[发明专利]开关磁阻发电机启动策略

说明书

技术领域

本发明一般地涉及电驱动组件和机器，更具体地涉及用于调节电驱动组件和机器的公共总线的系统和方法。

背景技术

公共或电气总线被用在包括作业机械、车辆和计算机在内的各种应用中。电气总线还可用于在高电压应用中将电力从电源传送到电气装置。电气总线实质上是用于将多个电气装置和包括发电机、太阳能电池、蓄电池等的电源连接在一起的并行电路。此外，电气总线可用在直流（DC）应用中并具有可在其上提供潜在的电压差的正线和负线或地线。

由于电驱动机器的电气装置和子构件依赖于公共总线供电，因此有必要在机器的操作中调节或维持总线电压以便适当工作。公知的是，发电机、例如在较低的发动机怠速下被驱动的开关磁阻（SR）发电机可用于在相关机器的正常操作期间调节公共总线电压。然而，还公知这种发电机不能用于在不首先启动（使准备好运行，prime）公共总线或向其提供起动电压的情况下调节公共总线上的电压。例如，如果总线电压已深度放电和/或低于启动发电机所需的最低起动电压，则发电机可能无法在无其它帮助的情况下在下一次起动时转动和开始调节总线电压。

因此，典型的高电压电驱动机器设置有构造成在起动期间启动公共总线和发电机的辅助电压源，例如附助功率变换器。例如，一旦该机器的发动机由操作人员起动，附助功率变换器也起动以将公共总线和发电机充电至所需的最低起动电压。一旦发动机怠速停留在较低的怠速并稳定，便可向发电机提交请求以开始将公共总线调节至最佳总线电压。由于公共总线和发电机已通过附助功率变换器启动或充电，一旦收到请求发电机便可开始调节总线电压。一旦已调节好总线电压，便可使操作人员能够改变油门位置，将发动机接合在较高的怠速中，并开始机器的正常操作。

尽管这种启动策略可满足大部分目的，但在附助功率变换器或辅助电压源发生故障的情况下可能发生大问题。例如，如果辅助电压源在高电压电驱动机器的起动期间没能启动公共总线或发电机，则公共总线不能具有起动相关的SR发电机所需的最低电量。此外，在公共总线未适当启动的情况下，SR发电机可能无法将公共总线调节至适当的总线电压和/或向机器的与公共总线连接的电气装置配送适当的DC电压。

所公开的系统和方法旨在克服上述的一个或多个问题。

发明内容

在本发明的一个方面，提供了一种调节具有发动机、发电机和辅助电源的机器的公共总线的方法。该方法判定/确定辅助电源的操作状态，在判定为辅助电源不起作用的情况下使发动机以预定怠速运转，并使发电机能够响应于发动机的预定怠速而调节公共总线。

在本发明的另一个方面，提供了一种用于机器的启动系统。该启动系统包括公共总线、发电机和控制器。发电机与公共总线和机器的发动机联接。发电机还构造成向公共总线供给电流。控制器与发动机操作性地联接并且构造成选择性地使发动机以高怠速运转以便启动公共总线并使发电机能够工作。

在本发明的又一个方面，提供了一种用于机器的启动系统。该启动系统包括公共总线、与公共总线和机器的发动机联接的发电机、辅助电源和控制器。发电机构造成向公共总线供给电流。辅助电源构造成在起动时对公共总线充电。控制器与发动机操作性地联接并且构造成检测辅助电源的操作状态。如果判定为辅助电源不起作用，则控制器使发动机以预定怠速运转。

附图说明

图1是根据本发明一个示例性实施例构造的机器的图示；

图2是应用于典型的电驱动机器的启动系统的一个示例性实施例的示意图；以及

图3是调节机器的电气公共总线的示例性方法的流程图。

具体实施方式

现将详细参见具体的实施例或特征，其示例在附图中示出。一般而言，在各图中将使用对应的附图标记来表示相同或对应的部分。

图1图示出可采用电驱动装置来产生移动的移动式机器100。更具体地，机器100可包括与电驱动装置104联接以经由牵引装置106产生移动的主动力源102。这种移动式机器100可用作用于执行与诸如采矿、施工、耕种、运输之类的行业或本领域中已知的任何其它合适的行业相关的特定类型的操作的作业机械。例如，机器100可为运土机械、船舶、飞行器、拖拉机、越野卡车、公路乘用车或任何其它合适的移动式机器。