[发明专利]一种永磁同步发电机整流稳压装置及控制方法

权利要求书

1.一种永磁同步发电机整流稳压装置，其特征在于，包括：

主功率电路模块，用于将发电机输出的交流电整流为直流电；

控制驱动模块，用于基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号；

其中，所述主功率电路模块包括三相桥臂和支撑电容，所述支撑电容与所述三相桥臂并联；每相所述桥臂与所述发电机的一个相线相连；每相桥臂包括一个MOSFET和一个功率二极管，每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断；

所述控制驱动模块包括：

PI控制器，用于基于所述输出电压值和所述目标稳压值的差值，获得所述发电机的短路占空比；

三角载波比较器，用于将所述短路占空比与预设频率的三角波做比较，获得比较结果；

求符号函数模块，用于基于所述三相相电流值，获取所述发电机每个相电流的方向；

双路复用器，用于基于所述比较结果和三相所述相电流的方向，生成三相所述PWM驱动信号；

所述每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断，包括：

基于所述比较结果和每个所述相电流的方向，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断。

2.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，所述控制驱动模块包括：

控制模块，用于基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM信号；

驱动模块，用于对所述三相PWM信号进行电平调整，以获得具有一定电压幅值和电流输出能力的PWM驱动信号。

3.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，所述功率二极管的阳极与该相所述桥臂的MOSFET的漏极相连；

所述发电机的相线连接于所述功率二极管的阳极和所述MOSFET的漏极；

所述三相桥臂的三个所述功率二极管共阴极相连，所述三相桥臂的三个所述MOSFET共源极相连；

所述支撑电容并联于三相所述功率二极管的共阴极和三相所述MOSFET的共阴极之间。

4.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，每个所述MOSFET内部连接有反并联二极管。

5.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，每相所述桥臂的功率二极管的阴极和所述MOSFET的源极之间还并联有吸收电容。

6.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，所述基于所述比较结果，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断，包括：

若所述短路占空比大于所述三角波时，三相所述PWM驱动信号同时控制三个所述MOSFET接通，使所述发电机激发短路电流，并将所述短路电流蓄能于所述发电机的三相定子绕组；

若所述短路占空比小于所述三角波时，则根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断；

所述根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断，包括：

若所述相电流的方向为流入所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET保持接通；

若所述相电流的方向为流出所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET关断。

7.一种永磁同步发电机整流稳压的控制方法，其特征在于，包括：

基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号；

基于所述三相PWM驱动信号，主功率电路模块将发电机输出的交流电整流为直流电；

其中，所述主功率电路模块包括三相桥臂，每相桥臂与所述发电机的一个相线相连；每相桥臂包括一个MOSFET和一个功率二极管，每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断。