一种内燃机驱动的逆变发电装置及其逆变控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103701334103701334A(43)申请公布日2014.04.02(21)申请号201310752010.6(22)申请日2013.12.31(71)申请人重庆力华科技有限责任公司地址401122重庆市北部新区星光大道62号海王星科技大厦C区1层(72)发明人何林陈斌(74)专利代理机构重庆市恒信知识产权代理有限公司50102代理人刘小红(51)Int.Cl.H02M5/458(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种内燃机驱动的逆变发电装置及其逆变控制方法(57)摘要本发明涉及发电机控制技术领域，公开了一种内燃机驱动的逆变发电装置及其逆变控制方法。控制单元通过两个PWM信号发生器产生4路PWM信号，分别控制逆变单元的4个功率开关晶体管。4路PWM信号分成两组，每一组中两个信号是互补的，组与组之间的信号相位差为180°，这样逆变单元中的4个功率管就避免了同时开通，变成了轮流开关，使得逆变桥输出端的PWM波频率变为输入PWM信号频率的两倍。在不增加功率管开关频率的情况下提高了输出频率，同时减小了输出滤波电感降低了成本。CN103701334ACN10374ACN103701334A权利要求书1/2页1.一种内燃机驱动的逆变发电装置，其特征在于：包括整流单元、逆变单元、输出滤波单元、取样单元和控制单元；其中所述整流单元，用于对发电机输出的电压进行整流，并将整流后的电压输入逆变单元的电源输入端；所述逆变单元中逆变桥4个臂的功率开关晶体管的输入端分别接收控制单元产生的4路频率为f的PWM信号，输出频率为2f的PWM电压波；所述输出滤波单元，用于对逆变单元输出的频率为2f的PWM电压波进行滤波，然后输出；所述取样单元，用于对滤波单元的输出进行电压和电流取样；对取样的电压信号进行衰减后，输入到控制单元的电压信号输入端；对取样的电流信号进行放大后，输入到控制单元的电流信号输入端；所述控制单元，用于对电压信号和电流信号进行模数转换，计算获得电压和电流的有效值或平均值；然后将该有效值或平均值与预设的目标值进行比较而获得偏差，根据该偏差和预存的正弦表值进行PI调节计算，将PI调节计算的结果输入PWM信号发生器中，产生两路互补的PWM信号；同时将PI调节结果再进行移相180°的计算后的结果输入另一PWM信号发生器中，产生另两路互补的PWM信号，最后得到4路频率为f的PWM信号。2.根据权利要求1所述一种内燃机驱动的逆变发电装置，其特征在于：所述控制单元接收整流单元整流后的电压，对该电压以及发动机转速进行实时检测，以此来判断发电机的功率是否充足，如不足，则通过控制单元控制输出的PWM信号，降低输出电压从而减小输出功率。3.根据权利要求1所述一种内燃机驱动的逆变发电装置，其特征在于：所述取样单元通过放大器对取样电流信号进行放大；放大器的同相输入端与控制单元的MCU供电电压5V的中点电压2.5V连接，同时与本装置输出端之一A端连接，还与电流取样电阻R4的一端连接；电流取样电阻R4的另一端与输出滤波电感L1连接，该端还通过电阻R3连接到放大器的反相输入端；放大器的输出端与控制单元的电流信号输入端连接；所述取样单元通过电阻R7、R6组成的衰减器对电压信号进行分压衰减，R7的一端连接到本装置的输出端B端，R7另一端与R6一端连接，R6的另一端连接到本装置的另一输出端A端；R7与R6的连接端连接到控制单元的电压信号输入端；或R7与R6的连接端通过放大器后再连接到控制单元的信号输入端。4.根据权利要求1所述一种内燃机驱动的逆变发电装置，其特征在于：所述整流单元增加相线尖峰电压吸收电路，具体为：发电机的输出三相线分别连接二极管D8、D9、D10的正极，电阻R8和电容C6并联后，一端与二极管D8、D9、D10的负极连接，另一端与整流电桥的可控硅SCR1的负极连接，或与二极管D5正极端连接。5.根据权利要求1所述一种内燃机驱动的逆变发电装置，其特征在于：所述输出滤波单元由LC滤波电路构成。6.根据权利要求1-5任一项所述一种内燃机驱动的逆变发电装置，其特征在于：本装置设置有与所述微控制器连接的温度传感器，当温度传感器检测到的温度大于预设值时，则通过减小输出电压来减小输出功率。7.一种内燃机驱动的逆变发电装置的逆变控制方法，其特征在于，包括：2CN103701334A权利要求书2/2页整流单元对发电机输出的电压进行整流，并将整流后的电压输入逆变单元的电源输入端；逆变单元中逆变桥4个臂的功率开关晶体管分别接收控制单元产生的4路频率为f的PWM信号，从而输出频率为2f的PWM电压波；输出滤波单元对逆变单元输出