用于内燃机逆变发电机带电启动功能的逆变器装置及方法_2

文档序号:9276498阅读:来源:国知局
刷电动机转动。
[0020]进一步,优选的所述整流电路和电启动电路设置为同一电路,该结构利用MOSFET和IGBT管在未被驱动的MOSFET作为二极管使用,方便实现对永磁电机转动发电输入交流电进行全波整流。
[0021]如图4所示为图3的MOSFET管组并列二极管的电路图;如图6所示为图5的IGBT管组并列二极管的电路图,进一步,所述IGBT管11的集电极与发射极之间并联设置有二极管14或者所述MOSFET管15的漏极与源极之间并联设置有二极管14,该结构还可以采用在IGBT管11或者MOSFET管15等功率管内自带并联二极管,都能实现逆变启动和整流的功能,并且稳定性更好。
[0022]进一步,优选的所述储能单元3设置为储能电容,所述储能电容两端外接有直流电源8,本实施例通过外接直流电源8,为电启动提供驱动动力,另外内燃机逆变发电机正常发电工作时,直流电瓶连接的升压型DC/DC转换器可以将电瓶电压升压后输出到储能电容两端,可以短时间提高发电机的输出功率。
[0023]进一步,优选的所述8直流电源包括直流电瓶7、与直流电瓶7连接的升压型DC/DC转换器12和设置在升压型DC/DC转换器12和储能电容3之间的二极管I 13,所述二极管I 3由升压型DC/DC转换器12至储能电容3方向导通,该结构直流电瓶7也可以采用高压电池组结构,有利于将低压直流通过升压型DC/DC转换器变换成100?300v的高压直流电压,通过输出到储能电容3上,二极管I 13在永磁电机I发电时,对DC/DC转换器和直流电瓶7启到保护的作用。
[0024]进一步,所述储能单元3和所述逆变单元4之间设置有DC-DC电压变换单元10和储能电容I 9,该结构有利于获得电压合适、幅值稳定的直流电压,便于将直流电压经过逆变单元4进行逆变全桥斩波。
[0025]进一步,所述DC-DC电压变换单元10包括MOSFET管、串联设置在直流正母线或直流负母线上的电感器和二极管II,所述MOSFET管的漏极或者源极连接在电感器和二极管
II之间,所述储能电容I连接在二极管II的输出端,该结构有利于获得电压合适、幅值稳定的直流电压。
[0026]如图6所示为第二种DC-DC电压变换实施电路图,进一步,优选的DC-DC电压变换单元10包括一对MOSFET管、设置在直流正母线或直流负母线上的一对并列设置的电感器和一对并列设置的二极管II,所述MOSFET管的漏极或者源极连接在电感器和二极管II之间,所述储能电容I连接在二极管II的输出端,该结构有利于获得电压合适、幅值稳定的直流电压。
[0027]本发明开还公开了一种用于内燃发电机逆变发电的启动方法,其步骤如下:
1)直流电源连接在储能电容两端;
2)MCU控制IGBT管组或者MOSFET管组顺序导通,把储能电容I输出的直流电压逆变为多相交流电压,用于驱动永磁电机转动,带动内燃机启动;
3)内燃机转动后,带动永磁电机转动发电,内燃机气缸内混合气体被点燃后转速急剧升高,MCU通过检测永磁电机输出的中频交流电压频率,计算到内燃机转速达到规定值时,停止启动IGBT管组或者MOSFET管组,驱动逆变电路、滤波电路工作。
[0028]进一步,在步骤3)中,永磁电机输出的中频交流电压,经过IGBT管组或者MOSFET管组全桥整流,整流后的直流电输入到储能电容I存储,通过DC-DC电压变换单元10来获得适合而幅值稳定的电压,直流电压经过逆变全桥斩波,由低通滤波器过滤成50Hz或60Hz的交流电输出。
