1.一种直升压双馈开关磁阻发电机变流系统,其特征是,包括:蓄电池、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管、第一相绕组第一支绕组、第一相绕组第二支绕组、第二相绕组第一支绕组、第二相绕组第二支绕组、第三相绕组第一支绕组、第三相绕组第二支绕组、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第六电容器、第七电容器、第八电容器、第一电感、第二电感,所述蓄电池正极连接所述第一开关管阳极、所述第三开关管阳极、所述第五开关管阳极、所述第二电感一端、所述第八电容器一端,蓄电池负极连接所述第一电容器一端、所述第二电容器一端、所述第三电容器一端、所述第二开关管阴极、所述第四开关管阴极、所述第六开关管阴极、所述第四电容器一端、所述第五电容器一端、所述第九开关管阴极、第八电容器另一端,第一开关管阴极连接所述第一相绕组第一支绕组一端,第一相绕组第一支绕组另一端连接所述第一二极管阳极、所述第二二极管阳极,第一二极管阴极连接所述第一相绕组第二支绕组一端、所述第三二极管阳极、第二开关管阳极,第二二极管阴极连接第一电容器另一端、第一相绕组第二支绕组另一端,第三开关管阴极连接所述第二相绕组第一支绕组一端,第二相绕组第一支绕组另一端连接所述第四二极管阳极、所述第五二极管阳极,第四二极管阴极连接所述第二相绕组第二支绕组一端、所述第六二极管阳极、第四开关管阳极,第五二极管阴极连接第二电容器另一端、第二相绕组第二支绕组另一端,第五开关管阴极连接所述第三相绕组第一支绕组一端,第三相绕组第一支绕组另一端连接所述第七二极管阳极、所述第八二极管阳极,第七二极管阴极连接所述第三相绕组第二支绕组一端、所述第九二极管阳极、第六开关管阳极,第八二极管阴极连接第三电容器另一端、第三相绕组第二支绕组另一端,第三二极管阴极连接第六二极管阴极、第九二极管阴极、第四电容器另一端、所述第六电容器一端、所述第八开关管阳极,第五电容器另一端连接第六电容器另一端、所述第七开关管阴极、所述第十开关管阳极,第七开关管阳极连接第八开关管阴极、所述第一电感一端,第一电感另一端连接所述第七电容器一端,第七电容器另一端连接第九开关管阳极、第十开关管阴极、第二电感另一端;
第一相绕组第一支绕组和第一相绕组第二支绕组组成第一相绕组,第二相绕组第一支绕组和第二相绕组第二支绕组组成第二相绕组,第三相绕组第一支绕组和第三相绕组第二支绕组组成第三相绕组;第一电容器、第二电容器、第三电容器相同,并且它们的额定电压大于蓄电池额定电压,同时小于第四电容器额定电压;第五电容器和第六电容器相同;第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管相同,均为带有反并联二极管的全控型电力电子开关器件;第一开关管、第三开关管、第五开关管相同;第二开关管、第四开关管、第六开关管相同;第四电容器两端为开关磁阻发电机发电输出两端;蓄电池为励磁电源。
2.根据权利要求1所述的一种直升压双馈开关磁阻发电机变流系统的控制方法,其特征是,开关磁阻发电机运行中,根据转子位置信息,当所述第一相绕组需投入工作时,闭合第一开关管、第二开关管,进入励磁阶段,蓄电池经由第一开关管、第一二极管、第二开关管给第一相绕组第一支绕组励磁,同时第一电容器经由第二开关管给第一相绕组第二支绕组励磁,根据转子位置信息励磁阶段结束时,断开第二开关管,进入发电阶段,第一相绕组第一支绕组、第一相绕组第二支绕组、蓄电池三者串联并经由第一开关管、第二二极管、第三二极管发电输出,同时,第一相绕组第一支绕组和蓄电池串联经由第一开关管、第二二极管向第一电容器充电,根据转子位置信息发电阶段结束时,断开第一开关管,第一相绕组工作结束;
根据转子位置信息,当所述第二相绕组、所述第三相绕组需投入工作时,工作模式与第一相绕组的相同,具体器件对应关系为:第三开关管、第五开关管对应第一开关管,第二相绕组第一支绕组、第三相绕组第一支绕组对应第一相绕组第一支绕组,第二相绕组第二支绕组、第三相绕组第二支绕组对应第一相绕组第二支绕组,第四二极管、第七二极管对应第一二极管,第五二极管、第八二极管对应第二二极管,第二电容器、第三电容器对应第一电容器,第四开关管、第六开关管对应第二开关管,第六二极管、第九二极管对应第三二极管;
当检测到蓄电池电量低于下限值时,第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管开始按照PWM模式开关工作,给蓄电池充电,具体控制方法如下:
第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管的PWM控制脉宽周期相同;第七开关管和第八开关管交错开关,即第七开关管闭合时第八开关管为断开状态,第七开关管断开后第八开关管闭合并在后续第七开关管闭合前断开,并且它们交错开关变换时错开一定时间,即闭合与断开不在同一时间点,第七开关管闭合在先;第九开关管和第十开关管交错开关,即第九开关管闭合时第十开关管为断开状态,第九开关管断开后第十开关管闭合并在后续第九开关管闭合前断开,并且它们交错开关变换时错开一定时间,即闭合与断开不在同一时间点,第九开关管闭合在先;第七开关管和第九开关管闭合时间相同、断开时间相同,即占空比相同;第八开关管和第十开关管闭合时间相同、断开时间相同,即占空比相同;
第九开关管闭合时滞后于第七开关管一定相位角;通过调节第九开关管滞后于第七开关管的相位角大小,以满足蓄电池对充电电参量的要求,同时可调节第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管的PWM占空比,以利于平衡第五电容器和第六电容器电压,利于充电作业;
当检测到蓄电池电量达到上限值时,停止充电,第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管为断开状态;
当检测到发电输出侧即负载侧出现电压骤降等极端情况需要更多电能输出注入,并且此时蓄电池电量高于下限值时,第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管开始按照PWM模式开关工作,将蓄电池中的电能反向馈入发电输出侧,具体控制方法如下:
第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管的PWM控制脉宽周期相同;第七开关管和第八开关管交错开关,即第七开关管闭合时第八开关管为断开状态,第七开关管断开后第八开关管闭合并在后续第七开关管闭合前断开,并且它们交错开关变换时错开一定时间,即闭合与断开不在同一时间点,第七开关管闭合在先;第九开关管和第十开关管交错开关,即第九开关管闭合时第十开关管为断开状态,第九开关管断开后第十开关管闭合并在后续第九开关管闭合前断开,并且它们交错开关变换时错开一定时间,即闭合与断开不在同一时间点,第九开关管闭合在先;第七开关管和第九开关管闭合时间相同、断开时间相同,即占空比相同;第八开关管和第十开关管闭合时间相同、断开时间相同,即占空比相同;
第九开关管闭合时超前于第七开关管一定相位角;通过调节第九开关管超前于第七开关管的相位角大小,以满足发电输出侧对电能的要求,同时可调节第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管的PWM占空比,以利于平衡第五电容器和第六电容器电压,利于反馈供电作业;
当根据发电输出侧要求无需蓄电池反向馈能时,第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管完全断开。