RU74530U1 - Электропривод колес автомобиля - Google Patents
Электропривод колес автомобиля Download PDFInfo
- Publication number
- RU74530U1 RU74530U1 RU2008109389/22U RU2008109389U RU74530U1 RU 74530 U1 RU74530 U1 RU 74530U1 RU 2008109389/22 U RU2008109389/22 U RU 2008109389/22U RU 2008109389 U RU2008109389 U RU 2008109389U RU 74530 U1 RU74530 U1 RU 74530U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inverter
- rectifier
- braking
- windings
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при проектировании гибридных автомобилей и электромобилей. Устройство содержит источник электроэнергии 1, подключенный к накопительному конденсатору 2. Приводной двигатель 3 переменного тока состоит из ротора 4 с постоянными магнитами и статора с трехфазными обмотками 5. Согласно - последовательно с каждой из обмоток W1 статора включена дополнительная обмотка W2, а точки соединения указанных обмоток подключены соответственно к выводам переменного тока выпрямителя 6, который совместно с инвертором 7 входит в состав управляемого преобразователя. При включении источника питания и подаче команды «Скорость» на вход контроллера 10, разрешающей прохождение управляющих сигналов на инвертор 6 и одновременно блокирующей работу блока управления 9, начинают коммутироваться силовые ключи инвертора 7 в соответствии с выходными сигналами блока управления 8. Автомобиль осуществляет поступательное движение с регулируемой скоростью, задаваемой блоком управления инвертором 7, при этом идет прямая передача энергии на приводной двигатель. При подаче команды «торможение» контроллер 10 блокирует поступление управляющих сигналов на инвертор и разрешает поступление управляющих сигналов на выпрямитель 6. При торможении на вход выпрямителя 6 поступает суммарное напряжение обмоток W1, W2 статора, и в накопительный конденсатор 2 поступает ток рекуперации. При протекании тока по обмоткам W1, W2 развивается тормозящий момент, а энергия торможения форсированно передается в накопительный конденсатор 2, который заряжается до напряжения большего, чем напряжение источника электропитания 1. По окончании торможения накопленная энергия конденсатора 2 используется для поступательного движения автомобиля. Схема электродвигателя обеспечивает передачу электроэнергии на приводной двигатель 3 с пониженным напряжением и рекуперацию электроэнергии с приводного двигателя 3 при его торможении с повышенным напряжением, что значительно увеличивает энергетическую эффективность установки. 1 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при проектировании гибридных автомобилей и электромобилей.
Известны гибридные автомобили на топливных элементах, содержащие аккумуляторную батарею, присоединенную через управляемый преобразователь к приводному двигателю колес (1). В устройстве предусмотрена организация цепей для использования энергии торможения колес. Однако установка имеет низкую энергетическую эффективность. Это объясняется тем, что при рекуперационном торможении генерируемое напряжение падает, а накопленный заряд в батарее растет, в результате чего по мере выравнивания потенциалов батареи и генератора темп зарядки батареи замедляется, а затем и вовсе прекращается.
Наиболее близким к полезной модели устройством является электропривод колес автомобиля (2), содержащий аккумуляторную батарею, которая подключена к приводному двигателю через управляемый преобразователь напряжения. Для повышения эффективности силовой установки и улучшения ее энергетических характеристик управляемый преобразователь выполнен с возможностью передачи электроэнергии на приводной двигатель с понижающим коэффициентом преобразования напряжения, а рекуперацию электроэнергии с приводного двигателя при его торможении - с повышающим коэффициентом преобразования напряжения. В известном устройстве роль накопительного элемента, «принимающего» энергию рекуперации, выполняет аккумуляторная батарея, однако ее функцию может выполнять и другой энергонакопительный блок, например, блок молекулярных конденсаторов, В известной схеме может быть задействован как двигатель постоянного тока, так и переменного тока. Однако при использовании в качестве приводного двигателя электрической машины переменного тока, необходимо введение в известную схему (2) преобразователя постоянного напряжения в переменное (следуя традиционной методике преобразования сигналов). Однако это ведет к усложнению конструкции преобразовательного блока и, следовательно, всего устройства, а так же увеличению его стоимости и габаритов.
Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является упрощение конструкции, а так же снижение стоимости и габаритов.
