JP2019062734A - 回生駆動のためのハイブリッド直流リンクシステム - Google Patents

回生駆動のためのハイブリッド直流リンクシステム Download PDF

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Abstract

【課題】回生駆動のためのハイブリッド直流リンクシステムが提供される。【解決手段】システムは、交流（ＡＣ）電源及び直流（ＤＣ）バスに動作可能に接続されたコンバータと、モータ及びＤＣバスに動作可能に接続されたインバータと、ＤＣバスのハイサイドとローサイドとの間に動作可能に接続されたハイブリッドＤＣリンクシステムと、を含む。コンバータは、ＡＣ電源及びＤＣバスの各相と選択的に通信する第１の複数のスイッチング素子を含む。インバータは、モータ及びＤＣバスの各相と選択的に通信する第２の複数のスイッチング素子を含む。ハイブリッドＤＣリンクシステムは、エネルギーバッファリング分岐と並列したリップル電流制御分岐を含む。【選択図】図２

Description

本明細書で開示される主題は概して、回生駆動システムに関し、特に、回生駆動のためのハイブリッド直流リンクシステムに関する。
モータの機械エネルギー及び接続された負荷を、制動状態の下に電源に戻される電気エネルギーに変換するために回生駆動が使用されることがある。エレベータのかごの制動の間、エレベータシステムなどの運搬システムにおいて回生駆動が使用されることがある。回生駆動は、適用及びイベントに応じて、エネルギー変動の影響を受けることがある。
例示的な実施形態に従って、システムは、交流（ＡＣ）電源及び直流（ＤＣ）バスに動作可能に接続されたコンバータを含む。コンバータは、ＡＣ電源及びＤＣバスの各相と選択的に通信する第１の複数のスイッチング素子を含む。システムはまた、モータ及びＤＣバスに動作可能に接続されたインバータを含む。インバータは、モータ及びＤＣバスの各相と選択的に通信する第２の複数のスイッチング素子を含む。システムは加えて、ＤＣバスのハイサイドとローサイドとの間に動作可能に接続されたハイブリッドＤＣリンクシステムを含む。ハイブリッドＤＣリンクシステムは、エネルギーバッファリング分岐と並列したリップル電流制御分岐を含む。
上記説明されもしくは以下で説明される特徴のうちの１つ以上に加えて、または代替として、更なる実施形態は、リップル電流制御分岐が、ＤＣバスのハイサイドとローサイドとの間に接続された少なくとも１つのフィルムコンデンサを含むことを含んでもよい。
上記説明されもしくは以下で説明される特徴のうちの１つ以上に加えて、または代替として、更なる実施形態は、エネルギーバッファリング分岐が、ＤＣバスのハイサイドとローサイドとの間のインピーダンス素子を有する１つ以上の電解コンデンサ電解コンデンサを含むことを含んでもよい。
上記説明されもしくは以下で説明される特徴のうちの１つ以上に加えて、または代替として、更なる実施形態は、１つ以上の電解コンデンサの第１の電解コンデンサと並列した第１の抵抗器、及び第１の抵抗器と直列し、１つ以上の電解コンデンサの第２の電解コンデンサと並列した第２の抵抗器を含んでもよい。
上記説明されもしくは以下で説明される特徴のうちの１つ以上に加えて、または代替として、更なる実施形態は、第１の抵抗器の抵抗が、第２の抵抗器の抵抗と実質的に等しく、第１の電解コンデンサの容量は、第２の電解コンデンサの容量と実質的に等しいことを含んでもよい。
上記説明されもしくは以下で説明される特徴のうちの１つ以上に加えて、または代替として、更なる実施形態は、インピーダンス素子が、ダンピング抵抗素子と直列したインダクタを含むことを含んでもよい。
上記説明されもしくは以下で説明される特徴のうちの１つ以上に加えて、または代替として、更なる実施形態は、ダンピング抵抗素子が、外部抵抗器であることを含んでもよい。
上記説明されもしくは以下で説明される特徴のうちの１つ以上に加えて、または代替として、更なる実施形態は、ダンピング抵抗素子が、インダクタと統合された抵抗を含むことを含んでもよい。
上記説明されもしくは以下で説明される特徴のうちの１つ以上に加えて、または代替として、更なる実施形態は、ダンピング抵抗素子が、１つ以上の電解コンデンサのうちの少なくとも１つと統合された抵抗を含むことを含んでもよい。
上記説明されもしくは以下で説明される特徴のうちの１つ以上に加えて、または代替として、更なる実施形態は、ハイブリッドＤＣリンクシステムにおける最大電流定格を上回ること、及びハイブリッドＤＣリンクシステムにおける不均衡の制限を上回ることのうちの１つ以上に基づいてシステムをフェールセーフ状態に遷移させるように動作可能であるコントローラを含んでもよい。
