本實用新型屬于電動機電路領(lǐng)域。尤其涉及一種四相電動機發(fā)電電路。

背景技術(shù)：

電動機是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機械能的一種裝置。因其良好的調(diào)速性能而在電力拖動中得到廣泛應(yīng)用。隨著天然資源的不斷消耗，近年來人們的節(jié)能意識不斷加強，在各個領(lǐng)域中，人們都在研究如何充分利用能量，達到節(jié)能目的。

特別是在汽車領(lǐng)域，由于汽油、柴油發(fā)動機需要以不可再生的天然資源作為動力來源，不夠節(jié)能環(huán)保，因此近年來關(guān)于電動車的研究越來越多。

但是在現(xiàn)有的純電動車領(lǐng)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(xiàn)有的動力電池的電能儲備又十分有限，導(dǎo)致電動車的續(xù)航里程十分短，無法連續(xù)完成長途任務(wù)，嚴(yán)重制約了人們的辦事效率以及電動車的發(fā)展。因此亟需開發(fā)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(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種四相電動機發(fā)電電路,本實用新型主要用于純電動車的電控系統(tǒng)，適用于各種繞組的電動機，用于純電動車滑行時利用電動機發(fā)電回收電能，純電動車電動時利用電動機發(fā)電回收電能，也可用于其它領(lǐng)域電動機的節(jié)能省電、發(fā)電回收，主要是為純電動車節(jié)能省電、回收電能、增加續(xù)航里程。

本實用新型的具體技術(shù)方案為：一種四相電動機發(fā)電電路，包括第一路電子供電開關(guān)、第二路電子供電開關(guān)、電動機繞組線圈、換相開關(guān)電路、整流吸電電路、第一路合并輸出電路、第二路合并輸出電路。

所述第一路電子供電開關(guān)包括第一開關(guān)二極管，所述第二路電子供電開關(guān)包括第二開關(guān)二極管，所述電動機繞組線圈包括第一相繞組線圈、第二相繞組線圈、第三相繞組線圈和第四相繞組線圈。所述換相開關(guān)電路包括第一換相信號輸入端、第二換相信號輸入端、第三換相信號輸入端、第四換相信號輸入端、第一換相開關(guān)三極管、第二換相開關(guān)三極管、第三換相開關(guān)三極管和第四換相開關(guān)三極管。所述整流吸電電路包括第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管、第四整流二極管、第五整 流二極管、第六整流二極管、第七整流二極管、第八整流二極管、第一濾波電容和第二濾波電容；所述第一路合并輸出電路包括第一輸出二極管、第二輸出二極管。

所述第一開關(guān)二極管的正極與第二開關(guān)二極管的正極連接后與直流供電電源正極連接；所述第一相繞組線圈的第一端與第二開關(guān)二極管的負極連接，第一相繞組線圈的第二端分別與所述第一整流二極管的負極、第二整流二極管的正極連接；第二整流二極管的負極分別與第一開關(guān)二極管的負極、第二相繞組線圈的第一端和第一輸出二極管的正極連接；第二相繞組線圈的第二端分別與所述第三整流二極管的負極、第四整流二極管的正極連接；第四整流二極管的負極分別與第二開關(guān)二極管的負極、第三相繞組線圈的第一端和第二輸出二極管的正極連接。

第三相繞組線圈的第二端分別與所述第五整流二極管的負極、第六整流二極管的正極連接；第六整流二極管的負極分別與第一開關(guān)二極管、第四相繞組線圈的第一端和第一輸出二極管的正極連接，第四相繞組線圈的第二端分別與所述第七整流二極管的負極、第八整流二極管的正極連接；第八整流二極管的負極分別與第一相繞組線圈的第一端、第二開關(guān)二極管的負極和第二輸出二極管的正極連接；第一整流二極管的正極、第三整流二極管的正極、第五整流二極管的正極、第七整流二極管的正極連接后與直流供電電源負極連接。

所述第一濾波電容的正極與第二開關(guān)二極管的負極連接，第一濾波電容的負極與直流供電電源負極連接；所述第二濾波電容的正極與第一開關(guān)二極管的負極連接，第二濾波電容的負極與直流供電電源負極連接。

所述第一換相開關(guān)三極管的集電極、發(fā)射極分別與第一相繞組線圈的第二端、直流供電電源負極連接，所述第一換相信號輸入端與第一換相開關(guān)三極管的基極連接；所述第二換相開關(guān)三極管的集電極、發(fā)射極分別與第二相繞組線圈的第二端、直流供電電源負極連接，所述第二換相信號輸入端與第二換相開關(guān)三極管的基極連接；所述第三換相開關(guān)三極管的集電極、發(fā)射極分別與第三相繞組線圈的第二端、直流供電電源負極連接，所述第三換相信號輸入端與第三換相開關(guān)三極管的基極連接；所述第四換相開關(guān)三極管的集電極、發(fā)射極分別與第四相繞組線圈的第二端、直流供電電源負極連接，所述第四換相信號輸入端與第四換相開關(guān)三極管的基極連接。

