TWM633290U

TWM633290U - 電能轉換暨驅動系統

Info

Publication number: TWM633290U
Application number: TW111203465U
Authority: TW
Inventors: 陳浩銘
Original assignee: 應能科技股份有限公司
Priority date: 2022-04-07
Filing date: 2022-04-07
Publication date: 2022-10-21

Abstract

一種電能轉換暨驅動系統，適用於一交流電源以一馬達，該馬達能操作於一藉由消耗電能而運轉的電動機狀態，以及一藉由轉動而產生電能的發電機狀態。該電能轉換暨驅動系統包含一適於與該交流電源電連接的整流單元、一適用於與該馬達電連接的驅動單元、以及一電連接該驅動單元的儲能單元，該儲能單元用於將該馬達處於發電機狀態時所產生的電能儲存，以及在該馬達處於電動機狀態且轉速上升時與該整流單元同時輸出電能至該驅動單元，以使該整流單元根據該儲能單元及該整流單元提供的電能輸出一交流驅動電能至該馬達。

Description

電能轉換暨驅動系統

本新型是有關於一種電能轉換暨驅動系統，特別是指一種用於驅動馬達，且能將馬達所產生之回生電能儲存再利用的電能轉換暨驅動系統。

在現有技術中，一些用於驅動馬達運作的驅動系統會配置儲能元件(如電容器)來儲存馬達在減速時所產生的回生電能，而如何妥善運用被儲存的回生電能來達到更佳的節能效益，便成為一個值得研究的議題。

因此，本新型之目的，便在於提供能夠有效利用馬達所產生之回生電能的電能轉換暨驅動系統。

本新型電能轉換暨驅動系統適用於電連接在一交流電源以及一馬達之間，該馬達能操作於一藉由消耗電能而運轉的電動機狀態，以及一藉由轉動而產生電能的發電機狀態。該馬達操作於該電動機狀態及該發電機狀態的兩種期間分別被作為一電動機期間及一發電機期間，而且，該馬達操作於該電動機狀態且轉速上升的期間被作為一被包含於該電動機期間的加速運轉區間。該電能轉換暨驅動系統包含：一整流單元、一驅動單元、一儲能單元，以及一電連接該整流單元及該驅動單元的控制單元。該整流單元適用於與該交流電源電連接。該驅動單元電連接該整流單元，且適用於與該馬達電連接。該儲能單元電連接該驅動單元，且用於將該馬達在該發電機期間內所產生的電能儲存為一直流輔助電能，以及至少在該電動機期間的加速運轉區間內放電，而使該直流輔助電能被提供至該驅動單元。該控制單元用於：在該電動機期間的加速運轉區間內，控制該整流單元利用該交流電源所提供的電能產生並輸出一直流整流電能至該驅動單元，以及控制該驅動單元將一直流輸入電能轉換為一交流驅動電能並輸出該交流驅動電能至該馬達。其中，該直流輸入電能在該加速運轉區間內同時包含該直流整流電能及該直流輔助電能。

在本新型電能轉換暨驅動系統的一些實施態樣中，該加速運轉區間是該馬達之轉速在該電動機期間內從一初始轉速上升至一目標轉速的期間，並且，在該加速運轉區間之後，該馬達之轉速維持在一涵蓋該目標轉速之預定轉速範圍內的期間被作為一被包含於該電動機期間的恆速運轉區間；該控制單元還用於：在該電動機期間的恆速運轉區間內，在該儲能單元的剩餘電量高於一高電量門檻值的情況下，控制該整流單元不輸出該直流整流電能至該驅動單元，以使得該儲能單元在該電動機期間的恆速運轉區間內繼續放電，且使得該驅動單元僅將該直流輔助電能作為該直流輸入電能來產生該交流驅動電能；在該電動機期間的恆速運轉區間內，在該儲能單元的剩餘電量低於一小於該高電量門檻值的低電量門檻值的情況下，控制該整流單元輸出該直流整流電能至該驅動單元，以使得該儲能單元停止放電，且使得該驅動單元僅將該直流整流電能作為該直流輸入電能來產生該交流驅動電能。

在本新型電能轉換暨驅動系統的一些實施態樣中，該馬達操作於該發電機狀態時所產生的電能被作為一交流回生電能；該控制單元還用於：在該發電機期間內，控制該驅動單元接收該交流回生電能，將該交流回生電能轉換為一直流回生電能，且將該直流回生電能輸出至該儲能單元，以供該儲能單元將該直流回生電能儲存為該直流輔助電能。

在本新型電能轉換暨驅動系統的一些實施態樣中，該馬達是週期性地在該電動機狀態及該發電機狀態之間切換；該驅動單元將該直流輸入電能轉換為該交流驅動電能並輸出至該馬達的操作狀態被作為該驅動單元的一第一工作狀態，該驅動單元將該交流回生電能轉換為該直流回生電能輸出至該儲能單元的操作狀態被作為該驅動單元的一第二工作狀態，並且，該控制單元是根據該電動機期間及該發電機期間各自的時間長度而控制該驅動單元在該第一工作狀態及該第二工作狀態之間週期性地反覆切換。

本新型還提供了另一種電能轉換暨驅動系統。

本新型的另該種電能轉換暨驅動系統適用於電連接在一交流電源以及一馬達之間，該馬達能操作於一藉由消耗電能而運轉的電動機狀態，以及一藉由轉動而產生電能的發電機狀態。該馬達操作於該電動機狀態及該發電機狀態的兩種期間分別被作為一電動機期間及一發電機期間，而且，該馬達操作於該電動機狀態且轉速上升的期間被作為一被包含於該電動機期間的加速運轉區間。該電能轉換暨驅動系統包含一整流單元、一驅動單元、一開關單元、一儲能單元，以及一電連接該開關單元及該驅動單元的控制單元。該整流單元適用於與該交流電源電連接，且用於利用該交流電源所提供的電能產生並輸出一直流整流電能。該驅動單元電連接該整流單元，且適用於與該馬達電連接。該開關單元包括一電連接該驅動單元的第一端，以及一第二端。該儲能單元電連接該開關單元的該第二端，且用於將該馬達在該發電機期間內所產生的電能儲存為一直流輔助電能，以及至少在該電動機期間的加速運轉區間內放電，而使該直流輔助電能透過該開關單元被提供至該驅動單元。該控制單元用於：在該電動機期間的加速運轉區間內，控制該開關單元的該第一端與該第二端彼此電連接而使該直流輔助電能從該儲能單元透過該開關單元被提供至該驅動單元，以及控制該驅動單元將一直流輸入電能轉換為一交流驅動電能並輸出該交流驅動電能至該馬達。其中，該直流輸入電能在該加速運轉區間內同時包含該直流整流電能及該直流輔助電能。

