| 主权项 |
1.一种复数组直流或交流电动机之直流电能驱动装置串并联混合转态驱动电路系统,为以直流激磁之交流或直流同步电动机或直流整流子式电动机之直流电能驱动装置(含电枢或磁场绕组)作串联或并联之阶级式操控以及串联到并联连续性混合运转状态以操控所属电动机之转速、转向扭力及输出功率为其特征者,其主要结构含:--直流电源:为来自蓄电瓶、太阳能、发电机或由交流电源整流而得之物理能或化学能所转换为电能之供应者;--被调控电动机之直流电能驱动装置:为由两组或两组以上独立电动机组或由同组电动机具有两组或两组以上磁场绕组或具有两组或两组以上电枢所构成,供接受开关元件组之操控以进行串联或并联或两者间可控比例之混合调控,其接受调控之电能驱动装置含具有永磁式磁场直流电机或绕组激磁式磁场直流分激电动机之电枢;或具有串激或换向绕组复激电机之串激磁场绕组或电枢或两者同时接受操控;或由串激电动机之串激磁场绕组或电枢个别接受操;或两者同时接受操控或由其他具整流子式电动机所构成;或由具有直流辅助激磁磁场之交流或直流同步电动机所构成者;--开关元件组:为由固态开关元件或可作线性操控之开关固态元件所构成,特定场合含引用机电式开关元件或两者混合使用;--二极体组:为提供分流阻隔或逆极性阻隔或作为飞轮二极体;--操控指令输入单元:为由机电或固态电机或电子元件所构成,以发出对电动机组运转状态操控指令;--中央控制单元:为由机电或固态电机或电子元件所构成之信号指令处理单元,为接受操控指令输入单元指令经驱动电路操控开关元件组者;--驱动电路:为由机电或固态电机或电子元件所构成,以接受中央控制单元之指令而相对驱动开关元件组者;藉操控上述开关元件作ON及OFF开关切换以操控被调控电动机之直流电能驱动装置作串联或并联切换;以及藉着开关组作PWM之操控以构成串联与并联间两者混合型态之中间段作无段操控调整;此外,开关元件组若选用可控内阻之线性开关元件所构成及操控时亦可构成无段操控运转者。2.如申请专利范围第1项所述之复数组直流或交流电动机之直流电能驱动装置串并联混合转态驱动电路系统,其两阶式电路系统主要构成如下:--直流电源DCV100:含来自蓄电瓶、太阳能、发电机或由交流电源整流而得之物理能或化学能所转换及供应之直流电能者;--被调控电动机之直流电能驱动装置EMD101.EMD102:为由两组或两组以上独立电动机组或由同组电动机具有两组或两组以上磁场绕组或具有两组或两组以上电枢所构成,供接受开关元件组之操控以进行串联或并联或两者间可控比例之混合调控,其接受调控之电能驱动装置含具有永磁式磁场直流电机或绕组激磁式磁场直流分激电动机之电枢;或具有串激或换向绕组复激电机之串激磁场绕组或电枢或两者同时接受操控;或由串激电动机之串激磁场绕组或电枢个别接受操控;或两者同时接受操控或由其他具整流子式电动机所构成;或由具有直流辅助激磁磁场之交流或直流同步电动机所构成者;被调控电动机之直流电能驱动装置EMD101与EMD102中间串联阻隔二极体CR100及开关元件S101后并联于电源两端;--开关元件S101.S111.S112:为由固态开关元件或可作线性操控之开关固态元件所构成,特定场合含采用机电式开关元件或固态与机电式开关两者混合使用;其中开关元件S101为与二极体CR100串联于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD101及EMD102之间作为阻隔二极体,其串联顺序为电源正极→EMD101正端→EMD101负端→CR100正端→CR100负端→S101正端→S101负端→EMD102正端→EMD102负端→电源负极;--二极体CR100.CR101.CR102:其中二极体CR100如前述顺向串联于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD101与开关元件S101之间作为阻隔二极体;二极体CR101为并联于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD101两端作为飞轮二极体,其正端连接于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD101与二极体CR100及开关元件S111之相接点,其负端与被调控电动机之直流电能驱动装置EMD101正端共同通往电源正端;二极体CR102为并联于