PL220982B1 - Układ hamowania generatorowego i ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym - Google Patents

Układ hamowania generatorowego i ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym

Info

Publication number
PL220982B1
PL220982B1 PL392518A PL39251810A PL220982B1 PL 220982 B1 PL220982 B1 PL 220982B1 PL 392518 A PL392518 A PL 392518A PL 39251810 A PL39251810 A PL 39251810A PL 220982 B1 PL220982 B1 PL 220982B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
converter
terminal
circuit
phase
windings
Prior art date
Application number
PL392518A
Other languages
English (en)
Other versions
PL392518A1 (pl
Inventor
Robert Teofilak
Dariusz Wyszomierski
Cezary Pochmara
Rafał Sancewicz
Zbigniew Peczyński
Original Assignee
Ct Nauk Prod Elektronik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ct Nauk Prod Elektronik filed Critical Ct Nauk Prod Elektronik
Priority to PL392518A priority Critical patent/PL220982B1/pl
Publication of PL392518A1 publication Critical patent/PL392518A1/pl
Publication of PL220982B1 publication Critical patent/PL220982B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ hamowania generatorowego i ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym, zwłaszcza w pojazdach o napędzie elektrycznym, w którym baterie akumulatorów zasilają poprzez półprzewodnikowy przekształtnik energoelektroniczny maszynę prądu przemiennego, a układ hamowania generatorowego i ładowania ma strukturę podwyższającą napięcie.
Znane są układy do rekuperacji energii szczególnie podczas pracy w stanach dynamicznych, w tym również w trakcie hamowania pojazdu. Amerykański opis patentowy nr 5557181 ujawnia układ sterowania procesem hamowania w pojeździe elektrycznym napędzanym silnikiem asynchronicznym i zasilanym poprzez przekształtnik energoelektroniczny z baterii akumulatorów. Do wyhamowania pojazdu wykorzystuje się hamowanie generatorowe, dynamiczne lub zwieranie uzwojeń maszyny elektrycznej, a siła hamowania zależy od uaktywnienia w odpowiedniej kolejności poszczególnych rodzajów hamowania z uwzględnieniem stanu naładowania baterii akumulatorów.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr 5500579 znany jest również układ ładowania baterii akumulatorów o strukturze podwyższającej napięcie oraz obniżającej napięcie zintegrowany odpowiednio z uzwojeniem twornika i uzwojeniem wzbudzenia silnika elektrycznego. W ujawnionym przykładzie wykonania w trakcie ładowania baterii akumulatorów najpierw wykorzystuje się uzwojenie wzbudzenia silnika prądu stałego skojarzone z przetwornicą obniżającą napięcie. Uzwojenie wzbudzenia charakteryzujące się większą rezystancją niż uzwojenie twornika wykorzystano dodatkowo, jako ogranicznik prądowy i po wstępnym naładowaniu baterii akumulatorów zmieniano topografię układu ładującego, wyłączając uzwojenie wzbudzenia i włączając uzwojenia twornika w konfiguracji przetwornicy podwyższającej napięcie. Dodatkowo w obwodzie twornika umieszczono dławik ograniczający amplitudę impulsów prądowych, jakie występują przy sterowaniu impulsowym tranzystora mocy i połączono go szeregowo z uzwojeniem twornika. W najkorzystniejszym przykładzie wykonania w obwodzie ładowania baterii akumulatorów wykorzystano uzwojenia twornika silnika prądu stałego, jednak w silnikach tych napięcie doprowadzone jest do uzwojenia twornika przez szczotki komutatorowe i nie ma fizycznej możliwości wyeliminowania ich z obwodu ładowania i wykorzystania samych uzwojeń twornika, W czasie pracy napędowej szczotki silnika ulegają zużyciu, a więc zmieniają się również parametry obwodu twornika, dlatego taki układ wymaga należytego serwisowania i okresowej wymiany szczotek. Ponadto sterowanie ujawnionego układu napędowego opiera się na impulsowej pracy jednego łącznika półprzewodnikowego w obwodzie twornika i jednego łącznika półprzewodnikowego w obwodzie wzbudzenia, co wyklucza pracę nawrotną tego układu, a zatem ograniczony jest on tylko do pracy w jednym kierunku wirowania wirnika silnika.
