CN212784792U - 电气驱动器 - Google Patents

电气驱动器 Download PDF

Info

Publication number
CN212784792U
CN212784792U CN202020150425.1U CN202020150425U CN212784792U CN 212784792 U CN212784792 U CN 212784792U CN 202020150425 U CN202020150425 U CN 202020150425U CN 212784792 U CN212784792 U CN 212784792U
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric
electrical energy
electrical
source
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202020150425.1U
Other languages
English (en)
Inventor
T.布尔特尔
H.荣格曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SSB Wind Systems GmbH and Co KG filed Critical SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Application granted granted Critical
Publication of CN212784792U publication Critical patent/CN212784792U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/865Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters with pulse width modulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00Details of circuit arrangements for charging or discharging batteries or supplying loads from batteries
    • H02J2207/20Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种电气驱动器,其具有:至少一个电动机(5),所述电动机具有一个或多个电气线圈(2,3,4);能够充电的电能存储器(11);控制单元(22);借助所述控制单元(22)能够操作的电气开关(27);平滑扼流圈,其中,所述平滑扼流圈、所述电气开关和所述电能存储器(11)串联连接,以形成串联电路;并且所述电气驱动器具有:连接到所述串联电路的电能源(6),借助所述电能源,能够对所述串联电路施加脉动的充电电压(U3),使得在所述电气开关的闭合状态下,能够借助所述电能源对所述电能存储器(11)进行充电,其中,所述平滑扼流圈由所述电动机的电气线圈或者电气线圈中的至少一个(2,3)形成。

Description

电气驱动器
技术领域
本实用新型涉及一种电气驱动器,其具有:一个或至少一个电动机,电动机具有一个或多个电气线圈;可充电的电能存储器;控制单元;可借助控制单元操作的电气开关;平滑扼流圈,其中,平滑扼流圈、电气开关和电能存储器串联连接,以形成串联电路,并且电气驱动器具有:连接到该串联电路的电能源,借助该电能源,可以对该串联电路施加脉动的充电电压,使得在电气开关的闭合状态下,可以借助电能源对电能存储器充电。
背景技术
许多工业系统包括:电动机;可由电源供应电能的电能源,借助该电能源,可以向电动机供应电力;以及电能存储器,在电源发生故障的情况下,可以借助该电能存储器向电能源供应电能。
其它系统,例如电动车辆,包括相同的部件,然而其中,仅借助电能存储器向电能源供应电能。
电能源一般包括用于产生脉动电压的受控晶体管,脉动电压的脉冲具有基本上恒定的电压和经过调制的持续时间。由于在每个脉冲开始和结束时电压快速上升和下降,因此脉动电压包括宽的频率范围。向平滑扼流圈馈送脉冲,以消除较高的频率,并且产生平滑的电机信号,借助该电机信号,电动机可以高效地运行。
在许多应用中,选择脉动电压的频率,使得电动机本身的电气线圈可以用作平滑扼流圈。
可以借助充电设备对电能存储器、例如电池(蓄电池)或者电容器充电。充电设备包括:电能源,借助该电能源,可以产生脉动电压;以及平滑扼流圈,可以向平滑扼流圈馈送脉冲,以产生平滑的充电信号,借助该充电信号,可以对电能存储器充电。
