改进的驱动系统以及使用该驱动系统的装置制造方法
【专利摘要】本发明揭示一种电驱动系统，其至少包括一个开关模块两个三相直流转交流变换器，该开关模块连接在该两个变换器的输出端之间。该两个三相直流转交流变换器接收同一个能量源提供的输入直流电能，并将该接收的输入直流电能至少转换成第一三相交流电能和第二三相交流电能。在第一模式下，该开关模块被闭合，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被联合输出。在第二模式下，该开关模块被关断，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被分别输出。本发明还揭示装置以及移动运输设备。
【专利说明】改进的驱动系统以及使用该驱动系统的装置
【技术领域】
[0001]本发明公开的实施方式涉及装置，特别涉及一种可以在该移动运输设备中使用的改进的驱动系统。
【背景技术】
[0002]作为一种移动式的机器，车辆工具或者移动运输设备一般被设计并被具体应用成将人员或者货物从一地运输到另一地。典型的移动运输设备包括自行车、摩托车、汽车/轿车、卡车、机车、拖拉机、公共汽车、水上船舶以及空中飞行器等。传统上，至少一部分移动运输设备通过引擎，例如内燃机，来提供行进所需要的动力。内燃机在运作时需要燃烧燃料，例如，柴油、汽油或者天然气等，并将燃烧燃料产生的能量转换成一定形式的机械驱动力，以驱动移动运输设备运动。然而，柴油、汽油以及天然气等资源的使用存在一些问题，包括不可再生性，成本越来越高，以及对环境产生负面影响，因此，开发电能驱动的移动运输设备，例如，纯电动汽车、混合电动汽车、插电混合电动汽车等，逐渐成为研究的热点。
[0003]至少一些由电能驱动的移动运输设备设置有两套电机(electric motor),其中一套电机为牵引电机(traction electric motor),该牵引电机用来提供驱动该移动运输设备行进所需要的牵引动力；另外一套电机为辅助电机(auxiliary electric motor),该辅助电机用来提供执行诸如升降货物，犁耕土地，倾泻物料等工作在内所需要的驱动力。通常，该牵引电机由第一变换器(例如，逆变器)提供其运作所需要的电能，并且该第一变换器的输出电能通过牵引电机控制器进行调节。该辅助电机一般通过第二变换器(例如，逆变器)提供其运作所需要的电能，并且该第二变换器的输出电能通过辅助电机控制器进行调节，一般而言，该辅助电机控制器和该牵引电机控制器相互之间独立设置。由于该独立控制器设置方式，该第一变换器和该牵引电机控制器需要设计成提供期望的输出电能，使得该牵引电机可以提供最大的牵引驱动力，以驱动移动运输设备进行运动。同样地，该第二变换器和该辅助电机控制器需要设计成可以提供期望的输出电能，使得该辅助电机可以提供最大的输出驱动力，以执行特定的工作。然而，在正常运作时，该牵引电机和该辅助电机通常不会同时工作在需要提供最大驱动力的工作状态，因此，在大多数情况下，该第一变换器，牵引电机控制器，第二变换器以及辅助电机控制器形成的电驱动系统的能力并没有得到最大程度的发挥。
[0004]因此，有必要提供一种改进的移动运输设备来解决现有移动运输设备所存在的技术问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于上文提及之技术问题，本发明揭示一种电驱动系统，其至少包括一个开关模块两个三相直流转交流变换器，该开关模块连接在该两个变换器的输出端之间。该两个三相直流转交流变换器接收同一个能量源提供的输入直流电能，并将该接收的输入直流电能至少转换成第一三相交流电能和第二三相交流电能。在第一模式下，该开关模块被闭合，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被联合输出。在第二模式下，该开关模块被关断，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被分别输出。
[0006]在提供的电驱动系统中，该电驱动系统应用于移动运输设备中；在第一模式下，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被联合输出给第一三相交流电机；在第二模式下，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被分别输出给第一三相交流电机和第二三相交流电机。
[0007]在提供的电驱动系统中，该两个变换器接收由直流转直流变换器转换而产生的直流电压值可以调节的直流电能，并将该直流电压值可以调节的直流电能至少转换成该第一三相交流电能和该第二三相交流电能。
[0008]本发明的另一个方面在于提供一种电驱动系统，其应用于移动运输设备中。该电驱动系统包括第一逆变器，第二逆变器，第一电机和第二电机。该第一逆变器提供第一交流电能给该第一电机和第二电机中的至少一者，该第二逆变器提供第二交流电能给该第一电机和第二电机中的至少一者。该第一逆变器的最大输出功率被设计成小于该第一电机在提供最大驱动力时所需的最大输入功率。
[0009]本发明的另一个方面在于提供一种电驱动系统，其应用于移动运输设备中。该电驱动系统包括第一逆变器，第二逆变器，第三逆变器，第一电机和第二电机。该第一逆变器提供第一交流电能给该第一电机，该第二逆变器提供第二交流电能给该第二电机，该第三逆变器提供第三交流电能给该第一电机和该第二电机中的任意一者。该第一逆变器的最大逆变器输出功率被设计成小于该第一电机在提供最大驱动力所需的最大电机功率，该第二逆变器的最大逆变器输出功率被设计成小于该第二电机在提供最大驱动力所需的最大电机功率。
[0010]本发明的另一个方面在于提供一种装置。该装置包括驱动系统以及至少一个能量源。该驱动系统与该至少一个能量源连接，该驱动系统被配置成对从该至少一个能量源接收的输入电能进行电能变换，以得到输出电能，并将该输出电能提供给负载系统，以驱动该负载系统。该驱动系统包括第一变换器，第二变换器以及第一开关模块，该第一开关模块连接在该第一变换器的输出端与该第二变换器的输出端之间。当该装置运作在第一模式时，该第一开关模块进行开关动作以获得第一开关状态，该第一变换器提供的第一输出电能与该第二变换器提供的第二输出电能被联合提供给该负载系统中的第一负载，以驱动该第一负载工作。
[0011]在提供的装置中，当该装置运作在第二模式时，该第一开关模块进行开关动作以获得第二开关状态，该第一变换器提供的第一输出电能和该第二变换器提供的第二输出电能被分别提供给该第一负载和该负载系统中的第二负载。
[0012]在提供的装置中，该驱动系统还包括第二开关模块，该第二开关模块连接在该第二变换器和该第二负载之间，当该第一开关模块进行开关动作以使得第一输出电能和第二输出电能被联合提供给该第一负载时，该第二开关模块进行开关动作以将该第二负载和该第二变换器之间的连接切断。
[0013]在提供的装置中，该第二负载包括辅助电机，该第二开关模块还被配置成在该辅助电机被检测到运行在过速状态时进行开关动作，将该第二负载和该第二变换器之间的连接切断。
[0014]在提供的装置中，该至少一个能量源包括第一能量源和第二能量源，该第一能量源与该第一变换器连接，该第一能量源被配置成提供第一输入电能给该第一变换器。该第二能量源与该第二变换器连接，该第二能量源被配置成提供第二输入电能给该第二变换器。
[0015]在提供的装置中，该第一负载包括牵引电机。
[0016]本发明的另一个方面在于提供一种移动运输设备。该移动运输设备包括第一直流转交流变换器，第二直流转交流变换器，控制器，第一电机和第二电机。该控制器和该第一直流转交流变换器以及该第二直流转交流变换器连接，该控制器被配置成分别向该第一直流转交流变换器和该第二直流转交流变换器发送控制信号，使该第一直流转交流变换器和该第二直流转交流变换器执行电能变换操作，该第一电机与该第一直流转交流变换器连接，该第二电机与该第二直流转交流变换器连接。当该移动运输设备工作在第一模式时，该第一电机由该第一直流转交流变换器和该第二直流转交流变换器联合提供电能，该第二电机停止工作。当该移动运输设备工作在第二模式时，该第一电机和该第二电机分别由该第一直流转交流变换器和该第二直流转交流变换器提供电能。