在本新型之另該種電能轉換暨驅動系統的一些實施態樣中，該加速運轉區間是該馬達之轉速在該電動機期間內從一初始轉速上升至一目標轉速的期間，並且，在該加速運轉區間之後，該馬達之轉速維持在一涵蓋該目標轉速之預定轉速範圍內的期間被作為一被包含於該電動機期間的恆速運轉區間。該控制單元還用於：在該電動機期間的恆速運轉區間內，在該儲能單元的剩餘電量高於一高電量門檻值的情況下，控制該開關單元的該第一端與該第二端繼續彼此電連接，而使得該直流輔助電能繼續從該儲能單元透過該開關單元被提供至該驅動單元；在該電動機期間的恆速運轉區間內，在該儲能單元的剩餘電量低於一小於該高電量門檻值的低電量門檻值的情況下，控制該開關單元的該第一端與該第二端彼此非電連接，以使得該儲能單元停止輸出該直流輔助電能。

在本新型之另該種電能轉換暨驅動系統的一些實施態樣中，該開關單元為一雙向電壓轉換單元，該第一端為該雙向電壓轉換單元的一高壓側連接端，且該第二端為該雙向電壓轉換單元的一低壓側連接端。當該雙向電壓轉換單元操作於一升壓工作狀態時，該開關單元的該第一端與該第二端彼此電連接，且該雙向電壓轉換單元透過該低壓側連接端接收來自該儲能單元的該直流輔助電能，對該直流輔助電能進行一升壓處理，並將經過該升壓處理的該直流輔助電能透過該高壓側連接端輸出至該驅動單元。在該電動機期間的加速運轉區間內，以及在該電動機期間之恆速運轉區間內且該儲能單元的剩餘電量高於一高電量門檻值的情況下，該控制單元是控制該雙向電壓轉換單元操作於該升壓工作狀態。

在本新型之另該種電能轉換暨驅動系統的一些實施態樣中，該馬達操作於該發電機狀態時所產生的電能被作為一交流回生電能。該控制單元還用於：在該發電機期間內，控制該開關單元的該第一端與該第二端彼此電連接，以及控制該驅動單元接收該交流回生電能，將該交流回生電能轉換為一直流回生電能，且將該直流回生電能透過該開關單元輸出至該儲能單元，以供該儲能單元將該直流回生電能儲存為該直流輔助電能。

在本新型之另該種電能轉換暨驅動系統的一些實施態樣中，該開關單元為一雙向電壓轉換單元，該第一端為該雙向電壓轉換單元的一高壓側連接端，且該第二端為該雙向電壓轉換單元的一低壓側連接端。當該雙向電壓轉換單元操作於一降壓工作狀態時，該開關單元的該第一端與該第二端彼此電連接，且該雙向電壓轉換單元透過該高壓側連接端接收來自該驅動單元的該直流回生電能，對該直流回生電能進行一降壓處理，並將經過該降壓處理的該直流回生電能透過該低壓側連接端輸出至該儲能單元。在該發電機期間內，該控制單元是控制該雙向電壓轉換單元操作於該降壓工作狀態。

本新型之功效在於：該電能轉換暨驅動系統能利用該儲能單元將該馬達處於該發電機狀態時所產生的交流回生電能儲存為直流輔助電能，再於該馬達處於該電動機狀態且轉速上升時使該儲能單元與該整流單元同時分別輸出直流輔助電能及直流整流電能來驅動該馬達，藉此，該電能轉換暨驅動系統不但能有效運用該馬達所產生的交流回生電能以減少該電能轉換暨驅動系統整體的耗電量，還能降低該整流單元在該馬達轉速上升時所需承受的電流應力以及該整流單元的功率損失，以達到更佳的節能效益。

1:電能轉換暨驅動系統

11:整流單元

111:交流輸入連接端

112:直流輸出連接端

12:驅動單元

121:直流側連接端

122:交流側連接端

13:儲能單元

131:充放電連接端

14:控制單元

15:雙向電壓轉換單元

151:高壓側連接端

152:低壓側連接端

10:交流電源

20:馬達

V_{AC_IN}:交流輸入電壓

V_{DC_REC}:直流整流電壓

V_{DC_IN}:直流輸入電壓

V_{AC_OUT}:交流驅動電壓

V_{AC_GEN}:交流回生電壓

V_{DC_GEN}:直流回生電壓

I₁:第一電流

I₂:第二電流

I₃:第三電流

I_GEN:回生電流

I₄:第四電流

T:工作週期

T1:電動機期間

t11:加速運轉區間

t12:恆速運轉區間

T2:發電機期間

S0:初始轉速

S1:目標轉速

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊示意圖，繪示本新型電能轉換暨驅動系統的一第一實施例，以及適合與該第一實施例配合運作的一交流電源及一馬達，而且，圖1所繪示的是該第一實施例所包含之一驅動單元操作於一第一工作狀態時的運作情形；圖2是一方塊示意圖，繪示該第一實施例在該驅動單元操作於一第二工作狀態時的運作情形；圖3是一示意圖，用於表示該馬達在一工作週期中的轉速變化情形；圖4是一方塊示意圖，繪示本新型電能轉換暨驅動系統的一第三實施例，以及適合與該第三實施例配合運作的一交流電源及一馬達，而且，圖4所繪示的是該第三實施例所包含之一驅動單元操作於該第一工作狀態時的運作情形；及圖5是一方塊示意圖，繪示該第三實施例在該驅動單元操作於該第二工作狀態時的運作情形。

在本新型被詳細描述之前應當注意：在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。若未特別定義，則本專利說明書中所述的「電連接」是泛指多個電子設備/裝置/元件之間透過導電材料彼此相連而實現的「有線電連接」，以及透過無線通訊技術進行單/雙向無線信號傳輸的「無線電連接」。另一方面，本專利說明書中所述的「電連接」也泛指多個電子設備/裝置/元件之間彼此直接相連而形成的「直接電連接」，以及多個電子設備/裝置/元件之間還透過其他電子設備/裝置/元件彼此間接相連而形成的「間接電連接」。

參閱圖1，本新型電能轉換暨驅動系統1的一第一實施例適用於電連接在一交流電源10以及一馬達20之間，並且，該電能轉換暨驅動系統1適用於利用該交流電源10所提供的電能驅動該馬達20運作。

