机组的转速，当转速大于启动成 功转速后，关断三相整流/逆变电路的控制信号，发电机组完成启动。另一种启动的方法为 采用不带转子位置信号传感器供电系统发电机组启动方法，启动过程如下：检测三相整流 /逆变电路的开关管信号，当检测到电机输出端的其中一相未通电的状态，则将其作为逆变 电路的换相信号，使永磁电机启动，并根据换相信号计算出发电机组的转速，当转速大于启 动成功转速后，关断三相整流/逆变电路的控制信号，发电机组完成启动。
[0071] 启动成功后，CPU/DSP通过计算得到的转速信号，并根据设定的目标转速，直接控 制发动机的节气门/油门控制机构，或者控制调速器的给定转速信号，使发电机组工作在 目标转速下。
[0072] 发电机输出的交流电经过三相整流/逆变电路整流后给DC/DC变换电路供电，这 时三相整流/逆变电路工作在整流模式，也可以通过根据输入的信号去控制三相整流/逆 变电路控制信号使其工作在同步整流模式，减低三相整流/逆变电路的损耗，提高电路的 工作效率。控制信号如表2 : 表2为整流/逆变电路工作在同步整流时的控制信号
步骤S4,测量输出电压。
[0073] 整流后的直流电给DC/DC变换电路供电，输出的直流电压和电流经过信号处理电 路后送给CPU/DSP，CPU/DSP通过计算去控制直流变换电路的输出，按给定的电流（电压） 给负载和蓄电池供电/充电。
[0074] 步骤S5,在充电过程中，判断系统输出的电压是否大于V2。
[0075] 当输出的电压小于或等于V2时，返回步骤S4测量输出出电压。而当输出的电压 大于V2时，其中所述V2可以是在一定范围值(如42-56V)内的一个精确值，或同时有其他 满足停机条件时，转至步骤S6,关闭发电机组，完成一次充电过程，由蓄电池对设备供电。
[0076]由于是通过系统输出的电压作为发电机组的启动条件，这样就能少启动发电机 组，延长发电机组的使用寿命。由于电网的电价远远低于发电机组发电的成本，长时间运行 也会降低系统的运行成本，降低碳排放。
【主权项】
1. 一种油电混合直流供电系统的运行控制方法，以系统输出端的输出电压U为基准， 通过CPU/DSP判断电压的高低来控制发电机组的运行，其特征在于：包括以下步骤： 51) 测量输出电压U; 52) 判断输出电压U是否小于Vl;当输出电压U小于Vl时，启动发电机组，否则返回 步骤SI); 53) 启动发电机组，发电机组通过整流器和DC/DC变换器对设备供电及蓄电池组充电； 54) 测量输出电压U ; 55) 在充电过程中，判断系统输出的电压是否大于V2 ;若是，则至步骤S6)，否则返回步 骤 S4); 56) 停止发电机组运行，完成一次充电过程，由蓄电池组对设备供电；当蓄电池电压低 于Vl时，否则返回步骤S3)。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：发电机组中的发动机的输出轴上安装有 永磁电机，其在启动时，永磁电机作为启动机使用，蓄电池的电通过三相逆变桥使永磁电机 工作在电动机的模式，带动发动机完成发电机组的启动过程。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在永磁电机上装有三个相差120度的电 机转子位置传感器，其启动发电机组过程如下，蓄电池组通过电感L2、功率管Q7,向三相整 流/逆变电路供电，CPU/DSP通过检测电机转子的位置信号，控制三相整流/逆变电路的工 作，CPU/DSP根据转子位置输入信号Hl，H2, H3计算出发电机组的转速，当转速大于启动成 功转速后，关断三相整流/逆变电路的控制信号，发电机组完成启动。4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在CPU/DSP与永磁电机之间设置有U、V、 W端电压信号处理电路，通过U、V、W端电压信号处理电路检测三相整流/逆变电路的开关 管信号，当检测到发电机组输出端的其中一相未通电的状态，则将其作为逆变电路的换相 信号，使永磁电机启动，并根据换相信号计算出发电机组的转速，当转速大于启动成功转速 后，关断三相整流/逆变电路的控制信号，发电机组完成启动。5. -种实现权利要求1-4任一项的控制方法的油电混合直流供电装置，包括AC/DC整 流电路、隔离DC/DC变换器、发电机组、三相整流/逆变电路、DC/DC变换器和蓄电池组，在发 动机的输出轴上安装有永磁电机，其特征在于，所述发电机组经三相整流/逆变电路、DC/ DC变换器连接蓄电池组，并对蓄电池组充电，市电经AC/DC整流电路、隔离DC/DC变换器连 接蓄电池组，并能对蓄电池组充电。