作為優(yōu)選，所述第一換相開關(guān)三極管、所述第二換相開關(guān)三極管、所述第三換相開關(guān)三極管、所述第四換相開關(guān)三極管分別為第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管、第四場效應(yīng)管。

作為優(yōu)選，所述第一換相開關(guān)三極管、所述第二換相開關(guān)三極管、所述第三換相 開關(guān)三極管、所述第四換相開關(guān)三極管分別為第一IGBT絕緣柵雙極型晶體管、第二IGBT絕緣柵雙極型晶體管、第三IGBT絕緣柵雙極型晶體管、第四IGBT絕緣柵雙極型晶體管。

本實用新型的特點是：

1、采用一一換相時，四相電動機的每相繞組線圈，四分之一周期循環(huán)通電，四分之三周期發(fā)電回收；六相電動機的每相繞組線圈，六分之一周期循環(huán)通電，六分五周期發(fā)電回收；其它偶數(shù)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(fā)電電荷疊加，較少的交流電量也能回收。

3、四相、六相等偶數(shù)相電動機，都是把一路直流供電轉(zhuǎn)換成兩路直流供電線路。

4、適用于集中式繞組電動機。

本實用新型的原理具體為：

采用一一換相方式，進一步說明，當(dāng)?shù)谝粨Q相信號輸入端收到第一換相信號時，第一相繞組線圈經(jīng)過第二開關(guān)二極管供電，第一換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，第二整流二極管反偏截止，直到第二換相信號輸入端收到第二換相信號時，第二換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，同時第一換相開關(guān)三極管截止的瞬間第一相繞組線圈的第二端電壓升高，第二整流二極管導(dǎo)通，第一開關(guān)二極管反偏截止，第二相繞組線圈由第一相繞組線圈供電，經(jīng)過第二換相開關(guān)三極管、第五整流二極管、第六整流二極管返回到第一相繞組線圈，直到第一相繞組線圈放電完成，第一開關(guān)二極管導(dǎo)通，第二相繞組線圈再經(jīng)過第一開關(guān)二極管供電，直到第三換相信號輸入端收到第三換相信號時，第三換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，同時第二換相開關(guān)三極管截止的瞬間第二相繞組線圈的第二端電壓升高，第四整流二極管導(dǎo)通，第二開關(guān)二極管反偏截止，第三相繞組線圈由第二相繞組線圈供電，經(jīng)過第三換相開關(guān)三極管、第一整流二極管、第二整流二極管返回到第二相繞組線圈，直到第二相繞組線圈放電完成，第二開關(guān)二極管導(dǎo)通，第三相繞組線圈再經(jīng)過第二開關(guān)二極管供電，直到第四換相信號輸入端收到第四換相信號時，第四換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，同時第三換相開關(guān)三極管截止的瞬間第三相繞組線圈的第二端電壓升高，第六整流二極管導(dǎo)通，第一開關(guān)二極管反偏截止，第四相繞組線圈由第三相繞組線圈供電，經(jīng)過第四換相開關(guān)三極管、第三整流二極管、第四整流二極管返回到第三相繞組線圈，直到第三相繞組線圈放電完成，第一開關(guān)二極管導(dǎo)通，直到第一換相信號輸入端收到第一換相信號時，第一換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，同時第四換相開關(guān)三極管截止的瞬間第四相繞組線圈的第二端電壓升高，第八整流二極管導(dǎo)通，第二開關(guān)二極管反偏截止， 第一相繞組線圈由第四相繞組線圈供電，經(jīng)過第四換相開關(guān)三極管、第五整流二極管、第六整流二極管返回到第四相繞組線圈，直到第四相繞組線圈放電完成，第二開關(guān)二極管導(dǎo)通，完成一周期的運行過程；在這運行過程中，第一相繞組線圈、第二相繞組線圈、第三相繞組線圈、第四相繞組線圈中都有感應(yīng)電動勢的電能，一部份通過對應(yīng)的整流二極管被第一濾波電容，第二濾波電容吸收，濾波電容中電荷不斷疊加，通過第一輸出二極管、第二輸出二極管輸出到其他負載，完成電動時，發(fā)電回收電能的功能。

