CN102299522A - 一种电机测试两级能量泻放系统及其泻放方法 - Google Patents

一种电机测试两级能量泻放系统及其泻放方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电机测试两级能量泻放系统及其泻放方法。一种电机测试两级能量泻放系统，包括：交流交流变流器（1）、交流直流变流器（2）、第一蓄能元件（3）、控制器（4）、被测电机（5）、拖动电机（6）、第一路泻放开关（7）、第二蓄能元件（8）、直流交流变流器（9）、第二路泻放开关（10），和蓄能控制单元（11）。其优点在于，在能量开始泻放时，泻放回路能快速响应起来，第二蓄能元件（8）迅速的吸收泻放能量，保证系统的安全并将能量回收到电网，既大大增加了系统的安全可靠性也节省了能源。

Description

一种电机测试两级能量泻放系统及其泻放方法
技术领域
本发明涉及一种电机测试两级能量泻放系统及其泻放方法。
背景技术
电动汽车的动力来源于牵引电机，牵引电机的好坏直接决定电动车设计的成败。续航里程是衡量电动车的一个关键指标，牵引电机效率直接影响电动车的行驶里程数。在牵引电机装车前，需要在专门的台架上对其进行全面的测试，包括电动和发电工况。在发电工况测试和紧急停车的情况下系统需要回收能量，这对电源的泻放能力提出了很高的要求。通常的做法有几种：①能耗型泻放方式。采用耗能元件101如电阻将这部分能量直接泻放掉，如图1；②母线回馈型泻放方式。采用交流交流电路将能量反馈回母线，如图2 。
第一种能耗型泻放方式结构简单，对整个系统的改动最小同时成本也是最低的。但它的功率有限往往在10Kw以内，对于大功率发电条件下很难应用。耗能元件101只是将能量简单转化成热量直接释放掉，无法回馈到电网。这对电能本身也是一种很大的浪费，同时带来的发热问题会恶化操作环境。第二种母线回馈型泻放方式，是目前较为常用的泻放方式。它具有节省能源（将能量直接反馈给电网），发热量小的优点。但是由于泻放回路都是由电子元器件控制，造成它的系统延时比较大往往达到几百个毫秒。这对于某些电压尖峰它很难反应过来，造成系统处在过压状态带来危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是减小系统延时，迅速吸收要泻放掉的能量保证系统不会过压，且减小发热量及节省能源。
    对此，本发明提供一种电机测试两级能量泻放系统，包括：交流交流变流器、交流直流变流器、第一蓄能元件、控制器、被测电机、拖动电机、第一路泻放开关、第二蓄能元件、直流交流变流器、第二路泻放开关，和蓄能控制单元；所述交流交流变流器、交流直流变流器、第一蓄能元件、控制器、被测电机和拖动电机依次串联，所述第一蓄能元件输出端与所述第一路泻放开关、第二蓄能元件，和直流交流变流器依次串联到交流交流变流器输入端，所述交流交流变流器输入端接入电网，所述第二蓄能元件与所述第二路泻放开关相并联，所述蓄能控制单元监视所述第二蓄能元件的状态以控制所述第二路泻放开关的动作。
相应的，本发明还提供一种采用电机测试两级能量泻放系统的泻放方法，包括以下步骤：
A：开通第一路泻放开关进行二级泻放；
B：所述蓄能控制单元采集所述第二蓄能元件输入端的电压值，所述蓄能控制单元对所述第二蓄能元件输入端的电压值进行预处理，并根据处理结果控制所述第二路泻放开关的状态。 
其中，第二蓄能元件的状态指的是第二蓄能元件的输入端的电压的大小；二级泻放指的是能量泻放时依次通过所述第二蓄能元件和所述直流交流变流器将直流电逆变成三相交流电反馈到电网而实现的。
上述技术方案中，两路泻放开关、第二蓄能元件、直流交流变流器和蓄能控制单元5个部分组成的泻放回路。第一路泻放开关用于整个泻放回路的切换，第二路泻放开关用于第二蓄能元件的切换，直流交流变流器将直流电逆变成三相交流电反馈到电网，蓄能控制单元的作用是当第二蓄能元件存储能力达到上限时将它从泻放回路切离保证系统安全。
采用上述技术方案，能量在开始泻放时开通第一路泻放开关，第一级泻放第二蓄能元件迅速吸收能量保证系统不会过压，第二级泻放直流交流变流器只是起到辅助作用。当第二蓄能元件输入端电压很高威胁到系统安全时，蓄能控制单元开通第二路泻放开关后使得第二蓄能元件被导线短路变成只采用直流交流变流器一级泻放。
与现有技术相比，其优点在于，在能量泻放时能迅速将能量给蓄起来，大大的减小系统的延时，使系统免于处在过压状态下的危险。
优选的，所述蓄能控制单元设有取于第二蓄能元件输入端的最大允许输入电压值的电压上限值。
优选的，所述第一路泻放开关与所述第二路泻放开关选用常开开关。
优选的，所述蓄能控制单元选择采用可编程逻辑控制器，或者继电器。
优选的，所述步骤B具体包含以下步骤：
B1、所述蓄能控制单元采集所述第二蓄能元件输入端的电压值，并将该电压值与所述电压上限值进行对比；
B2、如果所述第二蓄能元件输入端的电压值大于所述电压上限值，那么所述蓄能控制单元开通所述第二路泻放开关，将所述第二蓄能元件短路掉，直流电通过所述直流交流变流器变成三相交流电反馈到电网变成一级泻放，否则的话，不开通所述第二路泻放开关。
本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，在能量开始泻放时，泻放回路能快速响应起来，第二蓄能元件迅速的吸收泻放能量，保证系统的安全并将能量回收到电网，既大大增加了系统的安全可靠性也节省了能源。
附图说明
图1是现有技术中的能耗型泻放方式；     
图2是现有技术中的母线回馈型泻放方式；
图3是本发明的一种实施例的结构示意图；
图4是本发明的一种实施例的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：
如图3，一种电机测试两级能量泻放系统，包括：交流交流变流器1、交流直流变流器2、第一蓄能元件3、控制器4、被测电机5、拖动电机6、第一路泻放开关7、第二蓄能元件8、直流交流变流器9、第二路泻放开关10，和蓄能控制单元11；所述交流交流变流器1、交流直流变流器2、第一蓄能元件3、控制器4、被测电机5和拖动电机6依次串联，所述第一蓄能元件3输出端与所述第一路泻放开关7、第二蓄能元件8，和直流交流变流器9依次串联到交流交流变流器1输入端，所述交流交流变流器1输入端接入电网，所述第二蓄能元件8与所述第二路泻放开关10相并联，所述蓄能控制单元11监视所述第二蓄能元件8的状态以控制所述第二路泻放开关10的动作，所述蓄能控制单元11设有取于第二蓄能元件8输入端的最大允许输入电压值的电压上限值。
如图4，一种采用所述的电机测试两级能量泻放系统的泻放方法，包括以下步骤：
A：开通第一路泻放开关进行二级泻放；
B：所述蓄能控制单元11采集所述第二蓄能元件8输入端的电压值，所述蓄能控制单元11对所述第二蓄能元件8输入端的电压值进行预处理，并根据处理结果控制所述第二路泻放开关10的状态。
 