為了便於描述，在此將該交流電源10所提供的電能作為本實施例之應用中的一交流輸入電能。更明確地說，該交流電源10在本實施例的應用中可例如為一能提供220伏特有效值電壓的市電，且該交流電源10所提供的交流輸入電能可例如為一單相正弦波交流電。然而，在本實施例的不同應用中，該交流電源10亦可例如為能提供110伏特有效值電壓的市電，或者為一交流供電設備，且該交流輸入電能亦可例如為一多相正弦波交流電(例如三相正弦波交流電)，而並不以本實施例的應用為限。

在本實施例的應用環境中，該馬達20例如是被應用於驅動一工作設備(圖未示)工作的三相馬達，且該工作設備可例如為一台沖壓設備，但並不以此為限。具體舉例來說，該馬達20可例如是用於驅動該沖壓設備所包含的一滑塊(圖未示)上下地往復移動而實現沖壓作業。而且，該馬達20能操作於一藉由消耗電能而轉動的電動機狀態，以及一受慣性或其他非電力之外力帶動而轉動，進而產生回生電能(regenerative power)的發電機狀態。為了便於描述，在此將該馬達20處於該發電機狀態時所產生的回生電能作為本實施例之應用中的一交流回生電能。並且，補充說明的是，在本實施例的其他應用環境中，該馬達20亦可例如是被應用於其他種類的工作設備，例如車床、鑽孔設備、切割設備及升降設備等，而並不以前述舉例的沖壓設備為限。

該電能轉換暨驅動系統1包含一適用於與該交流電源10電連接的整流單元11、一適用於與該馬達20電連接且還電連接該整流單元11的驅動單元12、一電連接該驅動單元12且能夠儲存電能的儲能單元13，以及一電連接該整流單元11及該驅動單元12的控制單元14。

在本實施例中，該整流單元11可例如被實施為一以多個主動功率開關元件(例如晶體閘流管或MOSFET)構成全波整流架構(例如橋式整流)的AC/DC轉換器。而且，該整流單元11包括例如兩個適用於電連接該交流電源10的交流輸入連接端111，以及一電連接該驅動單元12的直流輸出連接端112。在本實施例中，該整流單元11用於透過該兩交流輸入連接端111接收來自該交流電源10的交流輸入電能，並將該交流輸入電能轉換為一直流整流電能，且將該直流整流電能透過該直流輸出連接端112輸出至該驅動單元12。並且，在本實施例中，該整流單元11亦可受該控制單元14控制地不輸出該直流整流電能。

更詳細地說，該控制單元14可例如是藉由輸出多個觸發電壓信號或觸發電流信號至該整流單元11的該等主動功率開關元件，藉此控制該整流單元11將來自該交流電源10的交流輸入電能轉換為該直流整流電能，藉此，該整流單元11能將該交流輸入電能所對應的一交流輸入電壓V_{AC_IN}(例如：220伏特)轉換為該直流整流電能所對應的一直流整流電壓V_{DC_REC}。其中，該整流單元11輸出該直流整流電能的功率被作為本實施例中的一整流輸出功率，而且，在該直流整流電壓V_{DC_REC}的電壓值維持在一額定直流電壓值(例如：311伏特)的理想條件下，該整流輸出功率是與一從該直流輸出連接端112流出的第一電流I₁正呈正比，換言之，該整流輸出功率是隨著該第一電流I₁的大小變化而變化。

補充說明的是，在其他實施例中，該整流單元11亦可例如是例用半波整流或Vienna等其他整流架構實現，而並不以本實施例所舉例的橋式整流為限。另一方面，若該交流電源10所提供的交流輸入電能為三相交流電，則該整流單元11所包含之交流輸入連接端111的數量則例如為三個，而並不以本實施例為限。

在本實施例中，該驅動單元12為一能實現雙向電壓交直流轉換的雙向逆變器(亦稱Inverter)，而且，該驅動單元12例如包括一電連接該整流單元11之直流輸出連接端112及該儲能單元13的直流側連接端121、三個適用於電連接該馬達20的交流側連接端122，以及一電連接於該直流側連接端121及該等交流側連接端122之間的三相整流橋電路(圖未示出)。補充說明的是，該三相整流橋電路例如是以多個主動功率開關元件(例如晶體閘流管或MOSFET)實現，另一方面，若該馬達20為單相馬達，則該等交流側連接端122的數量可為兩個，而並不以本實施例為限。

該驅動單元12能在一第一工作狀態以及一第二工作狀態之間切換，其中，該第一工作狀態是用於將透過該直流側連接端121所接收的直流電能轉換為交流電能後透過該等交流側連接端122輸出，該第二工作狀態則是用於將透過該等交流側連接端122所接收的交流電能轉換為直流電能後透過該直流側連接端121輸出。

更詳細地說，當該驅動單元12操作於該第一工作狀態時，該驅動單元12透過該直流側連接端121接收一來自於該整流單元11及該儲能單元13其中至少一者的直流輸入電能，並受該控制單元14控制地將該直流輸入電能轉換為一交流驅動電能，且將該交流驅動電能透過該等交流側連接端122輸出至該馬達20，而藉此驅動該馬達20操作於該電動機狀態。更詳細地說，如圖1所示，當該驅動單元12操作於該第一工作狀態時，該控制單元14例如是利用脈波寬度調變(Pulse-width modulation，簡稱PWM)來控制該驅動單元12將其所接收到之一對應該直流輸入電能的直流輸入電壓V_{DC_IN}轉換為一對應該交流驅動電能的交流驅動電壓V_{AC_OUT}，而藉此將該直流輸入電能轉換為該交流驅動電能。其中，該交流驅動電壓V_{AC_OUT}例如是由許多高頻脈衝方波所形成的等效三相弦波電壓。另外，該驅動單元12輸出該交流驅動電能的功率被作為本實施例中的一驅動輸出功率，且該控制單元14例如是藉由控制該驅動單元12改變該交流驅動電壓V_{AC_OUT}的振幅及/或弦波頻率來調整該驅動輸出功率的大小，以符合該馬達20的功率需求。補充說明的是，該控制單元14控制該驅動單元12將該直流輸入電能轉換為該交流驅動電能的方式以及調整該驅動輸出功率的方式是利用現有技術達成，且並非本專利說明書之重點，故在此不詳述其細節。

