專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)機(jī)的電力回充方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)的電力回充方法，尤其涉及一種利用無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)線圈 短路的能量回收方式，可在不改變現(xiàn)有的控制/驅(qū)動(dòng)電路下，讓無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)可以在發(fā) 電模式及馬達(dá)模式間切換；在發(fā)電模式下，利用不同的開(kāi)關(guān)切換方式，可以讓無(wú)刷永磁電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，以最高的轉(zhuǎn)換效率轉(zhuǎn)換成電能并且在低轉(zhuǎn)速時(shí)也可以對(duì)電池充電。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參考圖9，是表示已知的無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)的其中二相的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路與永磁 電動(dòng)機(jī)的鏈接電路圖。在發(fā)電模式下，先將驅(qū)動(dòng)器上下各有一個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)開(kāi)啟(ON)，亦即開(kāi) 關(guān)Ql、Q4同時(shí)開(kāi)啟或者是開(kāi)關(guān)Q2、Q3同時(shí)開(kāi)啟，以對(duì)線圈電感L充電，其電感的感應(yīng)電壓 VL為L(zhǎng)di/dt = Vb-kew。當(dāng)這兩個(gè)開(kāi)關(guān)Ql、Q4或Q2、Q3同時(shí)斷開(kāi)(OFF)，將對(duì)電力儲(chǔ)存裝 置B充電，其線圈電感L的感應(yīng)電壓VL為L(zhǎng) di/dt = Vb+kew。由充電時(shí)電壓的平衡方程式來(lái)看，反電動(dòng)勢(shì)kew與電力儲(chǔ)存裝置B(如充電電池 等)的電壓Vb串聯(lián)，讓電感L的電壓VL必須提高更高才能對(duì)電力儲(chǔ)存裝置B充電，這樣會(huì) 導(dǎo)致發(fā)電效果不佳。另外，目前電動(dòng)機(jī)車(chē)的切換發(fā)電模式是由電壓控制；請(qǐng)參考圖10，表示已知的電 動(dòng)機(jī)車(chē)電壓控制的扭力值相對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的曲線圖；以50%的電壓控制為例，若由靜止油門(mén)馬 上開(kāi)到50%，扭力作用如虛線所示，啟動(dòng)扭矩大，且扭矩會(huì)瞬間下降，導(dǎo)致乘坐時(shí)變成突然 往前沖之后再迅速下降，造成不順暢的乘坐感覺(jué)，更有可能造成危險(xiǎn)。相對(duì)地，在充電模式時(shí)，若由無(wú)發(fā)電狀態(tài)馬上開(kāi)到50%發(fā)電，初期發(fā)電扭力會(huì)突然 增加到最大，再?gòu)淖畲笈ちλ查g下降至50%，因此會(huì)形成如緊急煞車(chē)(即引擎煞車(chē))般的頓 挫情況，容易造成不順暢及乘坐的危險(xiǎn)。所以，如何能提升電池充電效率并使發(fā)電效果更佳，并避免乘坐不順暢的感覺(jué)以 及危險(xiǎn)的發(fā)生，是目前在電動(dòng)機(jī)車(chē)的問(wèn)題上中的一個(gè)刻不容緩的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種電動(dòng)機(jī)的電力回充方法，是利用無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)線 圈短路的能量回收方式，在現(xiàn)有的控制/驅(qū)動(dòng)電路下，利用不同的開(kāi)關(guān)切換方式，可以讓無(wú) 刷永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，以最高的轉(zhuǎn)換效率轉(zhuǎn)換成電能。本發(fā)明的另外一個(gè)目的是在相序處理造成最大發(fā)電，利用最佳的開(kāi)關(guān)切換方式， 可以讓無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，以最大的能量轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成電能。