[實(shí)用新型]電動機(jī)能量回收器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320557579.2
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN203788199U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 于鵬
• 主分類號: H02P3/18
• 分類號: H02P3/18;H02J7/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電動機(jī)能量回收器，尤其指采用新型能量回收控制器控制超級電容模組回收電動機(jī)再生電能的電動機(jī)能量回收器。?

背景技術(shù)

電動機(jī)能量回收技術(shù)已經(jīng)研究多年，目前電能回收技術(shù)主要有采用超級電容模組結(jié)合DC/DC轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)，或者采用超級電容模組與IGBT組合的結(jié)構(gòu)。?

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。?

超級電容模組通過雙向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，超級電容模組有效利用率低。?

通過超級電容模組與IGBT組合改變超級電容與直流母線連接關(guān)系的電路，IGBT驅(qū)動復(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

要解決的技術(shù)問題?

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)。?

技術(shù)方案?

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：?

一種電動機(jī)能量回收器，由二極管器件，超級電容模組，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D1，二極管D2，超級電容模塊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的正極端相連，二極管D2的負(fù)極與超級電容模組C1負(fù)極相連，超級電容模組C1正極與直流母線端子Bo1相連，二極管D1的負(fù)極與超級電容模組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控制輸入端與開關(guān)控制模塊SC1控制輸出端相連，保護(hù)模塊P1與超級電容模塊C1并聯(lián)，電容C2與開關(guān)S1并聯(lián)。?

二極管器件D1與二極管器件D2，其特征為器件單向?qū)ǎO管D1和二極管D2的正極端相連，二極管D2的負(fù)極與超級電容模組C1負(fù)極相連，二極管D1的負(fù)極與超級電容模組C1正極相連。二極管器件D1與二極管器件D2作用在于使電能單向流動，防止回收能量向電源側(cè)流動。?

開關(guān)模塊S1一端與二極管D2的負(fù)極和超級電容模組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，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電容模組C1充電。?

開關(guān)控制模塊SC1，其特征為至少有一個端子與開關(guān)器件控制端相連接。?

保護(hù)模塊P1，其特征為保護(hù)模塊P1與超級電容模塊C1并聯(lián)。?

該電動機(jī)能量回收器的工作原理如下：?

電動機(jī)能量回收器可以分為三個主要工作狀態(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。?

1.系統(tǒng)初始運(yùn)行的原理。?

當(dāng)電動機(jī)處于電動狀態(tài)時，超級電容模組C1內(nèi)沒有初始能量。開關(guān)管S1處于電動動作?狀態(tài)，直流母線電流由電源經(jīng)過二極管D1向負(fù)荷流動。?

2.能量回收運(yùn)行的原理。?

以圖1為例說明電動機(jī)能量回收器工作原理。當(dāng)超級電容模組C1內(nèi)無初始儲能的時候，直流電源經(jīng)過二極管D1向負(fù)載供電。當(dāng)電動機(jī)電動沖程結(jié)束，電動機(jī)進(jìn)入發(fā)電工作狀態(tài)，電動機(jī)發(fā)電向電容C2充電，隨著C2電壓升高，二極管D1、D2截止。開關(guān)控制電路SC1判斷開關(guān)管動作狀態(tài)，自動控制開關(guān)管S1進(jìn)入能量回收動作狀態(tài)，電流經(jīng)過超級電容模組C1與開關(guān)管S1回路流動，實(shí)現(xiàn)超級電容模組C1充能。?

3.再生能量利用的原理。?

超級電容模組C1進(jìn)行能量回收之后，其兩端存在電位差。二極管D1負(fù)極端電位高于正極電位，二極管D1處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)發(fā)電機(jī)再度進(jìn)入電動狀態(tài)。開關(guān)控制電路SC1自動控制開關(guān)管S1動作進(jìn)入能量再利用狀態(tài)。超級電容模組C1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，直流電源通過直流母線端子Bi1、Bi2與超級電容模組C1串聯(lián)與電容C2并聯(lián)向直流母線Bo1，Bo2側(cè)供電。超級電容模組C1與直流電源串聯(lián)放電。此時，超級電容模組C1儲存的再生能量得到釋放，回收的能量在此過程中得到再利用。當(dāng)超級電容模組C1放電結(jié)束，超級電容C1兩端電位降低，二極管D1打開，由直流電源經(jīng)過二極管D1向電動機(jī)側(cè)供電維持電動機(jī)電動運(yùn)行。?

有益效果?