Układ według wynalazku wyróżnia się tym, że zawiera co najmniej jedną impulsową przetwornicę podwyższającą napięcie złożoną z elementu przełączającego, elementu indukcyjnego oraz elementu prostownikowego, gdzie elementami składowymi tej przetwornicy są elementy wielofazowej maszyny elektrycznej prądu przemiennego i elementy przekształtnika energoelektronicznego. Elementem indukcyjnym tej przetwornicy jest jedno z uzwojeń twornika umieszczone na stojanie wielofazowej maszyny prądu przemiennego. Elementem przełączającym tej przetwornicy jest jeden ze sterowanych elementów mocy dolnej grupy łączników przekształtnika energoelektronicznego. Elementem prostownikowym tej przetwornicy jest jedna z diod zwrotnych górnej grupy łączników przekształtnika energoelektronicznego. Elementem zmieniającym tryb pracy z układu ładowania akumulatorów w układ zasilania maszyny elektrycznej jest, co najmniej jeden element stycznikowy, o co najmniej trzech zaciskach, przy czym elementy stycznikowe umieszczone są pomiędzy uzwojeniami fazowymi maszyny elektrycznej. Pierwszy zacisk każdego elementu stycznikowego jest połączony z końcem odpowiedniego wyprowadzenia fazowego maszyny elektrycznej. Trzeci zacisk każdego elementu stycznikowego jest połączony z wyprowadzeniem potencjału dodatniego mostka prostowniczego. W przypadku maszyny elektrycznej, której uzwojenia połączone są w gwiazdę drugie zaciski elementów stycznikowych są zwarte ze sobą. W przypadku maszyny elektrycznej, której uzwojenia połączone są w trójkąt drugi zacisk każdego elementu stycznikowego jest połączony z początkiem odpowiedniego wyprowadzenia fazowego maszyny elektrycznej. Obwód pierwszej przetwornicy podwyższającej napięcie składa się z elementu przełączającego w postaci drugiego elementu mocy, z elementu indukcyjnego w postaci pierwszego uzwojenia fazowego oraz z elementu prostownikowego w postaci pierwszej diody zwrotnej. Obwód drugiej przetwornicy podwyższającej napięcie składa się z elementu przełączającego w postaci czwartego elementu mocy, z elementu indukcyjnego w postaci drugiego
PL 220 982 B1 uzwojenia fazowego oraz z elementu prostownikowego w postaci trzeciej diody zwrotnej. Obwód trzeciej przetwornicy podwyższającej napięcie składa się z elementu przełączającego w postaci szóstego elementu mocy, z elementu indukcyjnego w postaci trzeciego uzwojenia fazowego oraz z elementu prostownikowego w postaci piątej diody zwrotnej.
Zaletą układu według wynalazku jest wykorzystanie elementów układu napędowego w postaci uzwojenia twornika maszyny elektrycznej prądu przemiennego oraz łączników półprzewodnikowych przekształtnika energoelektronicznego, a także czujników pomiaru temperatury, prądu i napięcia zarówno w pracy w trybie napędowym, jak i w trybie ładowania baterii akumulatorów.
Korzystne jest, że parametry ładowania baterii akumulatorów pozostają stabilne w całym czasie użytkowania napędu, a wartość napięcia wyjściowego przetwornicy podwyższającej napięcie, a także prąd ładowania oraz temperatura pracy uzwojeń maszyny podczas procesu ładowania baterii mogą być kontrolowane. W zależności od potrzeb, można włączyć jedno uzwojenie twornika, dwa albo trzy i w ten sposób regulować szybkość ładowania baterii akumulatorów, a także nie dopuścić do przegrzania uzwojeń maszyny elektrycznej pracującej podczas ładowania baterii akumulatorów w stanie zwarcia. Ponadto układ według wynalazku umożliwia pracę nawrotną napędu, a ładowanie baterii akumulatorów może zachodzić przy różnej wartości napięcia zasilania, co szczególnie istotne jest podczas hamowania generatorowego, gdy pojazd zaczyna hamować przy różnej wartości prędkości początkowej.
Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy układu z umieszczonymi na stojanie uzwojeniami twornika trójfazowej maszyny elektrycznej połączonymi w gwiazdę i z jednym stycznikiem przełączającym tryb pracy, przy zasilaniu obwodu ładowania baterii akumulatorów z sieci jednofazowej, fig. 2 - schemat elektryczny układu ładowania baterii akumulatorów w obwodzie jednej przetwornicy podwyższającej napięcie i przy zasilaniu obwodu ładowania z sieci jednofazowej, fig. 3 - schemat elektryczny układu ładowania baterii akumulatorów w obwodzie trzech przetwornic podwyższających napięcie i przy zasilaniu obwodu ładowania z sieci trójfazowej, fig. 4 - schemat elektryczny układu, w którym każde uzwojenie fazowe jest połączone szeregowo ze stycznikiem przełączającym tryb pracy układu, a uzwojenia maszyny elektrycznej skojarzone są w gwiazdę, natomiast zasilanie obwodu ładowania baterii akumulatorów jest zrealizowane z sieci trójfazowej, fig. 5 - schemat elektryczny układu, w którym każde uzwojenie fazowe jest połączone szeregowo ze stycznikiem przełączającym tryb pracy układu, a uzwojenia silnika elektrycznego skojarzone są w trójkąt, natomiast zasilanie obwodu ładowania baterii akumulatorów jest zrealizowane z sieci trójfazowej.
Układ zawiera trójfazowy przekształtnik energoelektroniczny 1 składający się z sześciu elementów mocy w postaci tranzystorów T1, T2, T3, T4, T5, T6 i sześciu diod zwrotnych D1, D2, D3, D4, D5, D6 połączonych w trzy gałęzie, z których każda ma górny łącznik i dolny łącznik. Pierwsza gałąź zawiera tranzystory T1 i T2 oraz diody D1 i D2, druga gałąź zawiera tranzystory T3 i T4 oraz diody D3 i D4, a trzecia gałąź zawiera tranzystory T5 i T6 oraz diody D5 i D6. Grupę łączników górnych tworzą tranzystory T1, T3 i T5 oraz diody D1, D3 i D5, a grupę łączników dolnych tranzystory T2, T4 i T6 oraz diody D2, D4 i D6. Do środka każdej gałęzi przekształtnika 1 połączony jest początek uzwojenia fazowego maszyny elektrycznej, odpowiednio do pierwszej gałęzi początek pierwszego uzwojenia 2a, do drugiej gałęzi początek drugiego uzwojenia 2b i do trzeciej gałęzi początek trzeciego uzwojenia 2c. Koniec pierwszego uzwojenia 2a jest połączony z pierwszym zaciskiem 3a pierwszego stycznika 3. Drugi zacisk 3b pierwszego stycznika 3 jest zwarty z końcem drugiego uzwojenia 2b i końcem trzeciego uzwojenia 2c. Trzeci zacisk 3c pierwszego stycznika 3 jest połączony z pierwszym wyprowadzeniem pierwszego kondensatora filtrującego 5a i wyprowadzeniem potencjału dodatniego mostka prostowniczego 6. Biegun dodatni baterii akumulatorów 4 jest zwarty z pierwszym wyprowadzeniem drugiego kondensatora filtrującego 5b i wyprowadzeniem potencjału dodatniego przekształtnika 1. Wyprowadzenie potencjału ujemnego mostka prostowniczego 6 jest zwarte z wyprowadzeniem potencjału ujemnego przekształtnika 1, z ujemnym biegunem baterii akumulatorów 4 oraz drugim wyprowadzeniem pierwszego kondensatora filtrującego 5a i drugim wyprowadzeniem drugiego kondensatora filtrującego 5b. W pierwszym przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1 i fig. 2 źródłem zasilania obwodu ładowania baterii akumulatorów 4 jest sieć jednofazowa 7, połączona z mostkiem prostowniczym 6, złożonym z diod 6a, 6b, 6c i 6d. W drugim przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 4 i fig. 5 źródłem zasilania obwodu ładowania baterii akumulatorów 4 jest sieć trójfazowa 7, połączona z mostkiem prostowniczym 6, złożonym z diod 6a, 6b, 6c, 6d, 6e i 6f. Układem sterującym pracą tranzystorów przekształtnika 1 jest kontroler 8, który generuje impulsy 9 oraz odczytuje sygnały pomiaru
PL 220 982 B1 napięcia 10, pomiaru prądu 11 ładowania i pomiaru temperatury 12 uzwojeń. Układ jest skonfigurowany do pracy napędowej przy zwarciu pierwszego zacisku 3a i drugiego zacisku 3b stycznika 3. Wówczas prostownik diodowy 6 i pierwszy kondensator filtrujący 5a są odizolowane od układu napędowego. Z kolei układ jest skonfigurowany do pracy w trybie ładowania baterii akumulatorów 4 przy zwarciu pierwszego zacisku 3a i trzeciego zacisku 3c stycznika 3. Wówczas powstaje obwód jak na fig. 2, który odwzorowuje schemat przetwornicy podwyższającej napięcie.