本發(fā)明的第三個(gè)目的是使電動(dòng)機(jī)在馬達(dá)模式或發(fā)電模式時(shí)都由電流來(lái)控制電動(dòng) 機(jī)的扭力控制，可避免扭矩瞬間上升或下降所造成的突然前沖或是突然停頓的不順暢感 覺(jué)，進(jìn)而避免應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)車(chē)等設(shè)備發(fā)生乘坐危險(xiǎn)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種電動(dòng)機(jī)的電力回 充方法，電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路及控制電路電連接，所述驅(qū)動(dòng)電路接受所述控制電路的控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)電路具有至少兩組開(kāi)關(guān)，各該組開(kāi)關(guān)之間相互并聯(lián)，且各該組開(kāi)關(guān)是由第一開(kāi)關(guān)及第二開(kāi)關(guān)串聯(lián)組成，所述電動(dòng)機(jī)的各相分別地連接在各該組開(kāi)關(guān)的第一開(kāi)關(guān)與該二開(kāi) 關(guān)之間，所述各該組開(kāi)關(guān)與電力儲(chǔ)存裝置或電源電路電連接；所述電力回充方法包括當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)在發(fā)電模式下，所述各改該第二開(kāi)關(guān)依照 從位于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)組件所感測(cè)該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的各位置信號(hào)，來(lái)對(duì)各該第二開(kāi)關(guān) 進(jìn)行脈寬調(diào)變導(dǎo)通/斷開(kāi)切換，而各該第一開(kāi)關(guān)則一直維持在斷開(kāi)而不做任何切換。其中，所述可進(jìn)行脈寬調(diào)變導(dǎo)通/斷開(kāi)切換的開(kāi)關(guān)，是在對(duì)應(yīng)相線圈的反 電動(dòng)勢(shì)變成較高電壓區(qū)間導(dǎo)通/斷開(kāi)，該較高電壓區(qū)間為電壓周波的上半周波高電 壓區(qū)，其開(kāi)關(guān)是在該上半周波[180° -(360 ° +相數(shù))]+2的角度位置導(dǎo)通，而在 180° -{[180° -(360° +相數(shù))]+2}的角度位置斷開(kāi)。其中，所述可進(jìn)行脈寬調(diào)變導(dǎo)通/斷開(kāi)切換的開(kāi)關(guān)，是在對(duì)應(yīng)相線圈的反電動(dòng) 勢(shì)變成較高電壓區(qū)間導(dǎo)通/斷開(kāi)，該較高電壓區(qū)間為電壓周波的下半周波高電壓區(qū)， 其開(kāi)關(guān)是在該下半周波{[180° -(360° +相數(shù))]+2}+180°的角度位置導(dǎo)通，而在 <180° -{[180° -(360° +相數(shù))]+2}H180° 的角度位置斷開(kāi)。其中，所述電動(dòng)機(jī)還包括電流信號(hào)偏移回路，所述電源電路的電流感測(cè)組件與該 電流信號(hào)偏移回路電連接，以對(duì)該電源電路所產(chǎn)生的零電流信號(hào)進(jìn)行信號(hào)偏移，使發(fā)電時(shí) 所產(chǎn)生的反向電流信號(hào)可以被CPU或MCU直接接受。其中，所述電動(dòng)機(jī)是用控制發(fā)電電流來(lái)控制其發(fā)電扭力的。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明電動(dòng)機(jī)的電力回充方法，能夠保證較佳的發(fā)電效果， 且使得使用本發(fā)明的電機(jī)應(yīng)用在電力車(chē)上時(shí)，避免乘坐在該電力車(chē)上的用戶(hù)產(chǎn)生不順暢的 感覺(jué)以及發(fā)生危險(xiǎn)。


圖1是本發(fā)明的應(yīng)用的動(dòng)作原理的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路與無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)的連結(jié)示意圖；圖3是本發(fā)明的無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)的等效電路圖；圖4是本發(fā)明的無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)其中二相的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；圖5是本發(fā)明應(yīng)用于三相無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式及發(fā)電模式的開(kāi)關(guān)切 