[0029]最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种用于内燃机逆变发电机的带电启动功能的逆变器装置,其特征在于:包括与永磁电机依次连接的电机驱动单元、储能单元、逆变单元和低通滤波单元, 所述电机驱动单元,用于连接直流电源驱动永磁电机转动和用于将永磁电机在发电状态下输出的交流电整流成直流电; 所述储能单元,用于将整流后的直流电的交流成分滤除,变为平滑的直流电压; 所述逆变单元,用于将直流电压逆变为交流电压; 所述低通滤波单元,用于将上述交流电的高频成分滤除,还原为50HZ或者60HZ的交流电输出。2.根据权利要求1所述的一种用于内燃机逆变发电机的带电启动功能的逆变器装置,其特征在于:所述电机驱动单元和储能单元之间设置有直流正母线和直流负母线,所述电机驱动单元包括整流电路和由不少于3对IGBT管组或者MOSFET管组组成的电启动电路,永磁电机每一相输出端连接有I对IGBT管或者MOSFET管,I个IGBT管或者MOSFET管的另一端连接在直流正母线,另I个IGBT管或者MOSFET管的另一端连接在直流负母线上。3.根据权利要求2所述的一种用于内燃机逆变发电机的带电启动功能的逆变器装置,其特征在于:所述整流电路和电机驱动电路设置为同一电路。4.根据权利要求2或3所述的一种用于内燃机逆变发电机的带电启动功能的逆变器装置,其特征在于:所述IGBT管的集电极与发射极之间并联设置有二极管或者所述MOSFET管的漏极与源极之间并联设置有二极管。5.根据权利要求1所述的一种用于内燃机逆变发电机的带电启动功能的逆变器装置,其特征在于:所述储能单元设置为储能电容,所述储能电容两端外接有直流电源。6.根据权利要求5所述的一种用于内燃机逆变发电机的带电启动功能的逆变器装置,其特征在于:所述直流电源包括直流电瓶、与直流电瓶连接的升压型DC/DC转换器和设置在升压型DC/DC转换器和储能电容之间的二极管I,所述二极管I由升压型DC/DC转换器至储能电容方向导通。7.根据权利要求1所述的一种用于内燃机逆变发电机的带电启动功能的逆变器装置,其特征在于:所述储能单元和所述逆变单元之间设置有DC-DC电压变换单元和储能电容IO8.根据权利要求7所述的一种用于内燃机逆变发电机的带电启动功能的逆变器装置,其特征在于:所述DC-DC电压变换单元包括MOSFET管、串联设置在直流正母线或直流负母线上的电感器和二极管II,所述MOSFET管的漏极或者源极连接在电感器和二极管II之间,所述储能电容I连接在二极管II的输出端。9.一种用于内燃机逆变发电机电启动的方法,其特征在于:其步骤如下: 1)直流电源连接在储能电容两端; 2)MCU控制IGBT管组或者MOSFET管组顺序导通,把直流电源输出的直流电压逆变为多相交流电压,用于驱动永磁电机转动,带动内燃机启动; 3)内燃机转动后,带动永磁电机转动发电,内燃机气缸内混合气体被点燃后转速急剧升高,MCU通过检测永磁电机输出的中频交流电压频率,计算到内燃机转速达到规定值时,停止驱动IGBT管组或者MOSFET管组,然后再驱动逆变电路、滤波电路工作。10.根据权利要求9所述的一种用于内燃机逆变发电机电启动的方法,其特征在于:在步骤3)中,永磁电机输出的中频交流电压,经过IGBT管组或者MOSFET管组全桥整流,整流后的直流电输入到储能电容I存储,通过DC-DC电压变换电路单元来获得适合而幅值稳定的电压,直流电压经过逆变全桥斩波,由低通滤波器过滤成50Hz或60Hz的交流电输出。
【专利摘要】本发明公开了一种用于内燃机逆变发电机的带电启动功能的逆变器装置,包括与永磁电机依次连接的电机驱动单元、储能单元、逆变单元和低通滤波单元。电机驱动单元,用于连接直流电源驱动永磁电机转动和用于将永磁电机在发电状态下输出的交流电压整流成直流电压;储能单元,用于滤波;逆变单元,用于将直流电压逆变为交流电压;低通滤波单元,用于将交流电压过滤为50HZ或者60HZ的交流电压输出;本发明在内燃机启动前,通过电机驱动单元给永磁电机三相输出端输入合适的三相交流电即可驱动该永磁电机转动,可带动与之相联的内燃机转动,达到电启动内燃机的目的,内燃机转动后,内燃机驱动永磁电机转动,通过整流、逆变、滤波,实现逆变发电。
【IPC分类】H02P9/08, H02P6/20, H02P101/25
【公开号】CN104993749
【申请号】CN201510462289
【发明人】陈斌, 何林, 邱永东
【申请人】重庆力华科技有限责任公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月31日
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