专利名称：基于发电机为储能部件充电的充电电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及储能部件的充电控制电路，更确切的说是一种基于发电机为储能部件 充电的充电电路。
背景技术：
发电机有着各种广泛的应用。小型发电机通常可用于汽车发电系统、便携型机器 以及应急系统等。类似地，大型发电机可为大型设备、结构和居住区提供电力。由于有着种 种广泛的应用和需求，所以对发电机的研制仍在继续之中，以便能为更多的场合提供更多 和更高质量的电力。申请号为95195622. 1的发明专利公开了永磁发电机和爪极型交流发电机，永磁 发电机的电压会随着转子速度的变化而变化，或者随负载特性的变化而变化，而且永磁发 电机的电压会随电流相反的变化，这种变化是传统的负载是不能接受的，要使其发出的电 压和电流满足这些传统负载的需求是很困难的，或者所需的成本非常高。爪极型交流发电 机由于自身的特性，它要调制旋转磁场就会影响所有的绕组。因此，很难实现对电压的调节 和对各绕组的控制。因此为发电机配置了一个能选择性地激活个别绕组以实现所需输出的 控制器。诸绕组可以以完全并联的方式联接以在相对较低的电压下提供较大的电流，或者 是串联连接以提供较高的电压。既可以满足负载对电压的需求，也方便调节绕组。一种用 于发电机的控制系统，所述发电机具有多个能产生电力的绕组和一用来将负载连接至诸 绕组以接收所述电力的连接器，所述控制系统包括多个开关，每一开关都连接在其中一个 发电机绕组和负载连接器之间，发电机绕组发出的交流电经过整流电路整流，所述开关连 接在整流电路的输出端，因此所述开关可以将诸绕组连接和不连接到负载连接器上；以 及一与多个所述开关相连、用来有选择地驱动和不驱动所述开关的控制器。上述发明主要是根据负载对电压或电流的需求通过控制器控制绕组串联还是并 联，串联时电压升高，电流不变，并联时电压不变，电流增大，从而满足负载不同的需求。但 这种负载一般是用电设备，但对于储能设备并未公开是否适用，且未公开这种控制系统是 否可用于家电等设备。而对于储能设备作为负载的情况，目前的充电管理器的可处理为储能部件充电的 电压范围为储能部件的额定充电电压值/V^ m*储能部件的额定充电电压值对于发 电端电压而言)，(若是直流端则为“储能部件的额定充电电压值 nf储能部件的额定充电 电压值”)，宽压范围为m倍(所述的充电电压值为为储能部件恒压充电时的最佳恒定电压 值，m为目前的宽压范围)，不在这段区域的电压值无法处理。浪费了大量资源，发电机为储 能部件充电的利用率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于发电机为储能部件充电的充电电路， 当检测到发电机单套绕组发电端的电压小于储能部件的额定充电电压值/力或单套绕组直流端的电压小于储能部件的额定充电电压值时，控制多套绕组串联升压，升压后的输出 电压处于有效电压范围内，当单套绕组发电端发出的处于“储能部件的额定充电电压值 / m*储能部件的额定充电电压值/V^”或直流端电压处于“储能部件的额定充电电压 值 nf储能部件的额定充电电压值”时，控制多套绕组并联，电压不变，因此原本过小不可 用的无效电压成为了有效电压，充分利用了发电能源，提升了发电机的利用率。为了解决上 述问题，本发明采取以下技术方案—种基于发电机为储能部件充电的充电电路，包括将机械能转化为电能的发电 机、整流电路、滤波电路、开关电路、充电管理器、储能部件；所述发电机转子与机械部件通 过传动系统连接实现转动，发电机定子具有至少两套绕组，所述多套绕组经过开关电路形 成串联回路和并联回路，经过串并联处理后的电路的输出端依次经过整流电路整流和滤波 电路滤波后形成一个直流电源，所述直流电源连接所述充电管理器的电源端，经充电管理 器处理为储能部件充电，充电管理器检测单套绕组发电端电压值或直流端电压值，并根据 检测到的电压值控制开关电路的断开和导通，使电路在串并联回路之间切换。优选的，所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值与储能部件的额 定充电电压值/VJ比较，或单套绕组的直流端电压值与储能部件的额定充电电压值进行比 较，根据比较结果控制所述开关电路切换为串联或并联。优选的，所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额 定充电电压值/V^或检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值 时，充电管理器控制所述开关电路切换为并联；所述充电管理器检测到单套绕组发电端的 电压值小于储能部件的额定充电电压值./万或单套绕组直流端电压值小于储能部件的额 定充电电压值时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联。