用于电驱动推进系统的双发电机单直流链路结构的功率平衡的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及机器内的电气系统及部件，更具体地说，涉及一种作业机器的电驱动系统。
【背景技术】
[0002]机器的直接串联电驱动系统通常包括电源电路，该电源电路可选择地以所需扭矩激活一个或多个驱动马达。驱动马达中的每一者均连接到轮或运行以驱动机器的其他牵引装置。直接串联驱动系统还包括驱动发电机的原动机，例如，内燃机。发电机产生电力，该电力通常由电源电路调节，并最终用于驱动马达。从概念上说，当推进机器时，发动机产生的机械力转换为发电机产生的电力。在定量供给到马达之前，电力可由电路处理和/或调节。马达将电力再次转换为驱动轮并推进机器的机械力。
[0003]如越野载重车和轮式装载机设备等重型机械通常用于采矿、重大建筑工程、采石及其他应用。采用电驱动系统视为提高了这种机械的效率和可靠性。电驱动系统通常需要更少的维护工作，且因此具有更低的生命周期成本。
[0004]用于驱动多个电动马达的较早几代的电力系统依靠单个发电机向单个电源总线提供电力。反过来，单个电源总线向多个马达供电。最近以来，提出多个电力系统，其中多个发电机提供电力，以向多个马达供电。Alster等人的专利号为7，152，705的美国专利提出一种电驱动装置，其中受双发动机单独驱动的发电机为单个电力储存模块充电。反过来，该电力储存模块直接向一组电驱动马达的电源总线供电。
[0005]用于驱动多个电动马达的多发电机系统的另一个实例将电源分成用于各发电机的不同的电源总线。在所描述的实施例中，第一发电机向连接到第一组的两个马达的第一电源总线供电。第二发电机向连接到第二组的两个马达的第二电源总线供电。
[0006]然而，胃168111&11等人的专利号为7，319，307的美国专利中描述了另一种多发电机系统。在本例中，主总线功率控制单元对连接到同一交流电源总线的多个同步发电机的总交流电输出功率进行测定。该主总线功率控制单元通过向与发电机中各个单独发电机相关联的场控制单元发送修正信号或调整信号来对多个同步发电机中的各个单独发电机实行监管控制。因此，主总线功率控制单元利用多个发电机在单个交流电源总线上供给的总电力来做出控制决策，并随后向发电机的单个场控制单元发出控制信号。
[0007]多个发电机电力系统提供比单个发电机电力系统更多的优点。例如，可以利用成本可能比单个发电机更低的较小发电机，提供双倍电力。此外，在其中一个电源发生故障的情况下，各种部分失效模式可能获得支持。这些有益之处在上述已知系统的实例中示出。
【发明内容】
[0008]一方面，本发明描述一种电力供给系统，配置成在具有电驱动系统的机器中传送工作电力。该电力供给系统在具有电驱动系统的机器中传送工作电力。该电力供给系统包括第一发电机和第二发电机各配置成接收原动机提供的输出；第一整流器，其耦接至所述第一发电机并具有第一直流(DC)输出端；第二整流器，其耦接至所述第二发电机并具有第二直流输出端；以及单个直流总线，第一直流输出端和第二直流输出端均耦接至其上。上述装置使得所述第一整流器和所述第二整流器同时向具有工作电压的所述单个直流总线提供电力。
[0009]上述系统由一组编程处理器模块来调节，这些编程处理器模块协同工作以调节供应到单个直流总线的电力，从而调节单个直流总线的工作电压。就这一点而言，该系统包括第一电子控制模块，其包括将单个直流总线的工作电压保持在目标电压的第一调节控制器，该第一电子控制模块配置成:接收单个直流总线的第一测得工作电压，并且生成用于控制第一整流器所输出的功率的第一功率命令，该第一功率命令由第一调节控制器根据第一误差值生成，该第一误差值基于目标电压、第一测得工作电压和第一电压调整值。该系统进一步包括第二电子控制模块，其包括将单个直流总线的工作电压保持在目标电压的第二调节控制器，该第二电子控制模块配置成:接收单个直流总线的第二测得工作电压，并且生成用于控制第二整流器所输出的功率的第二功率命令，该第二功率命令由第二调节控制器根据第二误差值生成，该误差值至少基于目标电压和第二测得工作电压。
[0010]此外，该系统的该组调节元件进一步包括功率平衡器模块。该功率平衡器模块配置成:接收指示第一整流器的功率输出等级的第一值，接收指示第二整流器的功率输出等级的第二值，并且基于该第一值和该第二值生成总电压调整值，以及基于该总电压调整值呈现第一电压调整值。该第一电子控制模块使用该第一电压调整值来抵消来自该单个直流总线上的该第一整流器和该第二整流器的功率输出之间的不平衡。
[0011]本发明进一步描述用于运行电力供给系统的方法和包括用于实施该方法的计算机可执行指令的计算机可读介质。
