成。如一个电机逆变器使用的是7电平H桥级联多电平逆变器，则一个逆变器需要配备9组电池;如果另一个逆变器也配备9组电池，整车需要18组电池，电池个数过多会导致成本上升，电池管理困难等很多问题。发明内容[0003]本发明提出的是一种单组电池多电平级联式逆变输出设备，其目的在于解决多个H桥级联多电平逆变器需要独立多组电池的问题，使用一个共同的电池组配置，分别供给多个H桥级联多电平逆变器使用，并且这些逆变器工作的时候互相不干扰，从而降低多个H桥级联多电平逆变器使用的电池成本。[0004]本发明技术解决方案:单组电池多电平级联式逆变输出设备，其结构包括m个并联的、结构相同的逆变器m多2，每个逆变器内包括2个H桥单元，2个H桥单元共用同一个单元电池;H桥单元包括4个功率管，以“H”形线路相互连接，两端接头连接单元电池的正负极。[0005]本发明的优点：1将电池封装成多个模块，适配H桥级联逆变器的输入需求；2按照驱动需要可配置多个多电平H桥级联逆变器，共享一套电池组；3多个多电平H桥级联逆变器可以独立控制，互不干扰。附图说明[0006]附图1是常规H桥级联多电平逆变器单相结构示意图。[0007]附图2是单组电池多电平级联式逆变输出设备结构示意图。[0008]附图3是2个不同的逆变器的输出电压波形图。具体实施方式[0009]如图2所示，单组电池多电平级联式逆变输出设备，其结构包括m个并联的、结构相同的逆变器m彡2，每个逆变器包括n个H桥单元n彡2，n个H桥单兀共用同一个单元电池。[0010]所述的H桥单元包括4个功率管，以“H”形线路相互连接，两端接头连接单元电池的正负极。[0011]在电池逆变放电的时候，电路里电流只能从正极流到负极，外接的H桥单元只是改变电池电流在负载上流过的方向和时间。因此，一组电池在接入一个H桥单元的时候，电池电流通过H桥单元从电池正极出发，流过负载，回到电池负极;在多组H桥单元接入的时候，电池电流分成多组，从电池正极流出，流过每一组H桥单元和每一个负载，然后再回到电池负极。因此，一组电池和多组H桥单元连接，H桥单元之间互相不干扰，可以形成多个并联的逆变器一起工作。实施例[0012]应用于使用一个行走电机，一个提升电机的电动叉车上的单组电池多电平级联式逆变输出设备，其结构包括3个并联的、结构相同的逆变器，每个逆变器内包括3个H桥单元，3个H桥单元共用同一个单元电池。[0013]所述的H桥单元包括4个功率管，以“H”形线路相互连接，两端接头连接单元电池的正负极;功率管采用60V的金氧半场效晶体管M0SFET，单元电池采用24V蓄电池，每一相的输出是7电平。输出设备的两个输出端可分别连接行走电机和提升电机，并且两电机运作互不千扰。[0014]如图3所示，其中两个不同的逆变器的输出电压波形图，可以看出两个逆变器有不同的初始相位，不同的频率和不同的输出电压波形，两个逆变器输出电压是完全独立的。[0015]本发明在电动车或者电动叉车里使用多个多电平H桥级联逆变器的时候，不需要为每一个多电平H桥级联逆变器配置一套电池组;多个多电平H桥级联逆变器可以共享一套共同的电池组，每一个逆变器的运行都是独立控制的，互不干扰，这样可以大大降低电动车或者电动叉车里电池组的成本，增加产品的市场竞争能力。

权利要求：1.单组电池多电平级联式逆变输出设备，其特征是，其结构包括m个并联的、结构相同的逆变器，2;每个逆变器包括n个H桥单元，n多2。2.根据权利要求1所述的单组电池多电平级联式逆变输出设备，其特征是所述的n个H桥单元共用同一个单元电池。3.根据权利要求1所述的单组电池多电平级联式逆变输出设备，其特征是所述的H桥单元包括4个功率管，以“H”形线路相互连接，H桥单元两端接头连接单元电池的正负极。4.根据权利要求1所述的单组电池多电平级联式逆变输出设备，其特征是m个逆变器有不同的初始相位，不同的频率和不同的输出电压波形，m个逆变器输出电压是完全独立的。5.如权利要求1所述的单组电池多电平级联式逆变输出设备，其特征在于，电池逆变放电时，多组H桥单元接入电池两极，电池电流分成多组，从电池正极流出，流过每一组H桥单元和每一个负载，然后再回到电池负极，一组电池和多组H桥单元连接，H桥单元之间互不干扰，使多个并联的逆变器同时工作。

百度查询： 苏州唯控汽车科技有限公司 单组电池多电平级联式逆变输出设备

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