[實用新型]電油混合能源轉換電驅動船舶的間接型矩陣控制系統

有效

• 申請號: 201320047335.X
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN203039635U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 龐志森;王文忠;龐明
• 申請（專利權）人: 龐志森;王文忠;張大中;龐明;宜昌發中船務有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/12
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種電油混合能源轉換電驅動船舶的間接型矩陣控制系統，包括：三相交流柴油發電機組（1）、間接型矩陣變換器（2）、動力蓄電池組（3）、雙向PWM開關（4）、三相交流推進電動機（5）、螺旋槳（6）、直接轉矩控制變頻器（7）、開關換流控制器（8）、速度傳感器（9）、充電機（10），其特征是：三相交流柴油發電機組（1）與間接型矩陣變換器（2）的輸入端AC/DC變換器相連，三相交流推進電動機（6）與間接型矩陣變換器（2）的輸出端DC/AC變換器相連，且與螺旋槳（7）機械相連，間接型矩陣變換器（2）的虛擬直流環節箝位電路與雙向PWM開關（4）相連，雙向PWM開關（4）與動力蓄電池組（3）相連，開關換流控制器（8）與間接型矩陣變換器（2）的輸入端AC/DC變換器和輸出端DC/AC變換器的開關控制線路相連，直接轉矩控制變頻器（7）與開關換流控制器（8）、三相交流柴油發電機組（1）、三相交流推進電動機（5）以及速度傳感器（9）相連，速度傳感器（9）與推進電動機（6）機械相連，具有接交流岸電插口的充電機（10）與動力蓄電池組（3）相連。

2.根據權利要求1所述的一種電油混合能源轉換電驅動船舶的間接型矩陣控制系統，其特征是：所述的間接型矩陣變換器（2）為采用間接空間矢量調制算法的間接型矩陣變頻控制器，采用虛擬整流和虛擬逆變相結合的方式進行控制。

3.根據權利要求1或2所述的一種電油混合能源轉換電驅動船舶的間接型矩陣控制系統，其特征是：所述的間接型矩陣變換器（2）的開關低頻傳遞函數矩陣T可表示為兩部分的乘積AB，即：

T=AB;

且B與矩陣輸入三相相電壓基波矩陣U_iph的乘積為常數C,即：

BU_iph=C；

而A與常數的乘積為矩陣輸出線電壓基波矩陣U_oL，即：

AC=U_oL；

可得：

U_oL=TU_iph=ABU_iph=AC，其中C為常數；

U_iph和U_oL分別為下式：

式中：

U_im是輸入相電壓幅值；

ω_i是輸入電壓角頻率；

U_om是輸出相電壓幅值；

ω。是輸出電壓角頻率；

是輸出電壓與輸入電壓的相位差。

4.根據權利要求1所述的一種電油混合能源轉換電驅動船舶的間接型矩陣控制系統，其特征是：所述的間接型矩陣變換器（2）中包括：

由6對兩兩反并聯的逆阻式絕緣柵雙極晶體管RB-IGBT構成的6個雙向開關，組成一個雙向可逆的三相橋式電路，與6個帶反并聯二極管的絕緣柵雙極晶體管IGBT組成的三相橋式逆變電路共同構成RB-IGBT逆阻式雙級矩陣變換器。

5.根據權利要求1所述的一種電油混合能源轉換電驅動船舶的間接型矩陣控制系統，其特征是：所述的間接型矩陣變換器（2）中包括：

由6個串聯有二極管的IGBT組成的三相橋式電路、與6個帶反并聯二極管的IGBT組成的三相橋式逆變電路共同構成的稀疏矩陣變換器。

6.根據權利要求4或5所述的一種電油混合能源轉換電驅動船舶的間接型矩陣控制系統，其特征是：在AB兩部分連接部位的虛擬直流環節上并聯一個由小容量電容器和一個二極管組成的箝位電路，且將其箝位電路并聯于雙向PWM開關（4）與動力蓄電池組（3）的串聯電路上、并控制其電路的極性保持與蓄電池一致而恒定不變。