當該驅動單元12操作於該第二工作狀態，且該馬達20處於該發電機狀態時，該驅動單元12受該控制單元14控制地透過該等交流側連接端122接收來自該馬達20的該交流回生電能，接著將該交流回生電能轉換為一直流回生電能，並將該直流回生電能透過該直流側連接端121輸出至該儲能單元13。更詳細地說，如圖2所示，當該驅動單元12操作於該第二工作狀態，且該馬達20處於該發電機狀態時，該驅動單元12藉由該三相整流橋電路將其所接收到之一對應該交流回生電能的交流回生電壓V_{AC_GEN}轉換為一對應該直流回生電能的直流回生電壓V_{DC_GEN}，而藉此該交流回生電能轉換為該直流回生電能。

該儲能單元13例如包括一電連接該驅動單元12之直流側連接端121的充放電連接端131，以及多個正極與該充放電連接端131電連接的超級電容器(圖未示出)，而且，該儲能單元13所儲存的電能在本實施例中被作為一直流輔助電能。其中，所述的超級電容器亦可被稱作雙電層電容器，簡稱EDLC，且每一超級電容器的額定電容值可例如為2.65法拉，但並不以此為限。補充說明的是，在其他實施例中，根據該儲能單元13之儲電量需求以及超級電容器之規格的不同，該儲能單元13所包括之超級電容器的數量亦可為單一個，而並不以本實施例為限。

對於該儲能單元13進一步說明的是，當該驅動單元12操作於該第二工作狀態且該馬達20處於該發電機狀態時，如圖2所示，該儲能單元13能夠接收該驅動單元12透過該直流側連接端121所輸出的該直流回生電能，而使得一回生電流I_GEN從該驅動單元12的直流側連接端121流入該儲能單元13的充放電連接端131，藉此，該儲能單元13將其所接收到的直流回生電能儲存為該直流輔助電能。另一方面，當該驅動單元12操作於該第一工作狀態且該馬達20處於該電動機狀態時，如圖1所示，該儲能單元13能藉由放電使得一第二電流I₂從該儲能單元13的充放電連接端131流入該驅動單元12的直流側連接端121，藉此，該儲能單元13所儲存的直流輔助電能被提供至該驅動單元12，以使該驅動單元12將該儲能單元13 所輸出的直流輔助電能作為該直流輸入電能的其中至少一部分。

特別說明的是，在本實施例中，當該驅動單元12操作於該第一工作狀態時，該驅動單元12所接收到的該直流輸入電能是由來自該整流單元11的該直流整流電能及來自該儲能單元13的該直流輔助電能之其中至少一者所構成。更具體地說，如圖1所示，若該整流單元11正在輸出該直流整流電能(即該第一電流I₁大於0安培)，且該儲能單元13也正在進行放電而輸出該直流輔助電能(即該第二電流I₂大於0安培)，則該驅動單元12便會將透過該直流側連接端121所接收到的該直流整流電能及該直流輔助電能共同作為該直流輸入電能，此時，一經由該直流側連接端121流入該驅動單元12的第三電流I₃的電流大小為該第一電流I₁及該第二電流I₂的總和。另一方面，若該驅動單元12並未輸出該直流整流電能，但該儲能單元13正在進行放電而輸出該直流輔助電能，則該驅動單元12便僅會將直流輔助電能作為該直流輸入電能，此時，該第一電流I₁實質上為0安培，而該第三電流I₃的電流大小與該第二電流I₂相等。再一方面，若該驅動單元12正在輸出該直流整流電能，但該儲能單元13並未進行放電，則該驅動單元12便僅會僅將直流整流電能作為該直流輸入電能，此時，該第二電流I₂實質上為0安培，而該第三電流I₃的電流大小與該第一電流I₁相等。

參閱圖3，以下以圖3說明該馬達20在本實施例之應用中的運作方式。

在本實施例的應用中，該馬達20的轉速例如是受一可程式化馬達控制器(圖未示)的自動控制而隨著多個工作週期T反覆變化。圖3僅示出其中一個完整的工作週期T，且以下以圖3示出的該工作週期T來說明該馬達20的轉速變化方式。

在圖3的該工作週期T中，該馬達20操作於該電動機狀態的期間被作為一電動機期間T1，而該馬達20操作於該發電機狀態的期間則被作為一發電機期間T2。更明確地說，在本實施例的應用中，該工作週期T是如圖3所示地包含該電動機期間T1，以及接續在該電動機期間T1之後的發電機期間T2。特別說明的是，在本實施例的應用中，該電動機期間T1及該發電機期間T2的時間長度都是被預先設定好的固定值，具體舉例來說，該電動機期間T1的時間長度可例如為3秒，而該發電機期間T2的時間長度則可例如為1秒，但並不以此為限。所以，該馬達20相當於是隨著該等工作週期T而在該電動機狀態及該發電機狀態之間週期性地反覆切換。

進一步地，在該電動機期間T1中，該馬達20的轉速從一初始轉速S0上升至一目標轉速S1的期間被作為圖3所示的一加速運轉區間t11，而該馬達20的轉速達到該目標轉速S1且維持在一預定轉速範圍內的期間則被作為圖3所示的一恆速運轉區間t12。更明確地說，該電動機期間T1是如圖3所示地包含該加速運轉區間 t11，以及接續在該加速運轉區間t11之後的該恆速運轉區間t12。其中，該初始轉速S0、該目標轉速S1及該預定轉速範圍都是被預先設定好的，舉例來說，該初始轉速S0可例如為0RPM，該目標轉速S1可例如為1200RPM，且該預定轉速範圍可例如是該目標轉速S1之正負百分之五內的範圍而涵蓋該目標轉速S1，但並不以此為限。

然後，在該恆速運轉區間t12結束後，該馬達20的轉速例如會在該發電機期間T2內從該預定轉速範圍下降至該初始轉速S0，並且在下一個工作週期T的加速運轉區間t11內再次從該初始轉速S0上升至該目標轉速S1，換句話說，該馬達20的轉速在該等工作週期T中是在該初始轉速S0及該目標轉速S1之間週期性地來回變化。此外，在本實施例的應用中，該加速運轉區間t11及該恆速運轉區間t12的時間長度也都是被預先設定好的固定值。具體舉例來說，該加速運轉區間t11的時間長度可例如為1秒，而該恆速運轉區間t12的時間長度可例如為2秒，但並不以此為限。

同時參閱圖1及圖3，以下說明本實施例之電能轉換暨驅動系統1在圖3之工作週期T中的運作方式。並且，在此先假設該儲能單元13在該工作週期T開始時已預先儲存有直流輔助電能。