換說(shuō)明圖；圖6是本發(fā)明發(fā)電扭力控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖7A是本發(fā)明電流信號(hào)偏移電路的電流_電壓信號(hào)曲線圖；圖7B是本發(fā)明電流信號(hào)偏移回路的范例電路圖；圖8是本發(fā)明扭力值相對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速值的曲線示意圖；圖9是背景技術(shù)的無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)其中二相的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路與永磁電動(dòng)機(jī)的 鏈接電路圖；圖10是背景技術(shù)的電動(dòng)機(jī)車(chē)電壓控制的扭力值相對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的曲線圖。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。請(qǐng)參考圖1，是表示本發(fā)明所運(yùn)用的動(dòng)作原理的結(jié)構(gòu)示意圖；此電路示意圖為直流轉(zhuǎn)換器(DC to DC)的升壓轉(zhuǎn)換器(boost converter)電路，包含一電力儲(chǔ)存裝置B、一電 感L、一開(kāi)關(guān)Q、一二極管D、一電容器C、一負(fù)載Rload及一輸出電壓Vo。在此電路中，利用電感L的作用，將電能和磁場(chǎng)能相互轉(zhuǎn)換的能量暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)， 當(dāng)開(kāi)關(guān)Q導(dǎo)通時(shí)，電力儲(chǔ)存裝置B的電壓Vb對(duì)電感L進(jìn)行充電，電感L將電能轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng) 能儲(chǔ)存起來(lái)。此時(shí)電感L的端電壓VL為Vl = L di/dt。當(dāng)開(kāi)關(guān)Q斷開(kāi)時(shí)，電感L上的電壓反向，和電力儲(chǔ)存裝置B的輸入電壓Vb串聯(lián)，二 極管D導(dǎo)通，對(duì)電容C進(jìn)行充電，從而可以將電容C的電壓充至高于電力儲(chǔ)存裝置B的輸出 電壓Vo。由于這個(gè)輸出電壓Vo是輸入電壓Vb和電感L的磁碭能轉(zhuǎn)換為電能的迭加后形成 的，所以輸出電壓Vo高于輸入電壓Vb，即完成升壓過(guò)程(Vtl = Vb+VL)。在圖1所示的電路圖中，開(kāi)關(guān)Q為功率晶體，該晶體的開(kāi)、關(guān)由脈寬調(diào)變(PWM)電 路控制；而輸出電壓Vo可以由脈寬調(diào)變(PWM)的0N/0FF(導(dǎo)通/斷開(kāi))百分比決定。請(qǐng)參考圖2，是表示本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路與無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)的連結(jié)示意圖。當(dāng)電動(dòng)機(jī) 10轉(zhuǎn)速不為O就有反電動(dòng)勢(shì)kew產(chǎn)生，電動(dòng)機(jī)線圈是繞線，因此本身也是電感ML ；所以，無(wú) 刷永磁電動(dòng)機(jī)10的等效電路如圖3。請(qǐng)參考圖4，是表示本發(fā)明無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)其中二相的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；當(dāng)開(kāi) 關(guān)Q2導(dǎo)通時(shí)，無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)10的二相之間形成短路的回路，因?yàn)闊o(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)10的 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)造成磁場(chǎng)切割進(jìn)而形成反電動(dòng)勢(shì)kew，此反電動(dòng)勢(shì)kew會(huì)對(duì)線圈電感ML持續(xù)充 電，讓電感ML儲(chǔ)存能量，其反電動(dòng)勢(shì)kew會(huì)等于電感ML的電壓Vl = L di/dt。當(dāng)開(kāi)關(guān)Q2斷開(kāi)時(shí)，電感ML上的電壓反向，電流會(huì)經(jīng)由二極管D跟電池產(chǎn)生回路， 因電力儲(chǔ)存裝置B的電壓Vb與反電動(dòng)勢(shì)kew串聯(lián)后的電壓會(huì)小于電感ML上的電壓VL，進(jìn) 而可以對(duì)電力儲(chǔ)存裝置B進(jìn)行充電，其電感ML的電壓\ = L di/dt等于Vb減掉反電動(dòng)勢(shì) kew;所以，只要電動(dòng)機(jī)10在低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即可以進(jìn)行發(fā)電。