一种用于内燃机逆变发电机的电启动控制模块的制作方法

本实用新型涉及内燃机逆变发电机电启动技术领域，具体涉及一种用于内燃机逆变发电机的电启动控制模块。

背景技术：

现有采用逆变器技术的通用内燃机发电机一般为：内燃发动机带动永磁电机转动，永磁电机产生中频的三相交流电，该三相交流电经逆变器处理后输出交流电。具体地，逆变器包括顺序连接的整流电路、逆变电路和低通滤波电路，其整流电路将永磁电机产生的三相交流电整流成高压直流电，同时限制输出的高压直流电的幅度值，避免电压过高给后面的功率器件带来伤害，并将高压直流电输入储能电容储存，再经逆变电路和低通滤波电路将该高压直流电逆变成50Hz或60Hz的正弦波交流电输出，以供给通用电器使用。

目前，内燃机发电机的启动已有相应的电启动控制模块，该电启动控制模块具体包括顺序连接的直流电源、DC-DC升压电路、三相驱动电路和继电器控制电路，继电器控制电路设置在前述永磁电机和逆变器的整流电路之间。而本实用新型的发明人经过研究发现，当前述逆变器中的储能电容内部没有储存能量时，电启动控制模块工作时输出的电压将会对逆变器中的储能电容进行充能，而在这个充能的瞬间将会产生大电流，该大电流有可能超出三相驱动电路中IGBT或MOSFET管的承受极限，导致电启动控制模块中控制三相电压输出的IGBT或MOSFET管损坏。

技术实现要素：

针对现有逆变器中的储能电容内部没有储存能量时，电启动控制模块工作时输出的电压将会对逆变器中的储能电容进行充能，而在这个充能的瞬间将会产生大电流，该大电流有可能超出三相驱动电路中IGBT或MOSFET管的承受极限，导致电启动控制模块中控制三相电压输出的IGBT或MOSFET管损坏的技术问题，本实用新型新提供一种用于内燃机逆变发电机的电启动控制模块。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种用于内燃机逆变发电机的电启动控制模块，所述电启动控制模块与相互连接的永磁电机和逆变器分别连接，所述电启动控制模块包括顺序连接的直流电源、DC-DC升压电路、三相驱动电路和继电器控制电路，所述电启动控制模块还包括防尖峰电流冲击电路，所述防尖峰电流冲击电路的输入端与继电器控制电路连接，输出端与相互连接的永磁电机和逆变器分别连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于内燃机逆变发电机的电启动控制模块，在继电器控制电路与相互连接的永磁电机和逆变器之间连接有防尖峰电流冲击电路，即在电启动控制模块的输出位置设有防尖峰电流冲击电路，由此当电启动控制模块输出逆变交流电压时，该交流电压将驱动永磁电机使其转动，同时交流电压也会供给逆变器，使逆变器中的整流电路开始进行工作；在这个过程中，在电启动控制模块输出交流电压由负半波切换为正半波时的一瞬间，会有一个高电平通过逆变器的整流电路直接给整流电路里面的储能电容进行充能，而这个充能的过程会导致电流突然增大，此时的防尖峰电流冲击电路将产生作用，试图阻碍电流流过，使电流不能突变，因而减小了产生的大电流尖峰的峰值，且减小后的电流尖峰的峰值小于IGBT或MOSFET管能承受的最大值，进而保护了IGBT或MOSFET管不被大电流击穿，避免了整个电路系统瘫痪。

进一步，所述防尖峰电流冲击电路为三组并联的电感组成，每组电感一一对应嵌入到继电器控制电路输出的每个相线中。

进一步，所述每组电感的电感量为80～120μH。

进一步，所述每组电感的电感量为100μH。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于内燃机逆变发电机的电启动控制模块相关原理框图。