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD102之两端作为飞轮二极体,其负端连接于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD102与开关元件S112及S101之相接点,其正端则连接于电源负极与被调控电动机之直流电能驱动装置EMD102及开关元件S111之相接点者;--操控指令输入单元M100:为由机电或固态电机或电子元件所构成,以发出对电动机组运转状态之操控指令者;--中央控制单元CCU100:为由机电或固态电机或电子元件所构成之信号指令处理单元,为接受操控指令输入单元M100之指令经驱动电路D100操控开关元件组者;--驱动电路D100:为由机电或固态电机或电子元件所构成,以接受中央控制单元CCU100之指令而相对驱动开关元件组者;其运作状态含以下全部或其中部份状态,其运作状态如下:(A)当开关元件S101呈ON状态,S111.S112呈OFF状态时,被调控电动机之直流电能驱动装置EMD101及EMD102呈串联高阻抗之低功率运转状态,电流由正极经EMD101→CR100→S101→EMD102→负极;(B)当开关元件S101呈OFF状态(因二极体CR100之逆阻隔效应ON亦无碍),S111.S112呈ON状态时,被调控电动机之直流电能驱动装置EMD101及EMD102呈并联低阻抗之高功率运转状态,电流呈两回路分别由正极→S112→EMD102→负极以及由正极→EMD101→S111→负极,此时各回路可单独对被调控电动机之直流电能驱动装置进行功率控制以使各电动机组之转速、扭力或电流或回转方向作相同或不相同状态之运转或部份停机者;以上(A)项及(B)项功能中,其开关元件可为机电式开关元件或固态开关元件所构成者,当开关元件S101.S111.S112皆为OFF状态时电动机组停止运作;(C)当开关元件S101呈ON状态并操控由固态开关元件所构成之S111.S112作导通周期之PWM控制使电动机组作串联与并联之间的变化,而依PWM之DUTYCYCLE(导通百分比)以操控其运转功率由串联到并联间作连续调整者;(D)若S111及S112由可作内阻操控之固态线性元件所构成,则运动功率可作由串联到并联之连续线性之功率调整;(E)由具有激磁绕组分激磁场之直流动机组构成电动机群,而藉控场变速方式以填补上述各不同运转功率阶级间隔而获得连续线性调整运转扭力或转速値之特性者。3.如申请专利范围第2项所述之复数组直流或交流电动机之直流电能驱动装置串并联混合转态驱动电路系统,其开关元件S101可作成下列选择:(a)S101直接短路而无碍系统运作;(b)S101以机电式或固态开关元件构成,以在S101.S111、S112皆为OFF状态时电动机组停止运转;(c)S101以固态开关元件构成,除与S111.S112共同构成总开关功能外,并可在电动机组串联运转时由S101作PWM方式之操控,以对电动机组作由静止到互相串联输出状态间作功率变化者;(d)若S101和S111.S112皆以可作线性操控之固态元件构成,则以S101和S111.S112共同构成总开关功能外,并可在电动机组串联运转时由S101作线性调节操控电动机组由静止到互相串联运转状态间作功率变化者;(e)S111及S112可在并联状态对两电动机组以PWM或线性方式操控两马达组分别作不同运转功率之驱动控制。4.如申请专利范围第1项所述之复数组直流或交流电动机之直流电能驱动装置串并联混合转态驱动电路系统,其应用组合含:--藉方向切换开关同时切换被调控电动机之直流电能驱动装置之电流方向以改变转向者;--系统可扩大为由两组以上之电动机组及相关开关元件及二极体所组成,以由串并联变化而扩大为串并联混合型态者;--电动机组之电机结构型态及电机特性可为相同或不同依需要选择者;--各电动机组与负载关系可为驱动共同负载,而各电动机组以同轴结合或藉传动元件结合者;--各电动机组可为独立驱动各别负载者。5.