Технический результат достигается за счет того, что в электроприводе колес автомобиля, содержащем источник электропитания, трехфазный электродвигатель переменного тока с ротором на постоянных магнитах, и управляемый преобразователь, регулирующий режим работы электродвигателя (2), управляемый преобразователь состоит из мостовых трехфазных инвертора и выпрямителя, выводы постоянного тока которых подключены к накопительному конденсатору, присоединенному к источнику электропитания, а фазные выводы обмоток статора электродвигателя переменного тока подсоединены к входным выводам переменного тока инвертора, при этом согласно - последовательно с каждой из обмоток статора включена дополнительная обмотка, причем точки соединения указанных обмоток подключены соответственно к выводам переменного тока выпрямителя, полярность выводов постоянного тока которого встречная по отношению к полярности подсоединенного к ним источника электропитания, при этом управляющие входы блоков управления инвертора и выпрямителя соединены соответственно с выходами управляемого контроллера, выполненного обеспечивающим при подаче на его управляющий вход команды «скорость» либо «торможение» разрешение поступления управляющих сигналов на инвертор либо выпрямитель с одновременным блокированием поступления управляющих импульсов на выпрямитель либо инвертор соответственно.
На чертеже представлена конструктивная схема устройства.
Устройство содержит источник электроэнергии 1, например, аккумуляторную батарею, которая подключена к накопительному конденсатору 2, подсоединенному к выводам питания управляемого преобразователя напряжения, регулирующего режимом работы приводного двигателя переменного тока 3. В схеме электропривода реализована возможность передачи электроэнергии на приводной двигатель 3 с пониженным напряжением и рекуперации электроэнергии с приводного двигателя 3 при его торможении с повышенным напряжением. Приводной двигатель 3 переменного тока состоит из ротора 4 с постоянными магнитами и статора с трехфазными обмотками 5. Согласно - последовательно с каждой из трехфазных обмоток W1 статора включена дополнительная обмотка W2, a точки соединения указанных обмоток подключены соответственно к выводам переменного тока выпрямителя 6, который совместно с инвертором 7 входит в состав управляемого преобразователя. Управляющие входы инвертора 7 и выпрямителя 6 присоединены соответственно к выходам блоков управления 8 и 9, управляющие входы которых соединены с выходами управляемого контроллера 10, выполненного обеспечивающим разрешение поступления управляющих сигналов на схему инвертора либо выпрямителя с одновременным блокированием поступления управляющих импульсов на схему выпрямителя либо инвертора при подаче команды «скорость» либо «торможение» соответственно.
Устройство работает следующим образом.
При включении источника питания и подаче команды «Скорость» контроллер 10 формирует выходной сигнал, который разрешает поступление управляющих сигналов с блока управления 8 на инвертор 7 и одновременно блокирует работу блока управления 9, в результате чего силовые ключи инвертора 7 начинают коммутироваться в соответствии с выходными сигналами блока управления 8. За счет протекания токов в обмотках W1 статора 5 электродвигателя возникает вращающееся магнитное поле, под действием которого начинает вращаться ротор 4 на постоянных магнитах. Блок управления 8 осуществляет высокочастотную модуляцию основной гармоники и регулирует величину напряжения и его частоту, используя, например, управление по вектору поля. Вращение ротора 4 непосредственно или через редуктор передается на колеса. Автомобиль осуществляет поступательное движение с регулируемой скоростью, задаваемой блоком управления 8, при этом идет прямая передача энергии на приводной двигатель.
По приходу сигнала «Торможение» контроллер 10 блокирует работу блока управления 8 и включает блок 9. При торможении под действием сил инерции колеса продолжают свое движение, вращая ротор 4 электрической машины 3, которая переходит в режим генерирования энергии. На вход выпрямителя 6 поступает суммарное напряжение обмоток W1, W2 статора, а в накопительный конденсатор 2 поступает ток рекуперации. Напряжение на конденсаторе 2 возрастает до величины приведенного суммарного напряжения на обмотках W1, W2. При протекании тока по обмоткам W1, W2 развивается тормозящий момент, а энергия торможения форсированно передается в накопительный конденсатор 2, который заряжается до напряжения большего, чем напряжение источника электропитания 1.
По окончании торможения накопленная энергия конденсатора 2 используется для поступательного движения автомобиля.
Таким образом, управляемый преобразователь совместно с трехфазными обмотками W1, W2 обеспечивает передачу электроэнергии на приводной двигатель 3 с пониженным напряжением и рекуперацию электроэнергии с приводного двигателя 3 при его торможении с повышенным напряжением. При этом доля рекуперируемой энергии значительно увеличивается, т.к. величина энергии, накопленной в конденсаторе 2, находится в квадратичной зависимости от его напряжения.