車輛在滑行時，第一換相信號輸入端、第二換相信號輸入端、第三換相信號輸入端、第四換相信號輸入端都沒有換相信號，第一換相開關(guān)三極管、第二換相開關(guān)三極管、第三換相開關(guān)三極管、第四換相開關(guān)三極管都處于截止?fàn)顟B(tài)；第一相繞組線圈、第二相繞組線圈、第三相繞組線圈、第四相繞組線圈同時感應(yīng)發(fā)電，通過對應(yīng)的整流二極管整流，輸出到濾波電容，濾波電容中電荷不斷疊加，經(jīng)過第一輸出二極管、第二輸出二極管輸出到其他負載，完成車輛在滑行時，發(fā)電回收的功能。

與現(xiàn)有技術(shù)對比，本實用新型的有益效果是：本實用新型的四相電動機發(fā)電電路能夠利用電動機發(fā)電回收大量電能，從而能夠增加電動車?yán)m(xù)航里程。

附圖說明

圖1為實施例1的電路連接示意圖；

圖2為實施例1的四相換相信號時序圖。

附圖標(biāo)記為：第一開關(guān)二極管1、第二開關(guān)二極管2、第一相繞組線圈4、第一換相信號輸入端5、第一換相開關(guān)三極管6、第一整流二極管7、第二整流二極管8、第二相繞組線圈9、第二換相信號輸入端10、第二換相開關(guān)三極管11、第三整流二極管12、第四整流二極管13、第三相繞組線圈14、第三換相信號輸入端15、第三換相開關(guān)三極管16、第五整流二極管17、第六整流二極管18、第四相繞組線圈19、第四換相信號輸入端20、第四換相開關(guān)三極管21、第七整流二極管22、第八整流二極管23、第一輸出二極管24、第二輸出二極管25、第一濾波電容26、第二濾波電容27、第一換相信號111、第二換相信號112、第三換相信號113、第四換相信號114、第一相繞組線圈的第一端U1、第一相繞組線圈的第二端U2、第二相繞組線圈的第一端V1、第二相繞組線圈的第二端V2、第三相繞組線圈的第一端W1、第三相繞組線圈的第二端W2、第四相繞組線圈的第一端X1、第四相繞組線圈的第二端X2。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。

實施例1

如圖1所示：一種四相電動機發(fā)電電路，包括第一路電子供電開關(guān)、第二路電子供電開關(guān)、電動機繞組線圈、換相開關(guān)電路、整流吸電電路、第一路合并輸出電路、第二路合并輸出電路。

所述第一路電子供電開關(guān)包括第一開關(guān)二極管1，所述第二路電子供電開關(guān)包括第二開關(guān)二極管2，所述電動機繞組線圈包括第一相繞組線圈4、第二相繞組線圈9、第三相繞組線圈14和第四相繞組線圈19。所述換相開關(guān)電路包括第一換相信號輸入端5、第二換相信號輸入端10、第三換相信號輸入端15、第四換相信號輸入端20、第一換相開關(guān)三極管6、第二換相開關(guān)三極管11、第三換相開關(guān)三極管16和第四換相開關(guān)三極管21。所述整流吸電電路包括第一整流二極管7、第二整流二極管8、第三整流二極管12、第四整流二極管13、第五整流二極管17、第六整流二極管18、第七整流二極管22、第八整流二極管23、第一濾波電容26和第二濾波電容27；所述第一路合并輸出電路包括第一輸出二極管24、第二輸出二極管25。

所述第一開關(guān)二極管的正極與第二開關(guān)二極管的正極連接后與直流供電電源正極連接；所述第一相繞組線圈的第一端U1與第二開關(guān)二極管的負極連接，第一相繞組線圈的第二端U2分別與所述第一整流二極管的負極、第二整流二極管的正極連接；第二整流二極管的負極分別與第一開關(guān)二極管的負極、第二相繞組線圈的第一端V1和第一輸出二極管的正極連接；第二相繞組線圈的第二端V2分別與所述第三整流二極管的負極、第四整流二極管的正極連接；第四整流二極管的負極分別與第二開關(guān)二極管的負極、第三相繞組線圈的第一端W1和第二輸出二極管的正極連接；

第三相繞組線圈的第二端W2分別與所述第五整流二極管的負極、第六整流二極管的正極連接；第六整流二極管的負極分別與第一開關(guān)二極管、第四相繞組線圈的第一端X1和第一輸出二極管的正極連接，第四相繞組線圈的第二端X2分別與所述第七整流二極管的負極、第八整流二極管的正極連接；第八整流二極管的負極分別與第一相繞組線圈的第一端、第二開關(guān)二極管的負極和第二輸出二極管的正極連接；第一整流二極管的正極、第三整流二極管的正極、第五整流二極管的正極、第七整流二極管的正極連接后與直流供電電源負極連接。

所述第一濾波電容的正極與第二開關(guān)二極管的負極連接，第一濾波電容的負極與直流供電電源負極連接；所述第二濾波電容的正極與第一開關(guān)二極管的負極連接，第 二濾波電容的負極與直流供電電源負極連接。

