[發明專利]電機驅動系統

無效

• 申請號: 201210549895.5
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103208954A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 山中隆廣;山本敏久
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;H02P27/06;H02M1/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

技術領域

本發明涉及一種電機驅動系統，其通過轉換直流（DC）電源的電力來驅動電機。

背景技術

傳統的電機驅動系統包括由多個開關元件形成的驅動電路。例如，驅動電路包括逆變器，其將DC電力轉換成三相交流（AC）電力以驅動三相AC電機。JP?2003-81099A公開了一種配置，其中兩個斷路器繼電器設置在連接三相逆變器的輸出端子和電機的三個電源線中的兩個電源線中。當在開關元件中出現短路故障時，斷路器繼電器斷開逆變器和電機之間的連接。

根據傳統的電機驅動系統，當從負載側向電機的旋轉軸施加反向輸入轉矩時，電機作為發電機來操作并且生成感生電壓。在電機驅動電路的電源側未連接到諸如電池的電源時，感生電壓無處泄放。形成逆變器的開關元件接收感生電壓并且很可能故障。待使用的開關元件需要具有較高的規格，諸如較高的耐受電壓，以承受該感生電壓。

根據包括兩個斷路器繼電器的傳統系統，通過斷開電源線中的兩個繼電器以由此斷開逆變器和電機的電連接，可以保護開關元件免受電機生成的感生電壓的影響。然而，該配置需要三個或更多個繼電器，除了這兩個繼電器之外，這包括通常需要的電源側繼電器，并且該配置增加了組成部件的數目。電機驅動系統的物理尺寸變大并且在安裝在車輛中時引起更多困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電機驅動系統，其用于以簡單的配置保護開關元件免受感生電壓的影響，該感生電壓是在電機從DC電源斷開連接的狀態下施加反向輸入轉矩時由電機生成的。

根據一個方面，一種電機驅動系統包括DC電源、電機、第一驅動電路、第一開關裝置和單向導通元件。第一驅動電路包括多個開關元件并且連接到DC電源，以通過轉換DC電源的電力來驅動電機。第一開關裝置設置在DC電源和第一驅動電路之間，以電連接DC電源和第一驅動電路以及斷開DC電源和第一驅動電路的電連接。單向導通元件與第一開關裝置并聯連接，以允許電流在再生方向上從驅動電路的高電位側經由DC電源流向第一驅動電路的低電位側，并且中斷在與再生方向相反的反向方向上流動的電流。

附圖說明

通過下文參照附圖進行的描述，本發明的以上和其他目的、特征和優點將變得更加明顯。在附圖中：

圖1是根據第一實施例的電機驅動系統的示意性電路圖；

圖2是使用圖1中所示的電機驅動系統的電動轉向系統的示意性結構圖；

圖3是圖1中所示的電機驅動系統的詳細電路圖；

圖4是根據第二實施例的電機驅動系統的示意性電路圖；

圖5是根據第三實施例的電機驅動系統的示意性電路圖；

圖6是根據第四實施例的電機驅動系統的示意性電路圖；

圖7A和圖7B分別是根據第五實施例和第六實施例的電機驅動系統的部分電路圖；

圖8是根據第七實施例的電機驅動系統的示意性電路圖；

圖9是根據第八實施例的電機驅動系統的示意性電路圖；

圖10是根據第九實施例的電機驅動系統的示意性電路圖；以及

圖11A、圖11B、圖11C和圖11D是根據其他實施例的電機驅動系統的部分電路圖。

具體實施方式

將參照實施例描述電機驅動系統，其中電機驅動系統用在車輛的電動轉向系統中。

（第一實施例）

圖1至圖3中示出了根據第一實施例的電機驅動系統。

如圖2中所示，為車輛的轉向系統提供電動轉向系統1，車輛具有方向盤91和轉向軸92。動力轉向系統1向轉向軸92提供轉向輔助轉矩，使得由駕駛員通過方向盤91施加到轉向軸92的轉向轉矩是帶助力的。轉向軸92配備有檢測轉向轉矩的轉矩傳感器94。轉向軸92在其軸端處配備有小齒輪（pinion?gear）96。小齒輪96與齒條軸97嚙合。一對胎輪（tirewheel）98可旋轉地耦接到齒條軸97的兩端。轉向軸92的旋轉運動被轉換成齒條軸97的直線運動，使得這對胎輪98轉向了與齒條軸97的直線移動量對應的角度。

電動轉向系統1由轉向輔助電機45、減速齒輪89和電機驅動設備40形成。轉向輔助電機45生成轉向輔助轉矩。減速齒輪89通過降低旋轉速度將電機45的旋轉輸出傳遞到轉向軸92。電機驅動設備40被配置成驅動電機45。電機驅動設備40連接到被設置為DC電源的DC電池20。電機45是三相無刷電機。