一种混合动力发电机的制作方法

本发明涉及动力研究，特别涉及一种混合动力发电机。

背景技术：

1、现有的轻便型便携式逆变发电机由内燃发动机带动双凸极发电机发电，并经过逆变器逆变成稳定的交流电压输出。逆变器用于产生交流输出，而在很多应用场景中逆变发电机同时需要低压直流电压输出，用于给电池充电或者给其他直流电源负载供电，在这种场合中，逆变发电机的输出中同时还有dc-dc变换输出。

2、以上逆变发电机的逆变器交直流转换以及dc-dc变换电路多为单向变换，是不可逆的，这就使得电路的元件没有得到充分利用。并且现有的逆变发电机仅能将双凸极发电机的输出变换成交流或者直流输出，无法进行与电池合并发电，例如不能将内燃发动机带动的双凸极发电机与电池同时向负载供应交流电,以实现小功率的发动机启动和运行大功率的负载。而针对直流充电应用较多的场景，需要更高的直流充电效率，传统的方案需要经过ac-dc或dc-dc变换，这导致了直流充电效率的降低，带来了更多的损耗。此外，现有逆变发电机能够提供的工作模式较少，不能适应多种应用场景。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种混合动力发电机，技术方案如下所述：

2、一种混合动力发电机，包括：

3、内燃发动机、双凸极发电机、电池组以及控制模块；

4、所述控制模块包括：整流稳压电路、双向dc-dc变换电路、逆变电路和检测控制单元；

5、在所述混合动力发电机连接外接交流电源的情况下，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量是否小于第一预设电量，若所述电池组的剩余电量小于所述第一预设电量，所述检测控制单元启动所述双向dc-dc变换电路，所述外接交流电源的交流输出经所述逆变电路中的功率器件整流后，由所述双向dc-dc变换电路进行降压处理，输入至所述电池组，为所述电池组充电；

6、在所述混合动力发电机未连接外接交流电源的情况下，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量是否小于所述第一预设电量，若所述电池组的剩余电量小于所述第一预设电量，所述检测控制单元启动所述内燃发动机、双凸极发电机以及整流稳压电路，所述双凸极发电机产生的交流输出，经所述整流稳压电路整流后，分别输入至所述电池组以及所述混合动力发电机对应的直流负载，为所述电池组进行充电并为所述直流负载供电；

7、若在所述混合动力发电机未连接外接交流电源的情况下，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量不小于所述第一预设电量，所述检测控制单元检测与所述混合动力发电机对应的交流负载的负载率是否小于第一预设阈值；

8、若所述负载率小于所述第一预设阈值，启动所述双向dc-dc变换电路和逆变电路，所述电池组的直流输出，经过所述双向dc-dc变换电路进行升压处理后，由所述逆变电路转换为满足所述混合动力发电机输出要求的交流输出，为所述混合动力发电机对应的交流负载供电；

9、若所述负载率不小于所述第一预设阈值，判断所述负载率是否小于第二预设阈值，若所述负载率小于所述第二预设阈值，启动所述内燃发动机、双凸极发电机、整流稳压电路、双向dc-dc变换电路和逆变电路，所述双凸极发电机产生的交流输出经过整流稳压电路整流后，由所述双向dc-dc变换电路进行升压处理，再由所述逆变电路转换为满足所述混合动力发电机输出要求的交流输出，为所述混合动力发电机对应的交流负载供电；

10、若所述负载率不小于所述第二预设阈值，启动所述内燃发动机、双凸极发电机、整流稳压电路、双向dc-dc变换电路和逆变电路，所述双凸极发电机产生的交流输出，经过整流稳压电路整流后，输入所述双向dc-dc变换电路进行升压处理；所述电池组产生的直流输出输入所述双向dc-dc变换电路进行升压处理；所述双向dc-dc变换电路输出进行升压处理后的直流输出，由所述逆变电路转换为满足所述混合动力发电机输出要求的交流输出，为所述混合动力发电机对应的交流负载供电。

11、上述的混合动力发电机，可选的，在所述混合动力发电机未连接外接交流电源，且所述电池组的剩余电量小于所述第一预设电量的情况下，在对所述电池组充电的过程中，若需要为所述混合动力发电机对应的交流负载供电，所述检测控制单元还配置为启动所述双向dc-dc变换电路和逆变电路，将所述双凸极发电机产生的交流输出经所述整流稳压电路整流后，分流至所述双向dc-dc变换电路进行升压处理，再由所述逆变电路转换为满足所述混合动力发电机输出要求的交流输出，为所述混合动力发电机对应的交流负载供电。

12、上述的混合动力发电机，可选的，在所述混合动力发电机未连接外接交流电源的情况下，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量不小于所述第一预设电量，且所述负载率小于所述第一预设阈值时，若需要为所述混合动力发电机对应的直流负载供电，所述电池组的直流输出分流至所述混合动力发电机对应的直流负载，为所述直流负载供电。

