一种小型油电混合发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种小型油电混合发电系统，其包括备用电池、母线接口、充电模块、中央控制器和至少一组发电单元；发电单元包括发电机、发动机和启发一体电子调速器，发动机设有油门舵机，发电机与发动机同轴连接，启发一体电子调速器的三相电机连接端与发电机电性连接，启发一体电子调速器的直流连接端通过充电模块与备用电池电性连接，启发一体电子调速器的直流连接端和备用电池的电源输出端均通过母线与母线接口连接；中央控制器分别与备用电池、充电模块、启发一体电子调速器和油门舵机连接通信。本实用新型专利技术的集成度更高，更可靠。更可靠。更可靠。

A small oil electric hybrid power generation system

【技术实现步骤摘要】
一种小型油电混合发电系统


[0001]本技术涉及一种小型油电混合发电系统。

技术介绍

[0002]对于类似多轴无人机这种对体积和重量有较高要求的中小功率移动设备，一般采用锂电池做能源供给，而电池的能量密度较低，一般续航时间只在半个小时左右。所以出现了以小型油电混合发电系统的方案，靠燃油(或乙醇)发动机带动发电机，然后通过整流电路输出所需电压，提供整机工作。采用油电混合方案的多轴无人机，续航时间可以提高到3～5个小时，满足大部分行业需求。
[0003]传统的油电混合发电系统采用多个控制和功率模块，彼此独立工作，系统集成度不高。比如启动发动机的时候需要电调(电子调速器)驱动发电机带动发动机启动，在发动机启动后，带动发电机进入发电阶段时，采用整流电路做整流，而且整流电路一般采用二极管整流，功耗较大，发电效率较低，如图3所示为现有的设置有整流电路的电路图。
[0004]可见，对于电调和整流电路模块，现有的小型油电混动方案一般是电机启动电调和发电阶段的二极管整流模块分开。然而，电调本身是具备整流功能的，如果能把电调复用做整流模块并且实现同步整流，那就可以把单独的二极管整流模块去掉，节省了体积和成本，同时还可以提高整流效率。
[0005]另外，各个模块之间需要做统一控制和管理，这样也方便扩展多个发动机并联，提高功率等级。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题，就是提供一种小型油电混合发电系统，其集成度更高，更可靠。
[0007]解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：
[0008]一种小型油电混合发电系统，其包括备用电池、母线接口和充电模块，其特征在于：包括中央控制器和至少一组发电单元；发电单元包括发电机、发动机和启发一体电子调速器，发动机设有用于控制其油门开度的油门舵机，发电机与发动机同轴连接，启发一体电子调速器的三相电机连接端与发电机电性连接，启发一体电子调速器的直流连接端通过充电模块与备用电池电性连接，启发一体电子调速器的直流连接端和备用电池的电源输出端均通过母线与母线接口连接；启发一体电子调速器的直流连接端输入的电流经其逆变为三相电从三相电机连接端输出，启发一体电子调速器的三相电机连接端输入的电流经其整流为直流电从直流连接端输出；中央控制器分别与备用电池、充电模块、启发一体电子调速器和油门舵机连接通信。
[0009]进一步的，小型油电混合发电系统还包括二极管电路，备用电池的电源输出端通过二极管电路后与母线连接。
[0010]进一步的，小型油电混合发电系统还包括用于与外部设备连接通信的通信接口，
通信接口与中央控制器的通信端电性连接。
[0011]进一步的，备用电池中设有BMS模块，BMS模块与中央控制器连接通信。
[0012]进一步的，小型油电混合发电系统还包括显示模块，显示模块与中央控制器连接通信。
[0013]进一步的，小型油电混合发电系统还包括启动开关，启动开关与中央控制器的开关信号接收端电性连接。
[0014]启发一体电子调速器的一个优选的技术方案为：启发一体电子调速器包括MCU、门极驱动模块、电压采样电路、电流采样电路和同时用作逆变及整流的三相全桥电路，MCU通过门极驱动模块与三相全桥电路的控制端连接，三相全桥电路的一端为三相电机连接端、另一端为直流连接端，三相电机连接端输入的电压经三相全桥电路整流后由母线接口输出，电压采样电路和电流采样电路分别采样三相全桥电路的三相电机连接端输入的电压和电流信息，电压采样电路和电流采样电路的信号输出端分别与MCU连接。
[0015]进一步的，启发一体电子调速器还包括降压电源电路，降压电源电路的电源输入端与母线接口电性连接，降压电源电路用于将电压降压后输出。
