驱动装置及车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆驱动控制领域，尤其涉及一种驱动装置及车辆。
【背景技术】
[0002]目前，内燃驱动装置普遍采用顺次连接的柴油机、同步发电机、二极管整流器、逆变器和牵引电机的结构。其工作原理是:柴油机带动同步发电机发出三相同步交流电，二极管整流器将接收到的三相交流电整流后生成直流电。逆变器将接收到的直流电逆变成三相变频调压交流电，以供给牵引电机输出驱动车辆动轮的驱动力。
[0003]现有结构中的二极管整流器仅具有整流功能，即现有内燃驱动装置只能单向的输出驱动力。而当需要制动车辆动轮时，现有结构的驱动装置并不能对制动起到任何帮助作用，还是需要采用机械制动方式来实现对车辆动轮的制动。机械制动使用的次数越多，制动闸瓦或制动闸片的使用寿命也就随之降低。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种驱动装置及车辆，以实现电制动。
[0005]本发明一个方面提供一种驱动装置，包括:顺次连接的发电机、四象限整流器、调节电路及牵引电机；其中，
[0006]所述四象限整流器，用于根据接收到的制动控制指令，将当前整流工作状态切换为逆变工作状态；
[0007]所述牵引电机，用于当所述四象限整流器处于所述逆变工作状态时，根据所述牵引电机驱动端的动力生成相应的第一交流电；
[0008]所述调节电路，用于将所述第一交流电转换为第一直流电，并将所述直流电传输至所述四象限整流器；
[0009]所述四象限整流器，还用于将所述第一直流电转换为第二交流电；
[0010]所述发电机，用于接收所述第二交流电，根据所述第二交流电输出相应的动力。
[0011]本发明的另一个方面提供一种车辆，所述车辆包括驱动装置，其中，包括:顺次连接的发电机、四象限整流器、调节电路及牵引电机；其中，
[0012]所述四象限整流器，用于根据接收到的制动控制指令，将当前整流工作状态切换为逆变工作状态；
[0013]所述牵引电机，用于当所述四象限整流器处于所述逆变工作状态时，根据所述牵引电机驱动端的动力生成相应的第一交流电；
[0014]所述调节电路，用于将所述第一交流电转换为第一直流电，并将所述直流电传输至所述四象限整流器；
[0015]所述四象限整流器，还用于将所述第一直流电转换为第二交流电；
[0016]所述发电机，用于接收所述第二交流电，根据所述第二交流电输出相应的动力。
[0017]由上述技术方案可知，本发明实施例通过设置四象限整流器，可实现所述驱动装置的双方向的能量传输，即所述驱动装置中的发电机由现有技术中只能工作在发电机工况，变为既可工作在发电机工况也可工作在电动机工况，所述牵引电机由现有技术中只能工作在电动机工况，变为既可工作在电动机工况也可工作在发电机工况。当所述牵引电机工作在发电机工况时，所述牵引电机根据车辆动轮的机械动力生成交流电，反馈至所述发电机，这样车辆动轮的部分机械能被转换为电能反馈至所述发电机，进而实现了电制动。有了电制动的帮助，就可降低机械制动的使用次数，进而可有效的延长制动闸瓦或闸片的使用寿命。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例一提供的驱动装置的结构示意图；
[0019]图2为本发明实施例一提供的驱动装置中所述调节电路实现的结构示意图；
[0020]图3为本发明实施例一提供的驱动装置的电路实现原理图；
[0021]图4为本发明实施例二提供的设有驱动装置的车辆结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，本发明实施例一提供的驱动装置的结构示意图。如图1所示，本实施例一所述的驱动装置包括:顺次连接的发电机10、四象限整流器20、调节电路30及牵引电机40。其中，所述四象限整流器20用于根据接收到的制动控制指令，将当前整流工作状态切换为逆变工作状态。所述牵引电机40用于当所述四象限整流器处于所述逆变工作状态时，根据所述牵引电机40驱动端的动力生成相应的第一交流电。所述调节电路30用于将所述第一交流电转换为第一直流电，并将所述直流电传输至所述四象限整流器。所述四象限整流器20还用于将所述第一直流电转换为第二交流电。所述发电机10用于接收所述第二交流电，根据所述第二交流电输出相应的动力。
[0023]其中，所述四象限整流器是一个交流AC-直流DC电力转换系统，具体的，所述四象限整流器可采用可控硅元件和整流元件反并联连接构成，将AC转换成DC。较现有技术中的二极管整流电路相比，所述四象限整流器的每个桥臂上都设有可控元件，可实现工作状态的切换，即整流工作状态和逆变工作状态的切换；另外，所述四象限整流器可采用PWM(Pulse Width Modulat1n,脉冲宽度调制)控制技术。
[0024]其中，本发明实施例中发电机10的类型可以为多种，本发明不做具体限定，具体实施时发电机可以选用异步发电机。举例说明，异步发电机是指利用定子与转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用的一种交流发电机。具体工作时，定子铁芯槽内放有A、B、C三相并且线圈匝数相等的线圈，其中转子铁芯槽上的线圈分N、S两极，当外面的直流电经电刷、滑环通入转子线圈后在转子线圈上会产生磁力线，这磁力线的方向从N极到S极，当转子被汽轮机转子带动进行旋转时，使定子线圈做切割磁力线的动作，进而在定子线圈中产生感应电动势(感应电压)，从而使发电机发电。异步发电机转子为隐极没有同步发电机的转子绕组，因此效率高于同容量同转速的同步发电机。同时，由于异步发电机无集电环、无电刷、无转子励磁绕组，因此维护及运行费用低。
[0025]通过对所述四象限整流器的可控桥臂上的可控元件的控制，使所述四象限整流器处于整流工作状态或逆变工作状态。所述四象限整流器具有“开关”、“整流”和“逆变”作用。所述四象限整流器的开关作用体现在全部四个象限中，由可控桥臂与二极管桥臂共同完成。从能量的传输方向来看，所述四象限整流器起整流作用时，能量从交流侧通过变流器传送到直流侧；所述四象限整流器起逆变作用时，则从直流中间环节经由整流器提供电感L所需的无功功率，即传输能量到交流输入回路。
[0026]这里需要说明的是:本实施例中所述的发电机在处于发电工况，即工作在将旋转动力转换为交流电的工况时，所述发电机的动力端的动力可由内燃机提供，如柴油机。
[0027]本发明实施例通过设置四象限整流器，可实现所述驱动装置的双方向的能量传输，即所述驱动装置中的发电机由现有技术中只能工作在发电机工况，变为既可工作在发电机工况也可工作在电动机工况，所述牵引电机由现有技术中只能工作在电动机工况，变为既可工作在电动机工况也可工作在发电机工况。当所述牵引电机工作在发电机工况时，所述牵引电机根据车辆动轮的机械动力生成交流电，反馈至所述发电机，这样车辆动轮的部分机械能被转换为电能反馈至所述发电机，进而实现了电制动。有了电制动的帮助，就可降低机械制动的使用次数，进而可有效的延长制动闸瓦或闸片的使用寿命。
[0028]进一步的，本发明实施例一提供的所述驱动装置中所述调节电路可采用图2所示的结构实现。具体地，所述调节电路包括:中间直流电路31和逆变器32。如图2所示，所述四象限整流器20、中间直流电路31、逆变器32及牵引电机40顺次连接。其中，所述逆变器32用于将所述第一交流