Устройство позволяет рекуперировать не менее 70% энергии торможения, что значительно повышает КПД силовой установки при одновременном упрощении конструкции и снижении ее себестоимости.
Высокий КПД и надежность данного устройства позволяет ему быть наиболее предпочтительным при проектировании гибридных автомобилей и электромобилей.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:
Ж. «АвтоМир» №1, 2007 г., с.9.
Ж. «АвтоМир» №48, 2007 г., с.8.
Claims (1)
- Электропривод колес автомобиля, содержащий источник электропитания, трехфазный электродвигатель переменного тока с ротором на постоянных магнитах и управляемый преобразователь, регулирующий режим работы электродвигателя, отличающийся тем, что управляемый преобразователь состоит из мостовых трехфазных инвертора и выпрямителя, выводы постоянного тока которых подключены к накопительному конденсатору, присоединенному к источнику электропитания, а фазные выводы обмоток статора электродвигателя переменного тока подсоединены к входным выводам переменного тока инвертора, при этом согласно-последовательно с каждой из обмоток статора включена дополнительная обмотка, причем точки соединения указанных обмоток подключены соответственно к выводам переменного тока выпрямителя, полярность выводов постоянного тока которого встречная по отношению к полярности подсоединенного к ним источника электропитания, при этом управляющие входы блоков управления инвертора и выпрямителя соединены соответственно с выходами управляемого контроллера, выполненного обеспечивающим при подаче на его управляющий вход команды «скорость» либо «торможение» разрешение поступления управляющих сигналов на инвертор либо выпрямитель с одновременным блокированием поступления управляющих импульсов на выпрямитель либо инвертор соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008109389/22U RU74530U1 (ru) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | Электропривод колес автомобиля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008109389/22U RU74530U1 (ru) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | Электропривод колес автомобиля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU74530U1 true RU74530U1 (ru) | 2008-06-27 |
Family
ID=39680497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008109389/22U RU74530U1 (ru) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | Электропривод колес автомобиля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU74530U1 (ru) |
-
2008
- 2008-03-14 RU RU2008109389/22U patent/RU74530U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Implementation of the three-phase switched reluctance machine system for motors and generators | |
KR20130090678A (ko) | 전기 자동차의 배터리 충전 장치 및 이를 포함한 전기 자동차 | |
CN102931901B (zh) | 一种开关磁阻电机发电控制***及其控制方法 | |
US20110309778A1 (en) | Power converting device with reduced switching loss | |
CN113400959B (zh) | 计及二次功率脉动抑制的电动汽车用电驱重构型充电*** | |
CN207994811U (zh) | 一种风光互补***的飞轮储能装置 | |
CN107733055B (zh) | 一种用于油--电混合动力机车车载动力电池的充电*** | |
CN113602115B (zh) | 一种计及二次功率纹波抑制的电动汽车集成充电*** | |
CN105235546A (zh) | 一种1000kW功率等级纯电动交流传动调车机车电气主传动*** | |
CN204392134U (zh) | 一种新型的电气*** | |
CN104871391A (zh) | 电源装置 | |
RU2398348C1 (ru) | Способ управления вентильным электроприводом | |
RU2373077C1 (ru) | Электропривод колес автомобиля | |
JP3290542B2 (ja) | 電動車両のハイブリッド電源装置 | |
KR102010294B1 (ko) | 전기 자동차 및 이의 구동 방법 | |
CN104378034A (zh) | 无刷交流复合励磁无刷直流电机的运行控制*** | |
CN204886646U (zh) | 动态磁电放大装置 | |
RU74530U1 (ru) | Электропривод колес автомобиля | |
CN206759350U (zh) | 一种永磁同步电机的停机泄压保护装置 | |
CN106253735B (zh) | 用于电动汽车驱动充电及刹车能量回收的梯阶逆变器 | |
Santiago et al. | Design parameters calculation of a novel driveline for electric vehicles | |
RU2606406C1 (ru) | Тяговый электропривод постоянного тока | |
Azizi et al. | Motor and Regenerative Braking Operations for an Electric Vehicle using Field Oriented Control | |
CN101800507A (zh) | 直流电源永磁同步交流电动机调速器 | |
CN201980094U (zh) | 一种基于叠加式永磁电机的电动车驱动控制*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MG1K | Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model |
Ref document number: 2008109387 Country of ref document: RU Effective date: 20091120 |