[实用新型]电油混合能源转换电驱动船舶的间接型矩阵控制系统

权利要求书

1.一种电油混合能源转换电驱动船舶的间接型矩阵控制系统，包括：三相交流柴油发电机组（1）、间接型矩阵变换器（2）、动力蓄电池组（3）、双向PWM开关（4）、三相交流推进电动机（5）、螺旋桨（6）、直接转矩控制变频器（7）、开关换流控制器（8）、速度传感器（9）、充电机（10），其特征是：三相交流柴油发电机组（1）与间接型矩阵变换器（2）的输入端AC/DC变换器相连，三相交流推进电动机（6）与间接型矩阵变换器（2）的输出端DC/AC变换器相连，且与螺旋桨（7）机械相连，间接型矩阵变换器（2）的虚拟直流环节箝位电路与双向PWM开关（4）相连，双向PWM开关（4）与动力蓄电池组（3）相连，开关换流控制器（8）与间接型矩阵变换器（2）的输入端AC/DC变换器和输出端DC/AC变换器的开关控制线路相连，直接转矩控制变频器（7）与开关换流控制器（8）、三相交流柴油发电机组（1）、三相交流推进电动机（5）以及速度传感器（9）相连，速度传感器（9）与推进电动机（6）机械相连，具有接交流岸电插口的充电机（10）与动力蓄电池组（3）相连。

2.根据权利要求1所述的一种电油混合能源转换电驱动船舶的间接型矩阵控制系统，其特征是：所述的间接型矩阵变换器（2）为采用间接空间矢量调制算法的间接型矩阵变频控制器，采用虚拟整流和虚拟逆变相结合的方式进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的一种电油混合能源转换电驱动船舶的间接型矩阵控制系统，其特征是：所述的间接型矩阵变换器（2）的开关低频传递函数矩阵T可表示为两部分的乘积AB，即：

T=AB;

且B与矩阵输入三相相电压基波矩阵U_iph的乘积为常数C,即：

BU_iph=C；

而A与常数的乘积为矩阵输出线电压基波矩阵U_oL，即：

AC=U_oL；

可得：

U_oL=TU_iph=ABU_iph=AC，其中C为常数；

U_iph和U_oL分别为下式：

式中：

U_im是输入相电压幅值；

ω_i是输入电压角频率；

U_om是输出相电压幅值；

ω。是输出电压角频率；

是输出电压与输入电压的相位差。

4.根据权利要求1所述的一种电油混合能源转换电驱动船舶的间接型矩阵控制系统，其特征是：所述的间接型矩阵变换器（2）中包括：

由6对两两反并联的逆阻式绝缘栅双极晶体管RB-IGBT构成的6个双向开关，组成一个双向可逆的三相桥式电路，与6个带反并联二极管的绝缘栅双极晶体管IGBT组成的三相桥式逆变电路共同构成RB-IGBT逆阻式双级矩阵变换器。

5.根据权利要求1所述的一种电油混合能源转换电驱动船舶的间接型矩阵控制系统，其特征是：所述的间接型矩阵变换器（2）中包括：

由6个串联有二极管的IGBT组成的三相桥式电路、与6个带反并联二极管的IGBT组成的三相桥式逆变电路共同构成的稀疏矩阵变换器。

6.根据权利要求4或5所述的一种电油混合能源转换电驱动船舶的间接型矩阵控制系统，其特征是：在AB两部分连接部位的虚拟直流环节上并联一个由小容量电容器和一个二极管组成的箝位电路，且将其箝位电路并联于双向PWM开关（4）与动力蓄电池组（3）的串联电路上、并控制其电路的极性保持与蓄电池一致而恒定不变。