[发明专利]主动的高压总线泄放

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电驱动组件，并且更特别地，涉及用于使电力总线主动放电的系统和方法。

背景技术

公用或电力总线用于包括工作机器、车辆以及计算机的多种应用中。电力总线还可用于高压应用中以将动力从动力源传递至电力装置。电力总线本质上是并联电路，所述并联电路用于将多个电力装置与动力源（例如发电机、太阳能电池、蓄电池、等等）连接在一起。此外，电力总线可用于直流（DC）应用中，并且具有正线和负线（或地线），在所述正线和负线上可提供电势差。

在DC电压应用中可能出现的问题是电力装置会存储电能。结果，当电力总线从动力源断开时，电力装置用所存储的电能继续给电力总线提供能量。因此，电力总线要回至低能量状态会需要相对较长的时间，在所述低能量状态下正线和负线之间的电势差最小。由于技术人员在开始修理之前被迫等待电力总线回至低能量状态，因此修理和维护这种机器所需的总时间以及与之相关的成本急剧增加。

许多现存的高压电力总线利用泄放电阻以在相联的动力源被关停或断开时帮助消耗所存储的能量。例如，授予Hickam的美国专利申请第2009/0141412号披露了具有功率电阻的放电电路，所述功率电阻跨连相联电力总线的正线和负线以便释放通过它的电流。在这种泄放电阻提供某种程度的能量耗散的同时，放电的速率仍然局限于自然衰减率，这仍然需要大量的等待时间，尤其是对高压应用来说。此外，这种放电电路和泄放电阻容易失效，这会在没有配备二次保护作为后备的设备中引起重大的安全风险。

本发明的系统和方法旨在克服上述的一个或多个问题。

发明内容

本发明的一方面提供了使机器的公用总线主动放电的方法，所述机器具有发动机、发电机、牵引马达和一个或多个辅助装置。该方法监测发动机的速度相对于第一阈值的关系，监测公用总线的电压相对于第二阈值的关系，并且若发动机速度下降到第一阈值之下且电压超过第二阈值时启动发电机、马达和辅助装置的一个或多个，从而从公用总线释放电压。

本发明的另一方面提供了使机器的公用总线主动放电的方法，所述机器具有发动机和发电机。该方法为发动机确定了速度阈值，为公用总线确定了电压阈值，将发动机的即时速度与速度阈值比较，将公用总线的即时电压与电压阈值比较，并且若发动机的即时速度下降到速度阈值之下且公用总线的即时电压超过电压阈值时将发电机切换至运行模式，从而从公用总线部分地释放多余电压。

本发明的还有一个方面提供了用于机器的主动泄放系统，所述机器具有发动机、发电机、牵引马达和一个或多个辅助装置。主动泄放系统包括公用总线和控制器。公用总线与机器的发电机、牵引马达以及辅助装置的至少之一电连通。控制器至少与机器的发动机和公用总线电连通。控制器还构造成监测发动机的速度相对于第一阈值的关系，监测公用总线的电压相对于第二阈值的关系，并且若发动机速度下降到第一阈值之下且电压超过第二阈值时启动发电机、马达和辅助装置的一个或多个，从而从公用总线释放电压。

附图说明

图1是根据本发明的范例性实施例构成的机器的简图；

图2是主动泄放系统的范例性实施例的示意图，所述主动泄放系统应用于典型的电驱动机器；以及

图3是使机器的电力公用总线主动放电的范例性方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考特定的实施例或特征，所述实施例或特征的范例在附图中示出。总体而言，对应的参考标号将用在整个附图中以指代相同或对应的部分。

图1概略示出移动机器100，所述机器可采用电驱动装置来致使运动。更特别地，机器100可包括主动力源102，所述主动力源连结至电驱动装置104以便经由牵引装置106致使运动。这种移动机器100可用作工作机器，所述工作机器用于执行与某一行业（例如采矿、建筑、农作、运输）或本领域已知的任何其它适合的行业相关联的特定类型的操作。例如，机器100可以是土方机械、船舶、飞机、牵引机、越野车、公路客运车辆、或任何其它合适的移动机器。

转到图2，它示出了范例性泄放系统108，所述泄放系统应用于机器100的电驱动装置104。电驱动装置104可包括主动力源102，例如柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、或任何其它类型的通常用于产生动力的内燃机。电驱动装置104还可与任何其它适合的动力源（例如燃料电池，等等）一起使用。发动机102可构造成经由传送带、液压系统等等直接或间接传送动力至寄生负载110。发动机102还可构造成经由联轴器或轴向旋转驱动轴114向发电机112机械地传送功率。