JP2014507927A - 直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 設計が合理的であり、使用に便利である。
【解決手段】 蓄電池E、インバータ一INV、誘導子T、整流ブリッジ一D1 又はインバータ2、直流電機M、整流ブリッジ二D2 又はインバータ三及び外部電源充電器QLからなる直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置であり、蓄電池Eの正、負極は各々インバータ一INV 入力端1、2 に接続され、インバータ一INV 出力端4 は誘導子1次L1の1 端に接続され、インバータ一出力端3は整流ブリッジ一D1 入力端1 又はインバータ2に接続され、誘導子1次L1の2 端は整流ブリッジ一D1の入力端2 に接続され、整流ブリッジ一D1 の出力端3、4 は直流電機に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は電気自動車が誘導子で整流変流の場合に電力を回収し、始動動作電圧・電流の安定及び電力回収装置として特に電気自動車、電気三輪車、電気船、家用電器、工業電器、電気装置などに適する交流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置に関する。
現在、電気自動車で整流コンバータなどで動作及び始動補償を行う。
整流コンバータが動作及び始動中にエネルギーを多く消耗するので、蓄電池又は給電網のエネルギーを消耗し、フライホイールによるエネルギー貯蔵、2層コンデンサーによる電力貯蔵、発電機による電力貯蔵があるが、エネルギーの消耗が多く、エネルギーのリサイクル率が低く、電気自動車のエネルギーの消耗が多い。
上記の課題を解決するために、本発明は交流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置を提供し、誘導子で整流、変流、電圧安定、恒流始動動作を行い、並列誘導子の1次コイル上の負荷交流電機が稼動する場合、誘導子1次コイルで電磁誘導を形成し、電圧・電流が磁束によりそれを誘導子の2次コイルに誘導し、2次コイルに誘導された交流電圧・電流が整流ブリッジ又はインバータにより直流電力を出力し、蓄電池に入力して充電し、電力の回収を行い、電力の回収率が25%以上に達することができる。
直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置は技術方案が次の通りである。
直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置は蓄電池E、インバータ一INV（直変交流インバータ）、誘導子T、整流ブリッジ一D1（大出力二極整流ブリッジ）又はインバータ2（交流変直流インバータ）、直流電機M、整流ブリッジ二D2（大出力ダイオード整流ブリッジ）又はインバータ三（交流変直流インバータ）及び外部電源充電器QLからなる。
前記の直流電機は市販の直流電機速度コントローラで直流電機の速度を制御する。
前記の蓄電池Eは蓄電池パック又は単体蓄電池を利用でき、蓄電池Eは電源管理器があり、電池パックの充放電の管理に用いられる。電源管理器は市販の電源管理モジュールにする。
蓄電池Eの正、負極は各々インバータ一INV入力端1、2に接続され、インバータ一INV出力端4は誘導子1次L1の1端に接続され、インバータ一の出力端3は整流ブリッジ一D1の入力端1又はインバータ2に接続され、誘導子1次L1の2端は整流ブリッジ一D1の入力端2に接続され、整流ブリッジ一D1の出力端3、4は直流電機に接続され、直流電機速度コントローラで直流電機の速度を制御する。
誘導子2次L2の出力端3、4は整流ブリッジ二D2の1、2端又はインバータ三に接続され、整流ブリッジ二D2の出力端3、4各々は蓄電池Eの正、負極に接続される。
外部電源充電器QLは蓄電池Eの正、負極に接続され、外部電源で蓄電池に充電する。
前記の誘導子Tは磁気コア、コイル、取付ブラケット、骨組、絶縁材からなり、磁気コアはフェライト、稀土磁性材又は珪素鋼板などを利用できる。磁気コアは磁気リング、磁気棒などを利用して磁気回路を形成する。コイルはエナメル又は他の絶縁導電材料で巻いたものである。コイルは骨組に巻き、コイルに磁気コアが差し込まれ、取付ブラケットに固定され、絶縁材で密封する。
動作原理は次のとおりである。蓄電池Eの正、負極から直流電圧・電流を出力し、インバータ一INVによりそれを交流電力に変え、インバータINV出力端4は誘導子1次コイルでL1の1、2端により整流ブリッジ一D1又はインバータ2に交流電力を入力し、インバータ一INV出力端3は整流ブリッジ一D1又はインバータ2に交流電力を入力し、整流ブリッジ一D1又はインバータ2の整流により直流電力に変え、直流電機M電圧・電流に入力して回路を形成し、直流電機Mは稼動し、直流電機速度コントローラで速度を制御する。
直流電機Mの稼動中、電圧・電流は誘導子T1次コイルL1により交変流を行い、磁束が発生し、整流、電圧安定及び恒流を形成する同時に、発生した誘導起電力を誘導子T2次コイルL2に誘導し、誘導子T2次コイルL2に電圧・電流を形成し、整流ブリッジ二D2又はインバータ三により整流を行い、整流で直流電力になってから蓄電池Eに入力して充電を行い、電力のリサイクルを実現し、電力のリサイクル率が25%以上に達することができる。リサイクル電力の量は電機のパワーに応じるものであり、電機のパワーが大きい場合、誘導子2次誘導の電圧・電流は同期に向上するものである。