Na fig. 3 przedstawiono układ ładowania baterii akumulatorów złożony z trzech obwodów połączonych równolegle, przy czym każdy obwód składa się z przetwornicy podwyższającej napięcie. Realizowane jest to dzięki trzem stycznikom, które są dołączone do uzwojeń fazowych maszyny elektrycznej połączonych w gwiazdę, jak na fig. 4. Zatem, w trybie pracy, w którym zachodzi ładowanie baterii akumulatorów, stycznik 3 ma zwarte wyprowadzenia 3a i 3c, stycznik 13 ma zwarte wyprowadzenia 13a i 13c oraz stycznik 23 ma zwarte wyprowadzenia 23a i 23c. Napięcie trójfazowego źródła 7 jest prostowane przez prostownik 6 i filtrowane przez kondensator 5a. Następnie wartość napięcia jest podwyższana w obwodzie trzech przetwornic podwyższających napięcie. Obwód pierwszej przetwornicy składa się z elementu przełączającego w postaci tranzyst ora T2, elementu prostownikowego w postaci diody D1 i elementu indukcyjnego w postaci cewki 2a. Obwód drugiej przetwornicy składa się z elementu przełączającego w postaci tranzystora T4, elementu prostownikowego w postaci diody D3 i elementu indukcyjnego w postaci cewki 2b. Obwód trzeciej przetwornicy składa się z elementu przełączającego w postaci tranzystora T6, elementu prostownikowego w postaci diody D5 i elementu indukcyjnego w postaci cewki 2c. Poprzez włączenie do pracy jednej, dwóch lub trzech przetwornic reguluje się parametry ładowania baterii akumulatorów, zmianie ulega wartość indukcyjności cewki włączonej w obwodzie ładowania akumulatorów.
Z kolei na fig. 5 pokazano konfigurację przekształtnikowego układu napędowego z obwodem ładowania baterii akumulatorów w przypadku połączenia uzwojeń fazowych maszyny elektrycznej w trójkąt. Podczas ładowania baterii akumulatorów 4 pierwszy zacisk 3a i trzeci zacisk 3c stycznika 3 oraz pierwszy zacisk 13a i trzeci zacisk 13c stycznika 13, a także pierwszy zacisk 23a i trzeci zacisk 23c stycznika 23 są zwarte. Wówczas do końców uzwojeń 2a, 2b i 2c zostaje doprowadzony potencjał dodatni mostka prostowniczego 6, a każda z przetwornic powstała w obwodzie cewki 2a, tranzystora T2 i diody D1 oraz cewki 2b, tranzystora T4 i diody D3, a także cewki 2c, tranzystora T6 i diody D5 podwyższa wyprostowane w mostku 6 i wygładzone kondensatorem filtrującym 5a napięcie źródła 7 i ładuje baterię akumulatorów 4. Stan ładowania jest kontrolowany poprzez pomiar napięcia 10 i prądu 11, a stan termiczny uzwojeń jest monitorowany poprzez pomiar temperatury 12 uzwojeń maszyny elektrycznej.
