電動(dòng)機(jī)能量回收器的制造方法
【專利摘要】一種電動(dòng)機(jī)能量回收器，其特征是二極管D1，二極管D2，超級(jí)電容模塊C1，開關(guān)模塊S1，開關(guān)控制模塊SC1，電容C2，保護(hù)模塊P1以下述網(wǎng)絡(luò)關(guān)系連接：二極管D1和二極管D2正極端相連，二極管D2負(fù)極與超級(jí)電容模組C1負(fù)極相連，超級(jí)電容模組C1正極與直流母線端子Bo1相連。二極管D1負(fù)極與超級(jí)電容模組C1正極相連，開關(guān)模塊S1一端與二極管D2的負(fù)極和超級(jí)電容模組C1負(fù)極相連，開關(guān)模塊S1的另一端與直流母線負(fù)極Bo2相連，開關(guān)模塊S1控制端與開關(guān)控制模塊SC1控制輸出端相連，保護(hù)模塊P1與超級(jí)電容模塊C1并聯(lián)，電容C2與開關(guān)S1并聯(lián)。能量回收器回收電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)的再生能量，節(jié)約電能。
【專利說(shuō)明】電動(dòng)機(jī)能量回收器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)機(jī)能量回收器，尤其指采用新型能量回收控制器控制超級(jí)電容模組回收電動(dòng)機(jī)再生電能的電動(dòng)機(jī)能量回收器。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)機(jī)能量回收技術(shù)已經(jīng)研究多年，目前電能回收技術(shù)主要有采用超級(jí)電容模組結(jié)合DC/DC轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)，或者采用超級(jí)電容模組與IGBT組合的結(jié)構(gòu)。
[0003]目前的技術(shù)存在系統(tǒng)復(fù)雜、成本較高、產(chǎn)品缺乏經(jīng)濟(jì)性的缺陷。
[0004]超級(jí)電容模組通過(guò)雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)并聯(lián)在電路中，開關(guān)損耗嚴(yán)重，技術(shù)復(fù)雜，成本較高，控制難度大，超級(jí)電容模組有效利用率低。
[0005]通過(guò)超級(jí)電容模組與IGBT組合改變超級(jí)電容與直流母線連接關(guān)系的電路，IGBT驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，保護(hù)要求高，同樣存在著控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高和控制難度大的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]為了克服現(xiàn)有系統(tǒng)成本較高，能量回收效率不高，系統(tǒng)復(fù)雜，控制難度大，開關(guān)損耗大的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種新型能量回收器。該能量回收器與現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，能量回收效率高，控制系統(tǒng)可靠性高，開關(guān)器件成本降低，本實(shí)用新型還具有便于安裝使用，實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
[0008]技術(shù)方案
[0009]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種電動(dòng)機(jī)能量回收器，由二極管器件，超級(jí)電容模組，開關(guān)器件，開關(guān)控制器，電容器件，保護(hù)模塊連接構(gòu)成，其特征在于，二極管Dl，二極管D2，超級(jí)電容模塊Cl，開關(guān)模塊SI，開關(guān)控制模塊SCl，電容C2，保護(hù)模塊Pl以下述網(wǎng)絡(luò)關(guān)系連接:
[0011]二極管Dl和二極管D2的正極端相連，二極管D2的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，超級(jí)電容模組Cl正極與直流母線端子Bol相連，二極管Dl的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl正極相連，開關(guān)模塊SI 一端與二極管D2的負(fù)極和超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，開關(guān)模塊SI的另一端與直流母線負(fù)極Bo2相連,開關(guān)模塊SI控制輸入端與開關(guān)控制模塊SCl控制輸出端相連，保護(hù)模塊Pl與超級(jí)電容模塊Cl并聯(lián)，電容C2與開關(guān)SI并聯(lián)。
