[发明专利]电动阀系统

说明书

本申请涉及电动阀系统。一种电动阀系统包括：串联连接到电源的第一开关元件和第二开关元件；串联连接到电源的第三开关元件和第四开关元件；二极管；连接在第一中间点和第二中间点之间的线圈，该线圈被布线成使得当第二开关元件和第三开关元件被打开并且第一开关元件和第四开关元件被闭合时阀打开；切断开关，该切断开关被配置为切断第一开关元件的正电极和电源之间的路径；以及电容器，该电容器在电容器的一端连接在切断开关和第一开关元件之间并且在电容器的另一端连接到电源的负电极。

技术领域

由本说明书公开的技术涉及电动阀系统。

背景技术

存在通过使电流流过线圈来打开/闭合阀的电动阀系统。日本专利申请公开No.2006-74928(JP 2006-74928 A)公开了采用H桥电路的电动阀系统。H桥电路用于转换被使得流过线圈的电流的方向。当使电流在一个方向上流过线圈时，阀打开。当使电流在相反的方向上流过线圈时，阀闭合。H桥电路配备有第一至第四开关元件。第一开关元件和第二开关元件在电源的正电极和负电极之间彼此串联连接。第三开关元件和第四开关元件也在电源的正电极和负电极之间彼此串联连接。第二开关元件连接到第一开关元件的负电极侧，并且第四开关元件连接到第三开关元件的负电极侧。顺便提及，为了方便起见，使用第一至第四开关元件的名称，以简单地将四个开关元件彼此区分开。

线圈连接在第一开关元件和第二开关元件的中间点与第三开关元件和第四开关元件的中间点之间。当第二开关元件和第三开关元件被打开并且第一开关元件和第四开关元件被闭合时，电流依次流过第一开关元件、线圈和第四开关元件，并且阀打开。当第一开关元件和第四开关元件被打开并且第二开关元件和第三开关元件被闭合时，电流在相反的方向上流过线圈，并且阀闭合。

发明内容

在阀被用在低温环境等中的情况下，阀冻结并且可能无法被正常驱动力打开。可替代地，在施加到阀的负载(水压等)也变得过量的情况下，阀可能无法被正常驱动力打开。由本说明书公开的技术实现了一种电动阀系统，该电动阀系统通过向H电路的结构添加一些部件，可以使得用于阀的致动器产生比通常情况大的驱动力。

由本说明书公开的电动阀系统向H电路添加切断开关(shutoff switch)和电容器。存在配备有用于抑制电流脉冲的电容器的电动阀系统。在这种类型的情况下，添加切断开关是足够的。H电路的部分用作升压转换器，用于以等于或高于电源电压的电压对电容器充电。当电容器的电力被放电时，可以向线圈施加等于或高于电源电压的电压。即，可以使得包括线圈的致动器产生比由电源电压造成的正常驱动力大的驱动力。

根据由本说明书公开的方面的电动阀系统包括：在电源的正电极和负电极之间彼此串联连接的第一开关元件和第二开关元件；在正电极和负电极之间彼此串联连接的第三开关元件和第四开关元件；分别与第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件反并联连接的二极管；连接在第一中间点和第二中间点之间的线圈，第一中间点是第一开关元件和第二开关元件的串联连接点，第二中间点是第三开关元件和四开关元件的串联连接点，线圈被布线成使得当第二开关元件和第三开关元件被打开并且第一开关元件和第四开关元件被闭合时阀打开；被配置为切断第一开关元件的正电极和电源之间的路径的切断开关；以及电容器，该电容器在电容器的一端连接在切断开关和第一开关元件之间并且在电容器的另一端连接到电源的负电极。每个二极管形成旁路通道，该旁路通道使电流从开关元件中的对应一个开关元件的负电极侧流到其正电极侧。这种二极管可以被称为回流二极管(reflux diode)。由本说明书公开的技术可以采用包括开关元件和二极管并且利用诸如RC-IGBT等之类的一个芯片来实现的反并联电路。

打开/闭合阀的致动器的线圈连接在第一开关元件和第二开关元件的串联连接的中间点与第三开关元件和第四开关元件的串联连接的中间点之间。致动器的线圈以及第一至第四开关元件被布线成使得当第二开关元件和第三开关元件被打开并且第一开关元件和第四开关元件被闭合时阀打开。以切断第一开关元件的正电极和电源之间的路径这样的方式布置切断开关。电容器在其一端连接在切断开关和第一开关元件之间，并且在其另一端连接到电源的负电极。