[0017]在提供的移动运输设备中，该移动运输设备包括第一开关模块，该第一开关模块连接在该第一直流转交流变换器的输出端和该第二直流转交流变换器的输出端之间，该第一开关模块被配置成被闭合或者开启，以将该第二直流转交流变换器产生的电能提供给该第一电机或者停止将该第二直流转交流变换器产生的电能提供给该第一电机。
[0018]在提供的移动运输设备中，该移动运输设备包括第二开关模块，该第二开关模块与该第二直流转交流变换器连接，该第二开关模块可以被闭合或者开启，以将该第二直流转交流变换器产生的电能提供给该第二电机或者停止将该第二直流转交流变换器产生的电能提供给该第二电机。
[0019]在提供的移动运输设备中，该第一电机和该第二电机包括三相交流电机。
[0020]本发明的另一个方面在于提供一种移动运输设备。该移动运输设备包括第一变换器，第二变换器，第三变换器，控制器，第一电机和第二电机；该控制器和该第一变换器，第二变换器以及第三变换器连接，该控制器被配置成分别向该第一变换器，该第二变换器以及该第三变换器发送控制信号，使该第一变换器，该第二变换器和该第三变换器执行电能变换操作，该第一电机与该第一变换器连接，该第二电机和该第二变换器连接；其中，该第三变换器被配置成根据该移动运输设备的工作模式选择性地向该第一电机或者该第二电机提供电能。
[0021]在提供的移动运输设备中，该移动运输设备包括第一开关模块和第二开关模块，该第一开关模块连接在该第一变换器的输出端和该第三变换器的输出端之间，该第二开关模块连接在该第二变换器的输出端和该第三变换器的输出端之间。当该移动运输设备工作在第一模式时，该第一开关模块被闭合并且该第二开关模块被打开，该第二电机仅仅由该第二变换器提供电能，该第一电机由该第一变换器和该第三变换器联合提供电能。当该移动运输设备工作在第二模式时，该第一开关模块被关断并且该第二开关模块被闭合，该第一电机仅仅由该第一变换器提供电能，该第二电机由该第二变换器和该第三变换器联合提供电能。当该移动运输设备工作在第三模式时，该第一开关模块和该第二开关模块均被关断，该第一电机仅仅由该第一变换器提供电能，该第二电机仅仅由该第二变换器提供电能。
[0022]在提供的移动运输设备中，该第一变换器，该第二变换器和该第三变换器被配置成接收由相同的能量源提供的输入电能。
[0023]在提供的移动运输设备中，该第一变换器，该第二变换器和该第三变换器被配置成接收由不同的能量源提供的输入电能。
[0024]本发明提供的电驱动系统，装置以及移动运输设备等，至少通过有机地集成或者集合在一起的至少两个变换器来灵活地提供能量，解决了现有的至少两套分离电机控制系统不能最大化利用驱动系统能力的技术问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0026]图1所示为本发明提供的移动运输设备的一种实施方式的模块示意图；
[0027]图2所示为图1所示的移动运输设备工作在第一模式下的一种实施方式的模块示意图；
[0028]图3所示为图1所示的移动运输设备工作在第二模式下的一种实施方式的模块示意图；
[0029]图4所示为本发明提供的移动运输设备的另一种实施方式的模块示意图；
[0030]图5所示为本发明提供的移动运输设备的另一种实施方式的模块示意图；
[0031]图6所示为本发明提供的移动运输设备的另一种实施方式的模块示意图；
[0032]图7所不为图6所不的移动运输设备工作在第一模式下的一种实施方式的模块不意图；
[0033]图8所示为图6所示的移动运输设备工作在第二模式下的一种实施方式的模块示意图；
[0034]图9所示为图6所示的移动运输设备工作在第三模式下的一种实施方式的模块示意图；
[0035]图10所示为本发明提供的移动运输设备的另一种实施方式的模块示意图；以及
[0036]图11所示为本发明提供的移动运输设备的另一种实施方式的模块示意图。
【具体实施方式】
[0037]首先，本发明揭露的实施方式主要涉及移动运输设备或者车辆设备中使用的改进的驱动系统，或者更具体而言涉及在移动运输设备或者车辆设备中使用的改进的电驱动系统。在移动运输设备或者车辆设备中使用的该电驱动系统可以被配置为驱动至少一个牵引电机(traction electric motor)以及至少一个辅助电机(auxiliary electric motor)。在一些实施方式中，该电驱动系统可以至少包括以一定方式有机地集成(integrated)或者集合(combined)在一起的第一变换器(例如，第一三相直流转交流变换器)和第二变换器(例如，第二三相直流转交流变换器)，其中，该第一变换器被特别设计或者选择，以使得其最大输出功率小于该牵引电机在提供最大主驱动力的情况下所需要的输入功率。因此，在一些工作模式下，当该牵引电机被要求提供最大主驱动力(例如，最大牵引转矩)时，除去由该第一变换器所提供的第一输出电能之外，该第二变换器可以被控制成提供补充的第二输出电能，该第一输出电能和该第二输出电能被联合提供给该牵引电机，以满足该牵引电机在该特定工作模式下的输入电能需求。在一些实施方式中，至少一个开关模块或者器件被提供来选择性地进行开关动作，以将该第一变换器的第一输出电能和该第二变换器的第二输出电能进行结合。更具体而言，在一些工作模式下，该开关模块或者器件可以执行开关动作并获得第一开关状态(例如，闭合状态)，以在该第二变换器和该牵引电机之间建立电能传输路径，并使得该第一变换器提供的第一输出电能和该第二变换器提供的第二输出电能被联合提供给该牵引电机。在另外一些工作模式下，该开关模块或者器件执行开关动作并获得第二开关状态(例如，被打开)，以切断或者阻隔该第二变换器和该牵引电机之间的电能传输路径，从而使得该牵引电机仅仅由该第一变换器提供的第一输出电能进行驱动。
[0038]在一些实施方式中，除了上述的第一变换器和第二变换器之外，该电驱动系统还可以包括第三变换器。类似地，该第一变换器，第二变换器，第三变换器也有机地集成或者集合在一起，从而可以通过更加灵活的方式根据负载系统的需要来提供驱动电能。在至少三个变换器的配置方式中，该第二变换器被特别设计或者选择，以使得该第二变换器的最大输出功率小于该辅助电机在提供最大辅助驱动力的情况下所需要的输入功率。因此，在一些工作模式下，当该辅助电机被要求提供最大辅助驱动力时，该第二变换器提供的第二输出电能和该第三变换器提供的第三输出电能可以被联合提供给该辅助电机。在一些实施方式中，可以使用另外的开关模块或者器件在该第三变换器和该辅助电机之间建立电能传输路径以传输电能，或者切断该电能传输路径以停止电能输送。
[0039]通过实施本发明提供的改进的电驱动系统可以取得各种有益的技术效果或者技术优点，其中一个技术效果或者技术优点为，对于使用同样的牵引电机或者辅助电机而言，使用本发明提供的电驱动系统可以使得至少该第一变换器和该第二变换器中一者可以选用额定功率等级相对较小的变换器，这样有助于在基本不牺牲性能的前提下降低成本，以提供性价比更高的电驱动系统。对于本领域具有一般知识的技术人员来讲，通过参考下文的详细说明以及相关的附图，应当容易认识或者理解本发明还具有其他技术优点或者技术效果。
[0040]以下将描述本发明的一个或者多个【具体实施方式】。首先要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
[0041]除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当解释成本实用新型所属【技术领域】内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而只是表示存在至少一个。“或者”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。此外，“电路”或者“电路系统”以及“控制器”等可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合，例如一个或者多个集成电路芯片，以提供所对应描述的功能。