Większość maszyn elektrycznych posiada wbudowane czujniki temperatury umożliwiające pomiar temperatury uzwojeń stojana maszyny. Ładowanie baterii akumulatorów 4 w obwodzie pierwszej przetwornicy, drugiej lub trzeciej stwarza możliwość okresowego wyłączania pracujących impulsowo tranzystorów przekształtnika 1, co pozwala na równomierne obciążanie zarówno tych tranzystorów, jak i uzwojeń maszyny elektrycznej, która pracując podczas ładowania akumulatorów 4 w stanie zwarcia nagrzewa się. Pomiar temperatury 12 umożliwia okresowe wyłączanie pracujących uzwojeń i włączanie do pracy następnych.
Szybkość ładowania baterii akumulatorów ze źródła zewnętrznego jest regulowana poprzez włączenie przetwornic podwyższających napięcie do pracy równoległej, natomiast zwrot energii do akumulatorów podczas hamowania generatorowego jest realizowany poprzez pracę impulsową tego ze sterowalnych elementów mocy dolnej grupy łączników, na którym potencjał indukowanej siły elektromotorycznej jest największy. Zmiana topografii obwodu z konfiguracji napędowej w konfigurację ładowania baterii akumulatorów i z konfiguracji ładowania w napędową jest dokonywana przez co najmniej jeden stycznik o trzech zaciskach, w którym pierwszy zacisk jest zwierany z drugim zaciskiem albo trzecim zaciskiem. Dla maszyny elektrycznej o trójfazowych uzwojeniach stojana połączonych w gwiazdę pierwszy zacisk 3a pierwszego stycznika 3 jest podłączony do końca pierwszego uzwojenia 2a, pierwszy zacisk 13a drugiego stycznika 13 jest podłączony do końca drugiego uzwojenia 2b, pierwszy zacisk 23a trzeciego stycznika 23 jest podłączony do końca trzeciego uzwojenia 2c, drugie zaciski 3b, 13b i 23b styczników 3, 13 i 23 są zwarte ze sobą, natomiast trzecie zaciski 3c, 13c, 23c styczników 3, 13, 23 są podłączone do wyprowadzenia potencjału dodatniego prostownika 6. Przy pracy w trybie napędowym pierwszy zacisk 3a i drugi zacisk 3b pierwszego stycznika 3 oraz pierwszy zacisk 13a i drugi zacisk 13b drugiego stycznika 13, a także pierwszy zacisk 23a i drugi zacisk 23b trzeciego stycznika 23 są zwarte. Przy pracy w trybie ładowania baterii akumulatorów 4 ze źródła
PL 220 982 B1 zewnętrznego pierwszy zacisk 3a i trzeci zacisk 3c pierwszego stycznika 3 są zwarte oraz pierwszy zacisk 13a i trzeci zacisk 13c drugiego stycznika 13 są zwarte, a także pierwszy zacisk 23a i trzeci zacisk 23c trzeciego stycznika 23 są zwarte. Dla trójfazowych uzwojeń stojana maszyny elektrycznej łączonych w trójkąt pierwszy zacisk 3a pierwszego stycznika 3 jest podłączony do końca pierwszego uzwojenia 2a, pierwszy zacisk 13a drugiego stycznika 13 jest podłączony do końca drugiego uzwojenia 2b, pierwszy zacisk 23a trzeciego stycznika 23 jest podłączony do końca trzeciego uzwojenia 2c, drugi zacisk 3b pierwszego stycznika 3 jest podłączony do początku drugiego uzwojenia 2b, drugi zacisk 13b drugiego stycznika 13 jest podłączony do początku trzeciego uzwojenia 3c, a drugi zacisk 23b trzeciego stycznika 23 jest podłączony do początku pierwszego uzwojenia 2a, natomiast trzecie zaciski 3c, 13c i 23c styczników 3, 13 i 23 są zwarte ze sobą i potencjałem dodatnim mostka prostowniczego 6. Wówczas przy pracy w trybie napędowym pierwszy zacisk 3a i drugi zacisk 3b pierwszego stycznika 3 oraz pierwszy zacisk 13a i drugi zacisk 13b drugiego stycznika 13, a także pierwszy zacisk 23a i drugi zacisk 23b trzeciego stycznika 23 są zwarte, natomiast przy pracy w trybie ładowania baterii akumulatorów 4 ze źródła zewnętrznego, pierwszy zacisk 3a i trzeci zacisk 3c pierwszego stycznika 3 są zwarte oraz pierwszy zacisk 13a i trzeci zacisk 13c drugiego stycznika 13 są zwarte, a także pierwszy zacisk 23a i trzeci zacisk 23c trzeciego stycznika 23 są zwarte. Przy pracy w trybie ładowania baterii akumulatorów ze źródła zewnętrznego, co najmniej jeden ze sterowalnych elementów mocy