SK8773Y1 - 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
- SK8773Y1 SK8773Y1 SK16-2019U SK162019U SK8773Y1 SK 8773 Y1 SK8773 Y1 SK 8773Y1 SK 162019 U SK162019 U SK 162019U SK 8773 Y1 SK8773 Y1 SK 8773Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- multiphase
- current
- cycloconverter
- motors
- converter
- 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 traction transmission with a current cycloconverter and multiphase motors. The technical solution concerns the issue of hybrid electric vehicles (HEV), ie the field of automotive technology, electrical engineering and power electronics.
Doterajší stav technikyPrior art
Súčasným trendom je znižovanie emisií výfukových plynov, znižovanie spotreby paliva a 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 and increase mileage. Hybrid propulsion systems or purely electric propulsion systems are gaining more and more prominence.
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 HEVvšak využíva sériový prenos výkonu a napäťový napájači systém na báze elektrického meničového prenosu s usmerňovačom, jednosmerným medzi obvodom a napäťovými stricdačnii 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 na dosiahnutie rozdielnych otáčok musia použiť dva samostatné prúdové meniče s nezávislou reguláciou, čo zväčšuje rozmery, hmotnosť a cenu.Hybrid electric vehicles work in principle with either serial or parallel transmission of traction power. In the case of a parallel HEV, the internal combustion engine and the electric motor work simultaneously (in parallel), the powers are added up in the mechanical transmission of the drive axle. However, most HEVs use serial power transmission and voltage supply system based on electric converter transmission with rectifier, unidirectional between circuit and voltage substation with one central electric motor and mechanical differential transmission. for internal combustion engine. In the case of HEVs with one traction motor, a mechanical differential must be used, in the case of an electronic differential (two traction motors used), two separate converters must be used. However, these implementation methods significantly reduce the efficiency of the system. In the case of applications with current converters, two separate current converters with independent regulation must be used to achieve different speeds, which increases the 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 cycloconverter and the 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. K tejto napájacej sieti je paralelne pripojený aj kompenzačný menič, ktorý plní dvefúnkcie.The first part consists of an internal combustion engine that drives an electric generator and thus creates an independent power supply network that supplies energy to the rest of the hybrid electric vehicle. A compensation converter is also connected in parallel to this supply network, which performs two functions.
V prípade potreby do tejto siete dodáva energiu z batérie alebo v prípade prebytku energ ie 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 energy from the battery to this network or, in the event of excess energy in this supply network, accumulates it in the battery. The main activity of the compensation converter is the compensation of unwanted components in this supply network so that the generator is stressed only 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 trojfázové. 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. Vprípade 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 ňoubrzdený (odľahčovaný) spaľovací motor.The second part consists of a current - powered cycloconverter, which generates the required voltages from the supply network for series - connected multiphase electric motors - left and right. The traction electric motors used must be more than three-phase. Optimal parameters can be achieved using 5-phase motors. By connecting the motors in series, the situation is such that even at different motor speeds (for example during cornering), and thus also different slip and loads, the voltages on the motors are correctly redistributed without the need for intervention in the drive control. In the case of recuperation (vehicle braking, driving downhill), the current-powered cycling converter can supply energy from the traction electric motors back to the supply network and then accumulates it in the battery via a compensation converter or the internal combustion engine is unbraked.
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, based on requirements, control the internal combustion engine, current-powered cycloconverter, and compensating converter.
Zapojenie trakčného prenosu s prúdovým cyklokonvertorom a viacfázovými motormi prináša mnohé výhody, napríklad:The connection of traction transmission with a current cycloconverter and multiphase motors brings many advantages, for example:
- implementovaný elektronický diferenciál - absencia mechanického diferenciálu zvyšuje účinnosť prenosu mechanickej energie a znižuje možnosť výšky tu mechanických porúch,- implemented electronic differential - the absence of a mechanical differential increases the efficiency of mechanical energy transfer and reduces the possibility of the height of mechanical failures,
- priamy prenos striedavej elektrickej energie bez jej zmeny na jednosmernú v usmerňovači, čo taktiež zvyšuje účinnosť celého systému,- direct transmission of alternating electricity without changing it to unidirectional 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,- the parallel operation of the electric generator and the battery allows the system to operate in different separate operating modes,
- sériové zapojenie viacfázových motorov - nutnosť použitia iba jedného priameho meniča.- series connection of multiphase motors - need to use only one direct converter.