在本實施例中，該驅動單元12是根據該電動機期間T1及該發電機期間T2各自的時間長度而在該第一工作狀態及該第二工作狀態之間週期性地反覆切換。更明確地說，該驅動單元12在該電動機期間T1內是操作於該第一工作狀態，在該發電機期間T2內則是操作於該第二工作狀態。

首先，在該電動機期間T1的加速運轉區間t11內，該控制單元14控制該整流單元11持續將來自該交流電源10的該交流輸入電能轉換為該直流整流電能，以及將該直流整流電能透過該直流輸出連接端112輸出至該驅動單元12。同時，該驅動單元12持續操作於該第一工作狀態，以持續透過該直流側連接端121接收該直流輸入電能、將該直流輸入電能轉換為該交流驅動電能，以及將該交流驅動電能透過該等交流側連接端122輸出至該馬達20。

特別說明的是，當該馬達20的轉速快速上升時，其所消耗的功率也會快速上升，因此，在該加速運轉區間t11內，該驅動單元12輸出該交流驅動電能的驅動輸出功率會隨著該馬達20的轉速上升而達到一最大驅動輸出功率(例如：15KW，但不以此為限)。進一步地，當該驅動單元12輸出該交流驅動電能的驅動輸出功率上升時，在暫態變化中，該第三電流I₃會隨著該驅動輸出功率的上升而上升，該直流側連接端121的電壓(即該直流輸入電壓V_{DC_IN})則會隨著該驅動輸出功率的上升而下降，且低於該儲能單元13之充放電連接端131的電壓，在此情況下，除了該整流單元11輸出該直流整流電能至該驅動單元12之外，該儲能單元13也會透過該充放電連接端131對該驅動單元12放電而使得該第二電流I₂形成。藉此，該儲能單元13所儲存的直流輔助電能在該加速運轉區間t11內會被至少部分地提供至該驅動單元12，而使得該儲能單元13本身的儲能百分比在該加速運轉區間t11內下降。

所以，該驅動單元12在該加速運轉區間t11內是將該整流單元11所輸出的直流整流電能及該儲能單元13所輸出的直流輔助電能共同作為該直流輸入電能來產生並輸出該交流驅動電能。換句話說，在該加速運轉區間t11內，該驅動單元12所接收的直流輸入電能是由該直流整流電能及該直流輔助電能所共同構成的。藉由該整流單元11及該儲能單元13在該加速運轉區間t11內同時分別輸出該直流整流電能及該直流輔助電能至該驅動單元12，該驅動單元12能在該加速運轉區間t11內輸出足以使該馬達20之轉速提升至該目標轉速S1的交流驅動電能，直到該加速運轉區間t11結束。

在該加速運轉區間t11結束後，在該電動機期間T1的恆速運轉區間t12內，該驅動單元12繼續操作於該第一工作模式，而繼續透過該直流側連接端121接收該直流輸入電能、將該直流輸入電能轉換為該交流驅動電能，以及將該交流驅動電能透過該等交流側連接端122輸出至該馬達20，從而使該馬達20的轉速能維持在該預定轉速範圍之內。

另一方面，在該恆速運轉區間t12內，該控制單元14 例如持續將該儲能單元13的剩餘電量與預先設定好的一高電量門檻值及一小於該高電量門檻值的低電量門檻值進行比對，以決定是否控制該整流單元11輸出該直流整流電能。其中，該控制單元14例如是利用庫倫計量法來獲得該儲能單元13的當前剩餘電量，但也可藉由偵測該儲能單元13的端電壓來獲得該儲能單元13的當前剩餘電量，並且，該高電量門檻值及該低電量門檻值可例如分別被實施成兩個電量狀態(State of charge)百分比，且可例如分別被實施為75%及25%，但並不以此為限。

更明確地說，在本實施例的該恆速運轉區間t12內，在該控制單元14判定該儲能單元13的剩餘電量高於該高電量門檻值的情況下，該控制單元14控制該整流單元11不輸出該直流整流電能至該驅動單元12(亦即使該第一電流I1為0安培)，而使得該儲能單元13繼續對該驅動單元12放電，並使得該儲能單元13的儲能百分比繼續下降，在此情況下，該驅動單元12僅將該直流輔助電能作為該直流輸入電能來產生並輸出該交流驅動電能。

然後，直到該控制單元14判定該儲能單元13的剩餘電量降低至低於該低電量門檻值時，該控制單元14控制該整流單元11開始輸出該直流整流電能至該驅動單元12，以使得該儲能單元13停止放電，在此情況下，該驅動單元12僅將該直流整流電能作為該直流輸入電能來產生該交流驅動電能，直到該恆速運轉區間 t12結束(相當於該電動機期間T1結束)。

補充說明的是，由於該馬達20在該恆速運轉區間t12內所消耗的平均功率遠低於在該加速運轉區間t11內所消耗的平均功率，所以，該整流單元11及該儲能單元13在該恆速運轉區間t12內並不需要同時輸出電能至該驅動單元12，就足以滿足該馬達20的功率需求。另外，在其他的實施態樣中，該控制單元14也可例如是在從該加速運轉區間t11進入該恆速運轉區間t12時直接控制該驅動單元12暫停輸出該直流整流電能一段固定的時間，例如在該恆速運轉區間t12中的一特定時間點到達之前不輸出該直流整流電能，而在該特定時間點到達時才開始輸出該直流整流電能，所以，該控制單元14在該恆速運轉區間t12內控制該驅動單元12的方式並不以本實施例為限。

在該恆速運轉區間t12結束後(即該電動機期間T1結束)，在該發電機期間T2內，該控制單元14控制該整流單元11不輸出該直流整流電能，而該驅動單元12則操作於該第二工作狀態，以持續透過該等交流側連接端122接收來自該馬達20的該交流回生電能、將該交流回生電能轉換為該直流回生電能，以及將該直流回生電能透過該直流側連接端121輸出至該儲能單元13，以使該儲能單元13在該發電機期間T2內將透過該充放電連接端131所接收到的該直流回生電能全部作為直流輔助電能儲存。並且，該儲能單元13在該發電機期間T2內所儲存的直流輔助電能能用於在下一個工作週期T的加速運轉區間t11中再次被提供至該驅動單元12以驅動該馬達20。

