CN101867215B - 基于发电机为储能部件充电的充电电路 - Google Patents
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Abstract
一种基于发电机为储能部件充电的充电电路，包括：将机械能转化为电能的发电机、整流电路、滤波电路、开关电路、充电管理器、储能部件；所述发电机转子与机械部件通过传动系统连接实现转动，发电机定子具有至少两套绕组，所述多套绕组经过开关电路形成串联回路和并联回路，充电管理器检测单套绕组发电端电压值或直流端电压值，把储能部件的额定充电电压值/作为交流电压的基准值，储能部件的额定充电电压值作为直流电压的基准值，交流电或直流电小于上述基准值时，电路串联，大于时并联，经过串并联处理后的电路整流滤波后经充电管理器处理为储能部件充电，使发电端本来的无效电压有效，充分利用了发电能源，提升了发电机的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及储能部件的充电控制电路，更确切的说是一种基于发电机为储能部件充电的充电电路。
背景技术
发电机有着各种广泛的应用。小型发电机通常可用于汽车发电系统、便携型机器以及应急系统等。类似地，大型发电机可为大型设备、结构和居住区提供电力。由于有着种种广泛的应用和需求，所以对发电机的研制仍在继续之中，以便能为更多的场合提供更多和更高质量的电力。
申请号为95195622.1的发明专利公开了永磁发电机和爪极型交流发电机，永磁发电机的电压会随着转子速度的变化而变化，或者随负载特性的变化而变化，而且永磁发电机的电压会随电流相反的变化，这种变化是传统的负载是不能接受的，要使其发出的电压和电流满足这些传统负载的需求是很困难的，或者所需的成本非常高。爪极型交流发电机由于自身的特性，它要调制旋转磁场就会影响所有的绕组。因此，很难实现对电压的调节和对各绕组的控制。因此为发电机配置了一个能选择性地激活个别绕组以实现所需输出的控制器。诸绕组可以以完全并联的方式联接以在相对较低的电压下提供较大的电流，或者是串联连接以提供较高的电压。既可以满足负载对电压的需求，也方便调节绕组。一种用于发电机的控制系统，所述发电机具有多个能产生电力的绕组和一用来：将负载连接至诸绕组以接收所述电力的连接器，所述控制系统包括：多个开关，每一开关都连接在其中一个发电机绕组和负载连接器之间，发电机绕组发出的交流电经过整流电路整流，所述开关连接在整流电路的输出端，因此所述开关可以：将诸绕组连接和不连接到负载连接器上；以及一与多个所述开关相连、用来有选择地驱动和不驱动所述开关的控制器。
上述发明主要是根据负载对电压或电流的需求通过控制器控制绕组串联还是并联，串联时电压升高，电流不变，并联时电压不变，电流增大，从而满足负载不同的需求。但这种负载一般是用电设备，但对于储能设备并未公开是否适用，且未公开这种控制系统是否可用于家电等设备。
而对于储能设备作为负载的情况，目前的充电管理器的可处理为储能部件充电的电压范围为储能部件的额定充电电压值储能部件的额定充电电压值(对于发电端电压而言)，(若是直流端则为“储能部件的额定充电电压值～m*储能部件的额定充电电压值”)，宽压范围为m倍(所述的充电电压值为为储能部件恒压充电时的最佳恒定电压值，m为目前的宽压范围)，不在这段区域的电压值无法处理。浪费了大量资源，发电机为储能部件充电的利用率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于发电机为储能部件充电的充电电路，当检测到发电机单套绕组发电端的电压小于储能部件的额定充电电压值或单套绕组直流端的电压小于储能部件的额定充电电压值时，控制多套绕组串联升压，升压后的输出电压处于有效电压范围内，当单套绕组发电端发出的处于“储能部件的额定充电电压值储能部件的额定充电电压值”或直流端电压处于“储能部件的额定充电电压值～m*储能部件的额定充电电压值”时，控制多套绕组并联，电压不变，因此原本过小不可用的无效电压成为了有效电压，充分利用了发电能源，提升了发电机的利用率。为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案：
一种基于发电机为储能部件充电的充电电路，包括：将机械能转化为电能的发电机、整流电路、滤波电路、开关电路、充电管理器、储能部件；所述发电机转子与机械部件通过传动系统连接实现转动，发电机定子具有至少两套绕组，所述多套绕组经过开关电路形成串联回路和并联回路，经过串并联处理后的电路的输出端依次经过整流电路整流和滤波电路滤波后形成一个直流电源，所述直流电源连接所述充电管理器的电源端，经充电管理器处理为储能部件充电，充电管理器检测单套绕组发电端电压值或直流端电压值，并根据检测到的电压值控制开关电路的断开和导通，使电路在串并联回路之间切换。
