[发明专利]一种电源变换装置及其控制方法

说明书

本发明提供了一种电源变换装置及其控制方法；电源变换装置包括电控装置、磁转盘和至少两个双向电机；磁转盘的盘缘相间排布有至少两个永磁体；双向电机的外转子设置有至少一个永磁体，与磁转盘以磁体旋转周线相邻的方式设置；电控装置包括输入模块、输出模块和控制模块，输入模块的输出端连接双向电机的电源控制端，输出模块的输入端连接双向电机的电源输出端，控制模块的信号控制端连接输入模块和输出模块，其信号输入端连接传感器和输入模块、输出模块；包括优选磁转盘基体、配置集装箱式外壳。所述控制方法可使电源变换装置的利用率更高。

技术领域

本发明涉及电源变换设计领域，具体涉及一种电源变换装置及其控制方法。

背景技术

电源变换的DC-AC、DC-DC常规采用高频开关电路，随着近年数字控制技术与磁能传动技术的成熟，出现了机电设计形式，设计特征是运用带永磁体的大质量转盘，通过驱动磁转盘并利用其转动惯量联动发电，带来了电源变换设计的新思路。

本发明得益于数字控制双向电机的技术成熟，作为电动机使用时，其数字化供电虽不连续，但转子可利用惯性而连续旋转，从而更节省电能；作为发电机使用时的电能输出虽不连续，亦非标准工频，但转换效率更高。围绕数字控制双向电机的技术应用，在机电设计领域出现了更多的设计思路，其中一个技术应用方向是结合带永磁体的大质量转盘，以图实现更高转换效率的电源变换目标。

发明内容

本发明的技术目的，在于提供一种不同于常规电源变换装置的技术方案，运用一种在外转子设置永磁体的双向电机结合带永磁体的大质量转盘，实现电能变换，并运用电控装置的智能化控制技术满足外部负载使用，电能利用率高。

为实现上述技术目标，本发明提供了一种电源变换装置，该电源变换装置包括电控装置、磁转盘和至少两个双向电机；所述磁转盘的盘缘相间排布有至少两个永磁体；所述的双向电机为外转子式，其外转子设置有至少一个永磁体，与磁转盘以磁体旋转周线相邻的方式设置；电控装置的内部电路包括输入模块、输出模块和控制模块；所述输入模块的输出端连接双向电机的电源控制端；所述输出模块的输入端连接双向电机的电源输出端；所述控制模块的信号控制端分别连接输入模块和输出模块，其信号输入端分别连接传感器和输入模块、输出模块。

所述的双向电机是一类适合作为电动机兼适合作为发电机使用的特种电机，设置有作为电动机使用的电源控制端和作为发电机使用的电源输出端，优选所述的数字控制双向电机；普通电机虽然同样具备双向使用功能，但转换效率不同；所述的优选并非限定，但双向电机的制作或选型与本发明的实施效果密切相关；所述永磁体为磁钢、钕铁硼等一类本领域技术人员公知的磁性材料；外转子界定了所述双向电机为旋转式；磁体旋转周线相邻隐含了双向电机与磁转盘的设置方式，意为所述的外转子和磁转盘通过间隙磁场改变而相对旋转时,两者的永磁体一一相对，只要不另加以说明，所述的磁体包括双向电机与磁转盘的永磁体。

上述技术方案中，所述电控装置的输入模块的输入端与外部电源连接，其输出模块的输出端和外部负载连接；所述的外部电源和外部负载包括储电装置。储电装置充当外部电源或/和外部负载的角色，可带来更多的优选设计方案。

上述技术方案中，所述的传感器为磁电感应装置或任意可监测磁转盘转速的电信号转换装置，设置在所述磁转盘的盘缘相邻部位。传感器的功能是把磁转盘的实时转速变换为电信号，优选磁电感应装置形式的传感器。

上述技术方案中，所述外转子与磁转盘的磁体旋转周线相邻设置，包括外转子与磁转盘的盘缘设置为凹凸相嵌结构，两者磁体的磁极线沿各自转轴方向设置。

上述技术方案中，所述磁转盘的基体由多层不同材料的环形构件固连而成。基体由多层不同材料构成可带来磁转盘设计方案的更多优选。

上述技术方案中，包括集装箱式外壳；集装箱式外壳的内壁设置有若干固定筋条用于固定所述的电源变换装置。所述的集装箱式外壳在技术上要求外型、体积和材料强度均与国际标准化组织、国家或地区的集装箱标准接轨，并非提供周转使用，是所述电源变换装置不可分割的组成部分。