実施形態に従って、方法は、交流（ＡＣ）電源及び直流（ＤＣ）バスにコンバータを動作可能に接続することを含む。コンバータは、ＡＣ電源及びＤＣバスの各相と選択的に通信する第１の複数のスイッチング素子を含む。インバータは、モータ及びＤＣバスに動作可能に接続される。インバータは、モータ及びＤＣバスの各相と選択的に通信する第２の複数のスイッチング素子を含む。ハイブリッドＤＣリンクシステムは、ＤＣバスのハイサイドとローサイドとの間に動作可能に接続される。ハイブリッドＤＣリンクシステムは、エネルギーバッファリング分岐と並列したリップル電流制御分岐を含む。リップル電流は、ハイブリッドＤＣリンクシステムのリップル電流制御分岐を通じてＤＣバスに対して制限される。ＤＣバスのエネルギーにおける変動は、ハイブリッドＤＣリンクシステムのエネルギーバッファリング分岐を通じてバッファリングされる。
本開示の実施形態の技術的効果は、回生駆動の直流バス上でのエネルギーバッファリングと並列してリップル電流制御を伴う回生駆動におけるハイブリッド直流リンクを提供することを含む。
上述した特徴及び要素は、他に明確に示されない限り、排他的とすることなく様々な組み合わせで組み合わされてもよい。それらの特徴及び要素と共にその動作は、以下の説明及び添付図面を考慮してより明確になるであろう。しかしながら、以下の説明及び図面は、本質的に例示的且つ説明的であり、非限定的であることを意図していることを理解するべきである。
本開示は、同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面において、例として示され、且つ限定されない。
実施形態に従った、電力システムの構成要素のブロック図である。 実施形態に従った、回生駆動システムの簡易概略図である。 実施形態に従った、ハイブリッド直流リンクシステムの簡易概略図である。 実施形態に従った、エレベータシステムの簡易概略図である。 実施形態に従った、方法のフローチャートを表す。
開示されるシステム及び方法の１つ以上の実施形態の詳細な説明は、図面を参照して例示として、且つ限定的でなく本明細書で提示される。概して、本明細書における実施形態は、直流（ＤＣ）バスを供給するためにアクティブコンバータを採用する回生駆動に関し、アクティブコンバータは、次いで、モータを駆動するためにモータ励磁信号を生成するインバータに電圧を供給する。更に、本明細書における実施形態は、特に、モータから電力供給装置に再度エネルギーを戻す回生モードにおける過渡状態の下で、ＤＣバス上のリップル電流及びバッファエネルギースパイクを抑制するためのハイブリッドＤＣリンクシステムに向けられる。本明細書における実施形態は、コンバータが、交流（ＡＣ）側正弦曲線電流から生成することができるＤＣ電圧をアクティブに制御するための駆動及びモータシステムを示す。ＤＣ電圧は、パワーエレクトロニクスデバイスの高速スイッチングを使用してＡＣ励磁電圧を生成してモータを制御するために採用される。
保守的な設計の考慮事項について、回生駆動の直流リンクは、緊急停止イベントまたは過渡状態に起因したエネルギー定格を目的として過大なサイズとされることがある。高いエネルギー貯蔵量をもたらす回生駆動の直流リンクにおいて使用される、電解直流コンデンサなどの電気部品は、より短い寿命及び／または低いリップル電流定格を有することがある。一方、より長い寿命及び／またはより高いリップル電流定格を有する回生駆動の直流リンクにおいて使用される、フィルムコンデンサなどの電気部品は、より大きな物理サイズ及びより高いコストを有することがあるが、エネルギー密度定格においては小さい。
本開示の原理の理解を促進する目的で、図面に示される実施形態への参照がここでなされ、同一のものを説明するために特定の言語が使用される。それでもなお、本開示の範囲がそれによって限定されないことを意図していることが理解されよう。以下の説明は、本質的に例示的なものにすぎず、本開示、その適用または使用を限定することを意図していない。図面全体を通じて、対応する参照符号は、同様のまたは対応する部分及び特徴を示すことを理解するべきである。本明細書で使用されるように、コントローラという用語は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、電気回路、電子プロセッサ（共有、専用、またはグループ）、及び非一時的な形式で記憶された１つ以上のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行するメモリ、組み合わせ論理回路、及び／または説明される機能性を提供する他の適切なインタフェース及び構成要素を含むことができる処理回路を指す。