請(qǐng)參考圖5，是表示本發(fā)明應(yīng)用于三相無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模式及發(fā)電模 式的開(kāi)關(guān)切換說(shuō)明圖，其說(shuō)明如何要讓無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)10以最大的發(fā)電量發(fā)電。本實(shí)施例 是以三相電動(dòng)機(jī)并以轉(zhuǎn)子位置檢出組件以霍爾組件為例進(jìn)行說(shuō)明，在具有不同相數(shù)之電動(dòng) 機(jī)中可設(shè)置不同數(shù)量的霍爾組件。無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)10上設(shè)置有偵測(cè)轉(zhuǎn)子位置的三個(gè)轉(zhuǎn)子位置檢出組件之霍爾組件 HU、HV、冊(cè)，藉此以感測(cè)與輸出在馬達(dá)模式下的位置信號(hào)Hu、HV、Hw到控制電路3(如圖6所 示)去對(duì)開(kāi)關(guān)Ql Q6進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)變(PWM)的0N/0FF切換(共有6種方式)，以期 達(dá)到最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)條件；意即，本發(fā)明電動(dòng)機(jī)10的電力回充方法，是當(dāng)無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)10在 發(fā)電模式下，開(kāi)關(guān)Q2、Q4、Q6依位置信號(hào)Hu、HV、Hw的不同去進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)變(PWM)ON/ OFF切換(共有3種方式)，開(kāi)關(guān)Q1、Q3、Q5則一直維持在OFF(斷開(kāi))而不做任何切換。相 反地，亦可由開(kāi)關(guān)Q2、Q4、Q6 一直維持在0FF(斷開(kāi))而不做任何切換，而以開(kāi)關(guān)Ql、Q3、Q5 依位置信號(hào)Hu、Hv、Hw的不同去進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)變(PWM) 0N/0FF切換，可以達(dá)到相同的效 果。前述一直維持在OFF(斷開(kāi))的開(kāi)關(guān)Q我們稱(chēng)呼為第一開(kāi)關(guān)，而依位置信號(hào)去進(jìn)行適當(dāng) 的脈寬調(diào)變(PWM)0N/0FF切換的開(kāi)關(guān)Q則以第二開(kāi)關(guān)稱(chēng)呼。
舉例而言，當(dāng)霍爾組件HU、HV、HW的位置信號(hào)Hu、Ην、Hw分別為二位的1、0、0時(shí)， 在馬達(dá)模式下開(kāi)關(guān)Ql、Q6導(dǎo)通，以使電動(dòng)機(jī)10進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)；若在發(fā)電模式下，則將開(kāi)關(guān) Q2導(dǎo)通，讓轉(zhuǎn)子切割磁場(chǎng)對(duì)電動(dòng)機(jī)10之線圈電感ML充電，再利用如圖4所述的原理，亦即 當(dāng)開(kāi)關(guān)Q2導(dǎo)通時(shí)，無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)10之二相之間形成短路的回路，因?yàn)闊o(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī) 10之轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)造成磁場(chǎng)切割進(jìn)而形成反電動(dòng)勢(shì)kew，此反電動(dòng)勢(shì)kew會(huì)對(duì)線圈電感ML持 續(xù)充電，讓電感ML儲(chǔ)存能量，其反電動(dòng)勢(shì)kew會(huì)等于電感ML的電壓八=L di/dt，當(dāng)開(kāi)關(guān) Q2斷開(kāi)時(shí)，電感ML上的電壓反向，電流會(huì)經(jīng)由二極管D跟電池產(chǎn)生回路，因電力儲(chǔ)存裝置B 之電壓Vb與反電動(dòng)勢(shì)kew串聯(lián)后之電壓會(huì)小于電感ML上的電壓VL，進(jìn)而可以對(duì)電力儲(chǔ)存 裝置B進(jìn)行充電，其電感ML的電壓\ = L di/dt等于Vb減掉反電動(dòng)勢(shì)kew ；所以，只要電 動(dòng)機(jī)10在低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即可以進(jìn)行發(fā)電，因此電流會(huì)回充到電力儲(chǔ)存裝置B而達(dá)到發(fā)電的效果。