优选的，所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值大于等于储能部 件的额定充电电压值并在该值停留一个时间段或检测到单套绕组直流端电压值大于 等于储能部件的额定充电电压值并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电 路切换为并联；所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于储能部件的额 定充电电压值/V^并在该值停留一个时间段或单套绕组直流端电压值小于储能部件的额 定充电电压值并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联。优选的，所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额 定充电电压值/万为所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件 的额定充电电压值/V^且小于等于nf储能部件的额定充电电压值./力；所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电 压值为所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压 值且小于等于m*储能部件的额定充电电压值；所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值小于所述的充电电压值/VI为 所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于所述储能部件的额定充电电 压值/万且大于等于储能部件的额定充电电压值/ ( V^n),其中n为绕组的套数，n的值为 大于等于2的整数；所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压值为所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值小于所述储能部件的额定充电电压值且 大于等于储能部件的额定充电电压值/n，其中n为绕组的套数，n的值为大于等于2的整数。优选的，所述充电管理器包括一个当充电管理器检测到的单套绕组发电端的电压 值大于nf储能部件的额定充电电压值或检测到单套绕组直流端电压值大于m*储能部 件的额定充电电压值时进行卸荷的卸荷控制器，所述的卸荷通过卸荷器件进行。优选的，包括一套首端绕组和一套末端绕组，将首端绕组的一端作为输出端，末端 绕组的一端的相线之间短接，其他每套绕组的一端通过开关电路和相邻绕组的一端连接形 成串联回路，同时所述的其他每套绕组通过开关电路连接到输出端形成并联回路。优选的，所述开关电路包括至少两个多触头继电器，每两套绕组之间设置两个所 述的多触头继电器，所述的多触头继电器的触头个数与绕组相数相等，一个触头对应连接 一根相线，所述的两个多触头继电器为一个触头双掷的继电器和一个触头单掷的继电器，相连接的两套绕组之一上设置一个所述的触头双掷的继电器，通过所述的触头双 掷的继电器连接到另一套绕组的一端或所述的输出端，对应的另一套绕组的另一端上设置 一个所述的触头单掷的继电器，所述多触头继电器的线圈电源端连接所述充电管理器。优选的，所述电压的检测通过电压检测电路实现，电压检测电路为由一个主电阻 和一个采样电阻以及与两个电阻相并联的电容组成的电路，所述采样电阻的电压信号传输 给所述充电管理器中的主芯片进行计算，所述采样电阻的端电压不超过所述充电管理器的 主芯片的工作电压。优选的，所述发电机为两相或三相永磁发电机，所述储能部件为蓄电池。 本发明的有益效果为当检测到发电机单套绕组发电端的电压小于储能部件的额 定充电电压值/斤或单套绕组直流端的电压小于储能部件的额定充电电压值时，控制多套 绕组串联升压，升压后的输出电压处于有效电压范围内，当单套绕组发电端发出的处于“储 能部件的额定充电电压值/ ^ m*储能部件的额定充电电压值/ 或直流端电压处于 “储能部件的额定充电电压值 nf储能部件的额定充电电压值”时，控制多套绕组并联，电 压不变，因此原本过小不可用的无效电压成为了有效电压，充分利用了发电能源，提升了发 电机的利用率。
图1是本发明第一个实施例的框图；图2是本发明另一个实施例的框图；图3a是两套、三相相位对称的绕组连接的电路图；图3b是四套、三相相位对称的绕组；连接的电路图；图4是电压检测电路的电路图；图5是两套、两相相位对称的绕组连接的电路图；图6是切换电路的电压区域示意图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步详细的说明。如图1和图2，一种基于发电机为储能部件充电的充电电路，包括将机械能转化 为电能的发电机、整流电路、滤波电路、开关电路、充电管理器、储能部件；所述发电机转子与机械部件通过传动系统连接实现转动，发电系统，如健身、风力 等产生的机械能输给发电机转子，并在定子的绕组上产生感应电动势输出，输出交流电，多 套绕组经过开关电路串并联处理，经过串并联处理后的交流电依次经过整流电路整流、滤 波电路滤波后成为直流电，经输出端输出给充电管理器，充电管理器对直流电进行处理，处 理成符合储能部件的额定输入电压后为储能部件充电。发电机定子具有至少两套绕组，如图中的第一套绕组、第二套绕组，....