[發明專利]一種用于電機驅動的雙電源供電及能量互饋系統

有效

• 申請號: 201410625298.5
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN105634370B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 吳躍飛
• 申請（專利權）人: 樂金電子研發中心（上海）有限公司
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02J9/06;H02J7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

本發明提供了一種用于電機驅動的雙電源供電及能量互饋系統，包括：雙電源切換電路，連接于雙電源與逆變器之間，用于對雙電源的供電模式、充電模式、互饋電模式或供電/互饋電模式進行運行模式的切換；逆變器，連接于雙電源切換電路與電機之間，用于將雙電源輸出的直流電轉換為交流電驅動電機或將電機回饋的交流電轉換為直流電為雙電源充電；控制電路，用于根據接收的控制指令和采集的電流電壓信息發送切換雙電源的運行模式及控制逆變器驅動電動機運行的控制命令；驅動電路，用于根據控制命令控制雙電源切換電路切換雙電源的運行模式以及控制逆變器驅動電機運行。本發明減少了獨立雙向DC/DC變換器，降低了系統成本及減少了系統的體積和重量。

技術領域

本發明涉及一種用于電機驅動的雙電源供電及能量互饋系統，屬于電力電子領域及電機驅動領域。

背景技術

電機在日常生活中應用十分廣泛，如電冰箱、洗衣機、電動車窗、混合動力車和電梯等都會用到電機。通常，在某些有特殊要求的應用領域，均配有雙電源系統。當第一電源虧電或發生故障時，第二電源可以啟動或短時供電以保證設備或應用能停運在人們需要的狀態。

例如，在混合動力汽車的ISG系統中，電機有兩種電源供電，并要求第一電源和第二電源能分別給電機供電，第一電源和第二電源之間能進行能量交換，且能吸收電機的再生能量回饋。

又如在中高級轎車中也配有雙電源系統，當第一電源虧電或發生故障時，第二電源可以啟動或短時驅動車輛，不至于讓車輛拋錨或陷于險境。此外，第一電源和第二電源通過電機可雙向充電。

在升降機領域，如電梯裝置通常會配置雙電源。當第一電源(市電)突然中斷，第二電源(電池)驅動電機使電梯轎廂到達最近樓層，并驅動門電機打開電梯門，安全疏散乘客。電梯下行或制動時，電機再生電能通過逆變器可向第二電源回饋能量。電梯待機時，第一電源通過電機可向第二電源充電。

而在安全裝置領域，如車輛或船舶門窗的安全開啟。當第一電源供電異常時，第二電源直接驅動門窗電機動作，以便乘客安全離開。此外，第一電源和第二電源可通過電機雙向充電。

在如上所述的雙電源供電的電機驅動系統中，常用的解決方案是在第一電源和第二電源之間增加獨立的雙向DC/DC變換器，該變換器由功率開關管和電抗器等構成，通過對第一電源或第二電源進行變換，然后再驅動電機運行。但是由于使用了獨立的功率開關器件和電感，導致系統成本較高及系統的體積和重量較大。

發明內容

本發明為解決現有的雙電源供電的電機驅動系統采用獨立的DC/DC變換器對第一電源或第二電源進行變換，導致系統成本較高及系統的體積和重量較大的問題，進而提出了一種用于電機驅動的雙電源供電及能量互饋系統，具體包括如下的技術方案：

一種用于電機驅動的雙電源供電及能量互饋系統，包括：

雙電源切換電路，連接于雙電源與逆變器之間，用于對所述雙電源的供電模式、充電模式、互饋電模式或供電/互饋電模式進行運行模式的切換；

逆變器，連接于所述雙電源切換電路與電機之間，用于將所述雙電源輸出的直流電轉換為交流電驅動所述電機或將所述電機回饋的交流電轉換為直流電為所述雙電源充電；

控制電路，用于根據接收的控制指令和采集的電流電壓信息發送切換所述雙電源的運行模式及控制所述逆變器驅動所述電動機運行的控制命令；

驅動電路，用于根據所述控制命令控制所述雙電源切換電路切換所述雙電源的運行模式以及控制所述逆變器驅動所述電機運行。

在本發明所述的用于電機驅動的雙電源供電及能量互饋系統中，所述雙電源包括由交流電源或直流電源構成的第一電源和由蓄電池或超級電容構成的第二電源。