[0042]接下来请参阅附图，首先请参阅图1，其所示为本发明提供的移动运输设备100的一种实施方式的模块示意图。在此所述的“移动运输设备”是指任意适合的被设计并被用来将人员和/或货物从一地移动到另一地的机器，关于该移动运输设备的非限制性例子包括陆上车辆设备，其相对地面进行运动，包括但不限于，自行车、摩托车、汽车/轿车、卡车、货车、公共汽车、拖拉机、电动巴士 /电动公共汽车、农用拖拉机、叉车、挖掘机、起重机、垃圾装卸车、拖车、机车、火车、地铁等；该移动运输设备还可以包括水上或者水中运输设备，例如，舟、船、舰、艇、油轮等。进一步，该移动运输设备还可以包括空中运输设备，例如，飞机以及飞行器等。
[0043]在一些特定的实施方式中，该移动运输设备100可以被具体实施为电动拖拉机(electric tractor),该电动拖拉机可以提供有牵引电机和动力输出(Power Take-Off,PTO)电机。在其他实施方式中，该移动运输设备100也可以被具体实施为电动叉车。
[0044]如图1所示，该移动运输设备100可以包括电驱动系统106，该电驱动系统106连接在能量源102和负载系统20之间。从一方面而言，当该移动运输设备100工作在驱动模式时，该电驱动系统100可以被配置为接收由该能量源102提供的输入电能，将该输入电能转换成满足负载系统20需要的输出电能，并将该输出电能提供给该负载系统20，以驱动该负载系统20进行工作。从另一方面而言，当该移动运输设备100工作在能量再生或者制动模式时，该电驱动系统106可以被进一步配置为将从该负载系统20获得的再生或者制动电能转换成其他形式的电能。在一种实施方式中，该其他形式的电能可以被用来给该能量源102补充电能，例如，给可充电电池充电。在其他实施方式中，该其他形式的电能也可以被用来作其他的用途，例如，用来给移动运输设备100中的加热装置进行加热等等。
[0045]在一些实施方式中，由该能量源102提供的输入电能可以为直流电能，也可以为交流电能，或者为二者的结合。举例而言，在一些实施方式中，该能量源102可以为电池或者电池组(battery pack),作为非限制性的例子,在此提及的电池或者电池组可以包括铅酸电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池、锂离子电池、锂聚合物电池等。在其他实施方式中，包括诸如氢燃料，生物燃料，天然气，燃料电池，飞轮电池，超级电容器，或者上述各种的组合，以及任何其他适合的能量提供机制，可以被用来给电驱动系统102提供电能。
[0046]在一些实施方式中，该能量源102可以为一种机载设备,其可以与该移动运输设备100集成在一起。在其他实施方式中，该能量源102可以位于移动运输设备100的外面。举例而言，该移动运输设备100可以提供有机载能量接口(图未示出)，该机载能量接口可以与电网或者其他发电设备进行电连接，该机载能量接口可以被配置为将从电网或者其他发电设备所接收的电能转换成合适形式的电能(例如，直流电能)，并将该转换后的电能提供给该电驱动系统106 ;该机载能量接口也可以被配置为在该能量源102所存储的能量至少一部分被耗尽时，对该能量源102进行充电。在一些实施方式中，该能量源102也可以为机载能量源和机载能量接口的结合，也即，其既可以由机载能量源给该电驱动系统106提供电能，也可以通过机载能量接口给该电驱动系统106提供电能，或者由上述二者联合提供电能。
[0047]请进一步参阅图1，在图示的实施方式中，该能量源102所提供的输入电能为直流电能。该直流电能通过连接在该能量源102和电驱动系统106之间的第一线路122和第二线路124输送给该电驱动系统106。在一些实施方式中，该能量源102和该电驱动系统106之间可以连接有直流链路104，该直流链路104可以包括一个或者多个以串联和/或并联方式连接的电容器，该直流链路104可以被配置为对该能量源102所提供的直流电能进行滤波，并提供恒定电压的直流电能给该电驱动系统106。为了方便描述本发明，该直流链路104被图示为位于该电驱动系统106之外的元件，然而，在一些实施方式中，该直流链路104也可以集成在该电驱动系统106之内。
[0048]请进一步参阅图1，该电驱动系统106可以包括第一变换器110，第二变换器112，控制器108,第一开关模块114以及第二开关模块116。在图不的实施方式中，该第一变换器110和该第二变换器112通过直流链路104共同连接到能量源102，也即，该第一、第二变换器110，112由来自该能量源102的相同的输入电能进行电能输入。该第一变换器110和该第二变换器112可以被设置为具有相同的拓扑结构或者具有不同的拓扑结构，以进行相应的电能变换。举例而言，在一些实施方式中，该第一变换器110和该第二变换器112 二者均被设置为具有全桥式拓扑结构。如图1所示，第一变换器110和该第二变换器112中的每一者均具有六个开关器件，该六个开关器件可以在控制器108所提供的控制信号的作用下被开通和/或关断，以执行电能变换。在此所述的开关器件可以为任意合适的基于半导体的开关器件，包括但不限于，双极型晶体管、金属氧化物场效应晶体管、可关断晶闸管、绝缘栅双极型晶体管、门极换流晶闸管以及基于碳化硅的器件等。在其他实施方式中，该第一变换器110和该第二变换器112也可以被设置成具有其他的拓扑结构，例如，多电平拓扑结构，中点箝位拓扑结构，飞跨电容拓扑结构以及H桥拓扑结构。
[0049]请继续参阅图1，该第一变换器110可以被配置为执行单向或者双向电能变换操作。在图示的实施方式中，该第一变换器110可以包括三相直流转交流变换器(或者也称作三相逆变器)。更具体而言，该第一变换器110被配置成将由该能量源102接收的输入直流电能转换成第一三相交流电能，该第一三相交流电能可以至少沿着第一输出电线路126，第二输出电线路128以及第三输出电线路130传送给该负载系统20。并且，在一些工作模式下，该第一变换器110也可以被配置成将负载系统20提供的第一三相交流电能转换成直流电能，因此，该能量源102可以通过该转换得到的直流电能进行充电。
[0050]请继续参阅图1，该第二变换器112可以包括与该第一变换器110类似的三相直流转交流变换器。该第二变换器112被配置为将从该能量源102接收的输入直流电能转换成第二三相交流电能。该第二三相交流电能至少沿着第四输出电线路132，第五输出电线路134以及第六输出电线路136传送给负载系统20。并且,在一些工作模式下,该第二变换器112也可以被配置成将负载系统20提供的第二三相交流电能转换成直流电能，因此，该能量源102可以通过该转换得到的直流电能进行充电。
[0051]由该第一变换器110提供的第一三相交流电能可以通过该控制器108提供的第一控制信号142进行调节，以满足负载系统20的要求。由该第二变换器112提供的第二三相交流电能可以通过该控制器108提供的第二控制信号144进行调节，以满足负载系统20的要求。在此提及的控制器108可以包括任何合适的可编程电路或者装置，包括数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)以及专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等。在一些实施方式中，该控制器108可以被配置为至少根据各种输入信号146，例如，输入指令信号(期望的转矩信号)和/或反馈信号(电机反馈电压和或电机反馈电流等)执行一个或者多个计算机程序或者算法，以至少产生第一控制信号142和第二控制信号144。
[0052]请继续参阅图1，该第一变换器110被设置成与该负载系统20的第一负载118形成固定的电连接，特别地，该固定电连接为上述的三相线路126，128，130。在图示的实施方式中，该第一负载118为牵引电机，该牵引电机118被设置成提供移动运输设备110行进所需要的主驱动力(例如，牵引转矩)。通过该固定的三相电连接线路，由该第一变换器110所输出的第一三相交流电能可以被持续提供给第一负载118。在一些特定的实施方式中，该第一变换器110被特别设计或者选择，以使得其最大输出功率/电能小于该第一负载提供最大主驱动力时所需要的输入功率/电能。因此，在该第一负载118或者牵引电机需要提供最大驱动力输出时，由该第一变换器110提供的最大第一三相交流电能可以通过该第二变换器112进行补充。