在许多应用中,例如在风力发电设备的变桨系统(Pitch-System)中,电能存储器的充电阶段的持续时间明显比放电阶段的持续时间更长。特别是,充电信号的功率的数量级仅仅是电机信号的功率的一小部分,并且充电设备的平滑扼流圈的电感仅仅是电能源的平滑扼流圈的电感的一小部分。为了减少充电阶段的持续时间,虽然可以对充电设备进行修改,使得可以实现更大的充电电流,但是这种解决方案通常伴随着制造成本的显著增加和/或所需的安装空间的增大。特别是,在许多电气驱动器中已经集成了充电设备。
在许多应用中,在电动机处于停止状态时,对电能存储器进行充电。例如,当车辆停车并且电动机不旋转时,对电动车辆的电能存储器充电。在另一个示例中,在转子叶片旋转到标记位置(Fahnenstellung),以使风力发电设备紧急停机或者受控停机之后,对风力发电设备中的电气变桨系统的电能存储器进行充电。
实用新型内容
从此出发,本实用新型要解决的技术问题是,能够更快速地、特别是以尽可能小的开销,对电能存储器进行充电。
上述技术问题通过根据本实用新型的电气驱动器来解决。在下面的描述中给出本实用新型的优选扩展方案。
开头提到的电气驱动器具有:一个或至少一个电动机,电动机具有一个或多个电气线圈;可充电的电能存储器;控制单元;可借助控制单元操作的电气开关;平滑扼流圈,其中,平滑扼流圈、电气开关和电能存储器串联连接,以形成串联电路;并且开头提到的电气驱动器具有:连接到该串联电路的电能源,借助该电能源,可以对该串联电路施加脉动的充电电压,使得在电气开关的闭合状态下,可以借助该电能源对电能存储器进行充电。根据本实用新型,特别是通过以下方式来对开头提到的电气驱动器进行扩展,即,平滑扼流圈由电动机的电气线圈或者电气线圈中的至少一个形成。
电动机的电气线圈通常设计为用于比充电装置的平滑扼流圈更大的电流。由此,特别是在适当地设计电能源的情况下,可以以更大的电流对电能存储器进行充电,由此更快地对电能存储器进行充电。
优选地,可以借助电能源来产生脉动的充电电压。优选地,可以借助所述控制单元或者借助另外的控制单元对电能源进行控制。有利地,脉动的充电电压的脉冲具有恒定或者基本上恒定的电压。优选地,脉动的充电电压的脉冲具有相同或者基本相同的电压。例如,脉动的充电电压的脉冲是矩形脉冲。脉动的充电电压例如是脉冲持续时间调制信号。优选地,例如借助所述控制单元或者另外的控制单元,将或者可以将脉动的充电电压的优选频率和/或占空比,匹配于平滑扼流圈和/或其电气特性、例如电感和/或欧姆电阻和/或最大负载能力。借助平滑扼流圈,优选对或者可以对充电电流或者由电能源馈送或者可以馈送给能量存储器的充电电流进行平滑。
优选对电动机分配静止状态,在静止状态下,电动机和/或其转子特别是处于停止状态和/或不旋转。优选对电动机分配运行状态,在运行状态下,电动机和/或其转子特别是旋转和/或不处于停止状态。优选地,在电动机的所述静止状态或者静止状态下,借助电能源,可以对或者对电能存储器进行充电。
电动机优选是例如单相或者多相的交流电动机。电动机优选是旋转磁场电动机。例如,电动机是异步电动机。有利地,电动机具有三个电气线圈,其优选以星形电路或者三角电路连接在一起。电动机的电气线圈或者每个电气线圈特别是由电动机的一个或者相应的一个定子绕组形成。例如,平滑扼流圈由电动机的电气线圈中的一个或多个形成。
优选地,在电动机的所述运行状态或者运行状态下,借助控制单元,将或者可以将电气开关置于断开状态。优选地,在电动机的所述静止状态或者静止状态下,借助控制单元,将或者可以将电气开关置于闭合状态。有利地,借助控制单元,可以控制或者操作电气开关,使得在电动机的所述静止状态或者静止状态下,电气开关采取其闭合状态,而在电动机的所述运行状态或者运行状态下,电气开关采取其断开状态。由此,特别是可以确保电动机运行和充电运行不相互影响。
根据一个扩展方案,电气开关是继电器或者接触器或者电子开关、例如半导体开关。电子开关或者半导体开关例如提供速度快的优点。继电器或者接触器例如提供电气隔离的优点。优选地,可以借助控制单元对电气开关的开关状态进行询问和/或监视和/或验证。如果电气开关构造为继电器或者接触器,则为此,电气开关例如具有至少一个辅助触点,该辅助触点特别是与控制单元连接。
根据一个设计方案,设置连接到电能存储器的充电装置,借助该充电装置,例如优选可以以直流电流持续地和/或替换地和/或附加地和/或并行地对电能存储器进行充电。例如,借助该充电装置,优选在电气开关的断开状态下和/或在电动机的运行状态下,特别是可以交替地对电能存储器进行充电。优选地,借助该充电装置,优选在电气开关的闭合状态下和/或在电动机的静止状态下,特别是可以附加地和/或并行地对电能存储器进行充电。由此,例如可以在电动机的运行状态下,借助该充电装置对电能存储器进行充电。此外,例如可以在电动机的静止状态下,不仅借助该充电装置,而且借助电能源,对电能存储器进行充电。特别是,由此可以缩短或者进一步缩短充电时间。该充电装置优选包括:另外的平滑扼流圈,该另外的平滑扼流圈与电能存储器串联连接,以形成另外的串联电路;以及连接到该另外的串联电路的另外的电能源,借助该另外的电能源,可以对该另外的串联电路施加另外的脉动的充电电压。