dolnej grupy łączników przekształtnika pracuje impulsowo, a wszystkie sterowalne elementy mocy górnej grupy łączników przekształtnika są utrzymywane w stanie blokowania przepływu prądu elektrycznego. Temperatura uzwojeń maszyny elektrycznej jest kontrolowana, a informacja o temperaturze uzwojeń stojana jest przekazywana do kontrolera, w którym generowane są impulsy sterujące, sekwencyjnie włączające i wyłączające poszczególne elementy mocy tak, aby równomiernie obciążyć uzwojenia maszyny i nie doprowadzić do termicznego uszkodzenia uzwojeń. Praca w trybie ładowania baterii akumulatorów zachodzi przy zasilaniu układu z jednofazowej albo trójfazowej sieci prądu przemiennego o różnych wartościach częstotliwości i amplitudy napięcia, gdy wartość napięcia wyprostowanego w prostowniku jest mniejsza od napięcia baterii akumulatorów. Przy pracy w trybie napędowym, podczas hamowania generatorowego, ilość energii zwracana do baterii akumulatorów jest regulowana przez kontroler poprzez zmianę czasu wysterowania tego ze sterowalnych elementów mocy dolnej grupy łączników, na którym potencjał indukowanej siły elektromotorycznej jest największy, a czas wysterowania elementów mocy dolnej grupy łączników przez kontroler jest zależny od wartości zmierzonego napięcia baterii akumulatorów.

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Układ hamowania generatorowego i ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym sterowanym za pośrednictwem kontrolera, zawierający wielofazową maszynę prądu przemiennego, zasilający tę maszynę przekształtnik energoelektroniczny, który składa się z górnej grupy łączników i dolnej grupy łączników, przy czym każdy łącznik ma jeden sterowany element mocy i jedną diodę zwrotną połączone przeciwsobnie, oraz co najmniej jeden element stycznikowy o co najmniej trzech wyprowadzeniach, a także prostownik sieciowy, znamienny tym, że zawiera co najmniej jedną impulsową przetwornicę podwyższającą napięcie, złożoną z elementu przełączającego, elementu indukcyjnego oraz elementu prostownikowego, gdzie elementami składowymi tej przetwornicy są elementy wielofazowej maszyny elektrycznej prądu przemiennego i elementy przekształtnika energoelektronicznego (1), przy czym elementem indukcyjnym tej przetwornicy jest jedno z uzwojeń twornika (2a), (2b), (2c) umieszczone na stojanie wielofazowej maszyny prądu przemiennego, elementem przełączającym tej przetwornicy jest jeden ze sterowanych elementów (T2), (T4), (T6) mocy dolnej grupy łączników przekształtnika energoelektronicznego (1), elementem prostownikowym tej przetwornicy jest jedna z diod zwrotnych (D1), (D3), (D5) górnej grupy łączników przekształtnika energoelektronicznego (1), natomiast elementem zmieniającym tryb pracy z układu ładowania akumulatorów w układ zasilania maszyny elektrycznej jest co najmniej jeden element stycznikowy (3) lub (13) lub (23) o co najmniej trzech zaciskach, odpowiednio (3a), (3b), (3c) i (13a), (13b), (13c) i (23a), (23b), (23c), gdzie elementy stycznikowe umieszczone są pomiędzy uzwojeniami fazowymi maszyny elektrycznej, przy czym pierwszy zacisk (3a), (13a), (23a) każdego elementu stycznikowego (3), (13), (23) jest połączony z końcem wyprowadzenia fazowego odpowiednio (2a), (2b), (2c) maszyny elektrycznej, trzeci zacisk (3c), (13c), (23c) każdego elementu stycznikowego (3),
    PL 220 982 B1 (13), (23) jest połączony z wyprowadzeniem potencjału dodatniego mostka prostowniczego (6), natomiast drugie zaciski (3b), (13b), (23b) elementów stycznikowych (3), (13), (23) są zwarte ze sobą w przypadku maszyny elektrycznej, której uzwojenia połączone są w gwiazdę albo drugi zacisk (3b), (13b), (23b) każdego elementu stycznikowego (3), (13), (23) jest połączony z końcem wyprowadzenia fazowego odpowiednio (2b), (2c), (2a) maszyny elektrycznej, której uzwojenia połączone są w trójkąt.