[0053]请进一步参阅图1，该第二变换器112的输出端通过该第一开关模块114与该第一变换器110的输出端相连接。该第一开关模块114被配置成执行开关动作，以获得第一开关状态(例如，导通或者闭合)，以在该第一变换器112和该第一负载118之间建立电能传输路径。因此，该第二变换器112提供的第二三相交流电能可以和该第一变换器110提供的第一三相交流电能进行结合，进而，该联合的三相交流电能被提供给该第一负载118，以使得该第一负载可以提供需要的主驱动力，例如牵引转矩。在此所谓的“开通”或者“闭合”是指开关的导通状态，通过操作开关，可以在电路中形成低阻抗。
[0054]该第一开关模块114还被配置成执行开关动作，以获得第二开关状态(例如，关断或者打开)，以切断或者终止该第二变换器112和该第一负载118之间的电能传输路径。因此，该第一负载118可以仅仅由该第一变换器110提供其运作所需要的能量。在此所谓的“关断”或者“打开”是指开关的断开状态，也即，通过操作开关，可以在电路中形成高阻抗状态。
[0055]在一种更具体的实施方式中，该第一开关模块114可以包括三个子开关，并且每一个子开关与一对电线路相关联。具体言之，第一子开关111电连接在第一对电线路126，132之间，第二子开关113电连接在第二对电线路128，134之间，第三子开关115电连接在第三对电线路130，136之间。在一种实施方式中，该三个子开关111，113，115可以根据该控制器108提供的第一开关信号138而被同步地打开和/或闭合。在其他实施方式中，该三个子开关111，113，115也可以被独立地打开和/或闭合。进一步，在一些实施方式中，该三个子开关111，113，115也可以通过手动方式被打开和/或闭合，以对应地建立电能传输路径或者终止电能传输路径。
[0056]请进一步参阅图1，在一些实施方式中，该第二变换器112通过第二开关模块116与该第二负载120进行电连接。该第二开关模块116被配置成执行开关动作，以获得第一开关状态(例如，导通或者闭合)，从而在该第二变换器112和该第二负载120之间的电能传输路径。因此，该第二变化器112提供的第二三相交流电能可以通过三相线路132，134，136被传送给该第二负载120。该第二开关模块116还被配置成执行开关动作，以获得第二开关状态(例如，关断或者打开)，从而切断或者终止该第二变换器112和该第二负载120之间的电能传输路径。在一些情形下，将该第二负载112脱离和该第二变换器120电连接是有利的。举例而言，该第二负载112或者辅助电机在检测到过速运行状况时，通过脱离与该第二变换器120的电连接，可以使辅助电机获得保护。类似地，该第二开关模块116也可以包括三个子开关，并且，该三个子开关也可以根据控制器108提供的第二开关信号140被打开和/或闭合。
[0057]请进一步参阅图1，在一些实施方式中，该第一负载118可以包括牵引电机，例如三相交流电机，该三相交流电机在运作时可以提供移动运输设备100行进所需要的主动力，例如牵引转矩。该第二负载120可以包括辅助电机(也可以称作辅助动力输出电机)，例如三相交流电机，该三相交流电机在运作时可以提供辅助驱动力，以执行特定的任务，例如，修整植物、犁耕土地、提升物料、铲掘物料、挖掘物料以及倾泻物料等。在一些实施方式中，该牵引电机118和该辅助电机120均可以被控制成根据移动运输设备100的不同工作模式或者需求而提供不同的主驱动力或者辅助驱动力。
[0058]如图1所示，在图示的实施方式中，该第一负载118 (牵引电机)和该第二负载120(辅助电机)被图不成位于该电驱动系统106之外的兀件。在其他实施方式中，该第一负载118和该第二负载120中的至少一者也可以被设置成与该电驱动系统106集成在一起，或者安排成该电驱动系统106的内部兀件。
[0059]接下来请参阅图2，其所示为图1所示的电驱动系统106在该移动运输设备100在第一工作模式下运作的第一种工作配置。在一种实施方式中，该第一工作模式可以为启动模式或者加速模式，在此模式下，牵引电机118在正常运作时需要提供最大的牵引转矩，而该辅助电机120则不需要工作。在此情形下，如图2所示，该第一开关模块114可以被导通或者闭合，以使得该第一变换器110提供的第一三相交流电能可以和该第二变换器112提供的第二三相交流电能进行结合，然后，该结合的三相交流电能可以被提供给该牵引电机118，从而使得该牵引电机118可以提供最大的牵引转矩。此外，在该第一工作模式下，该第二开关模块116可以被关断或者打开，以将该辅助电机120断开与该第二变换器112的电连接。
[0060]接下来请参阅图3，其所示为图1所示的电驱动系统106在该移动运输设备100在第二工作模式下运作的第二种工作配置。在一种实施方式中，在该第二工作模式下，该移动运输设备100可以被配置成执行特定的任务或者工作，例如，犁耕土地或者提升物料等。在此情形下，该牵引电机118被期望提供较小的主驱动力，而该辅助电机120则被期望提供较大的辅助驱动力。如图3所示，由于该第一开关模块114被关断或者打开，因此，牵引电机118和第二变换器112之间的电能传输路径被切断，从而，该牵引电机118可以仅仅由该第一变换器110提供必要的主驱动力，并且，由该第一变换器110提供的第一三相交流电能的具体数值可以根据控制器108提供的第一控制信号142进行调节，因此，该牵引电机118可以提供相对较小的牵引转矩，以维持该移动运输设备100的运动。
[0061]请进一步参阅图3，仍然在该第二工作模式下，由于该第二开关模块116被导通或者闭合，该第二变换器112和该辅助电机120之间建立有电能传输路径。并且，该辅助电机120仅仅由该第二变换器112提供电能。进一步，由该第二变换器112提供的第二三相交流电能的具体数值可以根据控制器108提供的第二控制信号144进行调节，因此，该第二三相交流电能的大小可以被改变，以允许该辅助电机120提供可以变化的辅助驱动力，来执行特定的工作或者任务。
[0062]图4所示为本发明提供的移动运输设备105的另一种实施方式的模块示意图。该图4所示的移动运输设备105的整体架构基本上与图1所示的移动运输设备100相类似，因此，在图4中的一部分元件将以与图1相同的标号进行标示，并且，对于这些基本相同的元件将不作详细之描述。
[0063]如图4所示，与图1所示的移动运输设备100通过能量源102直接向该第一变换器110和该第二变换器112提供能量不同，该移动运输设备105通过间接的方式将该能量源102的能量提供给该第一变换器110和第二变换器112。在一种实施方式中，该移动运输设备105还包括一个前级变换器103，该前级变换器103的输入通过第一电线路102和第二电线路104与能量源102进行连接，而其输出则连接到该第一变换器110和该第二变换器112。在一种实施方式中，该前级变换器103为直流转直流变换器103，该直流转直流变换器103被配置为将该能量源102提供的第一直流电能转换成第二直流电能。该第二直流电能被提供给该第一变换器110和该第二变换器112。
[0064]在一些实施方式中，该直流转直流变换器103可以被配置成执行双向的电能变换操作，例如，该直流转直流变换器103还可以被配置成将由该第一变换器110或者该第二变换器112提供的第一直流电能转换成第二直流电能，并使用该第二直流电能对能量源102进行充电。
[0065]在一些实施方式中，该直流转直流变换器103也可以被配置成根据控制器108提供的前级控制信号107对提供给该第一变换器110和第二变换器112的直流电能或者提供给能量源102的直流电能进行调节。举例言之，该直流转直流变换器103可以被配置成提供输出直流电能的电压等级高于能量源102所提供的直流电能的电压等级，也即具有升压功能。在其他实施方式中，该直流转直流变换器103也可以别配置成提供输出直流电能的电压等级低于从第一变换器110或者第二变换器112提供的直流电能的电压等级，也即具有降压功能。
[0066]图5所示为本发明提供的移动运输设备200的另一种实施方式的模块示意图。该图5所示的移动运输设备200的整体架构基本上与图1所示的移动运输设备100相类似，因此，在图5中的一部分元件将以与图1相同的标号进行标示，并且，对于这些基本相同的元件将不作详细之描述。
[0067]与图1所不的移动运输设备100相比，图5所不的移动运输设备200的一个不同之处在于该第一变换器110和该第二变换器112分别于第一能量源102和第二能量源150相连接。更具体而言，该第一变换器110通过第一输入电线路122和第二输入电线路124与该第一能量源102相连接。在一些实施方式中，该第一能量源102和该第一变换器110之间还可以连接有第一直流链路104，该第一直流链路104用于将提供给该第一变换器110的第一直流电能维持在恒定的电压。在一些实施方式中，该第一变换器110被配置成将由该第一能量源102接收的第一输入直流电能转换成第一输出电能，在图不的实施方式中，该第一输出电能为三相交流电能，该第一三相交流电能被提供以驱动三相交流电机。在其他实施方式中，该第一输出电能也可以为单相或者多相交流电能，其可以被提供来驱动单相或者多相电机等。在一些实施方式中，该第一变换器110可以为双向变换器。举例而言，当该移动运输设备200工作在再生制动模式时，该第一变换器110还可以被配置成将该牵引电机118提供的三相交流电能转换成直流电能，该直流电能可以用来对该第一能量源102进行充电，或者被用来作其他用途，例如加热等。
[0068]请继续参阅图5，该第二变换器112通过第三输入电线路152和第四输入电线路154与该第二能量源150相连接。该第二能量源150可以与该第一能量源102相同或者不相同。例如，在一种实施方式中，该第一能量源102可以为电池,而该第二能量源150可以为超级电容器。在一些实施方式中，该第二能量源150和该第二变换器112之间还可以连接有第二直流链路166，该第二直流链路166用于将提供给该第二变换器112的第二直流电能维持在恒定的电压。在一些实施方式中，该第二变换器112被配置成将由该第二能量源150接收的第二输入直流电能转换成第二输出电能，在图示的实施方式中，该第二输出电能为三相交流电能，该第二三相交流电能被提供以驱动三相交流电机。在其他实施方式中，该第二输出电能也可以为单相或者多相交流电能，其可以被提供来驱动单相或者多相电机等。在一些实施方式中，该第二变换器150可以为双向变换器。举例而言，当该移动运输设备200工作在再生制动模式时，该第二变换器112还可以被配置成将该辅助电机120提供的三相交流电能转换成直流电能，该直流电能可以用来对该第二能量源150进行充电，或者被用来作其他用途，例如加热等。
[0069]请继续参阅图5，根据该移动运输设备200的工作模式，该第一变换器110提供的第一输出电能可以仅仅被提供给牵引电机118，或者也可以与该第二变换器112提供的第二输出电能相结合，以提供给该牵引电机118。举例而言，当移动运输设备100接收到输入指令要求在第一工作模式(例如启动模式或者加速模式)下运行时，该第一开关模块114可以在控制器108提供的第一开关信号138的作用下被导通或者闭合，以在该第二变换器112和该牵引电机118之间建立电能传输路径。该第二变换器112提供的第二输出电能可以沿着该建立的电能传输路径进行传输，并且进一步和该第一变换器110提供的第一输出电能进行结合，然后，该结合的电能可以被提供给该牵引电机118，以使得该牵引电机118可以提供主驱动力，例如，最大牵引力转矩。进一步，在该第一工作模式下，该第二开关模块116可以在该控制器108提供的第二开关信号140的作用下被关断或者打开，以将该辅助电机120从该第二变换器112断开，从而使得该辅助电机120停止工作。
[0070]请进一步参阅图5，当该移动运输设备200接收到另外的指令信号而需要在第二工作模式(例如，犁耕土地或者提升货物)下运作时，该第一开关模块114可以在该控制器108提供的第一开关信号138的作用下被关断或者打开，以切断或者终止该第二变换器112和该牵引电机118之间的电能传输路径。在此情形下，该牵引电机118仅仅接收该第一变换器110提供的第一输出电能，并提供必要的主驱动力，以驱动该移动运输设备200进行运动。在此第二工作模式下，该第二开关模块116可以在该控制器108提供的第二开关信号140的作用下而被导通或者闭合，以在该第二变换器112和该辅助电机120之间建立电能传输路径，然后，该辅助电机120可以接收该第二变换器112提供的第二输出电能，并提供必要的辅助驱动力，以执行特定的任务，例如犁耕土地或者提升货物等。在一些实施方式中，在此第二工作模式下，该第二开关模块116也可以在该控制器108提供的第二开关信号140的作用下被关断或者打开，以避免该辅助电机120在异常工作情况下被损坏。举例而言，在该辅助电机120被检测到正过速运行时，该第二开关模块116可以被关断，以切断该辅助电机120和该第二变换器112之间的电能传输路径。
[0071]图6所示为本发明提供的移动运输设备300的另一种实施方式的模块示意图。该图6所示的移动运输设备300的整体架构基本上与图1所示的移动运输设备100相类似，因此，在图6中的一部分元件将以与图1相同的标号进行标示，并且，对于这些基本相同的元件将不作详细之描述。
[0072]与上文结合图1所描述的移动运输设备100相类似，该移动运输设备300也采用单一的能量源102来提供其电驱动系统106中的多个变换器所需要的电能。更具体而言，在图6所示的实施方式中，该电驱动系统106包括至少第一变换器110，第二变换器112和第三变换器156。该第一变换器110，第二变换器112和第三变换器156通过第一电线路122和第二电线路124共同连接到该能量源102。在一些实施方式中，由一个或者多个电容器以串联或者并联方式连接的直流链路104可以电连接在该能量源102和该三个变换器110，112，156之间。该直流链路104的主要功能为维持恒定电压的直流电能至该三个变换器110，112，156的输入端。
[0073]请进一步参阅图6，该第一变换器110可以被配置为执行单向或者双向的电能变换操作。在一种实施方式中，该第一变换器110被配置为将该能量源102提供的输入电能转换成第一输出电能。在一种实施方式中，该输入电能为直流电能，并且该第一输出电能为第一三相交流电能。该第一三相交流电能通过第一组输出电线路或者三相线路126，128，130提供给该第一负载或者该牵引电机118。在其他实施方式中，根据所需要供电的负载的类型，该第一输出电能也可以为单相或者多相的电能。该第一输出电能可以被单独地提供给该负载系统20中的第一负载118，或者与其他变换器提供的输出电能进行结合，然后将结合后的电能作用到负载系统20中过的第一负载118。在一种实施方式中，该第一变换器110提供的第一输出电能可以通过控制器108提供的第一控制信号142进行调节。
[0074]在一种特定的实施方式中，图6所示的该第一变换器110被特别设计或者选择，使得其最大输出功率/电能小于该第一负载(例如牵引电机)118在提供最大主驱动力输出时所需要的输入功率/电能。在这样的设计方式下，当该第一负载或者该牵引电机118需要提供最大的主驱动力输出时，该第一变换器110所提供的第一输出电能可以选择性地通过一个或者多个变换器进行补充。
[0075]进一步参阅图6，该第二变换器112也可以被配置为执行单向或者双向的电能变换操作。在一种实施方式中，该第二变换器112被配置为将该能量源102提供的输入电能转换成第二输出电能。在一种实施方式中，该第二输出电能为第二三相交流电能。该第二三相交流电能通过第二组输出电线路或者三相线路132，134，136提供给该第二负载或者该辅助电机120。在其他实施方式中，根据所需要供电的负载的类型，该第二输出电能也可以为单相或者多相的电能。该第二输出电能可以被单独地提供给该负载系统20中的第二负载120，或者与其他变换器提供的输出电能进行结合，然后将结合后的电能作用到负载系统20中的第二负载120。在一种实施方式中，该第二变换器112提供的第二输出电能可以通过控制器108提供的第二控制信号144进行调节。
[0076]在一种特定的实施方式中，图6所示的该第二变换器112被特别设计或者选择，使得其最大输出功率/电能小于该第二负载(例如辅助电机)120在提供最大辅助驱动力输出时所需要的输入功率/电能。在这样的设计方式下，当该第二负载或者该辅助电机120需要提供最大的辅助驱动力输出时，该第二变换器112所提供的第二输出电能可以选择性地通过一个或者多个变换器进行补充。
[0077]请一步参阅图6，该第三变换器156也可以被配置为执行单向或者双向的电能变换操作。特别地，在一种实施方式中，该第三变换器156被配置为将能量源102提供的输入电能转换成第三输出电能。该第三输出电能可以通过第一开关模块114被选择性地提供给第一负载或者牵弓丨电机118。并且，该第三输出电能也可以通过第二开关模块172而被选择性地提供给第二负载或者辅助电机120。在一种实施方式中，该第三输出电能为第三三相交流电能，该第三三相交流电能通过第三组电线路或者三相线路158，162，164进行传输。在其他实施方式中，根据所需要供电的负载的类型，该第三输出电能也可以为单相或者多相的电能。在一种实施方式中，该第三变换器156提供的第三输出电能可以通过控制器108提供的第三控制信号145进行调节。
[0078]更具体而言，如图6所示，该电驱动系统106可以包括第一开关模块114和第二开关模块172。该第一开关模块114电连接在该第一变换器110的输出端和第三变换器156的输出端之间。该第一开关模块114被配置为执行开关动作，并获得第一开关状态，使得第一变换器110和第三变换器156输出的电能可以被联合提供给第一负载118。该第一开关模块114还被配置成为执行开关动作，并获得第二开关状态，使得该第一负载118仅仅由该第一变换器110提供的第一输出电能进行供电。该第二开关模块172被配置为执行开关动作，并获得第一开关状态，使得第二变换器110和第三变换器156输出的电能可以被联合提供给第二负载120。该第二开关模块172还被配置成为执行开关动作，并获得第二开关状态，使得该第二负载120仅仅由该第二变换器112提供的第二输出电能进行供电。
[0079]接下来，请参阅图7，图7所示为图6所示的移动运输设备300工作在第一模式下的一种实施方式的模块示意图。在一些实施方式中，该第一工作模式可以为牵引模式，在该牵引模式下，该第一负载或者该牵引电机118需要提供较大的主驱动力，而该第二负载或者该辅助电机120需要提供较小的辅助驱动力。在一些实施方式中，在该第一模式或者牵引模式下，该第一变换器110自身不能满足该第一负载或者该牵引电机118的电能需求。在此情形下，该第一开关模块114可以在该控制器108提供的第一开关信号138的作用下被导通或者闭合，以在该第三变换器156和该牵引电机118之间建立电能传输路径。因此，该第三变换器156所提供的第三输出电能(三相交流电能)可以沿着该建立的能量传输路径进行传输，并与该第一变换器110提供的第一输出电能进行结合，然后，该结合后的电能可以被作用到该第一负载或者该牵引电机118，以使得该牵引电机118可以提供所需要的主驱动力。
[0080]在一些实施方式中，该联合的电能可以通过一定的方式被改变，以使得该牵引电机118可以提供变化的主驱动力。特别地，改变该联合的电能的一种方式为根据该控制器108提供的第一控制信号142调节第一输出电能，另一种方式为根据该控制器108提供的第三控制信号144调节第三输出电能，或者一起调节该第一输出电能和第三输出电能。
[0081]进一步，在该第一工作模式下，该第二开关模块172可以在该控制器108提供的第二开关信号140的作用下而被关断或者打开，以切断或者终止该第三变换器156和该第二负载或者该辅助电机120之间的电连接线路。因此，该第二负载或者该辅助电机120可以仅仅由该第二变换器112提供的第二输出电能进行供电，并进而提供一定的辅助驱动力。
[0082]图8所示为图6所示的移动运输设备300工作在第二模式下的一种实施方式的模块示意图。在一些实施方式中，该第二工作模式可以为辅助模式或者任务模式，在该模式下，辅助电机120被期望提供较大的辅助驱动力，而该第一负载或者该牵引电机118被期望提供较小的主驱动力。在一些实施方式中，由于该第二变换器112被特别设计或者选择为其最大输出电能/功率与该辅助电机120在需要提供最大辅助驱动力输出所需要的输入电能/功率不匹配。在此情形下，该第二开关模块172可以在该控制器108提供的第二开关信号140的作用下被导通或者闭合，以在该第三变换器156和该辅助电机120之间建立电能传输路径。因此，由该第三变换器156提供的第三输出电能可以沿着该建立的电能传输路径进行传输，并进一步与该第二变换器112提供的第二输出电能相结合。该结合后的电能然后被提供给该辅助电机120，以使得该辅助电机120可以提供相对较大的辅助驱动力。
[0083]进一步，在该第二工作模式或者辅助模式下，该第一开关模块114可以在该控制器108提供给第一开关信号138的作用下而被关断或者打开，以切断或者终止该第三变换器156和该牵引电机118的电能传输路径。因此，该牵引电机118仅仅接收该第一变换器110提供的第一输出电能，并提供相对较小的主驱动力。
[0084]图9所示为图6所示的移动运输设备300工作在第三模式下的一种实施方式的模块示意图。在一种实施方式中，该第三模式可以为独立工作模式，在该模式下，该第一变换器110能够提供足够的电能给该第一负载或者该牵引电机118，并且该第二变换器112能够提供足够的电能给该第二负载或者该辅助电机120。在此情形下，该第一开关模块114可以在该控制器108提供的第一开关信号138的作用下被关断或者打开，以切断或者终止该第三变换器156和该第一负载或者该牵引电机118之间的电能传输路径。此时，该第一负载或者该牵引电机118仅仅由该第一变换器110提供的第一输出电能进行供电，并提供必要的主驱动力，以驱动该移动运输设备300进行运动。
[0085]进一步，在该第三工作模式下，该第二开关模块172可以在该控制器108提供的第二开关信号140的作用下被关断或者打开，以切断或者终止该第三变换器156和该第二负载或者该辅助电机120之间的电能传输路径。此时，该第二负载或者该辅助电机120仅仅由该第二变换器112提供的第二输出电能进行供电，并提供必要的辅助驱动力，执行特定的工作或者任务，例如，犁耕土地或者提升货物等。
[0086]图10所示为本发明提供的移动运输设备400的另一种实施方式的模块示意图。该图10所示的移动运输设备400的整体架构基本上与图6所示的移动运输设备300相类似，因此，在图10中的一部分元件将以与图6相同的标号进行标示，并且，对于这些基本相同的元件将不作详细之描述。
[0087]与上文结合图6所描述的移动运输设备300 —个不同之处在于:图10所示的移动运输设备400中的电驱动系统106被特别设置为通过第一能量源102和第二能量源168接收输入电能。更具体而言，该第一能量源102通过第一输入电线路122和第二输入电线路124与第一变换器110相连接。在一些实施方式中，在该第一能量源102和该第二能量源168中的至少一者还可以通过直流转直流变换器(图未示出，与图4中所述的直流转直流变换器103相类似)与该电驱动系统106相连接，以通过该直流转直流变换器提供直流电压值可以变化的输入直流电能给该电驱动系统106。该第一变换器110可以包括直流转交流变换器(也称作逆变器)，或者更具体而言，为三相逆变器，该三相逆变器被配置为将该第一能量源102提供的第一直流电能转换成第一三相交流电能。在一些实施方式中，由一个或者多个电容器以串联或者并联方式连接的直流链路104可以电连接在该第一能量源102和该第一变换器110之间。该第二能量源168通过第三输入电线路152和第四输入电线路154与该第二变换器112和该第三变换器156电连接。该第二变换器112也可以为三相直流转交流变换器或者逆变器，其被配置为将该第二能量源168提供的第二直流电能转换成第二三相交流电能。该第三变换器156也可以为三相直流转交流变换器或者逆变器，其被配置为将该第二能量源168提供的第二直流电能转换成第三三相交流电能。在一些实施方式中，由一个或者多个电容器以串联或者并联方式连接的直流链路166可以电连接在该第二能量源168和该第二和第三变换器112，156之间。