根据一个扩展方案,电动机和/或电动机的一个或多个电气线圈连接到电能源。优选地,特别是在电气开关的所述断开状态或者断开状态下,电动机可以借助电能源,有利地利用交流电流和/或利用交流电压特别是以电气方式运行。优选地,特别是在电气开关的所述断开状态或者断开状态下,可以借助电能源,向电动机供应电能和/或交流电流和/或交流电压。优选地,电能源特别是由此形成电动机驱动器或者电动机驱动器电路。这特别是与如下优点相关联,即,电动机驱动器电路的功率电子器件也可以用于对电能存储器进行充电。
根据一个设计方案,将或者可以将电能源优选永久地或者暂时地连接到电源。特别是,借助电源,可以向电能源供应电能和/或直流电压和/或直流电流。例如,如果电气驱动器是固定的机器、装置或者设备的一部分,则永久连接是有意义的。例如,电气驱动器形成风力发电设备的叶片角度调节驱动器,其例如也称为变桨驱动器(Pitch-Antrieb)。在这种情况下,电气驱动器特别是连接在风力发电设备的转子叶片与风力发电设备的转子轮毂之间,从而借助电气驱动器,转子叶片优选围绕其纵轴,可以相对于转子轮毂旋转。例如,如果电气驱动器是移动的机器、装置或者设备的一部分,则暂时连接是有意义。例如,电气驱动器形成电动车辆的车辆驱动器或者车辆驱动器的一部分或至少一部分。
优选地,将或者可以将充电装置,特别是与电能源一起,优选永久地或者暂时地连接到所述电源或者电源,借助电源,可以向充电装置供应电能和/或直流电压和直流电流。
根据一个扩展方案,例如在电气开关的所述断开状态或者断开状态下,将或者可以将电能源连接到电能存储器。特别是,优选在电源发生故障或者脱离或者去激活时或者永久地,可以借助电能存储器向电能源供应电能和/或直流电流和/或直流电压。
电能存储器例如形成替代电源,特别是用于电气驱动器的替代电源。在这种情况下,例如在电源发生故障时,可以借助电能存储器向电能源供应电能。替换地,电能存储器例如形成主电源,特别是用于电气驱动器的主电源。在这种情况下,例如在电源脱离或者去激活时或者永久地,可以借助电能存储器向电能源供应电能。优选地,在这种情况下,电源例如仅用于对电能存储器进行充电,并且在该充电之后,电源特别是从电能源脱离。
根据一个设计方案,借助电能源,可以对电能源的一个或者不同的输出端施加一个或多个脉动的电动机电压。优选地,将或者可以将所述串联电路连接到电能源的输出端或者输出端中的一个输出端,特别是将其称为充电输出端。例如,如果电能源形成电动机驱动器或者电动机驱动器电路,则这是有意义的。特别是,可以借助电能源来产生一个或多个脉动的电动机电压。优选地,电动机的一个或多个电气线圈连接到电能源的一个或多个输出端。特别是,可以将脉动的充电电压施加到电能源的输出端或者充电输出端。
优选地,借助电能源,可以选择性地将脉动的充电电压施加到输出端或者充电输出端,或者将一个或多个脉动的电动机电压施加到一个或多个输出端。优选地,借助电能源,可以选择性地产生脉动的充电电压或者一个或多个脉动的电动机电压。有利地,可以借助控制单元或者借助另外的控制单元对电能源进行控制,使得借助电能源,可以选择性地将脉动的充电电压施加到输出端或者充电输出端,或者可以将一个或多个脉动的电动机电压施加到一个或多个输出端。特别是,可以借助控制单元或者借助另外的控制单元对电能源进行控制,使得借助电能源,可以选择性地产生脉动的充电电压,或者产生一个或多个脉动的电动机电压。
优选地,在电动机的所述静止状态或者静止状态下,借助电能源,可以产生脉动的充电电压,和/或将脉动的充电电压施加到输出端或者充电输出端。优选地,在电动机的所述运行状态或者运行状态下,借助电能源,可以产生一个或多个脉动的电动机电压,和/或将一个或多个脉动的电动机电压施加到一个或多个输出端。特别是,可以借助控制单元或者借助另外的控制单元对电能源进行控制,使得在电动机的所述静止状态或者静止状态下,借助电能源,可以产生脉动的充电电压,和/或将脉动的充电电压施加到输出端或者充电输出端。优选地,可以借助控制单元或者借助另外的控制单元对电能源进行控制,使得在电动机的所述运行状态或者运行状态下,借助电能源,可以产生一个或多个脉动的电动机电压,和/或将一个或多个脉动的电动机电压施加到一个或多个输出端。有利地,可以借助控制单元或者借助另外的控制单元对电能源进行控制,使得在电动机的所述静止状态或者静止状态下,不能或者不借助电能源对电能源的不形成充电输出端的每个输出端施加电压。
根据一个扩展方案,电能源在每个输出端,具有由串联连接的两个晶体管或者晶闸管构成的分支,相应的输出端连接到晶体管或者晶闸管的连接节点,其中,分支特别是彼此并联连接。优选地,将或者可以将一个或多个分支连接到电能存储器。优选地,将或者可以将一个或多个分支连接到电源。每个分支的晶体管或者晶闸管有利地以如下方式串联连接,即,它们的集电极-发射极路径或者阳极-阴极路径串联连接。优选地,可以借助所述控制单元或者借助所述另外的控制单元或另外的控制单元,特别是通过晶体管或者晶闸管的基极或者栅极连接端,来对晶体管或者晶闸管进行控制。晶体管优选是具有绝缘栅电极的双极晶体管(IGBT)。