优选的，所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值与储能部件的额定充电电压值比较，或单套绕组的直流端电压值与储能部件的额定充电电压值进行比较，根据比较结果控制所述开关电路切换为串联或并联。
优选的，所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值或检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制所述开关电路切换为并联；所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值小于储能部件的额定充电电压值或单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联。
优选的，所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值并在该值停留一个时间段或检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为并联；所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于储能部件的额定充电电压值并在该值停留一个时间段或单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压值并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联。
优选的，所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值为：所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值且小于等于m*储能部件的额定充电电压值
所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值为：所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值且小于等于m*储能部件的额定充电电压值；
所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值小于所述的充电电压值为：所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于所述储能部件的额定充电电压值且大于等于储能部件的额定充电电压值其中n为绕组的套数，n的值为大于等于2的整数；
所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压值为：所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值小于所述储能部件的额定充电电压值且大于等于储能部件的额定充电电压值/n，其中n为绕组的套数，n的值为大于等于2的整数。
优选的，所述充电管理器包括一个当充电管理器检测到的单套绕组发电端的电压值大于m*储能部件的额定充电电压值或检测到单套绕组直流端电压值大于m*储能部件的额定充电电压值时进行卸荷的卸荷控制器，所述的卸荷通过卸荷器件进行。
优选的，所述每套绕组的一端通过开关电路和相邻绕组的一端连接，所有绕组的该支路合成第一支路，在多套绕组中选取一套绕组的一端作为输出端，其余绕组的空余端都通过开关电路连接到所述输出端，所有绕组的连接到输出端的该支路合成第二支路，第一支路和第二支路通过所述开关电路形成串并联回路。
优选的，所述开关电路包括至少四个开关组，所述开关都为可控开关，在第一支路上每两套绕组的连接回路上设置两个开关组，在第二支路上每套绕组的相线上设置两个开关组，所述可控开关的可控端连接所述充电管理器。
优选的，所述每个开关组包括个数与绕组相数相等的多个大功率可控开关，或触点数与绕组相数相等的多触头继电器，所述大功率的可控开关是双极绝缘栅型场效应管、场效应管、可控硅或晶闸管，所述发电机为两相或三相永磁发电机，所述储能部件为蓄电池。
