SK162019U1 - Connection of the traction transmission with the current cycloconverter and multiphase motors - Google Patents
Connection of the traction transmission with the current cycloconverter and multiphase motors Download PDFInfo
- Publication number
- SK162019U1 SK162019U1 SK162019U SK162019U SK162019U1 SK 162019 U1 SK162019 U1 SK 162019U1 SK 162019 U SK162019 U SK 162019U SK 162019 U SK162019 U SK 162019U SK 162019 U1 SK162019 U1 SK 162019U1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- converter
- multiphase
- current
- motors
- electric motor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Predmetom technického riešenia je zapojenie trakčného prenosu s prúdovým cyklokonvertorom a viacfázovými motormi. Technické riešenie sa týka problematiky hybridných elektrických vozidiel (HEV), teda oblasti automobilovej techniky, elektrotechniky a výkonovej elektroniky.The subject of the technical solution is the connection of the traction transmission with the current cycloconverter and multiphase motors. The technical solution concerns the problems of hybrid electric vehicles (HEV), ie the field of automotive technology, electrical engineering and power electronics.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Súčasným trendom je znižovanie emisií výfukových plynov, znižovanie spotreby paliva, zvyšovanie dojazdu. Čoraz viac sa do popredia dostávajú hybridné pohonné systémy, alebo čisto elektrické pohonné systémy.The current trend is to reduce exhaust emissions, reduce fuel consumption, increase range. Hybrid propulsion systems or purely electric propulsion systems are becoming increasingly prominent.
Hybridné elektrické vozidlá pracujú principiálne buď so sériovým, alebo paralelným prenosom trakčného výkonu. Pri paralelnom HEV spaľovací motor aj elektromotor pracujú súčasne (paralelne), výkony sa sčítavajú v mechanickej transmisii hnacej nápravy. Väčšina HEV však využíva sériový prenos výkonu a napäťový napájači systém na báze elektrického meničového prenosu s usmerňovačom, jednosmerným medzi obvodom a napäťovými striedačmi s jedným centrálnym elektromotorom a mechanickým diferenciálnym prevodom Táto elektrická časť prenosu je napájaná z generátora poháňaného spaľovacím motorom Generátor slúži súčasne aj ako štartovací elektromotor pre spaľovací motor. Pri HEV s jedným trakčným motorom musí byť použitý mechanický diferenciál, pri použití elektronického diferenciálu (použité dva trakčné motory) musia byť použité zase dva samostatné meniče. Tieto spôsoby realizácie, ale výrazne znižujú účinnosť systému. V prípade aplikácií s prúdovými meničmi sa pre dosiahnutie rozdielnych otáčok musia použiť dva samostatné prúdové meniče s nezávislou reguláciou, čo zväčšuje rozmery, hmotno sť a cenu.Hybrid electric vehicles operate in principle with either serial or parallel transmission of traction power. In parallel HEV internal combustion engine and electric motor work simultaneously (parallel), the power is added in mechanical transmission of the driving axle. However, most HEVs use serial power transmission and a voltage converter system based on an inverter with a rectifier, DC between the circuit and voltage inverters with one central electric motor and a mechanical differential transmission. This electrical part of the transmission is powered by an internal combustion engine. electric motor for internal combustion engine. For HEVs with one traction motor, a mechanical differential must be used, while using an electronic differential (two traction motors used) two separate inverters must be used. However, these methods of implementation significantly reduce the efficiency of the system. In case of current converter applications, two independent current converters with independent control must be used to achieve different speeds, which increases dimensions, weight and cost.
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Uvedené nevýhody odstraňuje zapojenie trakčného prenosu s prúdovým cyklokonvertorom a viacfázovými motormi. Technické riešenie sa skladá z troch častí.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the connection of the traction transmission with the current cyclo-converter and multiphase motors. The technical solution consists of three parts.
Prvú časť tvorí spaľovací motor, ktorý poháňa elektrický generátor a vytvárajú tak nezávislú napájaciu sieť, ktorá zásobuje energiou zvyšnú časť hybridného elektrického vozidla. Ku tejto napájacej sieti je paralelne pripojený aj kompenzačný menič, ktorý plní dve funkcie.The first part consists of an internal combustion engine that powers the electric generator and thus creates an independent power supply network that supplies power to the rest of the hybrid electric vehicle. This power supply is connected in parallel with a compensation converter, which performs two functions.
V prípade potreby do tejto siete dodáva energiu z batérie, alebo v prípade prebytku energie v tejto napájacej sieti ju akumuluje do batérie. Hlavnou činnosťou kompenzačného meniča je kompenzácia nežiaducich zložiek v tejto napájacej sieti tak, aby bol generátor namáhaný len činným výkonom a teda pracoval optimálne.If necessary, it supplies battery power to this network or accumulates it in the battery if there is an excess of power in this network. The main function of the compensation converter is to compensate for unwanted components in this supply network so that the generator is only stressed by the active power and thus works optimally.