如申请专利范围第1项所述之复数组直流或交流电动机之直流电能驱动装置串并联混合转态驱动电路系统,进一步包括由机电开关构成串联操控电路,其构成含:--直流电源DCV200:含来自蓄电瓶、太阳能、发电机或由交流电源整流而得之物理能或化学能所转换为直流电能之供应者;--被调控电动机之直流电能驱动装置EMD201.EMD202:为由两组或两组以上独立电动机组或由同组电动机具有两组或两组以上磁场绕组或具有两组或两组以上电枢所构成,供接受开关元件组之操控以进行串联或并联或两者间可控比例之混合调控,其接受调控之电能驱动装置含具有永磁式磁场直流电机或绕组激磁式磁场直流分激电动机之电枢;或具有串激或换向绕组复激电机之串激磁场绕组或电枢或两者同时接受操控;或由串激电动机之串激磁场绕组或电枢个别接受操;或两者同时接受操控或由其他具整流子式电动机所构成;或由具有直流辅助激磁磁场之交流或直流同步电动机所构成者;被调控电动机之直流电能驱动装置EMD201负端及EMD202正端之间串联阻隔二极体CR200(亦可选择不用)及开关元件S201再并联于电源两端者;--开关元件S201.S211.S212:为由人工操作或电磁力驱动或机力驱动或流力所驱动者,其中开关元件S201设置于二极体CR200之负端与被调控电动机之直流电能驱动装置EMD202之间,开关元件S211之一端与二极体CR201之正端共同连接于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD201与二极体CR200正端之连接点,开关元件S211之另一端则通往电源负端;开关元件S212之一端与二极体CR202之负端共同连接于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD202与开关元件S201之连接点,开关元件S212之另一端则通往电源正端;--二极体CR200.CR201.CR202:其中二极体CR200可依运作需求而设置或省略,二极体CR201负端联结于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD201及电源正端,二极体CR201正端与开关元件S211及被调控电动机之直流电能驱动装置EMD201与二极体CR200之正端共同联结;二极体CR202之负端联结于被调控电动机之直流电能驱动装置EMD202正端,二极体CR202之正端联结于电源负端;--操控指令输入单元M200:由机电或固态电机或电子元件所构成,以发出对电动机组运转状态之操控指令;--中央控制单元CCU200:为由机电或固态电机或电子元件所构成之信号指令处理单元,为接受操控指令输入单元M200之指令经驱动电路D200操控开关元件组者;--驱动电路D200:为由机电或固态电机或电子元件所构成,以接受中央控制单元CCU200之指令而驱动相对开关元件组者。6.如申请专利范围第1,2,3,4或5项所述之复数组直流或交流电动机之直流电能驱动装置串并联混合转态驱动电路系统,藉各项开关元件及电动机组之电路安排组合可获得下列各种功能或其中部份功能以配合运用需求,其各项功能如下:F1:单向回转由串联直接转并联之电动机功能运转;F2:单向回转由串联以PWM方式渐昇转为较大功率并联之电动机功能运转;F3:单向回转由串联线性方式渐昇转为最大功率并联之运动机功能运转;F4:单向回转并以PWM方式加上串联并联切换操控由停机渐昇至最大功率并联之电动机功能运转;F5:单向回转并以线性元件加上串联并联切换操控由停机渐昇至最大功率并联之电动机功能运转;F6:双向回转并以PWM方式操控由停机渐昇至最大功率并联之电动机及发电机功能运转;F7:双向回转并以线性元件操控由停机渐昇至最大功率并联之电动机及发电机功能运转;F8:单向回转操控之串联及并联,各电动机组可作不平衡运转;F9:双向回转操控之串联及并联,各电动机组可作不平衡运转;F10:以双向开关元件对交流整流子电动机组操控由停机渐昇至最大功率并联之电动机功能运转;F11:以双向线性元件对交流整流子电动机组操控由停机渐昇至最大功率并联之电动机功能运转;F12:单向回转而由串联直接转最大功率并联之逆向发电机功能运转;F13:单向回转并以PWM方式操控渐昇作最大功率并联之逆向发电机功能运转;F14:单向回转并以线性元件操控渐昇作最大功率并联之逆向发电机功能运转;F15:可作公约组合之多种串并联组合型态;F16:单向回转并以固态开关元件或线性元件或进一步结合控制磁场方式,于并联运转时,各别操控电动机组之转速、扭力、或电流作同性能或不同性能运转或部份停机者;F17:双向回转并以固态开关元件或线性元件或进一步结合控制磁场方式,于并联运转时,各别操控电动机组之转速、扭力、或电流或回转方向作同性能或不同性能运转或部份停机者。图示简单说明:图一所示系本发明之两阶式基础电路例。图二所示系本发明以机电开关构成串联操控电路例。图三所示系本发明由六组被调控电动机之直流电能驱动装置所组成之应用例。 |