图2是本实用新型提供的用于内燃机逆变发电机的电启动控制模块电路示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1和图2所示，本实用新型提供一种用于内燃机逆变发电机的电启动控制模块，所述电启动控制模块与相互连接的永磁电机和逆变器分别连接，即所述电启动控制模块与永磁电机和逆变器分别连接，同时所述永磁电机和逆变器之间也是相互连接的，所述电启动控制模块包括顺序连接的直流电源、DC-DC升压电路、三相驱动电路和继电器控制电路，所述电启动控制模块还包括防尖峰电流冲击电路，所述防尖峰电流冲击电路的输入端与继电器控制电路连接，输出端与相互连接的永磁电机和逆变器分别连接。其中，所述直流电源具体可选用12V蓄电池，以用于输出直流电压供电启动控制模块工作；所述DC-DC升压电路用于将直流电源输出的直流电压进行升压，然后整流滤波得到180V±30V的直流电压；所述三相驱动电路在驱动控制采样电路MCU的控制下，三对IGBT或MOSFET管按顺序进行导通，从而输出一个三相交流电压以驱动后端的永磁电机；所述继电器控制电路用于将三相驱动电路输出的三相交流电压的其中两相接到继电器上，对继电器进行通断控制，起到开关三相交流电压的作用；而所述防尖峰电流冲击电路能把电能转换为磁能储存起来，阻碍电流的变化，从而减小电流尖峰的峰值，且减小后的电流尖峰的峰值将会小于IGBT或MOSFET管能承受的最大值，进而保护IGBT或MOSFET管工作在常规工作状态。具体整个电路系统的工作流程为：电启动控制模块输出的三相交流电压输入到永磁电机的三相绕组中产生电流I2，从而通过电磁感应产生磁力来推动永磁电机进行转动，永磁电机转动后输出电压产生的电流I3进入逆变器；在电启动控制模块输出三相交流电压的同时，电启动控制模块输出的三相交流电压产生的电流I1会流向逆变器并储存在整流电路的储能电容里面。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于内燃机逆变发电机的电启动控制模块，在继电器控制电路与相互连接的永磁电机和逆变器之间连接有防尖峰电流冲击电路，即在电启动控制模块的输出位置设有防尖峰电流冲击电路，由此当电启动控制模块输出逆变交流电压时，该交流电压将驱动永磁电机使其转动，同时交流电压也会供给逆变器，使逆变器中的整流电路开始进行工作；在这个过程中，在电启动控制模块输出交流电压由负半波切换为正半波时的一瞬间，会有一个高电平通过逆变器的整流电路直接给整流电路里面的储能电容进行充能，而这个充能的过程会导致电流突然增大，此时的防尖峰电流冲击电路将产生作用，试图阻碍电流流过，使电流不能突变，因而减小了产生的大电流尖峰的峰值，且减小后的电流尖峰的峰值小于IGBT或MOSFET管能承受的最大值，进而保护了IGBT或MOSFET管不被大电流击穿，避免了整个电路系统瘫痪。

作为具体实施例，请参考图2所示，所述防尖峰电流冲击电路为三组并联的电感L1、L2和L3组成，每组电感一一对应嵌入到继电器控制电路输出的每个相线中，即在继电器控制电路输出的通过继电器进行通断控制的三相交流电压中，每个相线中都嵌入有一组电感，并位于电启动控制模块三相电压输出位置，最后与相互连接的逆变器和永磁电机相连接。在本实施例中，三组电感能把电能转化为磁能储存起来，电感是只能阻碍电流的变化元件，电感如果在没有电流通过的状态下，电路接通时它将试图阻碍电流流过，电感如果在电流通过的状态下，电路断开时它将试图维持电流不变；因此，三组电感组成的防尖峰电流冲击电路能够减小电流尖峰的峰值，防止电流尖峰对IGBT或MOSFET管造成破坏，对IGBT或MOSFET管进行保护，避免了整个电路系统瘫痪。

作为具体实施例，所述每组电感的电感量为80～120μH，而具体的电感结构为：磁心采用065125铁硅铝，绕组采用QZY-2/180φ0.9mm漆包线，单层绕组(绕制时漆包线一圈挨一圈紧绕)绕33圈。作为优选实施例，所述每组电感的电感量为100μH。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。