[发明专利]一种驱动与反馈电流不对称的电机驱动电路及应用

说明书

本发明提供一种驱动与反馈电流不对称的电机驱动电路及应用，电机驱动电路包括驱动电路和制动能量回收反馈电路。驱动电路为多个功率器件组成的桥式拓扑电路，具有逆变的功能；在控制电路的控制下，把直流电电能转换成驱动电机需要的电能；其输入端与电源连接，输出端与电机连接。制动能量回收反馈电路为一个带有控制的桥式整流电路，具有单向导通的功能，把电机制动产生的电能回收到储能元件或其它可消耗电能的电路及装置；其输入端与电机连接，输出端与储能元件或其它可消耗电能的电路及装置连接。本发明能够应用于双源电机驱动系统或普通非双源电机驱动系统，整流电路可以使用成本较低的功率器件，降低车辆成本。

技术领域

本发明涉及一种驱动与反馈电流不对称的电机驱动电路，特别是一种用于二次电源(可多次重复充放电的电源)与电机构成的驱动系统中的驱动电路。

背景技术

为了解决传统内燃机车辆带来的能源危机、环境污染等问题，各国都在努力发展带有二次电源与电机的驱动系统的新能源车辆。

现阶段，在拥有二次电源与电机的驱动系统的车辆中，普遍使用功率器件(如IGBT或MOSFET。IGBT：绝缘栅双极晶体管的英文首字母，Insulated Gate Bipolar Transistor；MOSFET：金属-氧化物半导体场效应晶体管的英文首字母，Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor)作为功率开关管，实现二次电源的电能与电机所需的能量之间的相互转换。能量之间转换的主要表征参数为电流的大小，但是当车辆电机处于制动能量回收状态时功率器件上所通过的电流，比当车辆电机处于驱动状态时功率器件上所通过的电流要大很多，如果制动能量回收率较大，就需要使用大容量的功率器件，而功率器件的成本价格随着容量的增加成指数式增加，继而增加车辆成本，否则就会造成制动能量回收率较小。

为了解决大容量的功率器件成本很高的问题，当车辆电机处于制动能量回收状态时，可以使所产生的大电流不经过驱动电机的功率器件，而是经过另外的控制电路，使能量回收到储能元件或其它可消耗电能的电路及装置连接，从而降低成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种驱动与反馈电流不对称的电机驱动电路。

本发明采用以下技术方案：

一种驱动与反馈电流不对称的电机驱动电路，包括驱动电路和制动能量回收反馈电路。

所述的驱动电路的输入端与电源连接，输出端与电机连接；所述的驱动电路为多个功率器件组成的桥式拓扑电路，具有逆变的功能；在控制电路的控制下，把直流电电能转换成驱动电机需要的电能；所述的功率器件为绝缘栅双极型晶体管、MOSFET、碳化硅、锗化硅。驱动电路通过控制电路控制功率器件的开关状态，实现逆变功能。

所述的驱动电路还可以包括一个具有单向导通的功能的器件，实现电机制动产生的电能回收到二次电源时电流不经过驱动电路，控制电路控制各个功率器件的开关状态，实现逆变功能；所述的具有单向导通的功能的器件为二极管、单向可控硅。

所述的制动能量回收反馈电路的输入端与电机连接，输出端与储能元件(如二次电源等等)或其它可消耗电能的电路及装置(如制动电阻等等)连接；所述的制动能量回收反馈电路为一个带有控制的桥式整流电路，具有单向导通的功能，把电机制动产生的电能回收到储能元件或其它可消耗电能的电路及装置；所述的制动能量回收反馈电路包括两种方式：

第一种制动能量回收反馈电路为多个单向可控硅构成的桥式拓扑电路，单向可控硅具有单向导通的功能，实现电源驱动电机时电流不经过制动能量回收反馈电路，控制电路控制每个单向可控硅的导通角，把电机制动时产生的电能回收到储能元件或其它可消耗电能的电路及装置；