[发明专利]用于接收由生成交流电压的发电机产生的功率的方法以及用于实现该方法的系统

说明书

一种方法，用于在包括DC转换器的系统中接收由生成AC电压的发电机生成的功率、将转换器结合到尺寸被调节到接收器的功率的电源中、监控发电机速度并跟踪在以电子系统实施的反馈回路中的发电机的最大功率点，该方法的特征在于反馈在转换器内部被实现，使得转换器输入端将电压变化记录为实际电压与最后阈值电压之间的差，其中，在电压下降的情况下，转换器控制器暂时被停用，并且然后在系统已经稳定之后，如果发电机频率增加和/或来自发电机的功率消耗增加，那么转换器控制器被重新激活。然后，转换器控制器从过载条件降低到优选地用于发电机的输出的指定值，并且然后转换器控制器被加载，直到电压再次下降。本发明的目的是用于实现这种方法的系统。

技术领域

本发明的目的是一种用于接收由生成交流电压的发电机生成的电功率的方法以及用于实现该方法的系统，其适用于例如：

-混合驱动单元，其中内燃机用于驱动电流发生器，

-能量回收系统，

-汽车(例如用于减轻重量和尺寸)和摩托车交流发电机，

-自行车(直流发电机轮毂)和助动车发电机。

-风力涡轮机(风力发电场(wind farms))，

-水轮机(水电厂)。

背景技术

日本专利JP2005072546公开了使用发光二极管LED作为具有电源的光源的灯，其中直流发电机(dynamo)的输出被整流并且具有在生产率方面是更可取的电压处理元件，诸如DC/DC转换器等。除了电压处理元件和LED光源之外，该灯具有用于负载控制的元件，其直接或间接地检测发电机的输出功率并适当地控制负载电平。控制元件例如以电压的形式检测发电机的输出功率，并且基于这个信息，以改变对应数量的操作LED或负载电流等这样的方式来控制负载。除光源以外的LED可以被用作电压检测元件，或者微计算机等可以被用于直接和间接的功率检测和控制。

德国文献DE102009043911公开了一种方法，该方法包括测量由发电机生成的电压并将测得的电压值传输到控制电路。基于这个电压值，在控制器电路中计算用于AC电压开关的控制值。在AC电压开关中，由发电机生成的电流根据控制值被转换成供应能量电子系统的电流。通过电压值来计算用于能量电子系统的单独控制值。

CN101793235A描述了一种系统，该系统涉及用于跟踪预测功率的风力发电机的最大功率的设备，并且例如配备有发电机的电流和转速、风速和输出总线电压的检测器，并且使用这个数据来调整转子叶片的倾角，从而获得单位功率因数，并且跟踪发电机的最大功率点。

波兰申请P.397131也公开了一种直流发电机功率控制系统，该系统由直流发电机过载检测器、由直流发电机生成的电流的频率计、控制功率分配的处理器以及转换器组成。过载检测器以在比较器系统中的运算放大器构成，其检测直流发电机上的电压降，并在处理器端口处调用中断。

目前已知的解决方案以各种方式描述了由永磁体激励的发电机或与发电机一起工作的整个系统生成的功率的最大使用的问题。

发明内容

仅使用根据本发明的方法允许智能和有效的功率接收，而无需首先确定发电机的操作特性。

所提出的解决方案允许独特地使用DC转换器反馈来检测发电机的状态，即，确定其操作点相对于最大功率点的位置。这允许智能功率输出(power take-off)，在无需必须在发电机上安装附加传感器和测量设备的情况下总是接近最大可能值，而不管发电机的当前转速如何。同时，由于提出的解决方案指定了发电机的操作点相对于其最大功率点的位置，因此不要求测量发电机生成的功率或供应给接收器的功率，而只需要确定和监控发电机电压的频率和整流器的输出电压，即，在转换器的输入端处。