优选的，所述电压的检测通过电压检测电路实现，电压检测电路为由一个主电阻和一个采样电阻以及与两个电阻相并联的电容组成的电路，所述采样电阻的电压信号传输给所述充电管理器中的主芯片进行计算，所述采样电阻的端电压不超过所述充电管理器的主芯片的工作电压。
本发明的有益效果为：当检测到发电机单套绕组发电端的电压小于储能部件的额定充电电压值或单套绕组直流端的电压小于储能部件的额定充电电压值时，控制多套绕组串联升压，升压后的输出电压处于有效电压范围内，当单套绕组发电端发出的处于“储能部件的额定充电电压值储能部件的额定充电电压值”或直流端电压处于“储能部件的额定充电电压值～m*储能部件的额定充电电压值”时，控制多套绕组并联，电压不变，因此原本过小不可用的无效电压成为了有效电压，充分利用了发电能源，提升了发电机的利用率。
附图说明
图1是本发明第一个实施例的框图；
图2是本发明另一个实施例的框图；
图3a是两套、三相相位对称的绕组的串联电路图；
图3b是两套、三相相位对称的绕组的并联电路图；
图4是电压检测电路的电路图；
图5a是两套、两相相位对称的绕组的串联电路图；
图5b是两套、两相相位对称的绕组的并联电路图；
图6是切换电路的电压区域示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图2，一种基于发电机为储能部件充电的充电电路，包括：将机械能转化为电能的发电机、整流电路、滤波电路、开关电路、充电管理器、储能部件；
所述发电机转子与机械部件通过传动系统连接实现转动，发电系统，如健身、风力等产生的机械能输给发电机转子，并在定子的绕组上产生感应电动势输出，输出交流电，多套绕组经过开关电路串并联处理，经过串并联处理后的交流电依次经过整流电路整流、滤波电路滤波后成为直流电，经输出端输出给充电管理器，充电管理器对直流电进行处理，处理成符合储能部件的额定输入电压后为储能部件充电。
发电机定子具有至少两套绕组，如图中的第一套绕组、第二套绕组，....第n套绕组，每套绕组中的一端通过开关电路和相邻绕组中的一端连接，所有绕组的该支路合成第一支路，在多套绕组中选取一套绕组的一端作为输出端，其余绕组的空余端都通过开关电路连接到所述输出端，所有绕组的连接到输出端的该支路合成第二支路：
第一支路闭合，第二支路相线与输出端断开连接，同时该支路的多根相线连接形成等电势端，此时所有的绕组串联；
第一支路中每套绕组的端子连接形成等电势端，第二支路与输出端的连接回路闭合时，所有的绕组并联；
发电机绕组串并联处理后经过输出端输出，输出端输出的交流电依次经过整流电路整流和滤波电路滤波后形成直流电，而此时的电压是发电机绕组串、并联后的电压。
发电机绕组经过上述整流电路和滤波电路后连接所述充电管理器的电源端，把电源输送给充电管理器，充电管理器检测单套绕组发电端电压值或直流端电压值，并根据检测到的电压值控制开关电路的断开和导通，使电路在串并联回路之间切换。图1、图2中1支路为多套绕组通过开关电路串并联后把电源输送给充电管理器的电源支路，图1中2支路为充电管理器检测发电端电压的电压检测支路，图2中2’支路为充电管理器检测直流端电压值的电压检测支路，图1、图2中3支路为充电管理器控制开关电路切换的控制支路。
所述开关电路包括至少四个开关组，每个开关组包括与相数相等个数的大功率可控开关或触点数与绕组相数相等的多触头继电器，在第一支路上每两套绕组之间设置两个所述的开关组，在第二支路上每套绕组的相线上设置两个所述的开关组，所述大功率可控开关或多触头继电器的可控端连接所述充电管理器。
下面以两套、三相相位对称的绕组为例说明本发明。
如图3a和图3b，第一绕组RZ1的一端作为输出端，另一端端子上设置第一开关组a1，第二绕组RZ2的一端端子上设置第二开关组a2，这两端通过这两个开关组连接，第二绕组RZ2的空余端通过第三开关组b1和第四开关组b2连接到输出端，每个开关组包括三个大功率可控开关或三触头继电器，所述大功率可控开关或三触头继电器的三个触头分别连接在三根相线上。输出端连接由二极管D1-D6组成的第一桥式整流电路，第一桥式整流电路的输出端连接电感L1，电感E1与第一桥式整流电路并联。充电管理器U1连接蓄电池等储能部件。上述电感和电容都是滤波作用。
如图3a，需要串联时，第一开关组a1和第二开关组a2连接，第一支路导通，第三开关组b1断开，第四开关组b2将第二绕组RZ2的三根相线连接形成等电势，此时第一绕组RZ1和第二绕组RZ2串联。
如图3b，需要并联时，第一开关组a1和第二开关组a2分别将第一绕组RZ1和第二绕组RZ2的一路输出端短接，第三开关组b1和第四开关组b2闭合使绕组连接到输出端，此时第一绕组RZ1和第二绕组RZ2并联。
