[發明專利]一種開關磁阻發電機變流系統

有效

• 申請號: 201910812496.5
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110557064B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 孫冠群;李璟;翁馨
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30;H02P9/38;H02P9/00;H02J7/34;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種開關磁阻發電機變流系統，其特征是，包括：第一蓄電池、第二蓄電池、第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管、第六開關管、第七開關管、第八開關管、第九開關管、第十開關管、第一相繞組、第二相繞組、第三相繞組、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、第一電容器、第二電容器、第三電容器、第四電容器、第五電容器、第一變壓器、第二變壓器，所述第一蓄電池正極連接所述第一開關管陽極、所述第三開關管陽極、所述第九二極管陰極、所述第五電容器一端，第一蓄電池負極連接所述第二開關管陽極、所述第一二極管陽極、所述第五開關管陰極、所述第三二極管陽極、所述第七開關管陰極、所述第五二極管陽極、所述第九開關管陰極、所述第一電容器一端、第五電容器另一端、所述第二變壓器二次側繞組一端、第十開關管陰極，第一開關管陰極連接所述第二蓄電池正極、所述第四開關管陽極、所述第六開關管陽極、所述第八開關管陽極、所述第八二極管陰極、所述第四電容器一端，第三開關管陰極連接第二蓄電池負極、第二開關管陰極、第四電容器另一端、所述第一變壓器二次側繞組一端，第四開關管陰極連接第一二極管陰極、所述第一相繞組一端，第一相繞組另一端連接第五開關管陽極、所述第二二極管陽極，第六開關管陰極連接第三二極管陰極、所述第二相繞組一端，第二相繞組另一端連接第七開關管陽極、所述第四二極管陽極，第八開關管陰極連接第五二極管陰極、所述第三相繞組一端，第三相繞組另一端連接第九開關管陽極、所述第六二極管陽極，第六二極管陰極連接第二二極管陰極、第四二極管陰極、第一電容器另一端、所述第二電容器一端、第一變壓器一次側繞組一端，第一變壓器一次側繞組另一端連接所述第七二極管陽極、所述第三電容器一端，第七二極管陰極連接第二電容器另一端、第二變壓器一次側繞組一端，第二變壓器一次側繞組另一端連接第三電容器另一端、第十開關管陽極，第一變壓器二次側繞組另一端連接第八二極管陽極，第二變壓器二次側繞組另一端連接第九二極管陽極；

第一蓄電池、第二蓄電池、第一開關管、第二開關管、第三開關管及其連接回路構成開關磁阻發電機的勵磁電源，其中第二蓄電池正極即第一開關管陰極為勵磁電源輸出正極端，第二開關管陽極即第一蓄電池負極為勵磁電源輸出負極端；第一電容器兩端為開關磁阻發電機發電輸出端；第一蓄電池額定電壓大于第二蓄電池額定電壓；第一變壓器變比小于第二變壓器變比，第二變壓器變比小于1。

2.根據權利要求1所述的一種開關磁阻發電機變流系統的控制方法，其特征是，勵磁電源根據所述變流系統的需要，可以選擇采取如下三種不同勵磁電壓提供模式，分別為：

模式一：閉合第二開關管，第一開關管和第三開關管為斷開狀態，此為低壓勵磁模式，僅由第二蓄電池供電勵磁；

模式二：閉合第一開關管，第二開關管和第三開關管為斷開狀態，此為中壓勵磁模式，僅由第一蓄電池供電勵磁；

模式三：閉合第三開關管，第一開關管和第二開關管為斷開狀態，此為高壓強化勵磁模式，第一蓄電池和第二蓄電池串聯共同供電勵磁；

當勵磁電源的第一蓄電池和第二蓄電池出現其中一個蓄電池電量低于下限值時，該蓄電池停止供電勵磁，而由另一個蓄電池單獨供電勵磁；

開關磁阻發電機運行中，根據開關磁阻發電機轉子位置信息，當第一相繞組需投入工作時，閉合第四開關管和第五開關管，進入勵磁階段，勵磁電源向第一相繞組供電勵磁；根據轉子位置信息勵磁階段結束時，斷開第五開關管，進入發電階段，當第四開關管也同時斷開時，為降壓發電輸出模式，當第四開關管繼續保持閉合狀態時，為升壓發電輸出模式，另外，第四開關管也可以采取PWM模式，具體采取的模式以及第四開關管PWM模式時的占空比大小根據發電輸出端對發電電壓的要求確定；根據轉子位置信息發電階段結束時，斷開第五開關管，第四開關管也同時為斷開狀態，待相繞組電流降至零，發電階段即第一相繞組工作結束；

根據轉子位置信息當第二相繞組和第三相繞組需投入工作時，工作控制模式與第一相繞組相同，具體對應關系為：第六開關管和第八開關管對應第四開關管，第七開關管和第九開關管對應第五開關管；

當檢測到第一蓄電池和第二蓄電池電量均低于下限值時，第一電容器側的電能反饋同時向第一蓄電池和第二蓄電池充電，第十開關管采取PWM模式，其占空比大小根據第一蓄電池和第二蓄電池對充電要求而定，但小于0.5；待檢測到第一蓄電池和第二蓄電池中至少一個蓄電池電量達上限值時，第十開關管斷開，充電結束。