為了達(dá)到最大的發(fā)電量，功率晶體的開(kāi)關(guān)切換時(shí)機(jī)十分重要，當(dāng)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)切割磁場(chǎng)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，此反電動(dòng)勢(shì)在各相定子線圈上會(huì)產(chǎn)生高高低低的 電壓，若是能夠在較高電壓的條件下進(jìn)行發(fā)電，其發(fā)電的能量及效率都會(huì)較好。根據(jù)轉(zhuǎn)子位 置檢出組件的位置信號(hào)，我們可以了解轉(zhuǎn)子磁鐵跟定子線圈的相對(duì)位置，進(jìn)而了解反電動(dòng) 勢(shì)的狀況。以三相無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)并以轉(zhuǎn)子位置檢出組件以霍爾組件為例，當(dāng)Hu變成高 時(shí)，此時(shí)U相的線圈反電動(dòng)勢(shì)也會(huì)在較高的區(qū)域，驅(qū)動(dòng)電路上的Q2則應(yīng)該導(dǎo)通讓電機(jī)的線 圈充電，當(dāng)Hv變成高時(shí)則Q4導(dǎo)通，當(dāng)Hw變成高時(shí)則Q6導(dǎo)通，UVW之間的導(dǎo)通切換時(shí)機(jī)，兩 兩間隔120度。其他的多相馬達(dá)原理相同，其兩兩間隔的角度則為360度除以相數(shù)。同理， 本發(fā)明亦得以開(kāi)關(guān)Q1、Q3、Q5依位置信號(hào)HU、Hv、Hw變成高時(shí)導(dǎo)通，也可以達(dá)到相同發(fā)電效 果的等效作用。唯兩者間差異在于反電動(dòng)勢(shì)電壓周波的高電壓(high)位置信號(hào)，其一是上 半周波的高電壓區(qū)，另一則是下半周波的高電壓區(qū)。前述開(kāi)關(guān)Q可在高電壓區(qū)間的位置信號(hào)導(dǎo)通/斷開(kāi)，以上半周波為例，是在上半周 波的30°角的位置導(dǎo)通，以及在150°角的位置斷開(kāi)，連續(xù)的上半周波依序的導(dǎo)通/斷開(kāi)。 其他的多相馬達(dá)則為[180° -(360° +相數(shù))]+2的角度位置導(dǎo)通(四相為45°，六相 為60° )，而在180° -{[180° -(360° +相數(shù))]+2}的角度位置斷開(kāi)(四相為135°， 六相為120° )。下半周波高電壓區(qū)間位置信號(hào)的導(dǎo)通/斷開(kāi)可同理實(shí)施，而達(dá)到最大的發(fā) 電效果。由于下半周波與上半周波相差180°，其導(dǎo)通/斷開(kāi)的角度位置可以是根據(jù)上半周 波的角度加180°而具體實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)參考圖6，是表示本發(fā)明發(fā)電扭力控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；本發(fā)明的電動(dòng) 機(jī)車(chē)之發(fā)電扭力控制系統(tǒng)1，至少包含一控制電路3、一電流感測(cè)組件2、一驅(qū)動(dòng)電路4所構(gòu) 成的電源電路5以及一電動(dòng)機(jī)10?？刂齐娐?系包含一中央處理單元(CPU)或一微處理器(MCU)，本發(fā)明是以中央處 理單元為例進(jìn)行圖解說(shuō)明；控制電路3是與驅(qū)動(dòng)電路4、電源電路5及電動(dòng)機(jī)10電連接；為 了降低成本因素及控制對(duì)電力儲(chǔ)存裝置B (如圖1所示)的充電電壓及充電電流，需要將電 流感測(cè)組件2放在電源輸入側(cè)，因?yàn)闊o(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)10會(huì)在同一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路4內(nèi)產(chǎn)生雙向 電流，有一向的電流信號(hào)會(huì)變成負(fù)值，但是，控制電路3的CPU或MCU是無(wú)法接受負(fù)值電流 信號(hào)，一旦接受負(fù)值電流信號(hào)，則可能產(chǎn)生故障；本發(fā)明的實(shí)施方式系利用一電流信號(hào)偏移 回路6將電流信號(hào)偏離一個(gè)準(zhǔn)位(offset)，讓電流信號(hào)永遠(yuǎn)為正值，使發(fā)電時(shí)所產(chǎn)生的反向電流信號(hào)可以被CPU或MCU直接接受。請(qǐng)參考圖7A，是表示本發(fā)明電流信號(hào)偏移電路的電流-電壓信號(hào)曲線圖，當(dāng)電流 為零時(shí)，電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電壓值并不為零，假設(shè)此時(shí)電壓為2VDC，也就是說(shuō)，當(dāng)控制電路 3 (CPU)偵測(cè)到電流信號(hào)低于2VDC，則控制電路3知道現(xiàn)在是處于發(fā)電模式，其電流信號(hào)不 會(huì)對(duì)控制電路3 (CPU)產(chǎn)生任何問(wèn)題。請(qǐng)?jiān)偻瑫r(shí)參考圖7B，是表示本發(fā)明其中一實(shí)施例的電流信號(hào)偏移回路的范例電路 圖；驅(qū)動(dòng)電路4是連接一電流信號(hào)偏移回路6，其輸出電壓VO與輸入電流I的關(guān)系式，系表 示如下