所述大功率的可控开关可以是双极绝缘栅型场效应管、场效应管、可控硅或晶闸管或其他大功率开关晶体管。
如图4，所述电压的检测通过电压检测电路实现，电压检测电路为由一个主电阻R1和一个采样电阻R2、与主电阻R1并联的电容C1，与采样电阻R2并联的电容C2组成的电路，所述采样电阻R2的电压信号传输给所述充电管理器U1中的主芯片进行计算，充电管理器U1通过检测到的采样电阻R2的电压值判断发电端的电压值，从而进行上述相应切换控制。由于此处采样电阻的电压同时也作为充电管理器U1中的主芯片的电源电压，因此采样电阻R2的端电压不超过所述充电管理器U1的主芯片的工作电压，否则会损坏充电管理器U1中的主芯片。该电压检测电路的输入端可设在每套绕组的发电端，也可设在每套绕组的滤波电路端。
所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值与储能部件的额定充电电压值进行比较或单套绕组直流端电压值与储能部件的额定充电电压值进行比较：
检测到的单套绕组发电端的电压值小于储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联；
具体为：所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于所述储能部件的额定充电电压值小于所述储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制第一开关组a1和第二开关组a2连接，第一支路导通，第三开关组b1断开，第四开关组b2将第二绕组RZ2的三根相线连接形成等电势，第一套绕组RZ1与第二套绕组RZ2发出的电源串联；
或，所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值/n小于所述储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制第一开关组a1和第二开关组a2连接，第一支路导通，第三开关组b1断开，第四开关组b2将第二绕组RZ2的三根相线连接形成等电势，第一套绕组RZ1与第二套绕组RZ2发出的电源串联。n为绕组的套数，n的值为大于等于2的整数，对于上述两套绕组的实施例n为2。
当所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制所述开关电路切换为并联；具体为：所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值且小于等于m*储能部件的额定充电电压值控制第一开关组a1和第二开关组a2分别将第一绕组RZ1和第二绕组RZ2的一路输出端短接，第三开关组b1和第四开关组b2连接使绕组连接到输出端，电路切换为并联；
或，所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值且小于等于m*储能部件的额定充电电压值时，控制第一开关组a1和第二开关组a2分别将第一绕组RZ1和第二绕组RZ2的一路输出端短接，第三开关组b1和第四开关组b2连接使绕组连接到输出端，电路切换为并联；
单套绕组发电端的电压在“大于等于储能部件的额定充电电压值小于储能部件的额定充电电压值”范围内时，都采用此种串联方式来实现控制器的有效输入，“大于等于储能部件的额定充电电压值小于等于m*储能部件的额定充电电压值”范围内时并联，电压不变；或单套绕组的直流端电压在“大于等于储能部件的额定充电电压值/2，小于储能部件的额定充电电压值”范围内时，都采用此种串联方式来实现控制器的有效输入，“大于等于储能部件的额定充电电压值，小于等于m*储能部件的额定充电电压值”时并联电压不变。因此通过本电路后但陶绕组发电端发出的位于“储能部件的额定充电电压值储能部件的额定充电电压值”区间内的电压都是有效电压，宽压范围较以前提升了2倍，充分利用了发电能源，提升了发电机的利用率。
下面以一个具体的实施例说明本发明，以单套绕组发电端电压作为例说明。如储能部件的额定充电电压值29.6VDC，充电管理器本身具有3倍宽压处理范围，即m＝3，则对应单套绕组发电端的输出电压在21VAC-63VAC都是有效电压，都能经过充电管理器处理后供给储能部件充电。如单绕组输出的电压是10.5VAC，如果未经过本电路，则该电压为无效电压，经过上述电路串联后，电压升为原来的2倍变为21VAC，有效；如单绕组输出的电压是12VAC，如果未经过本电路，则该电压为无效电压，经过上述电路串联后，电压升为原来的2倍变为24VAC，有效；如单绕组输出的电压是15VAC，如果未经过本电路，则该电压为无效电压，经过上述电路串联后，电压升为原来的2倍变为30VAC，有效；如单绕组输出的电压是20VAC，如果未经过本电路，则该电压为无效电压，经过上述电路串联后，电压升为原来的2倍变为40VAC，有效，
