發(fā)電機組、發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電過程中的整流方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)電機組、發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電過程中的整流方法，涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，降低了標準整流器因輸入電流不夠平穩(wěn)而造成損壞的幾率。該發(fā)電機組，包括：三相發(fā)電機，用于產(chǎn)生并輸出三相交流電；移相變壓器，其輸入端連接于所述三相發(fā)電機的輸出端，所述移相變壓器用于將三相交流電轉(zhuǎn)換為n相交流電，其中n為大于3的整數(shù)；2n管橋式整流器，其輸入端連接于所述移相變壓器的輸出端，所述2n管橋式整流器用于將所述n相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2n脈波交流成分的直流電；標準整流器，其輸入端連接于所述2n管橋式整流器的輸出端，所述標準整流器用于將所述疊加2n脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。
【專利說明】發(fā)電機組、發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電過程中的整流方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種發(fā)電機組、發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電過程中的整流方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的通信設(shè)備及其電池使用柴油發(fā)電機組作為備用電源，其中，電池在充電時才作為負載使用，在電池不需要充電時，柴油發(fā)電機組的負載只有通信設(shè)備。例如，通信設(shè)備的功率為1.5?3kw，電池充電時的功率為3?5kw，此時柴油發(fā)電機組的負載功率分為兩個區(qū)間，分別是1.5?3kw和4.5?8kw。另外柴油發(fā)電機組對負載功率具有一個限制，實際負載功率要大于總功率的30%，否則，會造成發(fā)動機因負載功率過小造成燃油消耗高、燒機油等問題，嚴重縮短發(fā)動機的壽命。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)采用隨載調(diào)速的方式克服上述問題，當(dāng)負載功率較大時，讓發(fā)動機工作在高速狀態(tài)，使柴油發(fā)電機的總功率較大；當(dāng)負載功率較小時，讓發(fā)動機工作在低速狀態(tài)，使柴油發(fā)電機的總功率較小。由于發(fā)動機處于變速運行的狀態(tài)，發(fā)出變頻的交流電，且交流電頻率范圍在50?500Hz，因此，需要先將變頻的交流電整流成平穩(wěn)的直流電?，F(xiàn)有技術(shù)采用三相橋式整流電路將發(fā)電機輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換為疊加6脈波交流成分的直流電，再通過標準整流器將該疊加6脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。但是，由于該疊加6脈波交流成分的直流電不夠平穩(wěn)，通過標準整流器進行轉(zhuǎn)換時，容易造成標準整流器內(nèi)部元件過熱損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種發(fā)電機組、發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電過程中的整流方法，降低了標準整流器因輸入電流不夠平穩(wěn)而造成損壞的幾率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一方面，本發(fā)明提供了一種發(fā)電機組，包括:
[0007]三相發(fā)電機，用于產(chǎn)生并輸出三相交流電；
[0008]移相變壓器，所述移相變壓器的輸入端連接于所述三相發(fā)電機的輸出端，所述移相變壓器用于將所述三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電，其中η為大于3的整數(shù)；
[0009]2η管橋式整流器，所述2η管橋式整流器的輸入端連接于所述移相變壓器的輸出端，所述2η管橋式整流器用于將所述η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電；
[0010]標準整流器，所述標準整流器的輸入端連接于所述2η管橋式整流器的輸出端，所述標準整流器用于將所述疊加2η脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。
[0011 ] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述η=9。。
[0012]結(jié)合第一方面或第一方面的第一種實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種實現(xiàn)方式中，所述三相發(fā)電機的輸出端與所述移相變壓器的輸入端之間設(shè)置有空氣開關(guān)，用于過載和短路保護。[0013]結(jié)合第一方面或第一方面的第一種實現(xiàn)方式或第一方面的第二種實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述三相發(fā)電機為永磁發(fā)電機。
[0014]結(jié)合第一方面的第三種實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種實現(xiàn)方式中，所述永磁發(fā)電機為柴油發(fā)電機。
[0015]結(jié)合第一方面或第一方面的第一種實現(xiàn)方式或第一方面的第二種實現(xiàn)方式，在第一方面的第五種實現(xiàn)方式中，所述發(fā)電機組用于通信設(shè)備及其電池。
[0016]第二方面，本發(fā)明提供了一種發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機組、與所述發(fā)電機組連接的通信設(shè)備，所述發(fā)電機組為上述的發(fā)電機組。
[0017]結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種實現(xiàn)方式中，還包括與所述發(fā)電機組連接的電池。
[0018]第三方面，本發(fā)明提供了一種發(fā)電過程中的整流方法，包括:
[0019]產(chǎn)生并輸出三相交流電；
[0020]將所述三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電，其中η為大于3的整數(shù)；
