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专利号: 2019108124965
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-05-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.宽范围励磁发电及自动双充电的开关磁阻发电机变流系统,其特征是,包括:第一蓄电池、第二蓄电池、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管、第一相绕组、第二相绕组、第三相绕组、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第一变压器、第二变压器,所述第一蓄电池正极连接所述第一开关管阳极、所述第三开关管阳极、所述第九二极管阴极、所述第五电容器一端,第一蓄电池负极连接所述第二开关管阳极、所述第一二极管阳极、所述第五开关管阴极、所述第三二极管阳极、所述第七开关管阴极、所述第五二极管阳极、所述第九开关管阴极、所述第一电容器一端、第五电容器另一端、所述第二变压器二次侧绕组一端、第十开关管阴极,第一开关管阴极连接所述第二蓄电池正极、所述第四开关管阳极、所述第六开关管阳极、所述第八开关管阳极、所述第八二极管阴极、所述第四电容器一端,第三开关管阴极连接第二蓄电池负极、第二开关管阴极、第四电容器另一端、所述第一变压器二次侧绕组一端,第四开关管阴极连接第一二极管阴极、所述第一相绕组一端,第一相绕组另一端连接第五开关管阳极、所述第二二极管阳极,第六开关管阴极连接第三二极管阴极、所述第二相绕组一端,第二相绕组另一端连接第七开关管阳极、所述第四二极管阳极,第八开关管阴极连接第五二极管阴极、所述第三相绕组一端,第三相绕组另一端连接第九开关管阳极、所述第六二极管阳极,第六二极管阴极连接第二二极管阴极、第四二极管阴极、第一电容器另一端、所述第二电容器一端、第一变压器一次侧绕组一端,第一变压器一次侧绕组另一端连接所述第七二极管阳极、所述第三电容器一端,第七二极管阴极连接第二电容器另一端、第二变压器一次侧绕组一端,第二变压器一次侧绕组另一端连接第三电容器另一端、第十开关管阳极,第一变压器二次侧绕组另一端连接第八二极管阳极,第二变压器二次侧绕组另一端连接第九二极管阳极;

第一蓄电池、第二蓄电池、第一开关管、第二开关管、第三开关管及其连接回路构成开关磁阻发电机的励磁电源,其中第二蓄电池正极即第一开关管阴极为励磁电源输出正极端,第二开关管阳极即第一蓄电池负极为励磁电源输出负极端;第一电容器两端为开关磁阻发电机发电输出端;第一蓄电池额定电压大于第二蓄电池额定电压;第一变压器变比小于第二变压器变比,第二变压器变比小于1。

2.根据权利要求1所述的宽范围励磁发电及自动双充电的开关磁阻发电机变流系统的控制方法,其特征是,励磁电源根据所述变流系统的需要,可以选择采取如下三种不同励磁电压提供模式,分别为:

模式一:闭合第二开关管,第一开关管和第三开关管为断开状态,此为低压励磁模式,仅由第二蓄电池供电励磁;

模式二:闭合第一开关管,第二开关管和第三开关管为断开状态,此为中压励磁模式,仅由第一蓄电池供电励磁;

模式三:闭合第三开关管,第一开关管和第二开关管为断开状态,此为高压强化励磁模式,第一蓄电池和第二蓄电池串联共同供电励磁;

当励磁电源的第一蓄电池和第二蓄电池出现其中一个蓄电池电量低于下限值时,该蓄电池停止供电励磁,而由另一个蓄电池单独供电励磁;

开关磁阻发电机运行中,根据开关磁阻发电机转子位置信息,当第一相绕组需投入工作时,闭合第四开关管和第五开关管,进入励磁阶段,励磁电源向第一相绕组供电励磁;根据转子位置信息励磁阶段结束时,断开第五开关管,进入发电阶段,当第四开关管也同时断开时,为降压发电输出模式,当第四开关管继续保持闭合状态时,为升压发电输出模式,另外,第四开关管也可以采取PWM模式,具体采取的模式以及第四开关管PWM模式时的占空比大小根据发电输出端对发电电压的要求确定;根据转子位置信息发电阶段结束时,断开第五开关管,第四开关管也同时为断开状态,待相绕组电流降至零,发电阶段即第一相绕组工作结束;

根据转子位置信息当第二相绕组和第三相绕组需投入工作时,工作控制模式与第一相绕组相同,具体对应关系为:第六开关管和第八开关管对应第四开关管,第七开关管和第九开关管对应第五开关管;

当检测到第一蓄电池和第二蓄电池电量均低于下限值时,第一电容器侧的电能反馈同时向第一蓄电池和第二蓄电池充电,第十开关管采取PWM模式,其占空比大小根据第一蓄电池和第二蓄电池对充电要求而定,但小于0.5;待检测到第一蓄电池和第二蓄电池中至少一个蓄电池电量达上限值时,第十开关管断开,充电结束。