Druhá časť je tvorená prúdovo napájaným cyklokonvertorom, ktorý z napájacej siete vytvára požadované napätia pre sériovo zapojené viacfázové elektromotory - ľavý a pravý. Použité trakčné elektromotory musia byť viac ako troj-fázové. Optimálne parametre je možné dosiahnuť použitím 5-fázových motorov. Sériovým zapojením motorov sa dosiahne taký stav, že aj pri rozdielnych rýchlostiach motorov (napríklad počas jazdy v zákrute), a teda aj rozdielnom sklze a zaťažení, sa napätia na motoroch správne prerozdelia aj bez potreby zásahu do riadenia meničov. V prípade rekuperácie (brzdenie vozidla, jazda z kopca) môže prúdovo napájaný cyklokonvertor energiu z trakčných elektromotorov dodávať späť do napájacej siete a následne ju prostredníctvom kompenzačného meniča akumuluje v batérii, alebo je ňou brzdený (odľahčovaný) spaľovací motor.The second part consists of a current-powered cyclo-converter, which generates the required voltages for the series-connected multi-phase electric motors - left and right. The traction motors used must be more than three-phase. Optimal parameters can be achieved by using 5-phase motors. The series connection of motors ensures that even at different motor speeds (eg when cornering) and therefore different slip and load, the voltages on the motors are correctly redistributed even without the need to interfere with the drive control. In the case of regeneration (vehicle braking, downhill driving), the CCD can supply the power from the traction motors back to the mains and then accumulate it in the battery via a compensating converter, or the internal combustion engine can be braked.
Posledná časť je tvorená riadiacim systémom, ktorého úlohou je snímať parametre elektrického generátora, ľavého a pravého viacfázového elektromotora, kompenzačného meniča a batérie a na základe požiadaviek riadiť spaľovací motor, prúdovo napájaný cyklokonvertor, a kompenzačný menič.The last part consists of a control system whose task is to read the parameters of the electric generator, left and right multiphase electric motor, compensating converter and battery and to control the internal combustion engine, current-powered cyclo-converter, and compensating converter.
Zapojenie trakčného prenosu s prúdovým cyklokonvertorom a viacfázovými motormi prináša mnohé výhody, napríklad:The connection of traction transmission with a current cyclo converter and multiphase motors brings many advantages, for example:
- implementovaný elektronický diferenciál - absencia mechanického diferenciálu zvyšuje účinnosť prenosu mechanickej energie a znižuje možnosť výskytu mechanických porúch,- implemented electronic differential - the absence of a mechanical differential increases the efficiency of mechanical energy transmission and reduces the possibility of mechanical failure,
- priamy prenos striedavej elektrickej energie bez jej zmeny na jednosmernú v usmerňovači, čo taktiež zvyšuje účinnosť celého systému,- direct transmission of AC power without changing it to DC in the rectifier, which also increases the efficiency of the whole system,
- paralelná prevádzka elektrického generátora a batérie umožňuje systému pracovať v rôznych samostatných prevádzkových režimoch,- parallel operation of the generator and the battery allows the system to operate in various separate operating modes,
- sériové zapojenie viacfázových motorov - nutnosť použitia iba jedného priameho meniča.- series connection of multiphase motors - only one direct converter required.
S K16-2019 U1With K16-2019 U1
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Na obr. 1 je uvedená bloková schéma zapojenia trakčného prenosu s prúdovým cyklokonvertorom a viacfázovými motormi.In FIG. 1 is a block diagram of a traction transmission circuit with a current cyclo-converter and multi-phase motors.