[0021]將所述η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電；
[0022]將所述疊加2η脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。
[0023]結(jié)合第三方面，在第三方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述將所述三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電為:
[0024]將所述三相交流電轉(zhuǎn)換為9相交流電；
[0025]所述將所述η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電為:
[0026]將所述9相交流電轉(zhuǎn)換為疊加18脈波交流成分的直流電；
[0027]所述將所述疊加2η脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電為:
[0028]將所述疊加18脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。
[0029]本發(fā)明提供的發(fā)電機組、發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電過程中的整流方法，首先將三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電，其中η為大于3的整數(shù)，然后將η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電，此時的直流電更加平穩(wěn)，從而降低了標準整流器因輸入電流不夠平穩(wěn)而造成損壞的幾率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本發(fā)明實施例中一種發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實施例中另一種發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為圖2中移相變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為圖2中18管橋式整流器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5為本發(fā)明實施例中一種發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0036]圖6為本發(fā)明實施例中一種發(fā)電過程中的整流方法的流程圖；
[0037]圖7為本發(fā)明實施例中另一種發(fā)電過程中的整流方法的流程圖?！揪唧w實施方式】
[0038]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0039]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)電機組，可以用于通信設(shè)備，該發(fā)電機組包括:三相發(fā)電機1，用于產(chǎn)生并輸出三相交流電；移相變壓器2，移相變壓器2的輸入端連接于三相發(fā)電機I的輸出端，移相變壓器2用于將三相發(fā)電機I輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電并輸出，其中η為大于3的整數(shù)，例如η=6、η=9、η=12等，移相變壓器2是整流變壓器的一種，在一次側(cè)選擇不同的相位進行連接，再配合二次側(cè)線圈采用不用的接線，使輸出電壓的相位隨需要而改變，該移相變壓器2具有三相交流輸入端和η相交流輸出端；2η管橋式整流器3，2η管橋式整流器3的輸入端連接于移相變壓器2的輸出端，2η管橋式整流器3用于將上述η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電，此時的直流電在一個交流周期內(nèi)有2η個脈波，與現(xiàn)有技術(shù)中一個交流周期內(nèi)有6個脈波相比，單位時間內(nèi)的脈波數(shù)更多，但是脈波的幅度較小，因此此時的直流電更加平穩(wěn)，該2η管橋式整流器3具有η相交流輸入端和直流輸出端；標準整流器4，標準整流器4的輸入端連接于2η管橋式整流器3的輸出端，標準整流器4用于將上述疊加2η脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電，標準整流器4的輸出端用于連接負載。需要說明的是，η的值越大則標準整流器4輸入的直流電越平穩(wěn)，可以根據(jù)標準整流器4的接收能力或其他具體需要調(diào)整η的值。
[0040]本實施例中的發(fā)電機組，首先通過移相變壓器將三相發(fā)電機輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電，其中η為大于3的整數(shù)，然后通過2η管橋式整流器將η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電，此時的直流電更加平穩(wěn)，從而降低了標準整流器因輸入電流不夠平穩(wěn)而造成損壞的幾率。
[0041]可選地，如圖2和圖3所示，上述移相變壓器2用于將三相交流電轉(zhuǎn)換為9相交流電，即可選為η=9，該移相變壓器2具有三相交流輸入端和9相交流輸出端；三相發(fā)電機I的輸出端與移相變壓器2的輸入端之間設(shè)置有空氣開關(guān)5，用于過載和短路保護。如圖4所示，2η管橋式整流器3為18管橋式整流器，即由18個標準二極管構(gòu)成的橋式整流器，18管橋式整流器用于將上述9相交流電轉(zhuǎn)換為疊加18脈波交流成分的直流電，該18管橋式整流器具有9相交流輸入端和直流輸出端；標準整流器4用于將上述疊加18脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。標準整流器4的輸出端連接于負載6。
[0042]具體地，三相發(fā)電機I可以為永磁發(fā)電機，該永磁發(fā)電機可以為柴油發(fā)電機；上述發(fā)電機組具體可以用于通信設(shè)備及其電池。
[0043]本實施例中的發(fā)電機組，首先通過移相變壓器將三相發(fā)電機輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換為9相交流電，然后通過18管橋式整流器將9相交流電轉(zhuǎn)換為疊加18脈波交流成分的直流電，此時的直流電更加平穩(wěn)，從而降低了標準整流器因輸入電流不夠平穩(wěn)而造成損壞的幾率。
[0044]如圖5所示，本實施例提供一種發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機組10、與該發(fā)電機組10連接的充電電池11和通信設(shè)備12，發(fā)電機組10為上述各實施例中的發(fā)電機組。充電電池11和通信設(shè)備12連接于發(fā)電機組10中標準整流器的輸出端。