[0012]二極管器件Dl與二極管器件D2，其特征為器件單向?qū)?，二極管Dl和二極管D2的正極端相連，二極管D2的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，二極管Dl的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl正極相連。二極管器件Dl與二極管器件D2作用在于使電能單向流動(dòng)，防止回收能量向電源側(cè)流動(dòng)。
[0013]開關(guān)模塊SI 一端與二極管D2的負(fù)極和超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，開關(guān)模塊SI的另一端與直流母線負(fù)極Bo2相連，其作用在于為回收電能提供電路回路，控制回收能量向超級(jí)電容模組Cl充電。[0014]開關(guān)控制模塊SC1，其特征為至少有一個(gè)端子與開關(guān)器件控制端相連接。
[0015]保護(hù)模塊？1，其特征為保護(hù)模塊P1與超級(jí)電容模塊Cl并聯(lián)。
[0016]該電動(dòng)機(jī)能量回收器的工作原理如下:
[0017]電動(dòng)機(jī)能量回收器可以分為三個(gè)主要工作狀態(tài)進(jìn)行能量回收:正常運(yùn)行，能量回收運(yùn)行，再生能量利用。
[0018]1.系統(tǒng)初始運(yùn)行的原理。
[0019]當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，超級(jí)電容模組Cl內(nèi)沒有初始能量。開關(guān)管SI處于電動(dòng)動(dòng)作狀態(tài)，直流母線電流由電源經(jīng)過(guò)二極管Dl向負(fù)荷流動(dòng)。
[0020]2.能量回收運(yùn)行的原理。
[0021]以圖1為例說(shuō)明電動(dòng)機(jī)能量回收器工作原理。當(dāng)超級(jí)電容模組Cl內(nèi)無(wú)初始儲(chǔ)能的時(shí)候，直流電源經(jīng)過(guò)二極管Dl向負(fù)載供電。當(dāng)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)沖程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入發(fā)電工作狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)發(fā)電向電容C2充電，隨著C2電壓升高，二極管Dl、D2截止。開關(guān)控制電路SCl判斷開關(guān)管動(dòng)作狀態(tài)，自動(dòng)控制開關(guān)管SI進(jìn)入能量回收動(dòng)作狀態(tài)，電流經(jīng)過(guò)超級(jí)電容模組Cl與開關(guān)管SI回路流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容模組Cl充能。
[0022]3.再生能量利用的原理。
[0023]超級(jí)電容模組Cl進(jìn)行能量回收之后，其兩端存在電位差。二極管Dl負(fù)極端電位高于正極電位，二極管Dl處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)發(fā)電機(jī)再度進(jìn)入電動(dòng)狀態(tài)。開關(guān)控制電路SCl自動(dòng)控制開關(guān)管SI動(dòng)作進(jìn)入能量再利用狀態(tài)。超級(jí)電容模組Cl與電容C2串聯(lián)向直流母線放電。當(dāng)電容C2端電壓低于串聯(lián)二極管D2正極電壓。二極管D2正向打開，直流電源通過(guò)直流母線端子Bil、Bi2與超級(jí)電容模組Cl串聯(lián)與電容C2并聯(lián)向直流母線Bol，Bo2側(cè)供電。超級(jí)電容模組Cl與直流電源串聯(lián)放電。此時(shí)，超級(jí)電容模組Cl儲(chǔ)存的再生能量得到釋放，回收的能量在此過(guò)程中得到再利用。當(dāng)超級(jí)電容模組Cl放電結(jié)束，超級(jí)電容Cl兩端電位降低，二極管Dl打開，由直流電源經(jīng)過(guò)二極管Dl向電動(dòng)機(jī)側(cè)供電維持電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行。
[0024]有益效果
[0025]本實(shí)用新型的有益效果是，可以通過(guò)能量回收節(jié)約由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)電系統(tǒng)消耗的電能。本電動(dòng)機(jī)能量回收器能量回收效率高，成本低廉，實(shí)行用電側(cè)能量回收利用，減少電網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量污染?？梢愿鶕?jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)行電能的回收和釋放?？刂齐娐窌?huì)自動(dòng)根據(jù)電機(jī)系統(tǒng)工作狀況，控制超級(jí)電容模組進(jìn)行能量的吸收與釋放。在電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)控制器會(huì)進(jìn)行能量回收，將電能存儲(chǔ)到電容模組中。當(dāng)電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，控制器會(huì)控制電容釋放儲(chǔ)存的電能，從而實(shí)現(xiàn)能量回收的功能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]圖1本實(shí)用新型的電路原理圖。