S K 8773 Υ1S K 8773 Υ1
Prehľad obrázkov na výkresochOverview of figures in the drawings
Na obr. 1 je uvedená bloková schéma zapojenia trakčného prenosu s prúdovýmcyklokonvertoroma viacfázovými motormi.In FIG. 1 is a block diagram of a traction transmission circuit with current cycloconverters and multiphase motors.
Príklady uskutočneniaExamples of embodiments
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.Connection of traction transmission with 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-supplied cycloconverter 4 is primarily supplied via the smoothing filter 3. A compensation converter 7 is also connected to this network, the mode of operation of which depends on the current state of the whole system. The current-supplied cycloconverter 4 generates a voltage for the series-connected left multiphase electric motor 5 and the right multiphase electric motor 6. The compensation converter 7, depending on the mode of operation, is either powered by the battery 8 or recharges the 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, left multiphase electric motor 5, right multiphase electric motor 6, compensating converter 7 and battery 8 and controls combustion engine 1, current-powered cycloconverter 4 and compensating converter 7th
Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability
Zapojenie trakčného prenosu s prúdovým cyklokonvertorom a viacfázovými motormi je možné použiť vo všetkých elektrický ch vozidlách - elektromobiloch HEV - (hybridné elektrické vozidlo), BEV - (batériové elektrické vozidlo), FCHEV - (fuel celí hybrid electric vehicle). Uvedené zapojenie je možné použiť aj v diesel-elektrických lokomotívach, e-nákladných automobiloch, manipulačných strojoch atď.The connection of traction transmission with current cycloconverter and multiphase motors can be used in all electric vehicles - electric vehicles HEV - (hybrid electric vehicle), BEV - (battery electric vehicle), FCHEV - (fuel cell hybrid electric vehicle). This connection can also be used in diesel-electric locomotives, e-trucks, handling machines, etc.
S K 8773 Υ1S K 8773 Υ1
Zoznam vzťahových značiekList of reference marks
- spaľovací motor- Combustion engine
- elektrický generátor- electric generator
3 - vyhladzovací filter3 - smoothing filter
- prúdovo napájaný cyklokonvertor- current-powered cycloconverter
- ľavý viacfázový elektromotor- left multiphase electric motor
- pravý viacfázový elektromotor- real multiphase electric motor
- kompenzačný menič- compensation 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 SK162019U1 (en) | 2019-12-02 |
SK8773Y1 true 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 |
---|---|
SK162019U1 (en) | 2019-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sun et al. | Cascaded multiport converter for SRM-based hybrid electrical vehicle applications | |
KR101829173B1 (en) | Apparatus for transferring energy using power electronics and machine inductance and method of manufacturing same | |
EP3238979B1 (en) | Integrated charger for vehicles and method of making same | |
EP2079161B1 (en) | Alternating current motor drive circuit and electric vehicle drive circuit | |
CN100505512C (en) | Unified power control method of double-ended inverter drive systems for hybrid vehicles | |
CN1819419B (en) | Double-ended inverter drive system topology for a hybrid vehicle | |
CN102130626B (en) | Variable voltage converter (VVC) with integrated battery charger | |
US7733039B2 (en) | Electric vehicle system for charging and supplying electrical power | |
US7989978B2 (en) | Power supply system, vehicle with the same, control method of power supply system and computer-readable recording medium bearing program causing computer to execute control method of power supply system | |
US11159096B2 (en) | Power conversion device | |
EP3722177B1 (en) | Hybrid power supply system and power supply method for diesel multiple unit | |
KR20190025533A (en) | Vehicle composite energy supply system and method, composite energy vehicle | |
Cheng et al. | An integrated electrified powertrain topology with SRG and SRM for plug-in hybrid electrical vehicle | |
KR20160050953A (en) | Apparatus for converting power of electric vehicle | |
CN102033542B (en) | Method and system for monitoring power electronics controllers in automotive electrical systems | |
CN101578193A (en) | Electric power feeding system | |
CN101607531B (en) | Double-ended inverter drive system for a fuel cell vehicle and related operating method | |
CN101590850B (en) | Power forward control method of crawler-type hybrid electric vehicle | |
CN111993879A (en) | Hybrid power system of special vehicle | |
CN110149000A (en) | Vehicle-mounted power taking driving electricity generation system power down preventing compensation system | |
RU2612075C1 (en) | Locomotive traction converter | |
SK8773Y1 (en) | Connection of the traction transmission with the current cycloconverter and multiphase motors | |
Krznar et al. | Direct-current electrical systems integration on a hybrid skidder using a parallelized step-down power converter array | |
Shafiq et al. | Implementation of electric drive system using induction motor for traction applications | |
KR20170047838A (en) | Integrated power unit for 48v-12v |