一种定置式电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种定置式电源装置，包括二次电池、电源分配器、电动机、电源调制器和发电机；电动机和发电机为旋转式，电动机由脉冲数字电流控制驱动；发电机的转子与电动机的转子以机械固定方式同轴心安装，或通过单向轴承与电动机的转子同轴心安装；电源调制器包括开关电路和逻辑模块，其输出端连接电动机电源端，输入端连接外部电源；电源分配器输入端连接发电机的电源输出端，输出端连接二次电池；本实用新型专利技术优选设置飞轮及整流装置，智能化利用外部电源。用外部电源。用外部电源。

【技术实现步骤摘要】
一种定置式电源装置


[0001]本技术涉及电源系统装置的设计领域，具体涉及一种定置式电源装置。

技术介绍

[0002]电源系统包括各类交流、直流电源，直流电源在实际使用中通常需要逆变为交流电，行业通称DC
‑
AC；或变换电压使用，行业通称DC
‑
DC。
[0003]电源逆变的技术主流是采用高频电子开关电路，近年由于电动机的技术发展，行业出现了一类由脉冲数字电流控制驱动的电动机，其供电不连续，但转子可利用惯性连续旋转，可达到节省消耗直流电源的设计目标；由于这类特种电动机耗能低，转矩大，磁阻尼小，当负载为旋转体时更有利于发挥惯性，可直接驱动发电机旋转将直流电源变换为交流电，对发电机转子附加飞轮结合电动机电源的逻辑控制可使电能转换效率较高；由于数字电流控制驱动技术日趋成熟，结合光伏、风电和电池储能的电源系统研究活跃，适合众多的供电领域使用。
[0004]发电机旋转发电的最大优点是输出波形为正弦波，且功率越大越显现技术优势，通过发电机电源的逻辑分配可使电源装置获得更多的功能扩展应用。