[0028]圖中1、二極管Dl.2、二極管D2.3、超級(jí)電容模塊Cl.4、開關(guān)模塊S1.5、開關(guān)控制模塊SCl.6、電容C2.7、保護(hù)模塊Pl.【具體實(shí)施方式】[0029]在圖1所示實(shí)施實(shí)例中，二極管Dl，二極管D2，超級(jí)電容模塊Cl，開關(guān)模塊SI，開關(guān)控制模塊SC1，電容C2，保護(hù)模塊Pl以下述網(wǎng)絡(luò)關(guān)系連接:
[0030]二極管Dl和二極管D2的正極端相連，二極管D2的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，超級(jí)電容模組Cl正極與直流母線端子Bol相連。二極管Dl的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl正極相連，開關(guān)模塊SI 一端與二極管D2的負(fù)極和超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，開關(guān)模塊SI的另一端與直流母線負(fù)極Bo2相連,開關(guān)模塊SI控制端與開關(guān)控制模塊SCl控制輸出端相連，保護(hù)模塊Pl與超級(jí)電容模塊Cl并聯(lián)。電容C2與開關(guān)SI并聯(lián)。
[0031]二極管器件Dl與二極管器件D2，其特征為器件單向?qū)?，二極管Dl和二極管D2的正極端相連，二極管D2的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，二極管Dl的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl正極相連。在本文描述的具體實(shí)例中二極管Dl和二極管D2采用單個(gè)二極管器件。
[0032]開關(guān)模塊SI 一端與二極管D2的負(fù)極和超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，開關(guān)模塊SI的另一端與直流母線負(fù)極Bo2相連。
[0033]保護(hù)模塊Pl與超級(jí)電容模塊Cl并聯(lián)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)機(jī)能量回收器，由二極管器件，超級(jí)電容模組，開關(guān)器件，開關(guān)控制器，電容器件，保護(hù)模塊Pl連接構(gòu)成，其特征在于，二極管D1，二極管D2，超級(jí)電容模塊Cl，開關(guān)模塊SI，開關(guān)控制模塊SCl，電容C2，保護(hù)模塊Pl以下述網(wǎng)絡(luò)關(guān)系連接: 二極管Dl和二極管D2的正極端相連，二極管D2的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，超級(jí)電容模組Cl正極與直流母線端子Bol相連，二極管Dl的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl正極相連，開關(guān)模塊SI 一端與二極管D2的負(fù)極和超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，開關(guān)模塊SI的另一端與直流母線負(fù)極Bo2相連,開關(guān)模塊SI控制端與開關(guān)控制模塊SCl控制輸出端相連，保護(hù)模塊Pl與超級(jí)電容模塊Cl并聯(lián)，電容C2與開關(guān)SI并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)機(jī)能量回收器，其特征是二極管Dl和二極管D2的正極端相連，二極管D2的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，二極管Dl的負(fù)極與超級(jí)電容模組Cl正極相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)機(jī)能量回收器，其特征是開關(guān)模塊SI輸入端與二極管D2的負(fù)極和超級(jí)電容模組Cl負(fù)極相連，開關(guān)模塊SI的輸出與直流母線負(fù)極Bo2相連，開關(guān)模塊SI控制輸入端與開關(guān)控制模塊SCl控制輸出端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)機(jī)能量回收器，其特征是保護(hù)模塊Pl與超級(jí)電容模塊Cl并聯(lián)。
【文檔編號(hào)】H02P3/18GK203788199SQ201320557579
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】于鵬 申請(qǐng)人:于鵬