根据一个设计方案,设置附加的电能源,电动机和/或电动机的一个或多个电气线圈连接到该附加的电能源。优选地,特别是在电气开关的所述断开状态或者断开状态下,借助该附加的电能源,电动机可以有利地利用交流电流和/或利用交流电压,特别是以电气方式运行。优选地,特别是在电气开关的所述断开状态或者断开状态下,借助该附加的电能源,可以向电动机供应电能和/或交流电流和/或交流电压。因此,该附加的电能源有利地形成电动机驱动器或者电动机驱动器电路。在这种情况下,所述电能源特别是不形成电动机驱动器或者电动机驱动器电路。优选地,在这种情况下,所述电能源被设置为仅用于对电能存储器进行充电。优选地,将或者可以将该附加的电能源连接到电源。特别是,借助电源,可以向该附加的电能源供应电能和/或直流电压和/或直流电流。优选地,可以借助控制单元或者借助附加的控制单元对该附加的电能源进行控制。
根据一个扩展方案,例如在电气开关的所述断开状态或者断开状态下,将或者可以将该附加的电能源连接到电能存储器。特别是,优选在电源发生故障或者脱离或者去激活时或者永久地,可以借助电能存储器,向该附加的电能源供应电能和/或直流电流和/或直流电压。
根据一个设计方案,借助该附加的电能源,可以对该附加的电能源的一个或者不同的输出端,施加一个或多个脉动的电动机电压。例如,将或者可以将所述串联电路连接到该附加的电能源的输出端或者输出端中的一个。特别是,可以借助该附加的电能源来产生一个或多个脉动的电动机电压。优选地,将电动机的一个或多个电气线圈连接到该附加的电能源的一个或多个输出端。优选地,可以将脉动的充电电压施加到该附加的电能源的输出端或者如下输出端,即,将或者可以将所述串联电路连接到该输出端。例如,将或者可以将所述电能源连接到该附加的电能源的输出端或者如下输出端,即,将或者可以将所述串联电路连接到该输出端。有利地,可以借助控制单元或者借助附加的控制单元对该附加的电能源进行控制,使得在电动机的所述静止状态或者静止状态下,不能或者不借助该附加的电能源产生电压,和/或不能或者不对该附加的电能源的一个或多个输出端施加电压。
特别是,脉动的充电电压是脉动的直流电压。优选地,特别是所述电能源和/或所述附加的电能源的脉动的电机电压或者一个或多个脉动的电机电压中的每一个是脉动的交流电压。
优选地,电能源和/或其分支和/或电能存储器和/或充电装置和/或附加的电能源,特别是在输入侧,优选经由中间电路,连接到所述电源或者电源和/或连接到所述电源或者电源的输出端。有利地,借助电源,可以产生和/或提供直流电压。特别是,借助电源,可以对中间电路施加所述直流电压或者直流电压。优选地,借助电源,优选可以经由所述中间电路或者中间电路,对电能源和/或其分支和/或电能存储器和/或充电装置和/或附加的电能源,施加所述直流电压或者直流电压。中间电路优选是直流电压中间电路。例如,也可以将电源或者每个电源称为电源单元。
优选地,电源,特别是在输入侧,连接到或者可以连接到一次电源。优选地,可以借助一次电源向电源供应电能。有利地,借助一次电源,可以提供例如单相或者多相的交流电压,和/或特别是在输入侧,可以对电源施加例如单相或者多相的交流电压。一次电源例如由交流电源、例如由一般的供电网络形成。优选地,电源包括一个或至少一个或多个整流器,借助该一个或多个整流器,特别是可以将一次电源的交流电压,转换或者变换为电源的所述直流电压或者直流电压。例如由于一次电源从电源脱离,而发生电源的去激活。此外,电源发生故障例如是一次电源发生故障的结果。
电能存储器特别是提供直流电压。优选地,电能存储器包括一个或多个蓄电池(电池)和/或一个或多个电容器。
优选地,可以向控制单元和/或另外的控制单元和/或附加的控制单元馈送上级控制信号,由于该上级控制信号,例如可以借助控制单元和/或另外的控制单元和/或附加的控制单元,特别是通过电能源或者附加的电能源,将电动机置于所述运行状态或者运行状态和/或所述静止状态或者静止状态。优选地,可以借助上级控制设备,对控制单元和/或另外的控制单元和/或附加的控制单元进行控制。特别是,控制单元和/或另外的控制单元和/或附加的控制单元与上级控制设备连接。优选地,可以借助上级控制设备产生所述上级控制信号或者上级控制信号。有利地,可以借助上级控制设备,向控制单元和/或另外的控制单元和/或附加的控制单元,馈送所述上级控制信号或者上级控制信号,由于上级控制信号,例如可以借助控制单元和/或另外的控制单元和/或附加的控制单元,特别是通过电能源或者附加的电能源,将电动机置于所述运行状态或者运行状态和/或所述静止状态或者静止状态。控制单元例如是或者形成或者包括另外的控制单元和/或附加的控制单元。
在对所述根据本实用新型的电气驱动器或者根据本实用新型的电气驱动器的所述电能存储器或者电能存储器进行充电时,将电动机从所述运行状态或者运行状态置于所述静止状态或者静止状态,在运行状态下,电气开关断开;在静止状态下,优选借助控制单元使电气开关闭合,并且特别是借助电能源,对所述串联电路施加所述脉动的充电电压或者脉动的充电电压,使得优选借助电能源,通过平滑扼流圈对电能存储器进行充电,平滑扼流圈特别是由电动机的电气线圈或者至少一个电气线圈或者电气线圈中的至少一个形成。