  2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że obwód pierwszej przetwornicy podwyższającej napięcie składa się z elementu przełączającego w postaci drugiego elementu (T2) mocy, z elementu indukcyjnego w postaci pierwszego uzwojenia fazowego (2a) oraz z elementu prostownikowego w postaci pierwszej diody zwrotnej (D1).
  3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że obwód drugiej przetwornicy podwyższającej napięcie składa się z elementu przełączającego w postaci czwartego elementu (T4) mocy, z elementu indukcyjnego w postaci drugiego uzwojenia fazowego (2b) oraz z elementu prostownikowego w postaci trzeciej diody zwrotnej (D3).
  4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że obwód trzeciej przetwornicy podwyższającej napięcie składa się z elementu przełączającego w postaci szóstego elementu (T6) mocy, z elementu indukcyjnego w postaci trzeciego uzwojenia fazowego (2c) oraz z elementu prostownikowego w postaci piątej diody zwrotnej (D5).
PL392518A 2010-09-27 2010-09-27 Układ hamowania generatorowego i ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym PL220982B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL392518A PL220982B1 (pl) 2010-09-27 2010-09-27 Układ hamowania generatorowego i ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL392518A PL220982B1 (pl) 2010-09-27 2010-09-27 Układ hamowania generatorowego i ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL392518A1 PL392518A1 (pl) 2012-04-10
PL220982B1 true PL220982B1 (pl) 2016-02-29

Family

ID=46002671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL392518A PL220982B1 (pl) 2010-09-27 2010-09-27 Układ hamowania generatorowego i ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL220982B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL392518A1 (pl) 2012-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8610383B2 (en) Combined electric device for powering and charging
CN102365188B (zh) 驱动系统、运行驱动系统的方法以及应用
US7816805B2 (en) Power supply system with multiphase motor and multiphase inverter
EP2928061B1 (en) Power conversion system and method for controlling same
US20080030165A1 (en) Method and Device for Supplying a Charge with Electric Energy Recovery
US9662986B2 (en) Switch circuit and motor energy recycling system
JPH01274625A (ja) 自動車用電源回路
RU2011109112A (ru) Электрическая машина и энергосистема транспортного средства
CN116061765B (zh) 电池加热系统和电动卡车
CN115635866A (zh) 利用电机驱动系统对车辆的电池充电的系统
TWI680630B (zh) 用於逆變器的控制裝置
CN102308471A (zh) 驱动系统、用于运行驱动系统的方法和应用
WO2011004588A1 (ja) 電気車制御装置
JP6211545B2 (ja) 電気回路の少なくとも1つのキャパシタを放電する方法
RU2116897C1 (ru) Электропривод постоянного тока
EP4108507A1 (en) System for charging vehicle battery using motor driving system
CN105207334B (zh) 用于向负载供应电力的系统以及对应电力供应方法
CN117730477A (zh) 利用电机绕组的动态可重构电力转换器
EP2940846B1 (en) A method of initiating a regenerative converter and a regenerative converter
CN118076508A (zh) 用于供电的电路装置和方法
JP2013090511A (ja) 電力制御装置
PL220979B1 (pl) Układ ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym
JP2005051871A (ja) 車載用バッテリー充電器
PL220982B1 (pl) Układ hamowania generatorowego i ładowania baterii akumulatorów zintegrowany z przekształtnikowym napędem elektrycznym
CN105075103B (zh) 多轴驱动装置