図１は、１つ以上の負荷２３に電力を供給するために採用することができるように、実施形態の電力システム１０の構成要素のブロック図である。電力システム１０は、主電線（例えば、４４０ボルト、３相）などのＡＣ電源１２を含む。ＡＣ電源１２は、ＡＣ電力を回生駆動システム２０に供給する。回生駆動システム２０は、モータ駆動部、及び駆動されている負荷２３の制動の間にモータ２２からの回生エネルギーを利用することが可能な回生駆動部として動作可能である。実施形態では、電力システム１０は、エレベータシステム１００（図４）に関して説明されるが、モータ駆動部が採用されるいずれかのシステムへの適用が想定されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、負荷２３は、エスカレータ、動く歩道、またはトロリなどの代替的な運搬システムであってもよい。更なる例として、負荷２３は、暖房換気及び空調または冷却（ＨＶＡＣ／Ｒ）システムのコンプレッサなどの構成要素であってもよい。
図２は、更に詳細に表される回生駆動システム２０を有する電力システム１０の概略図である。電力システム１０におけるＡＣ電源１２は、例えば、主電線（例えば、４４０ボルト、３相）であってもよい。図２の例では、回生駆動システム２０は、３相脚Ｒ、Ｓ、及びＴを有するコンバータ３２を含む回生駆動部である。各相脚Ｒ、Ｓ、及びＴは、ハイサイド３６及びローサイド３８を有するＤＣバス３４上でＡＣ電力をＤＣ電力に変換するようにコントローラ３０からの制御信号によって制御されるスイッチング素子３１を含む。回生駆動システム２０はまた、３相脚Ｗ、Ｖ、及びＵを有するインバータ３３を含む。各相脚Ｗ、Ｖ、及びＵは、ＤＣバス３４にわたるＤＣ電力をＡＣ駆動信号に変換してモータ２２に電力を供給するようにコントローラ３０からの制御信号によって制御されるスイッチング素子３１を含む。実施形態では、ハイブリッドＤＣリンクシステム４６は、本明細書で更に説明されるように、ＤＣバス３４に対してリップル電流を制限し、ＤＣバス３４のエネルギーにおけるバッファ変動を制限するために、ＤＣバス３４のハイサイド３６とローサイド３８との間に動作可能に接続される。コントローラ３０は、本明細書で説明される動作を実行するように記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムを実行する汎用マイクロプロセッサを使用して実装されてもよい。代わりに、コントローラ３０は、ハードウェア（例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ）またはハードウェア／ソフトウェアの組み合わせで実装されてもよい。
図３は、例示的な実施形態に従った、ハイブリッドＤＣリンクシステム４６を更に詳細に表す。図３の例では、ハイブリッドＤＣリンクシステム４６は、ＤＣバス３４のハイサイド３６とローサイド３８との間のエネルギーバッファリング分岐６０と並列したリップル電流制御分岐５０を含む。リップル電流制御分岐５０は、ＤＣバス３４のハイサイド３６とローサイド３８との間に接続された少なくとも１つのフィルムコンデンサ５２を含む。エネルギーバッファリング分岐６０は、ＤＣバス３４のハイサイド３６とローサイド３８との間のインピーダンス素子６６を有する１つ以上の電解コンデンサを含み、２つの電解コンデンサ６２、６４は、図３の例においてインピーダンス素子６６と直列して表される。
ハイブリッドＤＣリンクシステム４６はまた、第１の電解コンデンサ６２と並列した第１の抵抗器７２、及び第１の抵抗器７２と直列し、第２の電解コンデンサ６４と並列した第２の抵抗器７４を含むことができ、電解コンデンサ６２、６４は、直列して接続されることになる十分に低い電圧定格を有する。エネルギーバッファリング分岐６０がリップル電流制御分岐５０と等しい電圧定格を有する場合、抵抗器７２、７４は次いで、省略されてもよい。第１の抵抗器７２の抵抗は、第２の抵抗器７４の抵抗と実質的に等しくてもよく、第１の電解コンデンサ６２の容量は、第２の電解コンデンサ６４の容量と実質的に等しくてもよい。電解コンデンサ６２、６４は、フィルムコンデンサ５２よりも高いエネルギー貯蔵量をもたらすことができる。抵抗器７２、７４は、通常の動作状態の下、ハイサイド３６とローサイド３８との間のＤＣバス３４のＤＣ電圧を等しく共有するために、電解コンデンサ６２、６４についての電圧平衡度をもたらすことができる。一方で、フィルムコンデンサフィルムコンデンサ５２は、電解コンデンサ６２、６４よりも高いリップル電流定格を有する。
