一種電動機發電電路的制作方法

本發明屬于電動機電路領域。尤其涉及一種電動機發電電路。

背景技術：

電動機是一種能夠將電能轉換為機械能的一種裝置。因其良好的調速性能而在電力拖動中得到廣泛應用。隨著天然資源的不斷消耗，近年來人們的節能意識不斷加強，在各個領域中，人們都在研究如何充分利用能量，達到節能目的。

特別是在汽車領域，由于汽油、柴油發動機需要以不可再生的天然資源作為動力來源，不夠節能環保，因此近年來關于電動車的研究越來越多。

但是在現有的純電動車領域中，電動機的普遍存在以下缺陷：電動車在運行過程中無法回收電能或者回收的電能太少，而現有的動力電池的電能儲備又十分有限，導致電動車的續航里程十分短，無法連續完成長途任務，嚴重制約了人們的辦事效率以及電動車的發展。因此亟需開發出一種在能夠電動車運行過程中高回收率回收電能的電動機電路。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種電動機發電電路。本發明的電動機發電電路主要用于純電動車的電控系統，主要適用于各種繞組的永磁電動機，用于純電動車滑行時利用電動機發電回收電能，純電動車電動時利用電動機發電回收電能，也可用于其它領域電動機的節能省電、發電回收，主要是為純電動車節能省電、回收電能、增加續航里程。

本發明的具體技術方案為：一種電動機發電電路，包括電子供電開關、電動機半控電路、吸電電路；所述電子供電開關包括一個開關二極管；所述電動機半控電路包括至少三個相同的單元，電動機半控電路的每一所述單元包括電動機的一相繞組線圈、換相開關三極管、換相信號輸入端；所述吸電電路包括數量與所述電動機半控電路的單元數相同的單元和一個共用的濾波電容，吸電電路的每一單元包括第一整流二極管、第二整流二極管、電感線圈、無極電容。

其中，所述電動機半控電路的每一個單元與反電動勢回收電路的每一個單元一一對應配合構成一個整體，不同整體之間實現并聯，每一個所述整體的電路連接關系為：

所述繞組線圈的第一端分別與所述電感線圈的一端、所述無極電容的一端連接后與直流電源正極連接；電感線圈的另一端與所述無極電容的另一端連接后又與第二整流二極管的負極串聯，第二整流二極管的正極與繞組線圈的第二端連接后與第一整流二極管的負極串聯，第一整流二極管的正極與直流電源負極連接；所述開關三極管的集電極和發射極分別與繞組線圈的第二端、直流電源負極連接；所述換相信號輸入端與換相開關三極管的基極連接。

所述開關二極管的正極與直流電源正極連接，開關二極管的負極與所述整體之間的并聯點連接；所述濾波電容的正極、負極分別與開關二極管的負極、直流電源負極連接且與所述整體構成并聯。

作為優選，所述電動機半控電路與吸電電路的單元數為3-6個。

作為優選，所述電動機半控電路與吸電電路的單元數為3個。

作為優選，所述換相開關三極管為場效應管。

作為優選，所述換相開關三極管為IGBT絕緣柵雙極型晶體管。

本發明的特點為：

1、采用一一換相時，三相電動機的每相繞組線圈，三分之一周期循環通電，三分之二周期發電回收；四相電動機的每相繞組線圈，四分之一周期循環通電，四分之三周期發電回收；五相六相等以此類推。

2、每相繞組線圈的輸入端保持有供電電壓；發電電荷疊加，較少的交流電量也能回收。

3、只有一路直流供電線路。

4、既適用于集中式繞組電動機，又適用于分布式繞組電動機。

本發明的原理具體為：

以三相電動機為例，第一換相信號對應所述電動機半控電路的第一單元，第二換相信號對應所述電動機半控電路的第二單元，第三換相信號對應所述電動機半控電路的第三單元，當換相信號輸入端收到換相信號時，電動機繞組線圈經過開關二極管供電，開關三極管導通，第二整流二極管反偏截止，使繞組線圈充電儲能，同時繞組線圈產生電磁場，當換相信號輸入端的換相信號結束時，開關三極管截止，完成三分之一周期的通電，隨后三分之二周期開始，繞組線圈的第二端的電壓升高，第二整流二極管導通，給無極電容充電，直到繞組線圈放電完成；繞組線圈開始反向感應發電，通過濾波電容、第一整流二極管到繞組線圈直接放電回收，完成電動時電動機的發電回收；同時無極電容開始給電感線圈充電，直到無極電容放電完成，電感線圈開始反向放電，通過濾波電容、第一整流二極管、第二整流二極管形成放電回路，濾波電容中吸收的電荷疊加，電壓瞬間高于供電電壓，開關二極管反偏截止，瞬間斷開直流供電電源，完成反電動勢的回收。