[0016]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0017]1、本技术的启动及发电模块设置启发一体电子调速器做功率变换，即从启发一体电子调速器的直流连接端输入的电流能经其逆变为三相电从三相电机连接端输出，从启发一体电子调速器的三相电机连接端输入的电流能经其整流为直流电从直流连接端输出，不需要单独再设置整流电路模块，从而使得整体集成度更高，更可靠。
[0018]本技术为了让各个模块集中控制和管理，采用了中央控制器连接备用电池、充电模块、启发一体电子调速器和油门舵机，能实现对整个系统的工作状态的统一控制和监控，方便并联多组发电单元，也容易实现让每组发电单元输出电流均衡，让系统工作更加可靠和完备。
[0019]2、相较于传统方案，本技术可以让系统集成度更高，减少体积重量和成本，采用启发一体电子调速器作启动和发电整流，降低了损耗、提高了效率。采用中央控制器，可以让各个模块协同工作，降低故障率，同时在不改变每个模块参数的前提下，可以快速使用多台发电单元并联来提升输出功率，应用更加广泛。
附图说明
[0020]图1是本技术的电路原理示意图；
[0021]图2是本技术的小型油电混合发电系的启发一体电子调速器的电路原理示意图；
[0022]图3是现有的设置有整流电路的油电混合发电系统的电路原理简图。
[0023]图中附图标记含义：
[0024]1‑
母线；31
‑
开关管；32
‑
开关管的控制端；33
‑
滤波电容；34
‑
降压电源电路的电源输入端；35
‑
直流连接端；36
‑
母线接口的输出端；37
‑
三相电机连接端；38
‑
三相全桥电路。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本技术进一步描述。
[0026]如图1所示为本实施例的小型油电混合发电系统，其包括备用电池、母线接口、充电模块、中央控制器、二极管电路、通信接口和至少一组发电单元，发电单元的数量可以根据需求的输出功率进行设定，本实施例的图中示意了两组发电单元，为发电单元1和发电单元2。
[0027]其中，发电单元包括发电机、发动机和启发一体电子调速器，发动机设有油门舵机，油门舵机与发动机配合连接，用于控制发动机油门开度，发电机与发动机同轴连接，发电机可带动发动机转动启动，发动机也可以带动发电机转动发电。启发一体电子调速器的三相电机连接端37与发电机电性连接，启发一体电子调速器的直流连接端35通过充电模块与备用电池电性连接，从而能为备用电池充电，只有在发电机发电阶段，并且备用电池需要充电的时候，充电模块才被允许工作，启发一体电子调速器的直流连接端35通过母线1与母线接口连接，从而能将发电机产出的经启发一体电子调速器整流后的直流电输出至充电模块和母线接口。
[0028]备用电池的电源输出端通过二极管电路后与母线连接，使得备用电池的电源输出端可以输出电源至母线接口和启发一体电子调速器的直流连接端，从而使得备用电池能为外部设备供电，和为启发一体电子调速器的启动阶段供电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型油电混合发电系统，其包括备用电池、母线接口和充电模块，其特征在于：包括中央控制器和至少一组发电单元；所述发电单元包括发电机、发动机和启发一体电子调速器，所述发动机设有用于控制其油门开度的油门舵机，所述发电机与发动机同轴连接，所述启发一体电子调速器的三相电机连接端与所述发电机电性连接，所述启发一体电子调速器的直流连接端通过所述充电模块与所述备用电池电性连接，所述启发一体电子调速器的直流连接端和所述备用电池的电源输出端均通过母线与所述母线接口连接；所述启发一体电子调速器的直流连接端输入的电流经其逆变为三相电从所述三相电机连接端输出，所述启发一体电子调速器的三相电机连接端输入的电流经其整流为直流电从所述直流连接端输出；所述中央控制器分别与所述备用电池、充电模块、启发一体电子调速器和油门舵机连接通信。2.根据权利要求1所述的小型油电混合发电系统，其特征在于：所述小型油电混合发电系统还包括二极管电路，所述备用电池的电源输出端通过所述二极管电路后与所述母线连接。3.根据权利要求1所述的小型油电混合发电系统，其特征在于：所述小型油电混合发电系统还包括用于与外部设备连接通信的通信接口，所述通信接口与所述中央控制器的通信端电性连接。4.根据权利要求1所述的小型油电混合发电系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪锦云，陶星，郑雨，叶旭威，林振，陆远庆，
申请(专利权)人：深圳市弦动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：