6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述发电机组采用汽油/柴油永磁发电 机组，所述汽油/柴油永磁发电机组包括汽油/柴油的发动机和装在发动机输出轴上的永 磁电机，在永磁电机上装有三个相差120度的电机转子位置传感器，电机转子位置传感器 连接有CPU/DSP，所述永磁电机连接三相整流/逆变电路，三相整流/逆变电路连接DC/DC 变换电路，DC/DC变换电路连接蓄电池组，CPU/DSP经DC/DC控制电路与DC/DC变换电路连 接，蓄电池组经电压、电流信号处理电路连接CPU/DSP，三相整流/逆变电路与三相驱动电 路连接，DC/DC变换电路与DC/DC控制电路连接，节气门/油门控制电机驱动电路连接CPU/ DSP且由CPU/DSP控制，三相驱动电路、DC/DC控制电路分别与CPU/DSP连接，电机转子位置 传感器输出电机转子位置信号，电压、电流信号处理电路输出的电压和电流信号送给CPU/ DSP，CPU/DSP根据电机转子位置信号、电流信号、电压信号输出相应的控制信号，控制三相 整流/逆变电路的工作和发电机组的启停。7. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述发电机组采用汽油/柴油永磁发电 机组，所述汽油/柴油永磁发电机组包括汽油/柴油的发动机和装在发动机输出轴上的永 磁电机，在CPU/DSP与永磁电机之间设置有U、V、W端电压信号处理电路，永磁电机通过U、 V、W端电压信号处理电路连接CPU/DSP，由CPU/DSP计算出转子的位置，所述的永磁电机连 接三相整流/逆变电路，三相整流/逆变电路连接DC/DC变换电路，DC/DC变换电路连接蓄 电池组，CPU/DSP经DC/DC控制电路与DC/DC变换电路连接，蓄电池组经电压、电流信号处 理电路连接CPU/DSP ;三相整流/逆变电路与三相驱动电路连接，DC/DC变换电路与DC/DC 控制电路连接，节气门/油门控制电机驱动电路连接CPU/DSP且由CPU/DSP控制，三相驱动 电路、DC/DC控制电路分别与CPU/DSP连接，U、V、W端电压信号处理电路输出的永磁电机的 U、V、W端电压信号、蓄电池组输出的电压和电流信号经过电压、电流信号处理电路后送给 CPU/DSP，CPU/DSP根据电机转子位置信号、电流信号、电压信号输出相应的控制信号，控制 三相整流/逆变电路的工作和发电机组的启停。8. 根据权利要求5-7中任一项所述的装置，其特征在于，CPU/DSP根据输出电压的大 小，自动适时的控制发电机组的启停，或者根据输出电压的大小及电网供电状态自动适时 的控制发电机组的启停。9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，发电机组的启动动力直接由永磁电机提 供，利用蓄电池组提供给整流/逆变电路，为永磁电机提供启动电源；发电机组工作在可变 转速，根据DC/DC输出的功率或电流控制发电机组的转速；整流电路能工作在同步整流或 DC/DC变换电路能工作在软开关模式或者DC/DC变换电路能工作在同步整流模式。10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，发电机组的输出端有多个相同的绕组 输出，通过相同的电路后，输出直接并联后再接到蓄电池组，能提供更大功率输出，或者发 电机组的输出端有多个相同的绕组输出，通过相同的电路后，在启动时采用多电机同时运 行方式启动，增大启动的扭矩。
【专利摘要】本发明公开一种油电混合直流供电装置，包括AC/DC整流电路、隔离DC/DC变换器、发电机组、三相整流/逆变电路、DC/DC变换器和蓄电池组，在发动机的输出轴上安装有永磁电机，其特点为发电机组经三相整流/逆变电路、DC/DC变换器连接蓄电池组，并对蓄电池组充电，市电经AC/DC整流电路、隔离DC/DC变换器连接蓄电池组，并能对蓄电池组充电。以输出端的电压为基准，通过判断电压的高低来控制发电机组的运行。当输出电压小于V1时，启动发电机组，发电机通过整流器和DC/DC对设备和蓄电池供电及充电，当发电机组工作时，输出的电压大于V2（V2>V1）时，关掉发电机组，由蓄电池对设备供电，保证输出的直流电压在规定的范围内。
【IPC分类】H02J7/34, H02J9/08
【公开号】CN104993580
【申请号】CN201510450003
【发明人】王统留, 林飞, 陈守辉, 张鹏, 林冰芳
【申请人】福州中亘软件有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月28日