第n套绕 组，在这些绕组中设置一个首端绕组和一个末端绕组，将第一套绕组的一端作为输出端，第 n套绕组作为末端绕组，该末端绕组的一端的相线之间短接，形成零电位点，其他绕组的一 端通过开关电路和相邻绕组的一端连接形成串联回路，同时通过开关电路连接到输出端形 成并联回路。发电机绕组串并联处理后经过输出端输出，输出端输出的交流电依次经过整流电 路整流和滤波电路滤波后形成直流电，而此时的电压是发电机绕组串、并联后的电压。发电机绕组经过上述整流电路和滤波电路后连接所述充电管理器的电源端，把电 源输送给充电管理器，充电管理器检测单套绕组发电端电压值或直流端电压值，并根据检 测到的电压值控制开关电路的断开和导通，使电路在串并联回路之间切换。图1、图2中1 支路为多套绕组通过开关电路串并联后把电源输送给充电管理器的电源支路，图1中2支 路为充电管理器检测发电端电压的电压检测支路，图2中2’支路为充电管理器检测直流端 电压值的电压检测支路，图1、图2中3支路为充电管理器控制开关电路切换的控制支路。所述开关电路包括至少两个多触头继电器，所述的多触头继电器的触头个数与绕 组相数相等，每两个相连绕组通过一个触头双掷的继电器和一个触头单掷的继电器连接， 具体为这两套绕组中之一通过触头双掷的继电器连接到相邻绕组的一端和所述输出端， 另一套绕组上设置触头单掷的继电器，所述多触头继电器的线圈电源端连接所述充电管理
器o下面以两套、三相相位对称的绕组为例说明本发明。如图3a，第一套绕组RZ1的一端作为输出端，第二套绕组RZ2的一端的相线之间 短接，形成零电位点(发电机结构上处理)，第二套绕组RZ2的另一端通过三刀双掷的第一 继电器A，同时在第一套绕组RZ1的另一端设置三刀单掷的第二继电器B，第一套绕组RZ1 的输出端(也是整个电路的输出端)设置金属触点。输出端连接由二极管D1-D6组成的第 一桥式整流电路，第一桥式整流电路的输出端连接电感L1，电感E1与第一桥式整流电路并 联。充电管理器U1连接蓄电池等储能部件。上述电感和电容都是滤波作用。如图3a，需要串联时，第一继电器A动作，A的三个触头打到第一套绕组RZ1的u’、 v’、w’端，实现第二套绕组RZ2的u、v、w分别与第一套绕组RZ1的u’、v’、w’相应连接，形 成串联回路。需要并联时，第一继电器A动作，其三个触头打到第一套绕组RZ1的u、v、w端，实现第二套绕组RZ2的u、v、w分别与第一套绕组RZ1的u、v、w相应连接，同时第二继电器B 动作，将第一套绕组RZ1的u’、v’、w’三相短接，形成并联回路。如图3b，为四套绕组连接，第一套绕组RZ1的一端作为输出端，第四套绕组RZ4的 一端的相线之间短接，形成零电位点(发电机结构上处理)；继电器A、继电器C、继电器E为 三刀双掷继电器；继电器B、继电器D、继电器F为三刀单掷继电器；继电器A打向第一套绕 组RZ1的11，、？，、《，、继电器(打向第二套绕组1^2的11，、？，、《，、继电器￡打向第三套绕组 RZ3的u，、v，、w，时形成串联电路(三相相对应的相依次连接，即u-u'、v-v'、wi')； 继电器A打向第一套绕组RZ1的u、v、w、继电器C打向第二套绕组RZ2的u、v、w、继电器E 打向第三套绕组RZ3的u、v、w端时，同时继电器B、继电器D、继电器F动作，分别将第一套 绕组RZ1、第二套绕组RZ2、第三套绕组RZ3的u'、v'、w'三相短接，此时形成并联电路。如图4，所述电压的检测通过电压检测电路实现，电压检测电路为由一个主电阻 R1和一个采样电阻R2、与主电阻R1并联的电容C1，与采样电阻R2并联的电容C2组成的电 路，所述采样电阻R2的电压信号传输给所述充电管理器U1中的主芯片进行计算，充电管理 器U1通过检测到的采样电阻R2的电压值判断发电端的电压值，从而进行上述相应切换控 制。由于此处采样电阻的电压同时也作为充电管理器U1中的主芯片的电源电压，因此采样 电阻R2的端电压不超过所述充电管理器U1的主芯片的工作电压，否则会损坏充电管理器 U1中的主芯片。该电压检测电路的输入端可设在每套绕组的发电端，也可设在每套绕组的 滤波电路端。所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值与储能部件的额定充电 电压值/ 进行比较或单套绕组直流端电压值与储能部件的额定充电电压值进行比较检测到的单套绕组发电端的电压值小于储能部件的额定充电电压值/力时，充电 管理器控制所述开关电路切换为串联；具体为所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于所述储能部件 的额定充电电压值./ ( V2 n)，小于所述储能部件的额定充电电压值/力时，充电管理器控 制多套绕组串联；或，所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电 电压值/n小于所述储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制多套绕组串联。n为绕 组的套数，n的值为大于等于2的整数，对于上述两套绕组的实施例n为2。