インピーダンス素子６６は、ダンピング抵抗素子６８と直列したインダクタ６７であってもよい。ダンピング抵抗素子６８は、外部抵抗器、インダクタ６７と統合された抵抗、電解コンデンサ６２、６４のうちの少なくとも１つと統合された抵抗、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、エネルギーバッファリング分岐６０を含むプリント回路基板における配線抵抗は、ダンピング抵抗素子６８の全てまたは一部の抵抗要件を満たすように設計されてもよい。同様に、インダクタ６７は、回路基板内蔵構成要素及び／または回路基板内の配線インダクタンスであってもよい。インダクタ６７におけるダンピング抵抗素子６８の統合は、インダクタ６７の固有の特性としてダンピング抵抗素子６８を有するインダクタ６７を設計／選択することを含むことができる。
実施形態では、主要な高周波数リップル電流は、リップル電流制御分岐５０のフィルムコンデンサ５２によって処理される。モータ２２の緊急制動状態などの過渡エネルギーバッファリングは、エネルギーバッファリング分岐６０の電解コンデンサ６２、６４によって、またはフィルムコンデンサ５２と連動して処理される。電解コンデンサ６２、６４は、緊急停止及び／またはＤＣバス３４のハイサイド３６とローサイド３８との間のＤＣリンク上の低周波数過渡状態のケースにおいて残りのエネルギーバッファリング要件を補償する。インピーダンス素子６６は、より高い周波数電流をリップル電流制御分岐５０のフィルムコンデンサ５２に通す。ダンピング抵抗素子６８は、エネルギーバッファリング分岐６０における過電圧状態（例えば、過渡共振によって引き起こされる）を防止することができ、電解コンデンサ６２、６４がダンピング共振の間に過渡エネルギーバッファリングを実行することを可能にすることができる。
ハイブリッドＤＣリンクシステム４６の様々な構成要素は、潜在的な問題のために監視されてもよい。１つの例として、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ８０は、コントローラ３０（図２）または他の監視回路が電圧（例えば、半ＤＣリンク電圧）を観察することを可能にするために第２の抵抗器７４にわたって接続されてもよい。Ａ／Ｄコンバータ８０は、コントローラ３０に接続されてもよく、またはコントローラ３０と統合されてもよい。Ａ／Ｄコンバータ８０及び他のそのようなモニタ（表されない）は、ＤＣリンク障害を検出及び阻止するために電圧／電流監視のために使用されてもよい。例えば、ＤＣリンク電圧リップル及び周波数は、コントローラ３０によって判定されてもよく、インダクタ６７における電流を判定するために更に使用されてもよい。インダクタ６７における電流がインダクタ６７の電流定格を上回る場合、コントローラ３０は、ＡＣ電源１２（図１及び２）からの電力を切断することができる。コントローラ３０はまた、不均衡の制限を上回る（例えば、１０％よりも大きい）ＡＣ線の不均衡を監視する。ハイブリッドＤＣリンクシステム４６における不均衡の制限を上回る場合、コントローラ３０は、フェールセーフ状態としてＡＣ電源１２からの電力を切断してもよく、及び／または他の緩和措置を取ってもよい。
図４は、例示的な実施形態に従った、エレベータシステム１００の概略図である。図４に示されるエレベータシステム１００のバージョンは、例示のみを目的としており、様々な実施形態を開示することを支援するためのものであることが理解されるはずである。当業者によって理解されるように、図４は、例示的なエレベータシステムの構成要素の全てを表しておらず、全てのエレベータシステムに必ず含まれる特徴を表していない。
図４に示されるように、エレベータシステム１００は、建物内に垂直に配置された昇降路２５に完全または部分的に存在してもよい。昇降路２５は、それを通じてエレベータのかご２４が建物の床または踊場２６の間を移動することができる垂直通路をもたらすことができる。モータ２２、または他の原動機は、昇降路２５内でエレベータのかご２４を移動させる推進力を生成するために、エレベータのかご２４に動作可能に接続されてもよい。モータ２２は、マシンとも称されてもよく、または代替的な構成では、モータ２２は、エレベータのかご２４を移動させるために使用されるマシンの一部であってもよい。
ＡＣ電源１２（図１及び２に示される）は、モータ２２に電力を供給するためにモータ２２に動作可能に接続されてもよい。ＡＣ電源１２は、電力ユーティリティグリッドからなど、外部で生成された電力であってもよい。モータ２２及びＡＣ電源１２は各々、３相であってもよい。加えて、回生駆動システム２０は、所望のエレベータのかごの移動を達成するようにモータ２２を動作させるために、モータ２２及びＡＣ電源１２に結合されてもよく、エレベータのかご２４は、図１の負荷２３の例である。