蓄電池Eの電力が不足する場合には、外部電源充電器QLで充電できる。
直流電機電気自動車用誘導変流の電力回収装置は下記の顕著な特徴がある。
本発明の直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置は設計が合理的であり、構造がコンパクトであり、使用に便利であり、蓄電池Eを放電、充電させることができ、蓄電池に良好な活性化の効果を持たせ、蓄電池の耐用期間を長くしたり、蓄電池の容量を向上させたりすることができる。電動機の速度調整中に直列磁性電気感応付けの誘導子Tが力率が0.95以上、効率を98以上に向上でき、インバータの効率が約2%に改善し、インバータの消耗が従来の1/2となる。
本発明の直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置は誘導子で整流変流を行い、電圧安定、恒流始動の動作を行い、誘導子T1次コイルL1に直列された負荷電機が稼動する場合、電圧・電流誘導子1次コイルでL1電磁誘導を形成し、電圧・電流が磁束によりそれを誘導子の2次コイルに誘導し、2次コイルに誘導された交流電圧・電流が整流ブリッジ又はインバータで直流電力を出力し、蓄電池に入力して充電し、電力の回収を行い。電力のリサイクル率が25%以上に達することができる。
直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置のブロック図である。
図1で、直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置は蓄電池E、インバータ一INV（直変交流インバータ）、誘導子T、整流ブリッジ一D1（大出力二極整流ブリッジ）又はインバータ2（交流変直流インバータ）、直流電機M、整流ブリッジ二D2（大出力ダイオード整流ブリッジ）又はインバータ三（交流変直流インバータ）及び外部電源充電器QLからなる。
前記の直流電機は市販の直流電機速度コントローラで直流電機の速度を制御する。
前記の蓄電池Eは蓄電池パック又は単体蓄電池にしてもいい。前記の蓄電池Eは電源管理器があり電池パック充放電の管理に用いられる。電源管理器は市販の電源管理モジュールにする。
蓄電池Eの正負極は各々インバータ一INV入力端1、2に接続され、インバータ一INV出力端4は誘導子1次L1の1端に接続され、インバータ一の出力端3は整流ブリッジ一D1の入力端1又はインバータ2に接続され、誘導子1次L1の2端は整流ブリッジ一の入力端2に接続され、整流ブリッジ一D1の出力端3、4は直流電機に接続され、直流電機速度コントローラで直流電機の速度を制御する。
誘導子2次L2の出力端3、4は整流ブリッジ二D2の1、2端又はインバータ三に接続され、整流ブリッジ二の出力端3、4各々蓄電池の正、負極に接続される。
外部電源充電器QLは蓄電池Eの正、負極に接続され、外部電源で蓄電池に充電する。
前記の誘導子Tは磁気コア、コイル、取付ブラケット、骨組、絶縁材からなり、磁気コアはフェライト、稀土磁性材、珪素鋼板などにしてもいい。磁気コアは磁気リング、磁気棒などを利用して磁気回路を形成する。コイルはエナメル又は他の絶縁導電材料で巻いたものである。コイルは骨組に巻き、コイルに磁気コアが差し込まれ、取付ブラケットに固定され、絶縁材で密封する。
前記の整流ブリッジは市販のブリッジ整流器にする。
前記のインバータ一、インバータ2、インバータ2は市販のインバータにする。

Claims (6)

  1. 蓄電池E、インバータ一INV、誘導子T、整流ブリッジ一D1又はインバータ2、直流電機M、整流ブリッジ二D2又はインバータ三及び外部電源充電器QLからなることを特徴とし、
    蓄電池Eの正、負極は各々インバータ一INV入力端1、2に接続され、インバータ一INV出力端4は誘導子1次L1の1端に接続され、インバータ一の出力端3は整流ブリッジ一D1の入力端1又はインバータ2に接続され、誘導子1次L1の2端は整流ブリッジ一D1の入力端2に接続され、整流ブリッジ一D1の出力端3、4は直流電機に接続され、
    誘導子2次L2の出力端3、4は整流ブリッジ二D2の1、2端又はインバータ三に接続され、整流ブリッジ二D2の出力端3、4は各々蓄電池の正、負極に接続され、
    外部電源充電器QLは蓄電池Eの正、負極に接続され、外部電源で蓄電池に充電する直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置。
  2. 前記の誘導子Tは磁気コア、コイル、取付ブラケット、骨組及び絶縁材からなり、コイルは骨組に巻き、コイルに磁気コアが差し込まれ、取付ブラケットに固定され、絶縁材で密封することを特徴とする請求項1に記載の直流電機電気自動車用誘導子の電力回収装置。
  3. 前記のコイルはエナメル又は他の絶縁導電材料で巻いたものであることを特徴とする請求項2に記載の直流電機電気自動車用誘導子電力回収装置。
  4. 前記の直流電機に直流電機速度コントローラを利用することを特徴とする請求項1に記載の直流電機電気自動車用誘導子電力回収装置。
  5. 前記の蓄電池Eに蓄電池パック又は単体蓄電池を利用することを特徴とする請求項1に記載の直流電機電気自動車用誘導子電力回収装置。
  6. 前記の蓄電池Eは電源管理器があることを特徴とする請求項1に記載の直流電機電気自動車用誘導子電力回収装置。
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