当所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充 电电压值/力时，充电管理器控制所述开关电路切换为并联；具体为所述充电管理器根据 检测到的单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值/V^且小于等于nf 储能部件的额定充电电压值/化，控制多套绕组并联；或，所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电 电压值且小于等于nf储能部件的额定充电电压值时，控制多套绕组并联；单套绕组发电端的电压在“大于等于储能部件的额定充电电压值./2万，小于储 能部件的额定充电电压值/V^”范围内时，都采用此种串联方式来实现控制器的有效输入， “大于等于储能部件的额定充电电压值/力，小于等于nf储能部件的额定充电电压值/力” 范围内时并联，电压不变；或单套绕组的直流端电压在“大于等于储能部件的额定充电电压值/2，小于储能部件的额定充电电压值”范围内时，都采用此种串联方式来实现控制器的有 效输入，“大于等于储能部件的额定充电电压值，小于等于nf储能部件的额定充电电压值” 时并联电压不变。因此通过本电路后单套绕组发电端发出的位于“储能部件的额定充电电 压值/2力储能部件的额定充电电压值/▲”区间内的电压都是有效电压，宽压范围 较以前提升了 2倍，充分利用了发电能源，提升了发电机的利用率。下面以一个具体的实施例说明本发明，以单套绕组发电端电压作为例说明。如储 能部件的额定充电电压值29. 6VDC，充电管理器本身具有3倍宽压处理范围，即m = 3，则 对应单套绕组发电端的输出电压在21VAC-63VAC都是有效电压，都能经过充电管理器处理 后供给储能部件充电。如单绕组输出的电压是10. 5VAC，如果未经过本电路，则该电压为无 效电压，经过上述电路串联后，电压升为原来的2倍变为21VAC，有效；如单绕组输出的电压 是12VAC，如果未经过本电路，则该电压为无效电压，经过上述电路串联后，电压升为原来的 2倍变为24VAC，有效；如单绕组输出的电压是15VAC，如果未经过本电路，则该电压为无效 电压，经过上述电路串联后，电压升为原来的2倍变为30VAC，有效；如单绕组输出的电压是 20VAC，如果未经过本电路，则该电压为无效电压，经过上述电路串联后，电压升为原来的2 倍变为40VAC，有效，而对于发电机单绕组发出的21VAC-63VAC的电压原本就在有效电压范围内，无 需升压，因此此时多套绕组并联即直接使用单绕组的输出电压即可，如单绕组输出的电压 为22VAC时，此时上述两套绕组并联保持电压值不变即可，同理，如单绕组输出的电压为 30VAC时、40VAC时，50VAC时，60VAC时都让上述两套绕组并联保持输出给充电管理器的电 压值就是发电机单套绕组输出的电压即可。可见，单绕组发电端发出的10. 5VAC-63VAC的电压都有效，使有效电压范围由原 来的21VAC-63VAC变成10. 5VAC-63VAC，宽压范围变成了 6倍，在3倍的基础上又提升了 2 倍，使发电机绕组发出的原本不可用的10. 5VAC 21VAC段的电压也可为储能部件充电，充 分利用了发电能源，提高发电机的利用率。串联时升压，电流不变，并联时电压不变，电流增 加。上述实施例叙述了两套绕组的连接，还可为3套、4套绕组，多套绕组时，每两套 绕组之间按上面描述的方式连接，由于这是本领域技术人员根据上述连接关系很容易想 到的，因此在这不详述了。3套绕组的话，7VAC-63VAC的输出电压都有效，4套绕组的话， 5. 25VAC-63VAC的输出电压都有效，每增加一套绕组，宽压范围就扩大一倍，防止了能源的 浪费，发电机的利用率就越高，与上述两套绕组时同理，故在此不再赘述。对于两套、两相相位对称绕组的情况，与上述三相绕组相同，电路如图5，第一套绕 组RZ1’的一端作为输出端，第二套绕组RZ2’的一端的相线之间短接，形成零电位点(发电 机结构上处理)，第二套绕组RZ2’的另一端通过双刀单掷的第二继电器B’和第一套绕组 RZ1’的一端连接形成串联回路，同时通过双刀双掷的第一继电器A’连接到输出端形成并联 回路。输出端连接由二极管Dl’ -D4’组成的第一桥式整流电路，第一桥式整流电路的输出 端连接电感L1’，电感E1’与第一桥式整流电路并联。充电管理器U1连接蓄电池等储能部 件。上述电感和电容都是滤波作用，原理与上述三相绕组相同，故不赘述。对于超出充电管理器能处理的最大处理电压值时，这部分电源是无效电源，充电 管理器无法处理，无法供给储能部件，在充电管理器内部电路上积累的话势必损坏充电管理器的元器件，因此所述充电管理器还包括一个当充电管理器检测到的单套绕组发电端的 电压值大于所述充电管理器所能处理的最大处理电压值或单套绕组直流端电压值大 于m*储能部件的额定充电电压值时进行卸荷的卸荷控制器，所述的卸荷通过卸荷器件进 行，将过大的电压值的电流卸掉，防止损坏充电管理器和储能部件，保护了充电管理器和储 能部件的寿命。通过发电装置如太阳能，健身装置或风力为储能部件充电时，由于这些电能来源 都是不稳定的，因此电压会时大时小，因此不能一旦检测到电压变化就进行切换，而要充分 地检测电压的情况后再行切换，以免出现开关器件不停切换的问题，造成安全隐患。