Príklady uskutočneniaEXAMPLES
Zapojenie trakčného prenosu s prúdovým cyklokonvertorom a viacfázovými motormi, podľa obr. 1 sa skladá zo spaľovacieho motora 1 a elektrického generátora 2, ktoré sú cez hriadele pružne spojené. Elektrický generátor 2 vytvára nezávislú napájaciu sieť, z ktorej je cez vyhladzovací filter 3 primáme napájaný prúdovo napájaný cyklokonvertor 4. Do tejto siete je pripojený aj kompenzačný menič 7, ktorého režim činnosti závisí od aktuálneho stavu celého systému. Prúdovo napájaný cyklokonvertor 4 vytvára napätie pre sériovo zapojený ľavý viacfázový elektromotor 5 a pravý viacfázový elektromotor 6. Kompenzačný menič 7, podľa režimu činnosti, je buď napájaný z batérie 8, alebo batériu 8 dobíja. O správnu činnosť celého systému sa stará riadiaci obvod 9, ktorý sníma údaje z elektrického generátora 2, ľavého viacfázového elektromotora 5, pravého viacfázového elektromotora 6, kompenzačného meniča 7 a batérie 8 a na základe požiadaviek riadi spaľovacímotor 1, prúdovo napájaný cyklokonvertor 4 a kompenzačný menič 7.The connection of the traction transmission with the current cycloconverter and multiphase motors, according to FIG. 1 consists of an internal combustion engine 1 and an electric generator 2 which are resiliently connected via shafts. The electric generator 2 forms an independent supply network, from which the current-powered cyclo-converter 4 is fed directly through the smoothing filter 3. The compensating converter 7, whose operation mode depends on the current state of the whole system, is also connected to this network. The current-powered cyclo-converter 4 generates voltage for the series-connected left multiphase electric motor 5 and the right multiphase electric motor 6. Depending on the mode of operation, the compensation converter 7 is either powered by battery 8 or recharged by battery 8. The correct operation of the whole system is taken care of by the control circuit 9, which reads data from the electric generator 2, the left multiphase electric motor 5, the right multiphase electric motor 6, the compensating converter 7 and the battery 8 and controls the combustion engine 1, the current-powered 7th
Priemyselná 'využiteľnosťIndustrial 'usability
Zapojenie trakčného prenosu s prúdovým cyklokonvertorom a viacfázovými motormi je možné použiť vo všetkých elektrických vozidlách - elektromobiloch HEV - (Elybridné Elektrické Vozidlo), BEV - (Batériové Elektrické Vozidlo), FCEIEV - (Fuel celí hybrid electric vehicle). Uvedené zapojenie je možné použiť aj v diesel-elektrických lokomotívach, e-nákladných automobiloch, manipulačných strojoch, atď.Connection of traction transmission with current cyclo-converter and multiphase motors can be used in all electric vehicles - HEV - (Elybrid Electric Vehicle), BEV - (Battery Electric Car), FCEIEV - (Fuel Cell Hybrid Electric Vehicle). This connection can also be used in diesel-electric locomotives, e-trucks, handling machines, etc.
S K16-2019 UíS K16-2019 Ui
Zoznam vzťahových značiekList of reference marks
- spaľovacímotor- Combustion engine
- elektrický generátor- electric generator
3 - vyhladzovací filter3 - smoothing filter
-prúdovo napájaný cyklokonvertor-current-powered cyclo-converter
- ľavý viacfázový elektromotor- left multi-phase electric motor
- pravý viacfázový elektromotor- right multi-phase electric motor
- kompenzačný menič- compensating converter
8 - batéria8 - battery
-riadiaci systém-control system
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK16-2019U SK8773Y1 (en) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | Connection of the traction transmission with the current cycloconverter and multiphase motors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK16-2019U SK8773Y1 (en) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | Connection of the traction transmission with the current cycloconverter and multiphase motors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK162019U1 true SK162019U1 (en) | 2019-12-02 |
SK8773Y1 SK8773Y1 (en) | 2020-06-02 |
Family
ID=68654899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK16-2019U SK8773Y1 (en) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | Connection of the traction transmission with the current cycloconverter and multiphase motors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK8773Y1 (en) |
-
2019
- 2019-02-18 SK SK16-2019U patent/SK8773Y1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK8773Y1 (en) | 2020-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sun et al. | Cascaded multiport converter for SRM-based hybrid electrical vehicle applications | |
EP2079161B1 (en) | Alternating current motor drive circuit and electric vehicle drive circuit | |
CN102130626B (en) | Variable voltage converter (VVC) with integrated battery charger | |
US7932633B2 (en) | Apparatus for transferring energy using power electronics and machine inductance and method of manufacturing same | |
US8013548B2 (en) | System, vehicle and related method | |
KR101766094B1 (en) | Power control system for hybrid vehicle | |
EP1925493A2 (en) | Energy management for hybrid energy railway vehicle | |
JP2006238686A (en) | Double-ended inverter drive system topology for hybrid vehicle | |
WO2018078908A1 (en) | Power conversion device | |
US20150283911A1 (en) | Vehicle power sharing and grid connection system for electric motors and drives | |
Cheng et al. | An integrated electrified powertrain topology with SRG and SRM for plug-in hybrid electrical vehicle | |
JP2006211891A (en) | Method of controlling integrated power in double-ended inverter drive system for hybrid vehicle | |
KR20160050953A (en) | Apparatus for converting power of electric vehicle | |
JP2009278732A (en) | Alternating-current motor drive circuit and electric vehicle drive circuit | |
CN107791851A (en) | Non-firm power supply for main capacitor electric discharge | |
CN101447745B (en) | Two-source series inverter | |
EP2452848B1 (en) | Electric vehicle control device | |
WO2013021486A1 (en) | Vehicle control device and diesel hybrid vehicle system | |
KR102008751B1 (en) | Vehicle power control device | |
JP2012125133A (en) | Vehicle motor controller | |
SK162019U1 (en) | Connection of the traction transmission with the current cycloconverter and multiphase motors | |
CN102358208B (en) | Electric driving system for electric vehicle and control method of electric driving system | |
CN111030550B (en) | Motor driver and power system | |
KR102008752B1 (en) | Vehicle power control device | |
KR102008750B1 (en) | Vehicle power control device |