図５は、実施形態に従った、方法２００のフローチャートを表す。方法２００は、図１〜５を参照して説明され、図５に表され、且つ説明されるそれらを超える追加の要素を含んでもよい。方法２００の順序は、説明を目的として例を提供する、図５の順番によっては限定されない。
ブロック２０５において、コンバータ３２は、ＡＣ電源１２及びＤＣバス３４に動作可能に接続される。コンバータ３２は、ＡＣ電源１２及びＤＣバス３４の各相Ｒ、Ｓ、Ｔと選択的に通信する第１の複数のスイッチング素子３１を含む。
ブロック２１０において、インバータ３３は、モータ２２及びＤＣバス３４に動作可能に接続される。インバータ３３は、モータ２２及びＤＣバス３４の各相Ｗ、Ｖ、Ｕと選択的に通信する第２の複数のスイッチング素子３１を含む。
ブロック２１５において、ハイブリッドＤＣリンクシステム４６は、ＤＣバス３４のハイサイド３６とローサイド３８との間に動作可能に接続される。ハイブリッドＤＣリンクシステム４６は、エネルギーバッファリング分岐６０と並列したリップル電流制御分岐５０を含む。第１の抵抗器７２は、エネルギーバッファリング分岐６０の第１の電解コンデンサ６２と並列して動作可能に接続される。第２の抵抗器７４は、第１の抵抗器７２と直列し、エネルギーバッファリング分岐６０の第２の電解コンデンサ６４と並列して動作可能に接続される。
ブロック２２０において、リップル電流は、ハイブリッドＤＣリンクシステム４６のリップル電流制御分岐５０を通じてＤＣバス３４に対して制限される。ブロック２２５において、ＤＣバス３４のエネルギーにおける変動は、ハイブリッドＤＣリンクシステム４６のエネルギーバッファリング分岐６０を通じてバッファリングされる。コントローラ３０は、ハイブリッドＤＣリンクシステム４６を通じて様々な範囲外または障害状態を監視することができ、それに従って応答することができる。例えば、電圧及び／また電流監視は、Ａ／Ｄコンバータ８０及び他のそのような回路（表されず）を通じて実行されてもよい。コントローラ３０は、コントローラ３０によって、ハイブリッドＤＣリンクシステム４６における最大電流定格を上回ることを検出すること、及びコントローラ３０によって、ハイブリッドＤＣリンクシステム４６における不均衡の制限を上回ることを検出すること、のうちの１つ以上に基づいて回生駆動システム２０をフェールセーフ状態に遷移させることができる。フェールセーフ状態は、ＡＣ電源１２との電気的接続を切断すること、またはそうでない場合、電気的接続を遮断することを含むことができる。例えば、コンバータ３２のスイッチング素子３１は、ＡＣ電源１２とＤＣバス３４との間の電流の流れを防止する開放状態に設定されてもよい。代わりに、コンバータ３２とＡＣ電源１２との間の１つ以上のスイッチまたは接触器が開放されてもよい。
本明細書で説明されるように、いくつかの実施形態では、様々な機能または動作は、所与の位置において、及び／または１つ以上の装置、システム、もしくはデバイスの動作と関連して行われてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、所与の機能または動作の一部は、第１のデバイスまたは位置において実行されてもよく、機能または動作の残りは、１つ以上の追加のデバイスまたは位置において実行されてもよい。
実施形態は、１つ以上の技術を使用して実装されてもよい。いくつかの実施形態では、装置またはシステムは、１つ以上のプロセッサ及びメモリを含んでもよく、メモリは、１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、装置またはシステムに、本明細書で説明される１つ以上の方法的動作を実行させる命令を記憶する。当業者に既知な様々な機械構成要素は、いくつかの実施形態で使用されてもよい。
実施形態は、１つ以上の装置、システム、及び／または方法として実装されてもよい。いくつかの実施形態では、命令は、１つ以上のコンピュータプログラム製品、または一時的及び／または非一時的コンピュータ可読媒体などのコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。命令は、実行されるとき、エンティティ（例えば、装置またはシステム）に、本明細書で説明される１つ以上の方法的動作を実行させることができる。
用語「ａｂｏｕｔ（約）」は、本出願の時点で利用可能な機器に基づく特定の量の測定値と関連付けられた誤差の程度を含むことが意図される。例えば、「約」は、所与の値のプラスマイナス８％もしくは５％、または２％の範囲を含むことができる。