如图3，泻放回路由两路切换开关、第二蓄能元件、直流交流变流器和蓄能控制单元5个部分组成。第一路切换开关用于整个泻放回路的切换，第二路切换回路用于第二蓄能元件的切换，直流交流变流器将直流电逆变成三相交流电反馈到电网，蓄能控制单元的作用是当第二蓄能元件存储能力达到上限时将它从泻放回路切离保证系统安全，直接采用普通的母线逆变方案。
正常情况下第二蓄能元件作为第一级泻放回路迅速吸收能量保证系统不会过压，第二级泻放直流交流变流器只是起到辅助作用。当第二蓄能元件端电压很高威胁到系统安全时，蓄能控制单元将其从主回路切除只采用直流交流变流器一级泻放。
综上所述，本发明两极能量泻放方法以经济可靠的方法很好的解决了泻放延时和安全可靠性的问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电机测试两级能量泻放系统，其特征在于，包括：交流交流变流器（1）、交流直流变流器（2）、第一蓄能元件（3）、控制器（4）、被测电机（5）、拖动电机（6）、第一路泻放开关（7）、第二蓄能元件（8）、直流交流变流器（9）、第二路泻放开关（10），和蓄能控制单元（11）；所述交流交流变流器（1）、交流直流变流器（2）、第一蓄能元件（3）、控制器（4）、被测电机（5）和拖动电机（6）依次串联，所述第一蓄能元件（3）输出端与所述第一路泻放开关（7）、第二蓄能元件（8），和直流交流变流器（9）依次串联到交流交流变流器（1）输入端，所述交流交流变流器（1）输入端接入电网，所述第二蓄能元件（8）与所述第二路泻放开关（10）相并联，所述蓄能控制单元（11）监视所述第二蓄能元件（8）的状态以控制所述第二路泻放开关（10）的动作。
2.如权利要求1所述的电机测试两级能量泻放系统，其特征在于，所述第一路泻放开关（7）与所述第二路泻放开关（10）选用常开开关。
3.如权利要求1所述的电机测试两级能量泻放系统，其特征在于，所述蓄能控制单元（11）选择采用可编程逻辑控制器，或者继电器。
4. 一种采用如权利要求1所述的电机测试两级能量泻放系统的泻放方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：开通第一路泻放开关进行二级泻放；
B：所述蓄能控制单元（11）采集所述第二蓄能元件（8）输入端的电压值，所述蓄能控制单元（11）对所述第二蓄能元件（8）输入端的电压值进行预处理，并根据处理结果控制所述第二路泻放开关（10）的状态。
5.如权利要求4所述的泻放方法，其特征在于，所述蓄能控制单元（11）设有取于第二蓄能元件（8）输入端的最大允许输入电压值的电压上限值。
6.如权利要求4所述的泻放方法，其特征在于，所述第一路泻放开关（7）与所述第二路泻放开关（10）选用常开开关。
7.如权利要求4所述的泻放方法，其特征在于，所述蓄能控制单元（11）选择采用可编程逻辑控制器，或者继电器。
8.如权利要求4所述的泻放方法，其特征在于，所述步骤B具体包含以下步骤：
B1、所述蓄能控制单元（11）采集所述第二蓄能元件（8）输入端的电压值，并将该电压值与所述电压上限值进行对比；
B2、如果所述第二蓄能元件（8）输入端的电压值大于所述电压上限值，那么所述蓄能控制单元（11）开通所述第二路泻放开关，将所述第二蓄能元件（8）短路掉，直流电通过所述直流交流变流器（9）变成三相交流电反馈到电网变成一级泻放，否则的话，不开通所述第二路泻放（10）开关。
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