如图6，若以发电端电压说明，el表示储能部件的额定充电电压值/ ( V2*n ), e2 表示储能部件的额定充电电压值,e3表示nf储能部件的额定充电电压值,小于 el，大于e3的电压都是无效电压。在接近e2的区域设置模糊区，在稍大于e3区域设置模糊区，针对上述模糊区进行 充分检测，并采用电压与时间匹配的检测方式。具体为对于e2，所述充电管理器根据检测 到的发电端的电压值大于等于bV(b稍大于e2，如1. Ie2)，并在该值停留一个时间段时，充 电管理器控制所述开关电路切换为并联；所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的 电压值小于aV并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联(a 稍小于e2，如为0.9e2)。当持续一段时间检测到电压高于cV (c稍大于e3，如为1. Ie3)时， 再由并联方式切换到卸荷方式。若以单套绕组直流端电压说明，图6中el表示储能部件的额定充电电压值/n，e2 表示储能部件的额定充电电压值，e3表示nf储能部件的额定充电电压值。小于el，大于e3 的电压都是无效电压。在接近e2的区域设置模糊区，在稍大于e3区域设置模糊区，针对上述模糊区进行 充分检测，并采用电压与时间匹配的检测方式。具体为对于e2，所述充电管理器根据检测 到的发电端的电压值大于等于bV(b稍大于e2，如1. Ie2)，并在该值停留一个时间段时，充 电管理器控制所述开关电路切换为并联；所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的 电压值小于aV并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联(a 稍小于e2，如为0.9e2)。当持续一段时间检测到电压高于cV (c稍大于e3，如为1. Ie3)时， 再由并联方式切换到卸荷方式。本发明中的多套绕组可以来自于一个发电机，也可以分属于多个发电机。所述发电机优选为两相或三相永磁发电机，所述储能部件可为蓄电池等储能部 件。开关电路选用多触头继电器作为开关，一个线圈控制多个触头，一般不会出现单 个触头故障不动作或误动作等问题，可靠性高。本发明的电路图简单、由于采用多触头继电器，控制更精确、成本低。本发明中使用的发电机是小型发电机，适用于给家用电器供电。如洗衣机、热水器 和洗碗机等。本发明电路还具有以下的优点1、线路简单、易于实现、使用辅助元器件少、能量损耗少；2、设计合理、性能可靠、使用方便、造价低廉、故障少、损耗低、效率高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种基于发电机为储能部件充电的充电电路，包括将机械能转化为电能的发电机、整流电路、滤波电路、开关电路、充电管理器、储能部件；所述发电机转子与机械部件通过传动系统连接实现转动，发电机定子具有至少两套绕组，所述多套绕组经过开关电路形成串联回路和并联回路，经过串并联处理后的电路的输出端依次经过整流电路整流和滤波电路滤波后形成一个直流电源，其特征在于，所述直流电源连接所述充电管理器的电源端，经充电管理器处理为储能部件充电，充电管理器检测单套绕组发电端电压值或直流端电压值，并根据检测到的电压值控制开关电路的断开和导通，使电路在串并联回路之间切换。
2.根据权利要求1所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述 充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值与储能部件的额定充电电压值./力比 较，或单套绕组的直流端电压值与储能部件的额定充电电压值进行比较，根据比较结果控 制所述开关电路切换为串联或并联。
3.根据权利要求1或2所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所 述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值 或检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制 所述开关电路切换为并联；所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值小于储能部件 的额定充电电压值/^或单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压值时，充电 管理器控制所述开关电路切换为串联。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征 在于，所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充 电电压值并在该值停留一个时间段或检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部 件的额定充电电压值并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为并 联；所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于储能部件的额定充电电压 值/力并在该值停留一个时间段或单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压 值并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联。