f RR γ R、V0 = ^cc xJ^ +1' r^ ""^T^l1 + ^ J其中，VO系為輸入到控制電路3 (CPU)的電壓，VCC為參考 電壓，Rshunt為位于輸 入電源側(cè)的電流量測(cè)電阻，I為輸入電流。因此，通過(guò)電流信號(hào)偏移回路6，可以對(duì)驅(qū)動(dòng)電路4所產(chǎn)生的負(fù)電流進(jìn)行信號(hào)偏移 控制。另外，驅(qū)動(dòng)電路4是與控制電路3及電動(dòng)機(jī)10電連接，并接受控制電路3的控制； 驅(qū)動(dòng)電路4是如前所述，具有開(kāi)關(guān)Ql Q6，且第一組開(kāi)關(guān)為開(kāi)關(guān)Ql、Q2串聯(lián)，第二組開(kāi)關(guān) 為開(kāi)關(guān)Q3、Q4串聯(lián)，第三組開(kāi)關(guān)為開(kāi)關(guān)Q5、Q6串聯(lián)，而且第一組開(kāi)關(guān)、第二組開(kāi)關(guān)及第三組 開(kāi)關(guān)再行并聯(lián)，并電連接電力儲(chǔ)存裝置B，再者，電動(dòng)機(jī)10的三相是分別地連接在開(kāi)關(guān)Q1、 Q2之間、開(kāi)關(guān)Q3、Q4之間以及開(kāi)關(guān)Q5、Q6之間。如圖5所示，在發(fā)電模式時(shí)，開(kāi)關(guān)Q1、Q3、Q5是為OFF(斷開(kāi))狀態(tài)，而開(kāi)關(guān)Q2、Q4、 Q6會(huì)輪流脈沖寬度調(diào)變(Pulse-width modulation, P麗)及0N(導(dǎo)通)，且依據(jù)電動(dòng)機(jī)10 的霍爾組件(轉(zhuǎn)子位置檢出組件)HU、HV、HW的位置信號(hào)Hu、Ην、Hw進(jìn)行動(dòng)作，透過(guò)脈沖寬 度調(diào)變(PWM)開(kāi)關(guān)控制，可以控制開(kāi)關(guān)ON狀態(tài)的時(shí)間由短至長(zhǎng)，進(jìn)而達(dá)到發(fā)電扭力由小到 大(相當(dāng)于發(fā)電電流由小到大)的目的，即當(dāng)回充的電力超過(guò)蓄電組件(即電力儲(chǔ)存裝置 B)負(fù)荷時(shí)，發(fā)電扭力可以由大扭力降至小扭力，意即發(fā)電扭力是可變化的，進(jìn)而控制對(duì)電力 儲(chǔ)存裝置B的充電電壓及充電電流。請(qǐng)同時(shí)參考圖8，是表示本發(fā)明扭力值相對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速值的曲線示意圖；如果由靜止 油門(mén)馬上開(kāi)到扭力值15%，扭力作用如虛線所示，啟動(dòng)扭力依15%扭力輸出，可避免扭力 瞬間變大或變小，導(dǎo)致產(chǎn)生乘坐不順暢的感覺(jué)。相對(duì)地，若在充電模式時(shí)，扭力于15%時(shí)的扭力作用如虛線所示，啟動(dòng)扭力依扭力 值15%作動(dòng)，可避免瞬間大扭力的引擎煞車(chē)，導(dǎo)致產(chǎn)生乘坐不順暢的感覺(jué)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā) 明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技 術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電動(dòng)機(jī)的電力回充方法，其特征在于，電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路及控制電路電連接，所述驅(qū)動(dòng)電路接受所述控制電路的控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)電路具有至少兩組開(kāi)關(guān)，各該組開(kāi)關(guān)之間相互并聯(lián)，且各該組開(kāi)關(guān)是由第一開(kāi)關(guān)及第二開(kāi)關(guān)串聯(lián)組成，所述電動(dòng)機(jī)的各相分別地連接在各該組開(kāi)關(guān)的第一開(kāi)關(guān)與該二開(kāi)關(guān)之間，所述各該組開(kāi)關(guān)與電力儲(chǔ)存裝置或電源電路電連接；所述電力回充方法包括當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