而对于发电机单绕组发出的21VAC-63VAC的电压原本就在有效电压范围内，无需升压，因此此时多套绕组并联即直接使用单绕组的输出电压即可，如单绕组输出的电压为22VAC时，此时上述两套绕组并联保持电压值不变即可，同理，如单绕组输出的电压为30VAC时、40VAC时，50VAC时，60VAC时都让上述两套绕组并联保持输出给充电管理器的电压值就是发电机单套绕组输出的电压即可。
可见，单绕组发电端发出的10.5VAC-63VAC的电压都有效，使有效电压范围由原来的21VAC-63VAC变成10.5VAC-63VAC，宽压范围变成了6倍，在3倍的基础上又提升了2倍，使发电机绕组发出的原本不可用的10.5VAC～21VAC段的电压也可为储能部件充电，充分利用了发电能源，提高发电机的利用率。串联时升压，电流不变，并联时电压不变，电流增加。
上述实施例叙述了两套绕组的连接，还可为3套、4套绕组，多套绕组时，每两套绕组之间按上面描述的方式连接，由于这是本领域技术人员根据上述连接关系很容易想到的，因此在这不详述了。3套绕组的话，7VAC-63VAC的输出电压都有效，4套绕组的话，5.25VAC-63VAC的输出电压都有效，每增加一套绕组，宽压范围就扩大一倍，防止了能源的浪费，发电机的利用率就越高，与上述两套绕组时同理，故在此不再赘述。
对于两套、两相相位对称绕组的情况，与上述三相绕组相同，电路如图5a和图5b，第一绕组RZ1’的一端作为输出端，另一端通过第一开关组a1’和第二开关组a2’和第二绕组RZ2’的一端连接，第一开关组a1’和第二开关组a2’可设置在第一绕组RZ1’和第二绕组RZ2’的端子上，方便安装，第二绕组RZ2’的空余端通过第三开关组b1’和第四开关组b2’连接到输出端，每个开关组包括两个大功率可控开关或两触头继电器，所述大功率可控开关或两触头继电器的是两个触头分别连接在两根相线或端子上。所述输出端连接由二极管D1’-D4’组成的第一桥式整流电路，第一桥式整流电路的输出端连接电感L1’，电感E1’与第一桥式整流电路并联，一端连接电感L1’的一端，另一端连接第一桥式整流电路的共阳极。多套绕组经过串并联、整流、滤波后形成一个直流电源，所述直流电源连接所述充电管理器的电源端，充电管理器U1连接蓄电池等储能部件。上述电感和电容都是滤波作用，原理与上述三相绕组相同，故不赘述。
对于超出充电管理器能处理的最大处理电压值时，这部分电源是无效电源，充电管理器无法处理，无法供给储能部件，在充电管理器内部电路上积累的话势必损坏充电管理器的元器件，因此所述充电管理器还包括一个当充电管理器检测到的单套绕组发电端的电压值大于所述充电管理器所能处理的最大处理电压值或单套绕组直流端电压值大于m*储能部件的额定充电电压值时进行卸荷的卸荷控制器，所述的卸荷通过卸荷器件进行，将过大的电压值的电流卸掉，防止损坏充电管理器和储能部件，保护了充电管理器和储能部件的寿命。
通过发电装置如太阳能，健身装置或风力为储能部件充电时，由于这些电能来源都是不稳定的，因此电压会时大时小，因此不能一旦检测到电压变化就进行切换，而要充分地检测电压的情况后再行切换，以免出现开关器件不停切换的问题，造成安全隐患。
如图6，若以发电端电压说明，e1表示储能部件的额定充电电压值 e2表示储能部件的额定充电电压值e3表示m*储能部件的额定充电电压值小于e1，大于e3的电压都是无效电压。
在接近e2的区域设置模糊区，在稍大于e3区域设置模糊区，针对上述模糊区进行充分检测，并采用电压与时间匹配的检测方式。具体为：对于e2，所述充电管理器根据检测到的发电端的电压值大于等于bV(b稍大于e2，如1.1e2)，并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为并联；所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于aV并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联(a稍小于e2，如为0.9e2)。当持续一段时间检测到电压高于cV(c稍大于e3，如为1.1e3)时，再由并联方式切换到卸荷方式。
若以单套绕组直流端电压说明，图6中e1表示储能部件的额定充电电压值/n，e2表示储能部件的额定充电电压值，e3表示m*储能部件的额定充电电压值。小于e1，大于e3的电压都是无效电压。