在車輛滑行時，換相信號輸入端沒有換相信號，開關三極管處于截止狀態，每相繞組線圈的供電端保持供電電壓的同時，每相繞組線圈感應發電，繞組線圈一邊通過濾波電容、第一整流二極管到繞組線圈直接放電回收；繞組線圈另一邊通過第二整流二極管、無極電容到繞組線圈直接放電回收，無極電容又給電感線圈充電，電感線圈通過濾波電容、第一整流二極管、第二整流二極管到電感線圈放電到濾波電容，濾波電容中吸收的電荷疊加，電壓瞬間高于供電電壓，開關二極管反向截止，瞬間斷開直流供電電源，完成車輛滑行時電動機發電吸收。

與現有技術對比，本發明的有益效果是：本發明的電動機發電電路能夠利用電動機發電回收大量電能，從而能夠增加電動車續航里程。

附圖說明

圖1為本發明的電路連接示意圖；

圖2為三相換相時序圖。附圖標記為：開關二極管1、繞組線圈2、換相開關三極管3、換相信號輸入端4、第一整流二極管5、第二整流二極管6、電感線圈7、無極電容8、濾波電容9、第一換相信號101、第二換相信號102、第三換相信號103。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的描述。

實施例1

如圖1所示，一種電動機發電電路，包括電子供電開關、電動機半控電路、吸電電路。

所述電子供電開關包括一個開關二極管1。

所述電動機半控電路包括三個相同的單元，電動機半控電路的每一所述單元包括電動機的一相繞組線圈2、換相開關三極管3、換相信號輸入端4。所述吸電電路包括三個單元和一個共用的濾波電容9，吸電電路的每一單元包括第一整流二極管5、第二整流二極管6、電感線圈7、無極電容8。

其中，所述電動機半控電路的每一個單元與吸電電路的每一個單元一一對應配合構成一個整體，不同整體之間實現并聯，每一個所述整體的電路連接關系為：

所述繞組線圈的第一端(圖1中為U1、V1或W1)分別與所述電感線圈的一端、所述無極電容的一端連接后與直流電源正極連接；電感線圈的另一端與所述無極電容的另一端連接后又與第二整流二極管的負極串聯，第二整流二極管的正極與繞組線圈的第二端連接后與第一整流二極管的負極串聯，第一整流二極管的正極與直流電源負極連接；所述開關三極管的集電極和發射極分別與繞組線圈的第二端(圖1中為U2、V2或W2)、直流電源負極連接；所述換相信號輸入端(圖1中為H1、H2或H3)與換相開關三極管的基極連接。

所述開關二極管的正極與直流電源正極連接，開關二極管的負極與所述整體之間的并聯點連接；所述濾波電容的正極、負極分別與開關二極管的負極、電源負極連接且與所述整體構成并聯。

本實施例的原理具體為：

第一換相信號101對應所述電動機半控電路的第一單元，第二換相信號102對應所述電動機半控電路的第二單元，第三換相信號103對應所述電動機半控電路的第三單元，當換相信號輸入端收到換相信號時，電動機繞組線圈經過開關二極管供電，開關三極管導通，第二整流二極管反偏截止，使繞組線圈充電儲能，同時繞組線圈產生電磁場，當換相信號輸入端的換相信號結束時，開關三極管截止，完成三分之一周期的通電，隨后三分之二周期開始，繞組線圈的第二端的電壓升高，第二整流二極管導通，給無極電容充電，直到繞組線圈放電完成；繞組線圈開始反向感應發電，通過濾波電容、第一整流二極管到繞組線圈直接放電回收，完成電動時電動機的發電回收；同時無極電容開始給電感線圈充電，直到無極電容放電完成，電感線圈開始反向放電，通過濾波電容、第一整流二極管、第二整流二極管形成放電回路，濾波電容中吸收的電荷疊加，電壓瞬間高于供電電壓，開關二極管反偏截止，瞬間斷開直流供電電源，完成反電動勢的回收。

在車輛滑行時，換相信號輸入端沒有換相信號，開關三極管處于截止狀態，每相繞組線圈的供電端保持供電電壓的同時，每相繞組線圈感應發電，繞組線圈一邊通過濾波電容、第一整流二極管到繞組線圈直接放電回收；繞組線圈另一邊通過第二整流二極管、無極電容到繞組線圈直接放電回收，無極電容又給電感線圈充電，電感線圈通過濾波電容、第一整流二極管、第二整流二極管到電感線圈放電到濾波電容，濾波電容中吸收的電荷疊加，電壓瞬間高于供電電壓，開關二極管反向截止，瞬間斷開直流供電電源，完成車輛滑行時電動機發電吸收。

實施例2

本實施例與實施例1的不同之處在于，本實施例中所述電動機半控電路與吸電電路的單元數為4個。

實施例3

本實施例與實施例1的不同之處在于，本實施例中所述電動機半控電路與吸電電路的單元數為5個。

實施例4

本實施例與實施例1的不同之處在于，本實施例中所述電動機半控電路與吸電電路的單元數為6個。

實施例5

本實施例與實施例1的不同之處在于，本實施例中所述換相開關三極管為場效應管。

實施例6

本實施例與實施例1的不同之處在于，本實施例中所述換相開關三極管為IGBT絕緣柵雙極型晶體管。

本發明中所用原料、設備，若無特別說明，均為本領域的常用原料、設備；本發明中所用方法，若無特別說明，均為本領域的常規方法。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍。