[發明專利]高壓DC功率發生無效

申請號：	201110453525.7	申請日：	2011-12-30
公開（公告）號：	CN103187884A	公開（公告）日：	2013-07-03
發明（設計）人：	S.J.方;R.A.希梅爾曼;S.J.莫斯;G.I.羅斯曼	申請（專利權）人：	哈米爾頓森德斯特蘭德公司
主分類號：	H02M7/02	分類號：	H02M7/02;H02M7/06;H02M7/219
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	劉春元;李家麟
地址：	美國康***	國省代碼：	美國;US
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	高壓 dc 功率發生
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本文公開的主題一般地涉及功率系統領域，并且更特別地涉及具有有源整流的高壓直流（DC）功率發生。

背景技術

通常，對功率系統上的負載的電流要求規定了所述系統的尺寸、重量和成本。在利用永磁發電機（PMG）和/或永磁起動器的功率系統中，理想的平衡將包括基于PMG的功率系統，其能夠在低速下以最小的電流產生大的額定扭矩，同時還能夠以較高的速度調節DC輸出電壓。然而，如果PMG的反電動勢（BEMF）是相對低的，則系統輸出功率受到限制，這可能在不增加其尺寸以計及更高的電流操作的情況下導致適當地定額用于低速操作的功率系統方面的困難。此外，如果PMG的BEMF是相對高的，則脈寬調制（PWM）有源整流是困難的，因此，可能難以調節DC輸出電壓。

根據常規功率系統，例如，圖1所示的系統10，可以使用來自永磁發電機11的兩組繞組（即，6相）。較低BEMF的一組繞組向有源整流器13饋電且較高BEMF的一組繞組與6二極管無源整流器12相連。系統10在低速下用有源整流器13且在高速下用無源整流器11執行起動器/監視功能。如所示，系統10利用兩個物理上分離的整流器，每個被連接到PMG?11上的不同組的繞組，并因此遭受與取決于電流要求的相當大的尺寸和重量相關聯的缺點。

發明內容

根據本發明的一方面，DC功率系統包括永磁發電機（PMG）以及與PMG進行電通信的有源整流器。有源整流器適配為如果PMG在低速下操作則對從PMG輸出的功率進行有源整流，并且有源整流器還適配為如果PMG在高速下操作則對從PMG輸出的功率進行無源整流。

根據本發明的另一方面，DC功率系統包括永磁發電機（PMG）以及與PMG進行電通信的整流器，其中，整流器被配置為響應于PMG的速度變化動態地在有源整流模式與無源整流模式之間切換。

通過結合附圖進行的以下說明，本發明的其它方面、特征和技術將變得更加顯而易見。

附圖說明

現在參考附圖，其中，在多個圖中相同的元件被相同地編號：

圖1舉例說明常規DC功率發生系統；

圖2舉例說明根據示例性實施例的DC發生系統；

圖3A舉例說明DC功率發生系統的常規整流控制部分；

圖3B舉例說明根據示例性實施例的DC功率發生系統的有源整流控制部分；

圖4A舉例說明根據示例性實施例的DC功率發生系統；

圖4B舉例說明根據示例性實施例的DC功率發生系統；

圖5舉例說明根據示例性實施例的包括DC功率系統的有源整流模式和無源整流模式二者的操作特性的圖表；以及

圖6舉例說明根據示例性實施例的功率系統的有源至無源整流過渡的圖。

具體實施方式

在本文中提供了DC功率發生系統的實施例，下面更詳細地討論示例性實施例。

轉到圖2，示出了DC功率系統。DC功率系統100可以是運載工具（例如陸上運載工具、海上運載工具、飛行器等）的功率系統。如所示，系統100包括永磁發電機（PMG）和/或永磁起動器101。PMG?101可以是同步發電機，并且可以跨越三個繞組（表示為L_A、L_B和L_C）產生3相功率（用相A、B和C）來表示。

系統100還包括例如通過繞組L_A、L_B和L_C與PMG?101進行電通信的有源整流器102。有源整流器102包括被配置為響應于從控制器或門驅動器（未示出）施加的脈寬調制（PWM）信號接通/關斷的多個開關S₁、S₂、S₃、S₄、S₅和S₆。所述多個開關S₁、S₂、S₃、S₄、S₅和S₆中的每個開關可以包括功率半導體開關（例如晶體管）以及耦合在晶體管的發射極和集電極兩端的二極管。每個晶體管可以是基于結的晶體管、場效應晶體管或任何其它適當的晶體管。每個二極管可以是續流二極管或任何其它適當二極管。