[0088]请进一步参阅图10，该电驱动系统106还包括第一开关模块114和第二开关模块172。该第一开关模块114电连接在该第一变换器110的输出端和该第三变换器156的输出端之间。该第一开关模块114被配置为执行开关动作而被导通或者关断，以建立或者切断电能传输路径，从而使得该第三变换器156所提供的第三输出电能可以被选择性地传输给该第一负载或者该牵引电机118。该第二开关模块172电连接在该第二变换器112的输出端和该第三变换器156的输出端之间。该第二开关模块172被配置为执行开关动作而被导通或者关断，以建立或者切断电能传输路径，从而使得该第三变换器156所提供的第三输出电能可以被选择性地传输给该第二负载或者该辅助电机120。
[0089]与上文结合图6至图8所作的相关描述相类似，该第一开关模块114和该第二开关模块172可以根据该移动运输设备400所需运行的不同工作模式而被选择性地导通或者关断。举例而言，当该移动运输设备400需要运行在第一工作模式时，该第一开关模块114可以被导通或者闭合，而该第二开关模块172可以被关断或者打开。在此情形下，该第一变换器110所提供的第一三相交流电能以及该第三变换器156所提供的第三三相交流电能可以被结合，然后，该结合的三相交流电能可以被提供给该第一负载或者该牵引电机118，以使得该牵引电机118可以提供较大的主驱动力，例如，较大的牵引转矩。进一步，在该第一工作模式下，该第二负载或者该辅助电机120仅仅由该第二变换器120所提供的第二三相交流电能进行供电，从而该辅助电机120可以提供必要的辅助驱动力输出，以执行特定的工作或者任务，例如，犁耕土地或者提升物料等。
[0090]当如图10所示的该移动运输设备400需要运行在第二工作模式时，该第一开关模块114可以被关断或者打开，而该第二开关模块172可以被导通或者闭合。在此情形下，该第一负载或者该牵引电机118仅仅接收该第一负载110提供的第一三相交流电能，并提供一定大小的主驱动力输出。而此时该第二负载或者该辅助电机120接收由第二变换器112和该第三变换器156联合提供的三相交流电能。在一些情形下，在联合提供的电能的作用下，该第二负载或者该辅助电机120可以提供最大的辅助驱动力，以执行特定的工作或者任务，例如犁耕土地或者提升物料。
[0091]图10所示的该移动运输设备400需要运行在第三工作模式时，该第一开关模块114和该第二开关模块172均被关断或者打开。在此情形下，该第一负载或者该牵引电机118仅仅接收该第一变换器110提供的第一三相交流电能，并进而提供一定大小的主驱动力输出。进一步，在该第三工作模式下，该第二负载或者该辅助电机120仅仅接收该第二变换器112提供的第二三相交流电能，并进而提供一定大小的辅助驱动力输出，以执行不需要较大辅助驱动力的任务，例如犁耕土地或者提升物料等。
[0092]图11所示为本发明提供的移动运输设备500的另一种实施方式的模块示意图。该图11所示的移动运输设备500的整体架构基本上与图6所示的移动运输设备500相类似，因此，在图11中的一部分元件将以与图1相同的标号进行标示，并且，对于这些基本相同的元件将不作详细之描述。
[0093]与上文结合图6所描述的移动运输设备300相比，图11所不的移动运输设备500的一个不同之处在于该电驱动系统106可以由至少第一能量源102，第二能量源168和第三能量源182提供输入能量。在一些实施方式中，该第一能量源102，第二能量源168和第三能量源182可以为相同类型的能量供应装置，例如，该第一能量源102，第二能量源168和第三能量源182可以均使用电池或者电池组来给该电驱动系统106提供电能。在其他实施方式中，该第一能量源102，第二能量源168和第三能量源182也可以使用不同类型的能量供应装置，例如，该第一和第二能量源102，168可以使用电池或者电池组来提供电能，而该第三能量源182可以使用超级电容器等来提供电能。
[0094]请进一步参阅图11，该第一能量源102通过第一输入电线路122和第二输入电线路124与第一变换器110电连接。在一些实施方式中，由一个或者多个电容器以串联或者并联方式连接的第一直流链路104可以电连接在该第一能量源102和该第一变换器110之间。该第一变换器110被配置为将该第一能量源102提供的第一输入电能(例如，第一直流电能)转换成第一输出电能(例如，第一三相交流电能)。在一些实施方式中，与上文结合图4所作的描述相类似，该第一能量源102和该第一变换器110之间也可选地电连接有至少一个直流转直流变换器103，该直流转直流变换器103可以提供变化直流电压的直流电能给该第一变换器110。在一些实施方式中，该第一三相交流电能可以沿着第一组电线路或者三相电线路126,128,130被传送给该第一负载或者该牵引电机118。
[0095]该第二能量源168通过第三输入电线路152和第四输入电线路154与该第二变换器112进行电连接。在一些实施方式中，可选地，由一个或者多个电容器以串联或者并联方式连接的第二直流链路166可以电连接在该第二能量源168和该第二变换器112之间。该第二变换器112被配置为将该第二能量源168提供的第二输入电能(例如，第二直流电能)转换成第二输出电能(例如，第二三相交流电能)。在一些实施方式中，与上文结合图4所作的描述相类似，该第二能量源168和该第二变换器112之间也可选地电连接有至少一个直流转直流变换器103，该直流转直流变换器103可以提供变化直流电压的直流电能给该第二变换器112。在一些实施方式中，该第二三相交流电能可以沿着第二组电线路或者三相电线路132，134，136被传送给该第二负载或者该辅助电机120。
[0096]该第三能量源182通过第五输入电线路174和第六输入电线路176与该第三变换器156进行电连接。在一些实施方式中，由一个或者多个电容器以串联或者并联方式连接的第三直流链路178可以电连接在该第三能量源182和该第三变换器156之间。该第三变换器156被配置为将该第三能量源182提供的第三输入电能(例如，第三直流电能)转换成第三输出电能(例如，第三三相交流电能)。在一些实施方式中，与上文结合图4所作的描述相类似，该第三能量源182和该第三变换器156之间也可选地电连接有至少一个直流转直流变换器103，该直流转直流变换器103可以提供变化直流电压的直流电能给该第三变换器156。根据该移动运输设备500的所需运作的不同工作模式，该第三变换器156所提供的第三三相交流电能可以通过操作该第一开关模块114和该第二开关模块172而被选择性地提供给该牵引电机118或者该辅助电机120。
[0097]更具体而言，在第一工作模式下，该第一开关模块114可以被导通或者闭合，以允许该第三变换器156提供的第三三相交流电能可以至少沿着第三组电线路或者三相线路158，162，164传输给牵引电机118。因此，该牵引电机118在第一和第三三相交流电能的联合作用下，可以提供较大的主驱动力，例如牵引转矩。同时，该第二开关模块172可以被关断或者打开，以允许该辅助电机120仅仅接收该第二变换器112提供的电能。因此，该辅助电机120仍然可以提供一定大小的辅助驱动力以执行特定的任务或者工作。
[0098]在第二工作模式下，该第二开关模块172可以被导通或者闭合，以允许该第三变换器156提供给的第三三相交流电能可以至少沿着第三组输出电线路或者三相线路158，162，164被提供给该辅助电机120。因此，该辅助电机120可以在第二和第三三相交流电能的联合作用下，提供辅助驱动力，以执行特定的工作或者任务，例如犁耕土地或者提升物料。同时，该第一开关模块114可以被关断或者打开，以允许该牵引电机118仅仅由该第一变换器110提供电能。
[0099]在第三工作模式下，该第一开关模块114和该第二开关模块172可以均被关断或者打开，以使得该第三变换器156停止向该牵引电机118和该辅助电机120提供第三三相交流电能。在此情形下，该牵引电机118仅仅由该第一变换器110提供电能，而该辅助电机120仅仅由该第二变换器112提供电能。