优选地,在电气开关的闭合状态下,附加地借助充电装置对电能存储器进行充电。
优选地,在运行状态下,电动机借助电能源,有利地利用交流电流和/或利用交流电压,特别是以电气方式运行。
根据一个替换方案,例如在运行状态下,电动机借助附加的电能源,有利地利用交流电流和/或利用交流电压,特别是以电气方式运行。
优选地,在电动机的运行状态下,借助充电装置对电能存储器进行充电。
优选地,在电动机的静止状态下,不对电能源的不形成充电输出端的各个输出端施加电压。
优选地,在电动机的静止状态下,不对附加的电能源的各个输出端施加电压。
有利地,特别是借助控制单元,对电气开关的开关状态进行询问和/或监视和/或验证。
附图说明
下面,参照附图,根据优选实施方式描述本实用新型。在附图中:
图1示出了根据第一实施方式的电气驱动器的电路图,以及
图2示出了根据第二实施方式的电气驱动器的电路图。
具体实施方式
从图1中可以看到根据第一实施方式的电气驱动器1的电路图,电气驱动器1具有:具有三个电气线圈2、3和4的电动机5;具有三个输出端7、8和9的电能源6,电气线圈2、3和4连接到输出端7、8和9,其中,电能源6在输入侧连接到直流电压中间电路10;可充电的电能存储器11,可充电的电能存储器11经由二极管12连接到直流电压中间电路10;连接到电能存储器11的充电装置13,借助充电装置13,可以对电能存储器11进行充电,其中,充电装置13特别是在输入侧连接到直流电压中间电路10;以及电源14,电源14在输出侧连接到直流电压中间电路10,借助电源14,可以将或者将直流电压U1施加到直流电压中间电路10。电源14具有整流器15,并且在输入侧连接到一次电源16,借助一次电源16,向或者可以向电源14供应交流电压,借助整流器15该交流电压转换为直流电压U1。根据第一实施方式,电气线圈2、3和4优选连接为星形电路。
直流电压中间电路10包括两个极17和18,其中,根据第一实施方式,极17优选形成正极,而极18优选形成负极。此外,在直流电压中间电路10的极17和18之间连接有中间电路电容器C。
电能存储器11提供直流电压U2。在此,连接二极管12,使得当电能存储器11的直流电压U2大于电源14的输出电压U1时,电能存储器11将其直流电压U2施加到直流电压中间电路10。另一方面,当电能存储器11的电压U2小于电源14的输出电压U1时,二极管12阻止将电源14的输出电压U1施加到电能存储器11。根据第一实施方式,电能存储器11的正极+直接与直流电压中间电路10的正极17连接。此外,电能存储器11的负极-经由二极管12与直流电压中间电路10的负极18连接。在此,二极管12的阳极连接到直流电压中间电路10的负极18,并且二极管12的阴极连接到电能存储器11的负极-。
电能源6形成电动机驱动器电路,并且在每个输出端7、8、9处,包括由串联连接的两个晶体管19和20构成的分支,相应的输出端连接到晶体管19和20的连接节点21,其中,分支Z1、Z2和Z3彼此并联连接,并且连接到直流电压中间电路10。
电气驱动器1还包括控制单元22,借助控制单元22,可以通过晶体管的基极或者栅极连接端,对晶体管19和20进行控制。由此,可以利用电能源6产生多个脉动的电动机电压,可以对输出端7、8和9、由此对电动机5的电气线圈2、3和4施加这些脉动的电动机电压。
充电装置13包括晶体管23和平滑扼流圈24,其中,晶体管23连接到直流电压中间电路10的一个极18。在此,可以借助控制单元22,通过晶体管的基极或者栅极连接端,对晶体管23进行控制,并且晶体管23与直流电压中间电路10的另一个极17一起,形成另外的电能源,借助该另外的电能源,可以产生脉动的直流电压,并且可以将其施加到由平滑扼流圈24和电能存储器11形成的串联电路上。由此,可以借助充电装置13对电能存储器11进行充电。根据第一实施方式,晶体管23优选连接到直流电压中间电路10的负极18。充电装置13还包括与控制单元22连接的电流测量设备25,借助电流测量设备25,可以对由充电装置13馈送给电能存储器11的充电电流进行测量。由此,可以借助控制单元22对由充电装置13馈送给电能存储器11的充电电流进行控制。
电气驱动器1还包括与控制单元22连接的电流测量设备26,借助电流测量设备26,可以对由电能源6馈送给电气线圈2、3和5的电流或者电流中的至少两个进行测量。根据第一实施方式,优选地可以对流过连接端7和8的电流进行测量。