所述第一換相開關(guān)三極管的集電極、發(fā)射極分別與第一相繞組線圈的第二端、直流供電電源負極連接，所述第一換相信號輸入端與第一換相開關(guān)三極管的基極連接；所述第二換相開關(guān)三極管的集電極、發(fā)射極分別與第二相繞組線圈的第二端、直流供電電源負極連接，所述第二換相信號輸入端與第二換相開關(guān)三極管的基極連接；所述第三換相開關(guān)三極管的集電極、發(fā)射極分別與第三相繞組線圈的第二端、直流供電電源負極連接，所述第三換相信號輸入端與第三換相開關(guān)三極管的基極連接；所述第四換相開關(guān)三極管的集電極、發(fā)射極分別與第四相繞組線圈的第二端、直流供電電源負極連接，所述第四換相信號輸入端與第四換相開關(guān)三極管的基極連接。

本實施例的原理具體為：

結(jié)合圖1、圖2所示，采用一一換相方式，進一步說明，當(dāng)?shù)谝粨Q相信號輸入端收到第一換相信號111時，第一相繞組線圈經(jīng)過第二開關(guān)二極管供電，第一換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，第二整流二極管反偏截止，直到第二換相信號輸入端收到第二換相信號112時，第二換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，同時第一換相開關(guān)三極管截止的瞬間第一相繞組線圈的第二端電壓升高，第二整流二極管導(dǎo)通，第一開關(guān)二極管反偏截止，第二相繞組線圈由第一相繞組線圈供電，經(jīng)過第二換相開關(guān)三極管、第五整流二極管、第六整流二極管返回到第一相繞組線圈，直到第一相繞組線圈放電完成，第一開關(guān)二極管導(dǎo)通，第二相繞組線圈再經(jīng)過第一開關(guān)二極管供電，直到第三換相信號輸入端收到第三換相信號113時，第三換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，同時第二換相開關(guān)三極管截止的瞬間第二相繞組線圈的第二端電壓升高，第四整流二極管導(dǎo)通，第二開關(guān)二極管反偏截止，第三相繞組線圈由第二相繞組線圈供電，經(jīng)過第三換相開關(guān)三極管、第一整流二極管、第二整流二極管返回到第二相繞組線圈，直到第二相繞組線圈放電完成，第二開關(guān)二極管導(dǎo)通，第三相繞組線圈再經(jīng)過第二開關(guān)二極管供電，直到第四換相信號輸入端收到第四換相信號114時，第四換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，同時第三換相開關(guān)三極管截止的瞬間第三相繞組線圈的第二端電壓升高，第六整流二極管導(dǎo)通，第一開關(guān)二極管反偏截止，第四相繞組線圈由第三相繞組線圈供電，經(jīng)過第四換相開關(guān)三極管、第三整流二極管、第四整流二極管返回到第三相繞組線圈，直到第三相繞組線圈放電完成，第一開關(guān)二極管導(dǎo)通，直到第一換相信號輸入端收到第一換相信號時，第一換相開關(guān)三極管導(dǎo)通，同時第四換相開關(guān)三極管截止的瞬間第四相繞組線圈的第二端電壓升高，第八整流二極管導(dǎo)通，第二開關(guān)二極管反偏截止，第一相繞組線圈由第四相繞組線圈供電，經(jīng)過第四換相開關(guān)三極管、第五整流二極管、第六整流二極管返回到第四相繞 組線圈，直到第四相繞組線圈放電完成，第二開關(guān)二極管導(dǎo)通，完成一周期的運行過程；在這運行過程中，第一相繞組線圈、第二相繞組線圈、第三相繞組線圈、第四相繞組線圈中都有感應(yīng)電動勢的電能，一部份通過對應(yīng)的整流二極管被第一濾波電容，第二濾波電容吸收，濾波電容中電荷不斷疊加，通過第一輸出二極管、第二輸出二極管輸出到其他負載，完成電動時，發(fā)電回收電能的功能。

實施例2

本實施例與實施例1的不同之處在于，所述第一換相開關(guān)三極管、所述第二換相開關(guān)三極管、所述第三換相開關(guān)三極管、所述第四換相開關(guān)三極管分別為第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管、第四場效應(yīng)管。

實施例3

本實施例與實施例1的不同之處在于，所述第一換相開關(guān)三極管、所述第二換相開關(guān)三極管、所述第三換相開關(guān)三極管、所述第四換相開關(guān)三極管分別為第一IGBT絕緣柵雙極型晶體管、第二IGBT絕緣柵雙極型晶體管、第三IGBT絕緣柵雙極型晶體管、第四IGBT絕緣柵雙極型晶體管。

本實用新型中所用原料、設(shè)備，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備；本實用新型中所用方法，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。