[發(fā)明專利]一種直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112468042B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何超;王潞鋼;姜濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30;G01R19/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

本發(fā)明公開了一種直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)，包括：整流二極管、直流電容、逆變電路、控制器、勵(lì)磁電源和小容量直流采樣電路；其中，整流二極管接收發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電，將交流電整流成帶脈動(dòng)的直流電，輸出給直流電容；直流電容對接收的帶脈動(dòng)的直流電進(jìn)行濾波處理，得到平直的直流電，輸出給逆變電路；逆變電路：在控制器的控制下，將平直的直流電逆變成穩(wěn)定的交流電，供外部負(fù)載使用；小容量直流采樣電路實(shí)時(shí)采集發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電的電壓并將其轉(zhuǎn)換為采樣直流電。本發(fā)明提高了輕載穩(wěn)定性和反饋快速性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車載供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)

車載電源是一種典型的軍民結(jié)合的產(chǎn)品。在導(dǎo)彈發(fā)射車和大型工程機(jī)械車，甚至民用卡車上，要帶大功率的380V的三相負(fù)載，需要大功率的380V的三相電源。在汽車上增加一個(gè)柴油發(fā)電機(jī)會(huì)導(dǎo)致成本增加、維護(hù)復(fù)雜，已經(jīng)是一種過時(shí)的方案。較為合理的方式是將發(fā)電機(jī)直接接到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上，但這樣又產(chǎn)生一個(gè)新的問題，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在加減速的過程中，轉(zhuǎn)速是急劇變化的，范圍還很寬，有好幾倍的差距，發(fā)電機(jī)的輸出電壓和頻率會(huì)有幾倍變化，對于用電器來說根本就不可接受。輸出必須加穩(wěn)壓穩(wěn)頻率裝置。傳統(tǒng)的方法是用液壓傳動(dòng)加上液壓馬達(dá)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)上同軸安裝液壓泵，通過液壓油路傳到后面的液壓馬達(dá)上，液壓馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。液壓馬達(dá)上安裝控制器，根據(jù)輸出電壓來進(jìn)行閉環(huán)控制，使液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的。該技術(shù)所存在的問題是體積和重量都大，路管道柔性不夠，安裝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)，提高了輕載穩(wěn)定性和反饋快速性。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)，包括：整流二極管、直流電容、逆變電路、控制器、勵(lì)磁電源和小容量直流采樣電路；其中，整流二極管接收發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電，將交流電整流成帶脈動(dòng)的直流電，輸出給直流電容；直流電容：對接收的帶脈動(dòng)的直流電進(jìn)行濾波處理，得到平直的直流電，輸出給逆變電路；逆變電路：在控制器的控制下，將平直的直流電逆變成穩(wěn)定的交流電，供外部負(fù)載使用；小容量直流采樣電路實(shí)時(shí)采集發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電的電壓并將其轉(zhuǎn)換為采樣直流電；控制器實(shí)時(shí)采集小容量直流采樣電路的采樣直流的電壓、直流電容輸出給逆變電路的平直的直流電的電壓、外部負(fù)載的電流以及勵(lì)磁電源輸出給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，監(jiān)測采樣直流的電壓和平直的直流電的電壓兩個(gè)電壓的變化趨勢，根據(jù)變化趨勢控制勵(lì)磁電源增大或減小勵(lì)磁電流，并將增大或減小勵(lì)磁電流傳輸給發(fā)電機(jī)。

上述直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)中，當(dāng)兩個(gè)電壓降低時(shí)，控制勵(lì)磁電源增大勵(lì)磁電流，將增大的勵(lì)磁電流傳輸給發(fā)電機(jī)；當(dāng)兩個(gè)電壓增高時(shí)，控制勵(lì)磁電源減小勵(lì)磁電流，將減小的勵(lì)磁電流傳輸給發(fā)電機(jī)。

上述直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)中，所述小容量直流采樣電路包括耗散電阻R、濾波電容C、三相整流電路和變壓器T；其中，變壓器T輸入接發(fā)電機(jī)端電壓，輸出接三相整流電路，三相整流電路的輸出接濾波電容C，再接耗散電阻R。

上述直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)中，所述三相整流電路包括整流二極管D1、整流二極管D2、整流二極管D3、整流二極管D4、整流二極管D5、整流二極管D6；其中，整流二極管D1和整流二極管D2串聯(lián)形成第一整流支路，整流二極管D3和整流二極管D4串聯(lián)形成第二整流支路，整流二極管D5和整流二極管D6串聯(lián)形成第三整流支路；第一整流支路、第二整流支路和第三整流支路并聯(lián)。

上述直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)中，濾波電容C為：C＝13.24/{f×(U/I)×ACv}；其中，C是濾波電容，F(xiàn)是整流電路的脈沖頻率，U是整流電路最大輸出電壓，I是整流電路最大輸出電流，Acv是波紋系數(shù)。

上述直流電壓采樣電路實(shí)現(xiàn)的取力車載電源系統(tǒng)中，耗散電阻R的作用是消耗濾波電容的能量，考慮耗散電阻功率不能太大，耗散電阻功率不能大于40W。