电气驱动器1还包括借助控制单元22可操作的电气开关27,电气开关27一方面连接到一个电气线圈3,另一方面连接到电能存储器11的一个极。根据第一实施方式,开关27优选连接到电气线圈3。此外,根据第一实施方式,开关27优选连接到电能存储器11的负极-。由此,电能存储器11、开关27以及两个电气线圈3和4串联连接,以形成串联电路,其中,该串联电路连接到电能源6的一个输出端8。根据第一实施方式,该串联电路优选连接到电能源6的输出端8。特别是,输出端7、8和9中的每一个具有两个连接端,其中,直流电压中间电路10的一个极17形成输出端7、8和9的共同的连接端。根据第一实施方式,优选直流电压中间电路10的正极17形成输出端7、8和9的共同的连接端。开关27例如构造为继电器或者接触器或者电子开关。优选地,可以借助控制单元22对开关的开关状态进行询问和/或监视和/或验证。
在电动机5的运行状态下,借助控制单元22,开关27断开,或者将开关27断开。此外,借助控制单元22对每个分支Z1、Z2、Z3的晶体管19和20进行控制,使得在输出端7、8和9上施加脉动的电动机电压,从而借助电能源6运行电动机5。在此,特别是不需要输出端7、8和9的共同的连接端,因为根据第一实施方式,在电动机5的运行状态下,优选将电动机的线电压(verketteten Motorspannungen)施加到电气线圈2、3和4上。
在电动机5的静止状态下,借助控制单元22,开关27闭合,或者使开关27闭合。此外,借助控制单元22,对分支Z2的连接到输出端8的晶体管19进行控制,使得在输出端8上施加脉动的充电电压U3,从而借助电能源6对电能存储器11进行充电。在此,电气线圈2和3共同形成平滑扼流圈,借助平滑扼流圈,特别是对由电能源6馈送给电能存储器11的充电电流进行平滑。借助控制单元22,特别是使电能源6的其它晶体管切换到它们的截止状态。由此,在电动机5的静止状态下,可以借助电能源6,单独或者与充电装置11一起,对电能存储器11进行充电。在此,可以借助控制单元22,对由电能源6馈送给电能存储器11的充电电流进行控制。
根据第一实施方式的一个替换方案,电气线圈2、3和4例如以三角电路的形式连接在一起。
从图2中可以看到根据第二实施方式的电气驱动器1的电路图,其中,与第一实施方式相同或者相似的特征,用与在第一实施方式中相同的附图标记表示。与第一实施方式不同,更详细地示出了电气开关27的设计方案,电气开关27在此由晶体管形成,可以借助控制单元22,经由晶体管的基极或者栅极连接端,对晶体管进行控制或者操作。此外,开关27穿过电能源6连接到线圈3,这单纯在电路技术上特别是与第一实施方式没有区别,但是出于结构上的考虑可能是有利的。除了这些区别之外,第二实施方式与第一实施方式一致,因此关于对第二实施方式的进一步描述,参考对第一实施方式的描述。
附图标记列表
1 电气驱动器
2 电动机的电气线圈
3 电动机的电气线圈
4 电动机的电气线圈
5 电动机
6 电能源/电动机驱动电路
7 电能源的输出端
8 电能源的输出端
9 电能源的输出端
10 直流电压中间电路
11 电能存储器
12 二极管
13 充电装置
14 电源
15 电源的整流器
16 一次电源
17 中间电路的极
18 中间电路的极
19 电能源的晶体管
20 电能源的晶体管
21 电能源的两个晶体管的连接节点
22 控制单元
23 充电装置的晶体管
24 充电装置的平滑扼流圈
25 充电装置的电流测量设备
26 电流测量设备
27 电气开关
C 中间电路电容器
U1 电源的输出电压
U2 电能存储器的电压
U3 充电电压
Z1 电能源的分支
Z2 电能源的分支
Z3 电能源的分支

Claims (11)

1.一种电气驱动器,其具有:至少一个电动机(5),所述电动机具有一个或多个电气线圈(2,3,4);能够充电的电能存储器(11);控制单元(22);借助所述控制单元(22)能够操作的电气开关(27);平滑扼流圈,其中,所述平滑扼流圈、所述电气开关(27)和所述电能存储器(11)串联连接,以形成串联电路;并且所述电气驱动器具有:连接到所述串联电路的电能源(6),借助所述电能源,能够对所述串联电路施加脉动的充电电压(U3),使得在所述电气开关(27)的闭合状态下,能够借助所述电能源(6)对所述电能存储器(11)进行充电,其特征在于,所述平滑扼流圈由所述电动机(5)的电气线圈(2,3)或者电气线圈(2,3)中的至少一个形成。
2.根据权利要求1所述的电气驱动器,其特征在于,在所述电动机(5)的运行状态下,能够借助所述控制单元(22)将所述电气开关(27)置于断开状态,并且在所述电动机(5)的静止状态下,能够将所述电气开关(27)置于闭合状态。
3.根据权利要求1所述的电气驱动器,其特征在于,所述电气开关(27)是继电器、接触器或者电子开关。
4.根据权利要求1所述的电气驱动器,其特征在于连接到所述电能存储器(11)的充电装置(13),借助所述充电装置,能够附加地对所述电能存储器(11)进行充电。
5.根据权利要求2所述的电气驱动器,其特征在于,所述电动机(5)连接到所述电能源(6),在所述电气开关(27)的所述断开状态或者断开状态下,所述电动机(5)能够借助所述电能源运行。
6.根据权利要求1所述的电气驱动器,其特征在于,所述电能源(6)连接到或者能够连接到电源(14),能够借助所述电源向所述电能源(6)供应电能。