)在發(fā)電模式下，所述各該第二開(kāi)關(guān)依照從位于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)組件所感測(cè)該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的各位置信號(hào)，來(lái)對(duì)各該第二開(kāi)關(guān)進(jìn)行脈寬調(diào)變導(dǎo)通/斷開(kāi)切換，而各該第一開(kāi)關(guān)則一直維持在斷開(kāi)而不做任何切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的電力回充方法，其特征在于所述可進(jìn)行脈寬調(diào)變 導(dǎo)通/斷開(kāi)切換的開(kāi)關(guān)，是在對(duì)應(yīng)相線圈的反電動(dòng)勢(shì)變成較高電壓區(qū)間導(dǎo)通/斷開(kāi)，該較高 電壓區(qū)間為電壓周波的上半周波高電壓區(qū)，其開(kāi)關(guān)是在該上半周波[180° -(360° +相 數(shù))]+2的角度位置導(dǎo)通，而在180° -{[180° -(360° +相數(shù))]+2}的角度位置斷開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的電力回充方法，其特征在于所述可進(jìn)行脈寬調(diào)變 導(dǎo)通/斷開(kāi)切換的開(kāi)關(guān)，是在對(duì)應(yīng)相線圈的反電動(dòng)勢(shì)變成較高電壓區(qū)間導(dǎo)通/斷開(kāi)，該較高 電壓區(qū)間為電壓周波的下半周波高電壓區(qū)，其開(kāi)關(guān)是在該下半周波{[180° -(360° +相 數(shù))]+2}+180° 的角度位置導(dǎo)通，而在 <180° -{[180° -(360° +相數(shù))]+2} H180。的 角度位置斷開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的電力回充方法，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)還包括電 流信號(hào)偏移回路，所述電源電路的電流感測(cè)組件與該電流信號(hào)偏移回路電連接，以對(duì)該電 源電路所產(chǎn)生的零電流信號(hào)進(jìn)行信號(hào)偏移，使發(fā)電時(shí)所產(chǎn)生的反向電流信號(hào)可以被CPU或 MCU直接接受。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)的電力回充方法，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)是用控制 發(fā)電電流來(lái)控制其發(fā)電扭力的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電動(dòng)機(jī)的電力回充方法，電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路及控制電路電連接，驅(qū)動(dòng)電路接受控制電路的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路具有至少兩組開(kāi)關(guān)，各該組開(kāi)關(guān)之間相互并聯(lián)，且各該組開(kāi)關(guān)是由第一開(kāi)關(guān)及第二開(kāi)關(guān)串聯(lián)組成，電動(dòng)機(jī)的各相分別地連接在各該組開(kāi)關(guān)的第一開(kāi)關(guān)與該二開(kāi)關(guān)之間，各該組開(kāi)關(guān)與電力儲(chǔ)存裝置或電源電路電連接。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在發(fā)電模式下，第二開(kāi)關(guān)依照從位于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)組件所感測(cè)該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的各位置信號(hào)，來(lái)對(duì)各該第二開(kāi)關(guān)進(jìn)行脈寬調(diào)變導(dǎo)通/斷開(kāi)切換，而各該第一開(kāi)關(guān)則一直維持在斷開(kāi)而不做任何切換。本發(fā)明能夠保證較佳的發(fā)電效果，且使得本發(fā)明應(yīng)用在電力車(chē)上時(shí)，避免乘坐該電力車(chē)的用戶(hù)產(chǎn)生不順暢的感覺(jué)以及發(fā)生危險(xiǎn)。
文檔編號(hào)H02P6/16GK101854085SQ201010188320
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者朱明聰 申請(qǐng)人:愛(ài)德利科技股份有限公司