技术实现思路

[0005]本技术的目的，在于运用一类由脉冲数字电流控制驱动的电动机旋转，机械联动发电机旋转将直流电源变换为交流电，结合电源调制器、电源分配器的逻辑控制以及电池储能，实现一种可智能化控制的定置式电源装置。
[0006]为实现上述技术目标，本技术提供了一种定置式电源装置，该电源装置包括二次电池、电源分配器、电动机、电源调制器和发电机；所述的电动机和发电机为旋转式，电动机由脉冲数字电流控制驱动；所述发电机的转子与电动机的转子以机械固定方式同轴心安装，或通过单向轴承与电动机的转子同轴心安装；电源调制器的输出端连接电动机电源端；电源分配器的输出端连接包括铅酸电池、锌镍电池或锂离子电池的二次电池，其输入端连接发电机的电源输出端。
[0007]所述由脉冲数字电流控制驱动的旋转电动机，业内简称数控电动机，其驱动特点是非连续的脉冲数字电流，获得同转矩可节省消耗电能，磁阻尼小，其通过单向轴承与发电机同轴心安装可在控制电动机间歇断电的情况下，利用单向轴承的超越离合作用发挥电动机转子的转动惯量，达到进一步节省消耗电能的设计目的；电源调制器的基础功能是把外部电源转换为电动机适用的脉冲数字电流，商品化的数控电动机系统通常配置有专用的电源调制器(也称控制器)，该类商品化的专用调制器可视为本技术所述电源调制器的组成部分，甚至全部；电源分配器的功能是根据外部负载的实时动态智能化分配利用发电机的电源，包括为二次电池补充电；所述二次电池的包括为不限于所列，包括二次电池串、并联组合的储能装置；所述电源分配器的输出端连接二次电池，隐含了电源分配器包括整流装置。
[0008]上述技术方案中，所述电源调制器的输入端电连接包括光伏装置、一次电池和风电装置的外部电源。该技术优选是多种电能来源的综合利用，可择一选用或并用，所述的一次电池例如锌空气电池、铝空气电池。
[0009]上述技术方案中，所述发电机的转子与电动机的转子之间或与单向轴承之间设置有固体成形材料制成的大质量飞轮，其以机械固定方式与发电机的转子同轴心安装。大质量飞轮可进一步发挥发电机转子的转动惯量，获得更大转矩，所述大质量是相对电动机的转子而言，该技术优选以电动机有效驱动飞轮为前提。
[0010]上述技术方案中，所述发电机的转子为外转子式，其外缘套装有固体成形材料制成的大质量飞轮。该设计优选是把发电机的外转子作为所述飞轮的旋转轴，同样可达到发挥发电机转子的转动惯量的设计目的，使发电机获得更大转矩，以发电机转子有效联动飞轮为前提；所述发电机的外转子是指外部结构特征，而非限定内部结构，包括一类内部结构为内转子但通过转轴变形为外转子的设计。
[0011]上述技术方案中，所述的电源调制器包括开关电路和逻辑模块；逻辑模块内贮有控制程序，其控制端连接开关电路；开关电路的输出端电连接电动机的电源端，其输入端电连接或通过整流电路电连接所述的外部电源。所述开关电路的输入端通过整流电路电连接外部电源，是外部电源为交流电，例如风电提供的交流电。
[0012]上述技术方案中，所述逻辑模块的信号输入端通过外围电路连接发电机的电源输出端或/和电源分配器。逻辑模块通过外围电路可实时了解发电机工况，通过内贮编程可根据发电机的实时工况自动调整电动机转速，使电动机节电运行。
[0013]上述技术方案中，所述的电源分配器包括整流装置；整流装置包括恒压限流输出电路，其控制端电连接电源分配器内置的逻辑控制模块或所述电源调制器的逻辑模块，其输入端电连接发电机的电源输出端，其输出端电连接所述的二次电池。电源装置的负载工况非绝对稳恒，存在功耗涨落，外部电源的光伏、风电装置同样存在供电涨落，该设计优选是配合二次电池的储能，通过逻辑模块的逻辑控制程序把发电机的实时富余电能暂存，使所述电源装置的交流电输出更稳定。
[0014]本技术的实质性特点是限定采用脉冲数字电流控制驱动的电动机，通过电动机非连续消耗电源，联动发电机旋转获得正弦波交流电；发电机与电动机之间可设置具有超越离合功能的单向轴承，包括与发电机同轴心安装大质量飞轮，从而通过电源调制器控制电动机在间歇断电状态下增加发电机转子的转动惯量，在惯性作用下节省消耗电源，提升电源的利用率；换言之，本技术电源利用率较高的技术原因，在于单向轴承和电源调制器控制的组合运用。
[0015]本技术可在发电机的电源输出端获得交流电以及在二次电池获取额定电压的直流电，电源调制器可通过外围电路监察电动机的工况，控制节能运行，进一步利用整流装置可把发电机的实时富余电能储存在二次电池，提高电能利用率。安装所述电源装置的机械架件只要实现有效支撑，材料和结构任意。
[0016]本技术的优点在于：运用脉冲数字电流控制的电动机可节省驱动电源，发电机获得的交流电波形好，通过电源调制器控制和单向轴承、飞轮的组合作用可进一步发挥发电机转子的转动惯量，电源分配器可使实用功能获得扩展。
附图说明
[0017]图1是所述电源装置的一种电路逻辑结构关系示意图；
[0018]图2是发电机转子通过单向轴承与电动机转子同轴心安装的一种局部示意图；
[0019]图3是发电机转子与单向轴承之间同轴心安装飞轮的一种局部结构示意图；
[0020]图4是环状飞轮内缘固定套装发电机外转子的一种局部结构示意图；
[0021]图5是单向轴承部分嵌入飞轮内部安装的一种局部结构示意图；
[0022]图6是电源调制器的基础结构及控制关系的一种工作逻辑示意图；
[0023]图7是外围电路为逻辑模块提供信号的一种工作逻辑示意图；
[0024]图8是包括整流电路的一种工作逻辑控制关系示意图。
[0025]附图标识：
[0026]1、单向轴承
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2、电动机外转子
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3、发电机外转子
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3b、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定置式电源装置，其特征在于，包括二次电池、电源分配器、电动机、电源调制器和发电机；所述的电动机和发电机为旋转式，电动机由脉冲数字电流控制驱动；所述发电机的转子(3)与电动机的转子(2)以机械固定方式同轴心(5)安装，或通过单向轴承(1)与电动机的转子(2)同轴心(5)安装；电源调制器的输出端连接电动机电源端；电源分配器的输出端连接包括铅酸电池、锌镍电池或锂离子电池的二次电池，其输入端连接发电机的电源输出端；所述电源调制器的输入端电连接包括光伏装置、一次电池和风电装置的外部电源。2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述发电机的转子(3)与电动机的转子(2)之间或与单向轴承(1)之间设置有固体成形材料制成的大质量飞轮(4)，其以机械固定方式与发电机的转子(3)同轴心(5)安装。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶亚欧，
申请(专利权)人：苏州用名科技有限公司，
类型：新型
国别省市：