[发明专利]一种直流电源系统及其控制方法

权利要求书

1.一种直流电源系统，其特征在于，包括励磁体(1)、电动装置(2)、磁矩轮(3)、发电机(4)和整流装置；所述磁矩轮(3)环绕轮圈(3b)同N/S极向间隔排布至少4个转磁体(3c)，且磁矩轮的转轴(3a)与发电机的转轴(4a)同轴心固连或通过变速装置传动；发电机(5)为旋转式，其电源输出端与整流装置的电源输入端连接；电动装置(2)与励磁体(1)机械固连；励磁体(1)面向磁矩轮(3)的磁极性与转磁体(3c)面向磁矩轮(3)外缘的磁极性相同；

所述电动装置(2)包括位置传感器和控制模块，其电源控制端与市网电源或其他电源装置连接；位置传感器安装在靠近磁矩轮(3)的固定部位，其信号输出端连接控制模块的工作逻辑信号输入端；电动装置(2)和磁矩轮(3)相邻设置；

当磁矩轮(3)旋转时，所述位置传感器获取转磁体(3c)时序旋转的相对位置信号，控制模块根据该位置信号以及设定的工作逻辑控制电动装置(2)位移，使励磁体(1)分别位于与磁矩轮(3)的最小间隙(5)或远离磁矩轮(3)，通过励磁体(1)和转磁体(3c)的周期性同磁极相斥作用使磁矩轮(3)驱动发电机(4)旋转发电，从而通过整流装置的电源输出端提供直流电源。

2.根据权利要求1所述的直流电源系统，其特征在于，所述励磁体(1)位于与磁矩轮(3)的最小间隙(5)为励磁体(1)和转磁体(3c)二者之间的间距不超过50mm。

3.根据权利要求1所述的直流电源系统，其特征在于，所述的磁矩轮(3)、电动装置(2)、励磁体(1)在直流电源系统中各设置至少1个。

4.根据权利要求1所述的直流电源系统，其特征在于，所述的磁矩轮(3)由2层以上环形的不同材料构成。

5.根据权利要求1所述的直流电源系统，其特征在于，所述的励磁体(1)和电动装置(2)一体化设计。

6.根据权利要求1所述的直流电源系统，其特征在于，所述的其他电源装置包括：一次电池装置或/和储能装置、将热动力机械能变换为电能的装置；所述的储能装置包括二次电池或/和电力驱动的机械能储存装置。

7.根据权利要求1或6所述的直流电源系统，其特征在于，所述的其他电源装置还包括：充电装置；充电装置包括第一电源输入端、第一电源输出端和逻辑控制装置，第一电源输入端连接发电机(5)的电源输出端，第一电源输出端连接储能装置的电源端或/和电动装置(2)的电源控制端，逻辑控制装置的信号输入端连接发电机(5)的电源输出端、整流装置的电源输出端或/和连接储能装置的电源端。

8.根据权利要求6所述的直流电源系统，其特征在于，所述的储能装置还包括：电能补充装置；电能补充装置包括将风能、太阳能变换为电能的装置，以及市网电源装置；电能补充装置的电源输出端连接储能装置的电源端。

9.基于权利要求1～8任一所述的直流电源系统的控制方法，该方法包括：所述励磁体(1)位于与磁矩轮(3)的最小间隙(5)，控制在转磁体(3c)在时序旋转中越过基准法线(10)至远离励磁体(1)的时间段内；所述励磁体(1)远离磁矩轮(3)，控制在转磁体(3c)远离励磁体(1)至实时法线(31)与基准法线(10)重合的时间段内；

其中，所述的基准法线(10)，根据励磁体(1)位于所述最小间隙(5)时的磁源位置与磁矩轮(3)的转轴(3a)而确定；所述的实时法线(31)，根据转磁体(3c)在时序旋转中与转轴(3a)的相对位置而确定；所述的时序旋转根据磁矩轮(3)的旋转方向而定义；所述的转磁体(3c)为磁矩轮(3)的轮圈(3b)上设置的任一个转磁体。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述转磁体(3c)在时序旋转中远离励磁体(1)，位于θ为90度角的状态时刻，所述的θ为励磁体(1)与转磁体(3c)相邻发生磁斥力的方向与法向分力方向形成的动态夹角。