【附图说明】
[0012]虽然所附权利要求具体给出了本发明的特征，本发明及其优点可以通过下述详细说明结合附图来更好地理解，这些附图中:
[0013]图1是根据本发明的作业机器的侧视图；
[0014]图2A是根据本发明的用于作业机器的双发电机电驱动系统的框图；
[0015]图2B是根据本发明的电子控制模块的框图，该电子控制模块用于根据主控制器所提供的直流电源总线反馈信号和调整信号来控制整流器的运行；
[0016]图3是根据本发明的示出电驱动系统的主控制器和各种控制部件之间的各种连接的框图；以及
[0017]图4是根据本发明的方法的流程图，该方法用于通过监测与电驱动系统的多个单独电源中的各个单独电源相关联的运行参数来控制单个直流功率总线上的多个单独电源的运行。
【具体实施方式】
[0018]本发明涉及用于向电驱动机器或车辆中的电气部件提供电力的系统和方法。随后，本发明采用直接串联电驱动系统的实例，该电驱动系统具有连接到两个发电机的发动机，该发电机用于产生经由单个电源总线传送的电力，该单个电源总线传送电力供电气部件消耗，例如车辆的电驱动马达。在示出的示例性实施例中，与机器相关联的发电机是多相交流(AC)同步无刷发电机，其旋转输入端与发动机(原动机)的输出端相耦接。该发电机包括旋转整流器组件，该旋转整流器组件包括三个旋转二极管对，并且该发电机使用它们的绕组的Y字形(Y)结构。然而，本文描述的所述系统及控制方法也具有对于其他电驱动车辆的可应用性。例如，与机器或车辆相关联的发电机可以使用绕组的三角型(△)结构。
[0019]图1示出了机器100的侧视图，机器的一个具体实例为轮式装载机(附图中示出)，例如用于建筑、采矿或采石的轮式装载机。该机器100为直接串联电驱动机器。在随后的描述中，本实例阐明了可在具有直接串联电驱动系统的机器上使用的各种装置，直接串联电驱动系统由至少两个发电机供电，发电机的输出被传送至单个电源总线。可以理解，具有直接串联电驱动装置的其他车辆可受益于本文所述的优点。术语“机器”通常是指具有至少一个驱动轮的任何机器，驱动轮由与轮连接的马达来驱动。电力可以由马达或其他原动机驱动的发电机、交流发电机或另外的发电装置机载产生。
[0020]继续参照图1，该机器100包括发动机机架部分102，其通过铰接接头106连接至非发动机机架部分104。该机器100包括地面接合构件，在这种情况下，地面接合构件为一组轮108。该发动机机架部分102包括发动机110。该机器100进一步包括容纳各种机器控制装置的驾驶室130。所示实施例的机器100包括作业工具，在这种情况下，作业工具为连接在一对提升臂114端部的铲斗122，提升臂枢接至机器100的非发动机机架部分104。
[0021]该机器100(轮式装载机)为直接串联电驱动机器，在本例中其指的是使用一个以上电源或电力形式来驱动机器100的轮108。图2A中示出了机器100的直接串联电驱动系统的框图。在图2A的框图中，推进机器100时系统中电力(在发动机/发电机和马达/最终驱动接口的情况下的机械力)的流动方向由实线箭头来表示。需要注意的是，机器100能够以“减速”模式运行，其中，与该机器的驱动轮相关联的马达随发电机一起运行，从而导致来自马达的电流反向流动。图2A还示出了主电子控制模块与一组控制组件之间的连接，以通过图2A中所标识的部件来确保电源的合理控制。更具体地说，主电子控制模块执行以下控制:(1)对于相同直流电源总线的多个电源中的每一者，接收指示单个直流电源总线上多个电源中各个单独电源所输出的功率的参数(例如，功率命令)，以及⑵向电子控制模块中的各个单独电子控制模块发出信号(例如，电压调整信号)，电子控制模块中的各个单独电子控制模块控制直流电源总线上多个电源中各个电源的输出。主电子控制模块发出的(调整)信号具有从耦接至单个直流电源总线的多个整流器中各个整流器更改由单独电子控制模块命令的功率等级的作用，以使多个电源中的各个单独电源所输出的功率保持相等。
[0022]直接串联电驱动系统包括发动机202，例如，内燃发动机(如柴油发动机)，该发动机在输出轴(未示出)产生输出扭矩。发动机202的输出轴连接至各个单独物理旋转输入端，物理旋转输入端驱动第一发电机204a和第二发电机204b各自的转子。在运行中，发动机202的输出轴使第一发电机204a和第二发电机204b中每一者的转子都旋转以产生电力，例如交流(AC)电力形式的电力。尽管在发动机202和发电机204a和204b之间示出了直接连接，但也可利用其他的驱动部件(例如传动装置或其他齿轮装置)将发动机202的输出端耦接至驱动发电机204a和204b各自的转子的单独