[发明专利]方波无刷直流风力发电系统

权利要求书

1.一种方波无刷直流风力发电系统，包括方波无刷直流发电机及其控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：将方波无刷直流风力发电机中性点引出，由电压检测模块检测方波无刷直流风力发电机相电压的换相控制电路。

2.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述换相控制电路包括：电压检测模块和中央处理器CPU，电压检测模块的输入端与方波无刷直流风力发电机的三相输出端连接，方波无刷直流风力发电机的中性点与所述电压检测模块输入端连接，电压检测模块检测到方波无刷直流风力发电机的相电压，中央处理器CPU对其采样并处理得到换相时刻，同时触发PWM信号控制方波无刷直流风力发电机的功率模块实现换相。

3.根据权利要求2所述的发电系统，其特征在于，所述中央处理器CPU对方波无刷直流风力发电机的相电压进行采样，并执行：对所述采样的相电压进行编码，确定预扇区；

将预扇区中反电动势过零点区间划分到一个扇区以此确定正式扇区；

判断当前扇区的反电动势正负变化时刻即为反电动势过零点时刻，将反电动势过零点时刻延时30°电角度对应的时间作为换相时刻，并同时触发PWM信号控制方波无刷直流风力发电机的功率模块实现换相。

4.根据权利要求2所述的发电系统，其特征在于，所述确定预扇区包括：

在方波无刷直流风力发电机的一个电周期内，根据每相反电动势均有正负两种状态，获得反电动势的8种状态；

去掉每相反电动势中全为正和全为负状态，确定一个电周期内6个状态对应6个预扇区。

5.根据权利要求3所述的发电系统，其特征在于，所述确定正式扇区包括：

判断前后两个预扇区，若前后两个预扇区正好处在正负变化时刻，则将正负变化时刻划分到一个扇区，以此类推确定完全部正式扇区。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的发电系统，其特征在于，还包括：

将反电动势过零都统一为反电动势大于零，当检测到反电动势大于零时刻都打上时间戳，两次时间戳的时间间隔即为60°电角度所对应的时间t₆₀，一半即为30°电角度对应的时间t₃₀；

若反电动势过零点判断时间为t，则换相延时时间为t₃₀-t。

7.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，还包括：风力机，该风力机包括：叶片、集风罩、立柱，叶片转动带动方波无刷直流发电机的转动，所述集风罩为渐缩喇叭口形状的筒体，由沿筒体轴线刨开至少二瓣对接组装而成。