7.根据权利要求1所述的电气驱动器,其特征在于,所述电能源(6)连接到所述电能存储器(11),能够借助所述电能存储器(11)向所述电能源(6)供应电能。
8.根据权利要求1所述的电气驱动器,其特征在于,借助所述电能源(6),能够对所述电能源(6)的不同的输出端(7,8,9),施加多个脉动的电动机电压,所述电动机(5)的电气线圈(2,3,4)连接到所述输出端,其中,所述串联电路连接到所述输出端中的一个(8)。
9.根据权利要求8所述的电气驱动器,其特征在于,所述脉动的电动机电压中的每一个是脉动的交流电压。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电气驱动器,其特征在于,所述电动机(5)是交流电动机。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的电气驱动器,其特征在于,所述脉动的充电电压(U3)是脉动的直流电压。
CN202020150425.1U 2019-03-01 2020-02-03 电气驱动器 Active CN212784792U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019105310.2 2019-03-01
DE102019105310.2A DE102019105310B4 (de) 2019-03-01 2019-03-01 Elektrischer Antrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN212784792U true CN212784792U (zh) 2021-03-23

Family

ID=69844779

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202020150425.1U Active CN212784792U (zh) 2019-03-01 2020-02-03 电气驱动器
CN202010078503.6A Pending CN111641235A (zh) 2019-03-01 2020-02-03 电气驱动器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010078503.6A Pending CN111641235A (zh) 2019-03-01 2020-02-03 电气驱动器

Country Status (3)

Country Link
CN (2) CN212784792U (zh)
DE (1) DE102019105310B4 (zh)
WO (1) WO2020178181A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111641235A (zh) * 2019-03-01 2020-09-08 日本电产Ssb风系统有限公司 电气驱动器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI849849B (zh) * 2023-04-17 2024-07-21 威剛科技股份有限公司 車載充電裝置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010039886B4 (de) * 2010-08-27 2013-02-07 Siemens Aktiengesellschaft Antriebssystem für ein batteriebetriebenes Fahrzeug
DE102015110715A1 (de) * 2015-07-02 2017-01-05 Ssb Wind Systems Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Steuern einer Rotorblattverstelleinrichtung
US10507716B2 (en) * 2016-04-25 2019-12-17 General Electric Company Integrated charger for vehicles and method of making same
DE102017206497B4 (de) * 2017-04-18 2022-02-03 Audi Ag Ladevorrichtung und Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs, sowie Kraftfahrzeug
EP3487029B1 (en) * 2017-11-15 2020-09-09 Danfoss Mobile Electrification Oy A power converter, an electric power system, and a method for controlling an electric power system
