[發明專利]一種發電調壓系統及其輸出電壓控制方法、設備及介質

在審

• 申請號: 202111172583.2
• 申請日: 2021-10-08
• 公開（公告）號: CN113890396A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 張義;王浩;楊超帆;何志強
• 申請（專利權）人: 重慶隆鑫通航發動機制造有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02J7/10;H02J7/00;H02P9/30;H02P101/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張藝

本申請公開了一種發電調壓系統及其輸出電壓控制方法、電子設備和計算機可讀存儲介質，該方法應用于發電調壓系統的控制電路，該方法包括：實時獲取三相整流電路的當前輸出電壓；判斷當前輸出電壓是否大于電池的目標電壓；若是，則調整三相整流電路中各功率開關管的通斷控制信號，以使三相整流電路中各相橋臂導通的移相角度減小；若否，則調整三相整流電路中各功率開關管的通斷控制信號，以使三相整流電路中各相橋臂導通的移相角度增大。本申請通過調節三相整流電路中橋臂導通的移相角度，可以有效地調節輸出電壓，并減小了輸出電壓脈動，降低了磁電機與三相整流電路中功率開關模塊的溫升，有效提高了磁電機和控制電路的使用壽命和可靠性。

技術領域

本申請涉及電力變換技術領域，特別涉及一種發電調壓系統及其輸出電壓控制方法、電子設備和計算機可讀存儲介質。

背景技術

隨著新能源技術的推廣，混動力摩托車近些年也得到了發展。其可以利用磁電機發電，進而為蓄電池儲能，供用電負載使用。

磁電機由發動機曲軸直接帶動，其轉速隨發動機轉速變化而變化。因此發動機轉速越高，磁電機輸出電壓越高，反之則相反。一般，在磁電機從低轉速到最高轉速的過程中，對應整流后輸出的電壓范圍將從最低0V升到最高200V左右。因此，為了保障蓄電池的使用安全，需要一種合理的調壓方法來將如此大變化范圍的直流電壓穩定在一個波動很小的范圍內(小于1V)。

相關技術中常使用開關式調壓方法，對應的整流電路拓撲結構圖如圖1所示。該方法僅在需要時接通磁電機的供電回路；而在混動摩托車的用電負載無需用電或者蓄電池的電池已經充滿后，則自動切斷磁電機的供電回路以使磁電機空轉。

對于該方法，由于可控硅過零關斷，因此其每次開通后均需經歷一個完整波形，會導致輸出電壓脈動大。并且，由于可控硅壓降高，在重載時，可控硅的溫升很高，無法支持較大的負載，容易造成電子元件的老化，從而降低使用壽命，同時輸出功率具備局限性。此外，可控硅自身開啟電壓約1V，起控所需相電壓較高，因此開啟轉速較高。

相關技術中還有一種短路式調壓方法，對應的整流電路拓撲結構圖如圖2所示。該方法在整流后的輸出電壓超過設定值時，便向短路開關元件發出觸發信號，使其導通，令磁電機的線圈近似短路，以便對磁電機輸出電壓進行削波降壓，用降低電壓的方式來控制電壓繼續升高，從而達到穩壓作用。

對于該方法，內部的短路開關元件在用電負荷小的時候長期處于滿負荷工作狀態，發熱較高，容易造成電子元件的老化，降低使用壽命。并且，如果磁電機長期短路發熱，那么對于永磁式的磁電機，就容易造成永磁體退磁、甚至線圈燒壞等問題，縮短磁電機壽命。此外，重載時肖特基二極管的溫升雖然比可控硅低，但仍然處于較高水平，無法支持較大的負載，容易造成電子元件的老化、降低使用壽命，令輸出功率具備局限性。

可見，無論是短路式還是開關式調壓方法都不是理想的發電控制方式。鑒于此，提供一種解決上述技術問題的方案，已經是本領域技術人員所亟需關注的。

發明內容

本申請的目的在于提供一種發電調壓系統及其輸出電壓控制方法、電子設備和計算機可讀存儲介質，以便有效減小電壓脈動、減小磁電機和整流電路功率模塊的溫升，進而提高磁電機和控制電路使用壽命和可靠性。

為解決上述技術問題，一方面，本申請公開了一種輸出電壓控制方法，應用于發電調壓系統的控制電路，所述發電調壓系統包括磁電機、三相整流電路、電池，所述三相整流電路用于將所述磁電機輸出的三相交流電整流為直流電并輸出至所述電池；所述方法包括：

實時獲取所述三相整流電路的當前輸出電壓；

判斷所述當前輸出電壓是否大于所述電池的目標電壓；

若所述當前輸出電壓大于所述目標電壓，則調整所述三相整流電路中各功率開關管的通斷控制信號，以使所述三相整流電路中各相橋臂導通的移相角度減小；