[0045]發(fā)電機組的具體結(jié)構(gòu)和原理與上述實施例相同，在此不再贅述。
[0046]本實施例中的發(fā)電系統(tǒng)，首先通過移相變壓器將三相發(fā)電機輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電，其中η為大于3的整數(shù)，然后通過2η管橋式整流器將η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電，此時的直流電更加平穩(wěn)，從而降低了標準整流器因輸入電流不夠平穩(wěn)而造成損壞的幾率。
[0047]如圖6所示，本實施例提供一種發(fā)電過程中的整流方法，可以用于上述實施例中的發(fā)電機組,該發(fā)電過程中的整流方法包括:
[0048]步驟101、產(chǎn)生并輸出三相交流電；
[0049]步驟102、將該三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電，其中η為大于3的整數(shù)；
[0050]步驟103、將該η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電；
[0051]步驟104、將該疊加2η脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。
[0052]經(jīng)過上述步驟得到的標準直流電用于提供給負載，例如通信設(shè)備和充電電池。
[0053]該發(fā)電過程中的整流方法的具體原理與上述實施例相同，在此不再贅述。
[0054]本實施例中發(fā)電過程中的整流方法，首先將三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電，其中η為大于3的整數(shù)，然后將η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電，此時的直流電更加平穩(wěn)，從而降低了標準整流器因輸入電流不夠平穩(wěn)而造成損壞的幾率。
[0055]優(yōu)選地,如圖7所示,上述將所述三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電為:
[0056]步驟1021、將該三相交流電轉(zhuǎn)換為9相交流電；
[0057]上述將所述η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電為:
[0058]步驟1031、將該9相交流電轉(zhuǎn)換為疊加18脈波交流成分的直流電；
[0059]上述將該疊加2η脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電為:
[0060]步驟1041、將該疊加18脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。
[0061]該發(fā)電過程中的整流方法的具體原理與上述實施例相同，在此不再贅述。
[0062]本實施例中發(fā)電過程中的整流方法，首先將三相交流電轉(zhuǎn)換為9相交流電，然后將9相交流電轉(zhuǎn)換為疊加18脈波交流成分的直流電，此時的直流電更加平穩(wěn)，從而降低了標準整流器因輸入電流不夠平穩(wěn)而造成損壞的幾率。
[0063]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電機組，其特征在于，包括: 三相發(fā)電機，用于產(chǎn)生并輸出三相交流電； 移相變壓器，所述移相變壓器的輸入端連接于所述三相發(fā)電機的輸出端，所述移相變壓器用于將所述三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電，其中η為大于3的整數(shù)； 2η管橋式整流器，所述2η管橋式整流器的輸入端連接于所述移相變壓器的輸出端，所述2η管橋式整流器用于將所述η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電； 標準整流器，所述標準整流器的輸入端連接于所述2η管橋式整流器的輸出端，所述標準整流器用于將所述疊加2η脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機組，其特征在于， 所述η=9。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機組，其特征在于， 所述三相發(fā)電機的輸出端與所述移相變壓器的輸入端之間設(shè)置有空氣開關(guān)，用于過載和短路保護。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的發(fā)電機組，其特征在于， 所述三相發(fā)電機為永磁發(fā)電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電機組，其特征在于， 所述永磁發(fā)電機為柴油發(fā)電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的發(fā)電機組，其特征在于， 所述發(fā)電機組用于通信設(shè)備及其電池。
7.一種發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機組、與所述發(fā)電機組連接的通信設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)電機組為如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的發(fā)電機組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述發(fā)電機組連接的電池。
9.一種發(fā)電過程中的整流方法，其特征在于，包括: 產(chǎn)生并輸出三相交流電； 將所述三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電，其中η為大于3的整數(shù)； 將所述η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電； 將所述疊加2η脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)電過程中的整流方法，其特征在于， 所述將所述三相交流電轉(zhuǎn)換為η相交流電為: 將所述三相交流電轉(zhuǎn)換為9相交流電； 所述將所述η相交流電轉(zhuǎn)換為疊加2η脈波交流成分的直流電為: 將所述9相交流電轉(zhuǎn)換為疊加18脈波交流成分的直流電； 所述將所述疊加2η脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電為: 將所述疊加18脈波交流成分的直流電轉(zhuǎn)換為標準直流電。
【文檔編號】H02J9/00GK103633858SQ201310589808
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】姜偉文, 黃伯寧 申請人:華為技術(shù)有限公司