[0100]虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
【权利要求】
1.一种电驱动系统，其特征在于:该电驱动系统至少包括一个开关模块两个三相直流转交流变换器，该开关模块连接在该两个变换器的输出端之间；该两个三相直流转交流变换器接收同一个能量源提供的输入直流电能，并将该接收的输入直流电能至少转换成第一三相交流电能和第二三相交流电能；其中，在第一模式下，该开关模块被闭合，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被联合输出；在第二模式下，该开关模块被关断，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被分别输出。
2.如权利要求1所述的电驱动系统，其特征在于:该电驱动系统应用于移动运输设备中；在第一模式下，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被联合输出给第一三相交流电机；在第二模式下，该第一三相交流电能和该第二三相交流电能被分别输出给第一三相交流电机和第二三相交流电机。
3.如权利要求1所述的电驱动系统，其特征在于:该两个变换器接收由直流转直流变换器转换而产生的直流电压值可以调节的直流电能，并将该直流电压值可以调节的直流电能至少转换成该第一三相交流电能和该第二三相交流电能。
4.一种电驱动系统,其应用于移动运输设备中，其特征在于:该电驱动系统包括第一逆变器，第二逆变器，第一电机和第二电机；该第一逆变器提供第一交流电能给该第一电机和第二电机中的至少一者，该第二逆变器提供第二交流电能给该第一电机和第二电机中的至少一者；其中，该第一逆变器的最大输出功率被设计成小于该第一电机在提供最大驱动力时所需的最大输入功率。
5.—种电驱动系统,其应用于移动运输设备中，其特征在于:该电驱动系统包括第一逆变器，第二逆变器，第三逆变器，第一电机和第二电机；该第一逆变器提供第一交流电能给该第一电机，该第二逆变器提供第二交流电能给该第二电机，该第三逆变器提供第三交流电能给该第一电机和该 第二电机中的任意一者，其中，该第一逆变器的最大逆变器输出功率被设计成小于该第一电机在提供最大驱动力所需的最大电机功率，该第二逆变器的最大逆变器输出功率被设计成小于该第二电机在提供最大驱动力所需的最大电机功率。
6.一种装置，其特征在于:该装置包括驱动系统以及至少一个能量源；该驱动系统与该至少一个能量源连接，该驱动系统被配置成对从该至少一个能量源接收的输入电能进行电能变换，以得到输出电能，并将该输出电能提供给负载系统，以驱动该负载系统；该驱动系统包括第一变换器，第二变换器以及第一开关模块，该第一开关模块连接在该第一变换器的输出端与该第二变换器的输出端之间；其中，当该装置运作在第一模式时，该第一开关模块进行开关动作以获得第一开关状态，该第一变换器提供的第一输出电能与该第二变换器提供的第二输出电能被联合提供给该负载系统中的第一负载，以驱动该第一负载工作。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于:当该装置运作在第二模式时，该第一开关模块进行开关动作以获得第二开关状态，该第一变换器提供的第一输出电能和该第二变换器提供的第二输出电能被分别提供给该第一负载和该负载系统中的第二负载。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于:该驱动系统还包括第二开关模块，该第二开关模块连接在该第二变换器和该第二负载之间，当该第一开关模块进行开关动作以使得第一输出电能和第二输出电能被联合提供给该第一负载时，该第二开关模块进行开关动作以将该第二负载和该第二变换器之间的连接切断。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于:该第二负载包括辅助电机，该第二开关模块还被配置成在该辅助电机被检测到运行在过速状态时进行开关动作，将该第二负载和该第二变换器之间的连接切断。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于:该至少一个能量源包括第一能量源和第二能量源，该第一能量源与该第一变换器连接，该第一能量源被配置成提供第一输入电能给该第一变换器；该第二能量源与该第二变换器连接，该第二能量源被配置成提供第二输入电能给该第二变换器。
11.如权利要求6所述的装置，其特征在于:该第一负载包括牵引电机。
12.—种移动运输设备，其特征在于:该移动运输设备包括第一直流转交流变换器，第二直流转交流变换器，控制器，第一电机和第二电机；该控制器和该第一直流转交流变换器以及该第二直流转交流变换器连接，该控制器被配置成分别向该第一直流转交流变换器和该第二直流转交流变换器发送控制信号，使该第一直流转交流变换器和该第二直流转交流变换器执行电能变换操作；该第一电机与该第一直流转交流变换器连接，该第二电机与该第二直流转交流变换器连接；其中，当该移动运输设备工作在第一模式时，该第一电机由该第一直流转交流变换器和该第二直流转交流变换器联合提供电能，并且该第二电机停止工作；当该移动运输设备工作在第二模式时，该第一电机和该第二电机分别由该第一直流转交流变换器和该第二直流转交流变换器提供电能。
13.如权利要求12所述的移动运输设备，其特征在于:该移动运输设备包括第一开关模块，该第一开关模块连接在该第一直流转交流变换器的输出端和该第二直流转交流变换器的输出端之间，该第一开关模块被配置成被闭合或者打开，以将该第二直流转交流变换器产生的电能提供给 该第一电机或者停止将该第二直流转交流变换器产生的电能提供给该第一电机。
14.如权利要求12所述的移动运输设备，其特征在于:该移动运输设备包括第二开关模块，该第二开关模块与该第二直流转交流变换器连接，该第二开关模块可以被闭合或者打开，以将该第二直流转交流变换器产生的电能提供给该第二电机或者停止将该第二直流转交流变换器产生的电能提供给该第二电机。
15.如权利要求12所述的移动运输设备，其特征在于:该第一电机和该第二电机包括三相交流电机。
16.—种移动运输设备,其特征在于:该移动运输设备包括第一变换器，第二变换器，第三变换器，控制器，第一电机和第二电机；该控制器和该第一变换器，第二变换器以及第三变换器连接，该控制器被配置成分别向该第一变换器，该第二变换器以及该第三变换器发送控制信号，使该第一变换器，该第二变换器和该第三变换器执行电能变换操作，该第一电机与该第一变换器连接，该第二电机和该第二变换器连接；其中，该第三变换器被配置成根据该移动运输设备的工作模式选择性地向该第一电机或者该第二电机提供电能。
17.如权利要求16所述的移动运输设备，其特征在于:该移动运输设备包括第一开关模块和第二开关模块，该第一开关模块连接在该第一变换器的输出端和该第三变换器的输出端之间，该第二开关模块连接在该第二变换器的输出端和该第三变换器的输出端之间；当该移动运输设备工作在第一模式时，该第一开关模块被闭合并且该第二开关模块被打开，该第二电机仅仅由该第二变换器提供电能，该第一电机由该第一变换器和该第三变换器联合提供电能；当该移动运输设备工作在第二模式时，该第一开关模块被关断并且该第二开关模块被闭合，该第一电机仅仅由该第一变换器提供电能，该第二电机由该第二变换器和该第三变换器联合提供电能；当该移动运输设备工作在第三模式时，该第一开关模块和该第二开关模块均被关断，该第一电机仅仅由该第一变换器提供电能，该第二电机仅仅由该第二变换器提供电能。
18.如权利要求16所述的移动运输设备，其特征在于:该第一变换器，该第二变换器和该第三变换器被配置成接收由相同的能量源提供的输入电能。
19.如权利要求16所述的移动运输设备，其特征在于:该第一变换器，该第二变换器和该第三变换器被配置成接 收由不同的能量源提供的输入电能。
【文档编号】B60L11/00GK104044475SQ201310084090
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】李飞, 陆熙, 周健, 康鹏举, 周荣晖, 沈祥明, 孙丰诚, 邱海 申请人:通用电气公司