值得注意的是，由於該馬達20的轉速變化在本實施例的應用環境中是週期性的，所以，該馬達20在每一次發電機期間T2中所產生之交流回生電能的實際電量可透過計算及/或測量獲得，而具有可預測性，因此，透過適當規劃該低電量門檻值以及該儲能單元13在該電動機期間T1內的放電時間，該儲能單元13能在該電動機期間T1內預先放電至對應於該低電量門檻值的儲能百分比，藉此確保其在該發電機期間T2內具有足夠的儲能容量而將該馬達20所產生的交流回生電能全部儲存為直流輔助電能，如此一來，本實施例能避免將該儲能單元13的總儲能容量過度放大，而能實現該儲能單元13之總儲能容量的高利用率。另一方面，藉由使該整流單元11及該儲能單元13在該電動機期間T1的加速運轉區間t11同時分別輸出該直流整流電能及該直流輔助電能至該驅動單元12，本實施例能在該馬達20的轉速提升而消耗功率增加時，利用該馬達20在前一個工作週期T之發電機期間T2內所產生的交流回生電能(亦即該儲能單元13在前一個發電機期間T2內所儲存的直流輔助電能)來驅動該馬達20，藉此，本實施例不但能有效將該馬達20減速時產生的交流回生電能回收再利用，還能降低該整流單元11 在該加速運轉區間t11內所需輸出的第一電流I₁，從而降低該整流單元11內之功率元件(例如各種功率開關)所需承受的電流應力，有助於降低該整流單元11的成本，另外，藉由降低該整流單元11在該加速運轉區間t11所需輸出的第一電流I₁，也有助於降低該整流單元11在該加速運轉區間t11內的功率損失。

以上即為本新型之第一實施例的示例說明。

本新型還提供了該電能轉換暨驅動系統1的一第二實施例。

在第二實施例的應用中，與第一實施例不同的是，該馬達20的轉速例如是根據使用者對該工作設備的手動操作而變化，而並非如圖3所示地週期性變化，所以並不存在時間長度固定的工作週期T。更明確地說，在第二實施例的應用中，該馬達20的轉速變化並不具規律性而無法預測，換句話說，該電動機期間T1及該發電機期間T2各自的時間長度在第二實施例的應用中是隨機變化的。另一方面，在第二實施例的應用中，只要是該馬達20轉速上升的期間便屬於加速運轉區間，而無關於該初始轉速S0及該目標轉速S1。

在第二實施例中，該控制單元14還透過該儲能單元13的充放電連接端131、該整流單元11的直流輸出連接端112，或者是該驅動單元12的直流側連接端121偵測該直流整流電壓V_{DC_REC} 之電壓值的變化情形。

具體來說，在該整流單元11並未輸出該直流整流電能(即該第一電流I₁為0安培)的情況下，當該控制單元14判斷出該直流整流電壓V_{DC_REC}的電壓值在一段預定時間長度內下降超過一電壓變化門檻值時(相當於該直流整流電壓V_{DC_REC}的下降斜率超過一下降斜率門檻值)，代表該驅動單元12正操作於該第一工作狀態且對該直流輸入電能的需求快速增加(即代表該馬達20的轉速正在快速上升而導致其消耗功率快速增加)，而導致該直流整流電壓V_{DC_REC}快速下降。在此情況下，該控制單元14控制該整流單元11開始輸出該直流整流電能，以利該驅動單元12能同時從該整流單元11及該儲能單元13接收到足夠的直流輸入電能，並輸出足夠的交流驅動電能來驅動該馬達20。其中，該預定時間長度及該電壓變化門檻值可根據該馬達20在加速運轉時所表現的功率特性而被自由設定及調整，故本實施例對此不做特別限制。

另一方面，在該整流單元11有輸出該直流整流電能(即該第一電流I₁大於0安培)的情況下，當該控制單元14判斷出該直流整流電壓V_{DC_REC}的電壓值超過一高於該額定直流電壓值的電壓門檻值時，代表該驅動單元12正操作於該第二工作狀態而透過該直流側連接端121輸出該直流回生電能(亦即代表該馬達20正在產生交流回生電能)，而導致該直流回生電壓V_{DC_GEN}(示於圖2)的電壓上升，且連帶使得該直流整流電壓V_{DC_REC}(示於圖2)的電壓值上升。在此情況下，該控制單元14控制該整流單元11停止輸出該直流整流電能，以利該儲能單元13接收該驅動單元12所輸出的直流回生電能，並將其全部儲存為輔助直流電能。

如此一來，即便該馬達20在第二實施例中的轉速變化無法預測，第二實施例的電能轉換暨驅動系統1也仍能在該馬達20處於該發電機狀態時利用該儲能單元13將該馬達20所產生的交流回升電能儲存為直流輔助電能，再於該馬達20處於該電動機狀態且轉速上升時利用該儲能單元13所儲存的直流輔助電能來驅動該馬達20運作。

以上即為本新型之第二實施例的示例說明。

參閱圖4，本新型還提供了該電能轉換暨驅動系統1的一第三實施例。

在第三實施例中，該電能轉換暨驅動系統1除了包含該整流單元11、該驅動單元12、該儲能單元13及該控制單元14之外，還更包含一電連接於該驅動單元12及該儲能單元13之間且被作為一開關單元的雙向電壓轉換單元15。而且，不同於第一實施例的是，該控制單元14在第三實施例中是電連接該雙向電壓轉換單元15及該驅動單元12，而並未電連接該整流單元11。

該雙向電壓轉換單元15可例如被實施為一雙向升降壓式轉換器(Bidirectional buck-boost converter)，或者是其他可實現雙向直流電壓轉換的現有拓樸架構。其中，該雙向電壓轉換單元15包括一電連接該驅動單元12之直流側連接端121的第一端，以及一電連接該儲能單元13之充放電連接端131的第二端。而且，在本實施例中，該第一端是作為該雙向電壓轉換單元15所包含的一高壓側連接端151，而該第二端則是作為該雙向電壓轉換單元15所包含的一低壓側連接端152。

該雙向電壓轉換單元15能受該控制單元14控制地在一升壓工作狀態、一降壓工作狀態及一關閉狀態之間切換。

具體而言，當該雙向電壓轉換單元15操作於該升壓工作狀態時，該高壓側連接端151與該低壓側連接端152之間彼此電連接，在此情況下，該雙向電壓轉換單元15允許電能從該低壓側連接端152被傳輸至該高壓側連接端151。而且，當該雙向電壓轉換單元15操作於該升壓工作狀態時，該雙向電壓轉換單元15會將透過該低壓側連接端152所接收到的電能進行一升壓處理，再將經過該升壓處理的電能透過該高壓側連接端151輸出，以使得該雙向電壓轉換單元15透過該高壓側連接端151輸出的電壓高於該低壓側連接端152所接收到的電壓。舉例來說，該雙向電壓轉換單元15可例如根據該控制單元14的脈波寬度調變控制而將該低壓側連接端152所接收到的直流電壓升壓為311伏特後透過該高壓側連接端 151輸出，但並不以此為限。