13、上述的混合动力发电机，可选的，在所述混合动力发电机未连接外接交流电源的情况下，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量不小于所述第一预设电量，且所述负载率不小于所述第一预设阈值但小于所述第二预设阈值时，若需要为所述混合动力发电机对应的直流负载供电，所述电池组的直流输出输入至所述混合动力发电机对应的直流负载，为所述直流负载供电。

14、上述的混合动力发电机，可选的，在所述混合动力发电机未连接外接交流电源的情况下，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量不小于所述第一预设电量，且所述负载率不小于所述第二预设阈值时，若需要为所述混合动力发电机对应的直流负载供电，所述电池组的直流输出分流至所述混合动力发电机对应的直流负载，为所述直流负载供电。

15、上述的混合动力发电机，可选的，在所述混合动力发电机连接外接交流电源，且所述电池组的剩余电量小于所述第一预设电量的情况下，若需要为所述混合动力发电机对应的直流负载供电，所述外接交流电源的交流输出经所述逆变电路和所述双向dc-dc变换电路后，分流至所述混合动力发电机对应的直流负载，为所述直流负载供电。

16、上述的混合动力发电机，可选的，在所述混合动力发电机未连接外接交流电源的情况下，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量不小于所述第一预设电量，且所述负载率小于所述第一预设阈值时，仅由所述电池组的直流输出转换为满足所述混合动力发电机输出要求的交流输出，为所述交流负载供电，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量是否小于所述第一预设电量，若所述电池组的剩余电量小于所述第一预设电量，所述检测控制单元还配置为启动所述内燃发动机、双凸极发电机以及整流稳压电路，所述双凸极发电机产生的交流输出，经过所述整流稳压电路整流后分别输入至所述电池组和所述双向dc-dc变换电路，为所述电池组充电，以及经所述双向dc-dc变换电路进行升压处理后，由所述逆变电路转换为满足所述混合动力发电机输出要求的交流输出，为所述混合动力发电机对应的交流负载供电。

17、上述的混合动力发电机，可选的，在所述混合动力发电机未连接外接交流电源的情况下，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量不小于所述第一预设电量，且所述负载率不小于所述第二预设阈值时，由所述电池组的直流输出和所述双凸极发电机的交流输出共同转换为满足所述混合动力发电机输出要求的交流输出，为所述交流负载供电，所述检测控制单元检测所述电池组的剩余电量是否小于所述第一预设电量，若所述电池组的剩余电量小于所述第一预设电量，关闭所述逆变电路，所述双凸极发电机产生的交流输出，经过所述整流稳压电路整流后，输入至所述电池组，为所述电池组充电。

18、上述的混合动力发电机，可选的，所述电池组包括多个并联的电池，所述多个并联的电池包括设置于所述混合动力发电机内的电池与所述混合动力发电机外部的电池。

19、与现有技术相比，本发明具有以下优点：一种混合动力发电机，具体包括：在电池组的剩余电量小于所述第一预设电量时，若所述混合动力发电机连接外接交流电源，将外接交流电源的交流输出经所述逆变电路整流和所述双向dc-dc变换电路降压后为所述电池组充电；若所述混合动力发电机未连接外接交流电源，将所述双凸极发电机的交流输出经所述整流稳压电路整流后，分别为所述电池组充电和为直流负载供电。在所述混合动力发电机未连接外接交流电源且所述电池组的剩余电量不小于所述第一预设电量时，若所述负载率小于所述第一预设阈值，将所述电池组的直流输出经所述双向dc-dc变换电路升压和所述逆变电路转换后为所述混合动力发电机对应的交流负载供电；若所述负载率不小于所述第一预设阈值但小于所述第二预设阈值，将所述双凸极发电机的交流输出经过整流稳压电路、双向dc-dc变换电路和逆变电路后为所述混合动力发电机对应的交流负载供电；若所述负载率不小于所述第二预设阈值，将所述双凸极发电机的交流输出经整流稳压电路整流后输入所述双向dc-dc变换电路，将所述电池组的直流输出输入所述双向dc-dc变换电路，所述双向dc-dc变换电路输出进行升压处理后的直流输出并经逆变电路转换后为交流负载供电。本发明实施例提供的方案中，能够实现多种工作模式，适应更多应用场景；双凸极发电机的交流输出经整流稳压电路进行整流稳压后能够直接为电池组和直流负载供电，由于不需要经过ac-dc或dc-dc变换，减少了损耗，提升了直流充电效率；另外利用双向dc-dc变换器实现了电流的双向流动，使得电池组不仅能与双凸极发电机共同地为负载供电，以小功率启动实现大功率负载输出，还能够被双凸极发电机或者被外接交流电源充电，提升了结构的利用率。

20、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。