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、本開示を限定することを意図していない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈がほかに明確に示さない限り、複数形をも含むことが意図される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」及び／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」は、本明細書で使用されるとき、述べられる特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／または構成要素の存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／またはそれらのグループを排除の存在を排除しないことが更に理解されよう。
加えて、用語「ｅｘｅｍｐｌａｒｙ（例示的な）」は、「ｓｅｒｖｉｎｇ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ、ｉｎｓｔａｎｃｅ ｏｒ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ．（例、インスタンス、または例示としての機能を果たす）」ことを意味するように本明細書で使用される。「例示的なもの」として本明細書で説明されるいずれかの実施形態または設計は、他の実施形態または設計に対して必ずしも好ましいまたは有利なものとして解釈されない。用語「ａｔ ｌｅａｓｔ（少なくとも１つの）」及び「ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ（１つ以上の）は、１つ以上のいずれかの整数、すなわち、１つ、２つ、３つ、４つなどを含むことが理解されよう。用語「ａ ｐｌｕｒａｌｉｔｙ（複数の）」は、２つ以上のいずれかの整数、すなわち、２つ、３つ、４つ、５つなどを含むことが理解されよう。用語「ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ（接続）」は、間接「接続」及び直接「接続」を含むことができる。
例示的な実施形態または実施形態（複数）を参照して本開示が説明されてきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変更が行われてもよく、それらの要素について均等物が代替されてもよいことが当業者によって理解されよう。加えて、それらの本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材質を本開示の教示に適合させるために多くの修正が行われてもよい。従って、本開示が、本開示を実施するために考慮される最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されないが、本開示は、請求項の範囲内にある全ての実施形態を含むことが意図される。

Claims (20)

  1. 交流（ＡＣ）電源及び直流（ＤＣ）バスに動作可能に接続されたコンバータであって、前記コンバータは、前記ＡＣ電源及び前記ＤＣバスの各相と選択的に通信する第１の複数のスイッチング素子を含む、前記コンバータと、
    モータ及び前記ＤＣバスに動作可能に接続されたインバータであって、前記インバータは、前記モータ及び前記ＤＣバスの各相と選択的に通信する第２の複数のスイッチング素子を含む、前記インバータと、
    前記ＤＣバスのハイサイドとローサイドとの間に動作可能に接続されたハイブリッドＤＣリンクシステムであって、前記ハイブリッドＤＣリンクシステムは、エネルギーバッファリング分岐と並列したリップル電流制御分岐を含む、前記ハイブリッドＤＣリンクシステムと、
    を含む、システム。
  2. 前記リップル電流制御分岐は、前記ＤＣバスの前記ハイサイドと前記ローサイドとの間に接続された少なくとも１つのフィルムコンデンサを含む、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記エネルギーバッファリング分岐は、前記ＤＣバスの前記ハイサイドと前記ローサイドとの間のインピーダンス素子を有する１つ以上の電解コンデンサを含む、請求項２に記載のシステム。
  4. 前記１つ以上の電解コンデンサの第１の電解コンデンサと並列した第１の抵抗器、及び前記第１の抵抗器と直列し、前記１つ以上の電解コンデンサの第２の電解コンデンサと並列した第２の抵抗器を更に含む、請求項３に記載のシステム。