另一方面，當該雙向電壓轉換單元15操作於該降壓工作狀態時，該高壓側連接端151與該低壓側連接端152之間彼此電連接，在此情況下，該雙向電壓轉換單元15允許電能從該高壓側連接端151被傳輸至該低壓側連接端152。而且，當該雙向電壓轉換單元15操作於該降壓工作狀態時，該雙向電壓轉換單元15會將透過該高壓側連接端151所接收到的電能進行一降壓處理，再將經過該降壓處理的電能透過該低壓側連接端152輸出，以使得該雙向電壓轉換單元15透過該低壓側連接端152輸出的電壓低於該高壓側連接端151所接收到的電壓。舉例來說，該雙向電壓轉換單元15可例如根據該控制單元14的脈波寬度調變控制而將該高壓側連接端151所接收到的直流電壓降壓為100伏特後透過該低壓側連接端152輸出，但並不以此為限。

再一方面，當該雙向電壓轉換單元15操作於該關閉狀態時，該高壓側連接端151及該低壓側連接端152之間非電連接(亦即彼此不導通)。換言之，當該雙向電壓轉換單元15操作於該關閉狀態時，該雙向電壓轉換單元15不允許電能在該高壓側連接端151及該低壓側連接端152之間傳輸。

在第三實施例的應用環境中，該馬達20的運作方式與第一實施例中所述的相同。換言之，該馬達20在第三實施例中的轉速例如是如圖3所示地變化，在此不再重述。

同時參閱圖3至圖5，以下說明第三實施例之電能轉換暨驅動系統1在圖3之該工作週期T中的運作方式。同樣地，在此先假設該儲能單元13在該工作週期T開始時已預先儲存有直流輔助電能。

在第三實施例中，與第一實施例相同的是，該驅動單元12也是根據該電動機期間T1及該發電機期間T2各自的時間長度而在該第一工作狀態及該第二工作狀態之間週期性地反覆切換，亦即在該電動機期間T1內操作於該第一工作狀態，並且在該發電機期間T2內操作於該第二工作狀態。

首先，在該電動機期間T1的加速運轉區間t11內，該整流單元11透過該兩交流輸入連接端111接收來自該交流電源10的交流輸入電能、將該交流輸入電能轉換為該直流整流電能，以及將該直流整流電能透過該直流輸出連接端112輸出至該驅動單元12。另一方面，該控制單元14控制該雙向電壓轉換單元15操作於該升壓工作狀態，所以，在該加速運轉區間t11內，當該雙向電壓轉換單元15透過該低壓側連接端152接收到來自該儲能單元13的該直流輔助電能時，該雙向電壓轉換單元15受該控制單元14控制地對該直流輔助電能進行一升壓處理，再將經過該升壓處理的該直流輔助電能透過該高壓側連接端151輸出至該驅動單元12，而使得一從該高壓側連接端151流出的第四電流I₄形成。換句話說，在該加速運轉區間t11內，該儲能單元13所儲存的直流輔助電能會經由該雙向電壓轉換單元15被至少部分地提供至該驅動單元12。再一方面，該驅動單元12在該電動機期間T1的加速運轉區間t11內持續操作於該第一工作狀態，藉此，該驅動單元12持續透過該直流側連接端121接收該直流輸入電能、將該直流輸入電能轉換為該交流驅動電能，以及將該交流驅動電能透過該等交流側連接端122輸出至該馬達20，其中，如圖4所示，該驅動單元12是藉由將對應該直流輸入電能的直流輸入電壓V_{DC_IN}轉換為對應該交流驅動電能的交流驅動電壓V_{AC_OUT}，來將該直流輸入電能轉換為該交流驅動電能。類似於第一實施例，該驅動單元12在該加速運轉區間t11內是將該直流整流電能及該直流輔助電能共同作為該直流輸入電能，來產生並輸出足以使該馬達20之轉速提升至該目標轉速S1的該交流驅動電能，直到該加速運轉區間t11結束，此時，該第三電流I₃的電流大小為該第一電流I₁及該第四電流I₄的總和。

在該加速運轉區間t11結束後，在該電動機期間T1的恆速運轉區間t12內，該驅動單元12繼續操作於該第一工作模式，以繼續透過該直流側連接端121接收該直流輸入電能、將該直流輸入電能轉換為該交流驅動電能，以及將該交流驅動電能透過該等交流側連接端122輸出至該馬達20，從而使該馬達20的轉速能維持在該預定轉速範圍之內。

另一方面，在該恆速運轉區間t12內，該控制單元14例如持續將該儲能單元13的剩餘電量與預先設定好的該高電量門檻值及該低電量門檻值進行比對，以決定是否控制該雙向電壓轉換單元15繼續操作於該升壓工作狀態。更明確地說，在該恆速運轉區間t12內，在該儲能單元13的剩餘電量高於該高電量門檻值的情況下，該控制單元14控制該雙向電壓轉換單元15繼續操作於該升壓工作狀態，而使得該直流輔助電能繼續從該儲能單元13透過該雙向電壓轉換單元15被提供至該驅動單元12，此時，該第三電流I₃的電流大小仍為該第一電流I₁及該第四電流I₄的總和。然後，直到該儲能單元13的剩餘電量降低至低於該低電量門檻值時，該控制單元14控制該雙向電壓轉換單元15切換至該關閉狀態，以使得該儲能單元13停止輸出該直流輔助電能，並使得該驅動單元12僅將該整流單元11所輸出的直流整流電能作為該直流輸入電能來產生該交流驅動電能，直到該恆速運轉區間t12結束(相當於該電動機期間T1結束)，此時，該第四電流I₄實質上為0安培，而該第三電流I₃的電流大小與該第一電流I₁相等。