5.根据权利要求3或4所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所 述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值./V^ 为所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值 /V^且小于等于nf储能部件的额定充电电压值/力；所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值 为所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值且 小于等于nf储能部件的额定充电电压值；所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值小于所述的充电电压值/VI为所述 充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于所述储能部件的额定充电电压值且大于等于储能部件的额定充电电压值/ (万n),其中n为绕组的套数，n的值为大于 等于2的整数；所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压值为所 述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值小于所述储能部件的额定充电电压值且大于 等于储能部件的额定充电电压值/n，其中n为绕组的套数，n的值为大于等于2的整数。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征 在于，所述充电管理器包括一个当充电管理器检测到的单套绕组发电端的电压值大于nf储 能部件的额定充电电压值/VI或检测到单套绕组直流端电压值大于nf储能部件的额定充 电电压值时进行卸荷的卸荷控制器，所述的卸荷通过卸荷器件进行。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特 征在于，包括一套首端绕组和一套末端绕组，将首端绕组的一端作为输出端，末端绕组的一 端的相线之间短接，其他每套绕组的一端通过开关电路和相邻绕组的一端连接形成串联回 路，同时所述的其他每套绕组通过开关电路连接到输出端形成并联回路。
8.根据权利要求7任何一项所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在 于，所述开关电路包括至少两个多触头继电器，每两套绕组之间设置两个所述的多触头继 电器，所述的多触头继电器的触头个数与绕组相数相等，一个触头对应连接一根相线，所述 的两个多触头继电器为一个触头双掷的继电器和一个触头单掷的继电器，相连接的两套绕组之一上设置一个所述的触头双掷的继电器，通过所述的触头双掷的 继电器连接到另一套绕组的一端或所述的输出端，对应的另一套绕组的另一端上设置一个 所述的触头单掷的继电器，所述多触头继电器的线圈电源端连接所述充电管理器。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征 在于，所述电压的检测通过电压检测电路实现，电压检测电路为由一个主电阻和一个采样 电阻以及与两个电阻相并联的电容组成的电路，所述采样电阻的电压信号传输给所述充电 管理器中的主芯片进行计算，所述采样电阻的端电压不超过所述充电管理器的主芯片的工 作电压。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特 征在于，所述发电机为两相或三相永磁发电机，所述储能部件为蓄电池。
全文摘要
一种基于发电机为储能部件充电的充电电路，包括将机械能转化为电能的发电机、整流电路、滤波电路、开关电路、充电管理器、储能部件；所述发电机转子与机械部件通过传动系统连接实现转动，发电机定子具有至少两套绕组，所述多套绕组经过开关电路形成串联回路和并联回路，充电管理器检测单套绕组发电端电压值或直流端电压值，把储能部件的额定充电电压值/作为交流电压的基准值，储能部件的额定充电电压值作为直流电压的基准值，交流电或直流电小于上述基准值时，电路串联，大于时并联，经过串并联处理后的电路整流滤波后经充电管理器处理为储能部件充电，使发电端本来的无效电压有效，充分利用了发电能源，提升了发电机的利用率。
文档编号H02J7/14GK101860067SQ20101020312
公开日2010年10月13日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者许升, 陈玉玲 申请人:海尔集团公司;青岛海尔洗衣机有限公司