  5. 前記第１の抵抗器の抵抗は、前記第２の抵抗器の抵抗と実質的に等しく、前記第１の電解コンデンサの容量は、前記第２の電解コンデンサの容量と実質的に等しい、請求項４に記載のシステム。
  6. 前記インピーダンス素子は、ダンピング抵抗素子と直列したインダクタを含む、請求項３に記載のシステム。
  7. 前記ダンピング抵抗素子は、外部抵抗器を含む、請求項６に記載のシステム。
  8. 前記ダンピング抵抗素子は、前記インダクタと統合された抵抗を含む、請求項６に記載のシステム。
  9. 前記ダンピング抵抗素子は、前記１つ以上の電解コンデンサのうちの少なくとも１つと統合された抵抗を含む、請求項６に記載のシステム。
  10. 前記ハイブリッドＤＣリンクシステムにおける最大電流定格を上回ること、及び前記ハイブリッドＤＣリンクシステムにおける不均衡の制限を上回ることのうちの１つ以上に基づいて前記システムをフェールセーフ状態に遷移させるように動作可能であるコントローラを更に含む、請求項１に記載のシステム。
  11. 交流（ＡＣ）電源及び直流（ＤＣ）バスにコンバータを動作可能に接続することであって、前記コンバータは、前記ＡＣ電源及び前記ＤＣバスの各相と選択的に通信する第１の複数のスイッチング素子を含む、前記コンバータを動作可能に接続することと、
    モータ及び前記ＤＣバスにインバータを動作可能に接続することであって、前記インバータは、前記モータ及び前記ＤＣバスの各相と選択的に通信する第２の複数のスイッチング素子を含む、前記インバータを動作可能に接続することと、
    前記ＤＣバスのハイサイドとローサイドとの間にハイブリッドＤＣリンクシステムを動作可能に接続することであって、前記ハイブリッドＤＣリンクシステムは、エネルギーバッファリング分岐と並列したリップル電流制御分岐を含む、前記ハイブリッドＤＣリンクシステムを動作可能に接続することと、
    前記ハイブリッドＤＣリンクシステムの前記リップル電流制御分岐を通じて前記ＤＣバスに対してリップル電流を制限することと、
    前記ハイブリッドＤＣリンクシステムの前記エネルギーバッファリング分岐を通じて前記ＤＣバスのエネルギーにおける変動をバッファリングすることと、
    を含む、方法。
  12. 前記リップル電流制御分岐は、前記ＤＣバスの前記ハイサイドと前記ローサイドとの間に接続された少なくとも１つのフィルムコンデンサを含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記エネルギーバッファリング分岐は、前記ＤＣバスの前記ハイサイドと前記ローサイドとの間のインピーダンス素子を有する１つ以上の電解コンデンサを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記１つ以上の電解コンデンサの第１の電解コンデンサと並列して第１の抵抗器を動作可能に接続することと、
    前記第１の抵抗器と直列し、前記１つ以上の電解コンデンサの第２の電解コンデンサと並列して第２の抵抗器を動作可能に接続することと、
    を更に含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記第１の抵抗器の抵抗は、前記第２の抵抗器の抵抗と実質的に等しく、前記第１の電解コンデンサの容量は、前記第２の電解コンデンサの容量と実質的に等しい、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記インピーダンス素子は、ダンピング抵抗素子と直列したインダクタを含む、請求項１３に記載の方法。
  17. 前記ダンピング抵抗素子は、外部抵抗器を含む、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記ダンピング抵抗素子は、前記インダクタと統合された抵抗を含む、請求項１６に記載の方法。
  19. 前記ダンピング抵抗素子は、前記１つ以上の電解コンデンサのうちの少なくとも１つと統合された抵抗を含む、請求項１６に記載の方法。
  20. コントローラによって、前記ハイブリッドＤＣリンクシステムにおける最大電流定格を上回ることを検出することと、及び前記コントローラによって、前記ハイブリッドＤＣリンクシステムにおける不均衡の制限を上回ることを検出することとのうちの１つ以上に基づいて、前記コントローラによって、前記コンバータ及び前記インバータを含む回生駆動システムをフェールセーフ状態に遷移させることを更に含む、請求項１１に記載の方法。
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