在接近e2的区域设置模糊区，在稍大于e3区域设置模糊区，针对上述模糊区进行充分检测，并采用电压与时间匹配的检测方式。具体为：对于e2，所述充电管理器根据检测到的发电端的电压值大于等于bV(b稍大于e2，如1.1e2)，并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为并联；所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于aV并在该值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联(a稍小于e2，如为0.9e2)。当持续一段时间检测到电压高于cV(c稍大于e3，如为1.1e3)时，再由并联方式切换到卸荷方式。
本发明中的多套绕组可以来自于一个发电机，也可以分属于多个发电机。
所述发电机优选为两相或三相永磁发电机，所述储能部件可为蓄电池等储能部件。
上述电路中的大功率可控开关或继电器触头数与绕组相数相等。
开关组的开关选用多个大功率可控开关，需分别动作而容易出现个别开关出故障的问题，而选用多触头继电器一般不会出现该问题，可靠性比大功率可控开关高。
本发明中使用的发电机是小型发电机，适用于给家用电器供电。如洗衣机、热水器和洗碗机等。
本发明电路还具有以下的优点：
1、线路简单、易于实现、使用辅助元器件少、能量损耗少；
2、设计合理、性能可靠、使用方便、造价低廉、故障少、损耗低、效率高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种基于发电机为储能部件充电的充电电路，包括：将机械能转化为电能的发电机、整流电路、滤波电路、开关电路、充电管理器、储能部件；所述发电机转子与机械部件通过传动系统连接实现转动，发电机定子具有至少两套绕组，所述的至少两套绕组经过开关电路形成串联回路或并联回路，经过串并联处理后的电路的输出端依次经过整流电路整流和滤波电路滤波后形成一个直流电源，其特征在于，所述直流电源连接所述充电管理器的电源端，经充电管理器处理为储能部件充电，所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值/或检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制所述开关电路切换为并联；所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值小于储能部件的额定充电电压值/或单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压值时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联；
每套绕组的一端通过开关电路和相邻绕组的一端连接合成第一支路，在多套绕组中选取一套绕组的一端作为输出端，其余绕组的空余端都通过开关电路连接到所述输出端，所有绕组的连接到输出端合成第二支路，第一支路和第二支路通过所述开关电路形成串并联回路。
2.根据权利要求1所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值/并在单套绕组发电端的电压值停留一个时间段或检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值并在单套绕组直流端电压值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为并联；所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于储能部件的额定充电电压值/并在单套绕组发电端的电压值停留一个时间段或单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压值并在单套绕组直流端电压值停留一个时间段时，充电管理器控制所述开关电路切换为串联。
3.根据权利要求1或2所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值/为：所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值大于等于储能部件的额定充电电压值/且小于等于m*储能部件的额定充电电压值/
所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值为：所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值大于等于储能部件的额定充电电压值且小于等于m*储能部件的额定充电电压值；
其中，m为宽压范围的倍数；
所述充电管理器检测到单套绕组发电端的电压值小于所述的充电电压值/为：所述充电管理器根据检测到的单套绕组发电端的电压值小于所述储能部件的额定充电电压值/且大于等于储能部件的额定充电电压值/(n)，其中n为绕组的套数，n的值为大于等于2的整数；
所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值小于储能部件的额定充电电压值为：所述充电管理器检测到单套绕组直流端电压值小于所述储能部件的额定充电电压值且大于等于储能部件的额定充电电压值/n，其中n为绕组的套数，n的值为大于等于2的整数。
4.根据权利要求1或2所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述充电管理器包括一个当充电管理器检测到的单套绕组发电端的电压值大于m＊储能部件的额定充电电压值/或检测到单套绕组直流端电压值大于m＊储能部件的额定充电电压值时进行卸荷的卸荷控制器，所述的卸荷通过卸荷器件进行；其中，m为宽压范围的倍数。
5.根据权利要求3所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述充电管理器包括一个当充电管理器检测到的单套绕组发电端的电压值大于m＊储能部件的额定充电电压值/或检测到单套绕组直流端电压值大于m＊储能部件的额定充电电压值时进行卸荷的卸荷控制器，所述的卸荷通过卸荷器件进行；其中，m为宽压范围的倍数。
6.根据权利要求1所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述开关电路包括至少四个开关组，所述开关组都为可控开关，在第一支路上每两套绕组的连接回路上设置两个开关组，在第二支路上每套绕组的相线上设置两个开关组，所述可控开关的可控端连接所述充电管理器。
7.根据权利要求6所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，每个开关组包括个数与绕组相数相等的多个大功率可控开关，或触点数与绕组相数相等的多触头继电器，所述大功率的可控开关是双极绝缘栅型场效应管、场效应管、可控硅或晶闸管，所述发电机为两相或三相永磁发电机，所述储能部件为蓄电池。
8.根据权利要求1或2所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述单套绕组发电端的电压值或单套绕组直流端电压值的检测通过电压检测电路实现，电压检测电路为由一个主电阻和一个采样电阻以及与主电阻和采样电阻相并联的电容组成的电路，所述采样电阻的电压信号传输给所述充电管理器中的主芯片进行计算，所述采样电阻的端电压不超过所述充电管理器的主芯片的工作电压。
9.根据权利要求3所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述单套绕组发电端的电压值或单套绕组直流端电压值的检测通过电压检测电路实现，电压检测电路为由一个主电阻和一个采样电阻以及与主电阻和采样电阻相并联的电容组成的电路，所述采样电阻的电压信号传输给所述充电管理器中的主芯片进行计算，所述采样电阻的端电压不超过所述充电管理器的主芯片的工作电压。
10.根据权利要求4所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述单套绕组发电端的电压值或单套绕组直流端电压值的检测通过电压检测电路实现，电压检测电路为由一个主电阻和一个采样电阻以及与主电阻和采样电阻相并联的电容组成的电路，所述采样电阻的电压信号传输给所述充电管理器中的主芯片进行计算，所述采样电阻的端电压不超过所述充电管理器的主芯片的工作电压。
11.根据权利要求5所述的基于发电机为储能部件充电的充电电路，其特征在于，所述单套绕组发电端的电压值或单套绕组直流端电压值的检测通过电压检测电路实现，电压检测电路为由一个主电阻和一个采样电阻以及与主电阻和采样电阻相并联的电容组成的电路，所述采样电阻的电压信号传输给所述充电管理器中的主芯片进行计算，所述采样电阻的端电压不超过所述充电管理器的主芯片的工作电压。
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