DE102019105310B4 (de) * 2019-03-01 2021-01-07 Nidec Ssb Wind Systems Gmbh Elektrischer Antrieb

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111641235A (zh) * 2019-03-01 2020-09-08 日本电产Ssb风系统有限公司 电气驱动器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020178181A1 (de) 2020-09-10
CN111641235A (zh) 2020-09-08
DE102019105310A1 (de) 2020-09-03
DE102019105310B4 (de) 2021-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11791649B2 (en) Charging system and electric vehicle
RU2738965C1 (ru) Устройство электропитания
CA3038375C (en) Systems and methods for an on-board fast charger
EP2814161B1 (en) Power stage precharging and dynamic braking apparatus for multilevel inverter
US10476401B2 (en) Device for converting voltage, traction network and method for charging a battery
JP7211771B2 (ja) 電力変換装置、電力系統、および電力系統を制御する方法
KR102412845B1 (ko) 특히 차량용의 구동 시스템 및 구동 시스템의 가열 방법
US9774215B2 (en) Power conversion apparatus
CN107078663A (zh) 具有混合电池组和在输入侧与电池组连接的npc逆变器的电池组系统和用于运行在输入侧与混合电池组连接的npc逆变器的方法
JP2017225280A (ja) 電力変換システム
RU175680U1 (ru) Тяговый преобразователь напряжения с интегрированным зарядным устройством
US9793850B2 (en) Systems for charging an energy store, and method for operating the charging systems
US20190381909A1 (en) Charging-Switching Arrangement for a Vehicle and Method for a Charging-Switching Arrangement
TWI680630B (zh) 用於逆變器的控制裝置
JP2020005389A (ja) 電源システム
EP4108507A1 (en) System for charging vehicle battery using motor driving system
CN212784792U (zh) 电气驱动器
KR102202513B1 (ko) 전기 회로의 적어도 하나의 커패시터를 방전하기 위한 방법
JP2019531043A (ja) 変換デバイス、関連する制御方法および関連する車両
EP2937969B1 (en) Power supply apparatus
US20170326997A1 (en) Method for recharging energy accumulation means fitted to an electric or hybrid vehicle
CN204392134U (zh) 一种新型的电气系统
US20160006080A1 (en) Device for providing an electrical voltage as well as drive arrangement and method
Nikouie et al. Operation under fault conditions of the stacked polyphase bridges converter
Shah et al. A Multi-Level Converter for SRM Drive Based EV Applications with Auxiliary Load Driving Capability

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant