[发明专利]机电动力传输链的电气系统

说明书

本申请公开机电动力传输链的电气系统。机电动力传输链的电气系统包括第一电容电路(101)、在第一电容电路与一个或多个电机之间的转换器设备(102)、第二电容电路(103)和在第一和第二电容电路之间的直流电压转换器(104)。电气系统包括控制系统(105)，用于响应第一电容电路的第一直流电压(U_DC1)的变化来控制直流电压转换器，以及用于响应第二电容电路的第二直流电压(U_DC2)的变化来控制转换器设备。第一直流电压的控制快于第二直流电压的控制，以便将第一直流电压保持在预定的电压范围，并且允许第二直流电压波动以便响应峰值功率需求。

技术领域

本公开涉及适合作为机电动力传输链的一部分的电气系统。此外，本公开涉及用于控制机电动力传输链的方法和计算机程序。

背景技术

用于驱动致动器，例如车轮或履带的机电动力传输链通常包括电容电路、一个或多个电机以及用于在电容电路与一个或多个电机之间传送电能的转换器设备。机电动力传输链可以是串联传输链，其中，至少一个电机操作为发电机，以及转换器设备包括用于将来自每个发电机的电能传送到电容电路的一个或多个转换器级以及用于将来自电容电路的电能传送到充当用于驱动致动器的电动机的每一电机的一个或多个其他转换器级。每个发电机可以是例如电励磁同步发电机或永磁同步发电机并且发电机和电容电路之间的转换器级可以是例如脉宽调制“PWM”转换器级。每个电动机可以是例如永磁体或感应电动机并且电容电路和电动机之间的转换器级可以是例如PWM转换器级。每一发电机可以用内燃机驱动，内燃机可以是例如柴油发动机、奥托循环发动机或涡轮发动机。

机电动力传输链也可以是并联传输链，其中，电机机械地连接到内燃机和致动器。电机有时操作为充电电容电路和/或机电动力传输链的另一储能器的发电机，以及有时操作为从电容电路和/或另一储能器接收电能并且当需要高机械输出功率时辅助内燃机的电动机。机电动力传输链也可以是组合的串并联传输链，使得一个或多个电机机械地连接到内燃机和致动器，以及设置一个或多个其他的电机来以与串联传输链相同的方式，驱动一个或多个致动器。

上述类型的机电动力传输链与传统的机械动力传输链相比，提供了优点，因为例如从内燃机的工作效率的观点来看，可以更自由地选择内燃机的转速-转矩操作点，从而可以实现节省燃料成本。在许多情况下，可以实现该优点，使得当仅需要低机械输出功率时，充电上述电容电路，而当需要高机械输出功率时，放电该电容电路。换句话说，电容电路被用作能量缓冲器。然而，将电容电路用作能量缓冲器不是没有任何挑战的。由电容电路储存的电能与电容电路的电压的平方成正比，因此，当电容电路充当能量缓冲器时，电容电路的直流电压变化。直流电压的变化使机电动力传输链的电机的控制复杂化。此外，在上述直流电压较低的情况下，电机中的磁通量小，以致降低电机的工作效率和最大转矩。

发明内容

下文介绍简要概述，使得对本发明的各种实施例具备基本了解。本发明内容部分并非本发明的详尽综述。其既不旨在确定本发明的关键或主要元素，亦不旨在限定本发明的范围。下文的发明内容部分仅以简化形式呈现本发明的一些构思，作为本发明的示例性实施例的更详细描述的引言。

根据本发明，提供一种新的电气系统，其适合作为串联传输链、并联传输链或组合串并联传输链的机电动力传输链的一部分。

根据本发明的电气系统包括：

-第一电容电路，

-转换器设备，该转换器设备用于在所述第一电容电路与一个或多个电机之间传送电能，所述转换器设备被配置为将所述第一电容电路的第一直流电压转换为适用于所述一个或多个电机的一个或多个电压，

-第二电容电路，

-直流电压转换器，该直流电压转换器用于在所述第一和第二电容电路之间传送电能，以及