補充說明的是，在其他的實施態樣中，該控制單元14也可例如是在從該加速運轉區間t11進入該恆速運轉區間t12時控制該雙向電壓轉換單元15繼續操作於該升壓工作狀態，且在該恆速運轉區間t12的該特定時間點到達時控制該雙向電壓轉換單元15切換至該關閉狀態。或者，該控制單元14也可例如是控制該雙向電壓轉換單元15在該恆速運轉區間t12結束之前皆操作於該升壓工作狀態，因此，該控制單元14在該恆速運轉區間t12內控制該雙向電壓轉換單元15運作的方式並不以本實施例為限。

在該恆速運轉區間t12結束後(即該電動機期間T1結束)，在該發電機期間T2內，該驅動單元12操作於該第二工作狀態，藉此，該驅動單元12持續透過該等交流側連接端122接收來自該馬達20的該交流回生電能、將該交流回生電能轉換為該直流回生電能，以及將該直流回生電能透過該直流側連接端121輸出至該雙向電壓轉換單元15，其中，如圖5所示，該驅動單元12是藉由將對應該交流回生電能的交流回生電壓V_{AC_GEN}轉換為對應該直流回生電能的直流回生電壓V_{DC_GEN}，來將該交流回生電能轉換為該直流回生電能。另一方面，當該發電機期間T2開始時，該控制單元14控制該雙向電壓轉換單元15切換至該降壓工作狀態，而使得一回生電流I_GEN從該驅動單元12的直流側連接端121流入該雙向電壓轉換單元15的高壓側連接端151，所以，在該發電機期間T2內，當該雙向電壓轉換單元15透過該高壓側連接端151接收到來自該驅動單元12的該直流回生電能時，該雙向電壓轉換單元15受該控制單元14控制地對該直流回生電能進行該降壓處理，再將經過該降壓處理的該直流回生電能透過該低壓側連接端152輸出至該儲能單元13，以使該儲能單元13將在該發電機期間T2內透過該雙向電壓轉換單元15所接收到的該直流回生電能全部作為直流輔助電能儲存。並且，該儲能單元13在該發電機期間T2內所儲存的直流輔助電能能用於在下一個工作週期T的加速運轉區間t11中再次被提供至該驅動單元12以驅動該馬達20。

第三實施例的該電能轉換暨驅動系統1亦能夠在該馬達20的轉速提升而消耗功率增加時利用該馬達20在前一個工作週期T所產生的回生電能來驅動該馬達20，藉此降低該驅動單元12內之功率元件在該加速運轉區間t11內所需承受的電流應力，且亦能降低該整流單元11在該加速運轉區間t11內的功率損失，以及實現該儲能單元13之總儲能容量的高利用率。此外，第三實施例中的該雙向電壓轉換單元15還有助於降低該儲能單元13所承受的電壓應力，而使該儲能單元13能以耐壓規格較低的超級電容器實現，故有助於降低該儲能單元13的成本。

以上即為本新型之第三實施例的示例說明。

本新型還提供了該電能轉換暨驅動系統1的一第四實施例。

在第四實施例的應用中，如同第二實施例的應用情形，該馬達20的轉速變化不具規律性而無法預測。

在第四實施例中，該控制單元14例如透過該整流單元11的直流輸出連接端112偵測該第一電流I₁之電流值的變化情形。

具體來說，在該雙向電壓轉換單元15操作於該降壓工作狀態或該關閉狀態的情況下，當該控制單元14判斷出該第一電流I₁的電流值在一段預定時間長度內上升超過一電流變化門檻值時(相當於該第一電流I₁的上升斜率超過一上升斜率門檻值)，代表該驅動單元12正操作於該第一工作狀態且對該直流輸入電能的需求快速增加(即代表該馬達20的轉速正在快速上升而導致其消耗功率快速增加)。在此情況下，該控制單元14控制該雙向電壓轉換單元15切換至該升壓工作狀態，以利該儲能單元13透過該雙向電壓轉換單元15對該驅動單元12放電，而使得該儲存單元所儲存的直流回生電能能透過該雙向電壓轉換單元15被提供至該驅動單元12，藉此，該驅動單元12便能同時從該整流單元11及該雙向電壓轉換單元15接收到足夠的直流輸入電能，並輸出足夠的交流驅動電能來驅動該馬達20。其中，該預定時間長度及該電流變化門檻值可根據該馬達20在加速運轉時所表現的功率特性而被自由設定及調整，故本實施例對此不做特別限制。

另一方面，在該雙向電壓轉換單元15操作於該升壓工作狀態或該關閉狀態的情況下，當該控制單元14判斷出該直流整流電壓V_{DC_REC}的電壓值超過一高於該額定直流電壓值的電壓門檻值時，代表該驅動單元12正操作於該第二工作狀態而透過該直流側連接端121輸出該直流回生電能(亦即代表該馬達20正在產生交流回生電能)，而導致該直流整流電壓V_{DC_REC}的電壓值上升。在此情況下，該控制單元14控制該雙向電壓轉換單元15切換至該降壓工作狀態，以利該儲能單元13透過該雙向電壓轉換單元15接收該驅動單元12所輸出的直流回生電能，並將其全部儲存為輔助直流電能。

如此一來，即便該馬達20在第四實施例中的轉速變化無法預測，第四實施例的電能轉換暨驅動系統1也仍能在該馬達20切處於該發電機狀態時利用該儲能單元13透過該雙向電壓轉換單元15將該馬達20所產生的交流回升電能儲存為直流輔助電能，再於該馬達20處於該電動機狀態且轉速上升時利用該儲能單元13所儲存的直流輔助電能來驅動該馬達20運作。

補充說明的是，在第四實施例的類似實施態樣中，在該雙向電壓轉換單元15操作於該降壓工作狀態或該關閉狀態的情況下，該控制單元14亦可例如是透過該驅動單元12的直流側連接端121偵測該第三電流I₃之電流值的變化情形，並根據該第三電流I₃的斜率變化來決定是否控制該雙向電壓轉換單元15切換至該升壓工作狀態。

以上即為本新型之第四實施例的示例說明。

綜上所述，該電能轉換暨驅動系統1能利用該儲能單元13將該馬達20處於該發電機狀態時所產生的交流回生電能儲存為直流輔助電能，再於該馬達20處於該電動機狀態且轉速上升時使該儲能單元13與該整流單元11同時分別輸出直流輔助電能及直流整流電能來驅動該馬達，藉此，該電能轉換暨驅動系統1不但能有效運用該馬達20所產生的交流回生電能以減少該電能轉換暨驅動系統1整體的耗電量，還能降低該整流單元11在該馬達20轉速上升時所需承受的電流應力以及該整流單元11的功率損失，以達到更佳的節能效益，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。