CN109450276A - 发电装置和列车 - Google Patents

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CN109450276A CN201811380855.6A CN201811380855A CN109450276A CN 109450276 A CN109450276 A CN 109450276A CN 201811380855 A CN201811380855 A CN 201811380855A CN 109450276 A CN109450276 A CN 109450276A
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易立东
李智
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Abstract

本发明提供一种发电装置和列车。本发明提供的发电装置包括：发电机、能量转换模块和电池模块；其中，所述能量转换模块，包括：三相整流电路和功率电路；所述发电机和所述能量转换模块的三相整流电路的输入端连接，所述发电机用于输出三相交流电；所述三相整流电路的输出端与所述功率电路的输入端连接，所述三相整流电路，用于将所述发电机输出的三相交流电整流为直流电；所述功率电路的输出端与所述电池模块连接，所述功率电路用于对所述三相整流电路输出的直流电进行功率因数校正，以及对所述直流电的电压进行自适应处理。本发明实施例减少发电装置中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善了输出电能的质量。

Description

发电装置和列车
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种发电装置和列车。
背景技术
随着铁路货车运营速度的提升和载重的增大，为实现货车的信息化、智能化管理，将会有越来越多的用电设备应用于铁路货车系统中。因此，货车带电是今后的必然发展趋势。
目前，由于货车运行条件极为恶劣，运行地域又极为广泛，因此对于本领域技术人员来说，亟需实现一种性能优异、安全可靠的发电装置。
发明内容
本发明提供一种发电装置和列车，以实现减少发电装置中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善了输出电能的质量。
第一方面，本发明提供一种发电装置，包括：
发电机、能量转换模块和电池模块；
其中，所述能量转换模块，包括：三相整流电路和功率电路；
所述发电机和所述能量转换模块的三相整流电路的输入端连接，所述发电机用于输出三相交流电；
所述三相整流电路的输出端与所述功率电路的输入端连接，所述三相整流电路，用于将所述发电机输出的三相交流电整流为直流电；
所述功率电路的输出端与所述电池模块连接，所述功率电路用于对所述三相整流电路输出的直流电进行功率因数校正，以及对所述直流电的电压进行自适应处理。
可选的，所述功率电路，包括：
功率因数校正电路和降压电路；
其中，所述功率因数校正电路的输入端与所述三相整流电路的输出端连接，所述功率因数校正电路的输出端与所述降压电路的输入端连接，所述降压电路的输出端与所述电池模块连接；
所述功率因数校正电路，用于对所述直流电进行功率因数校正，并对所述直流电的电压进行升压处理，使得处理后的电压处于预设电压范围；
所述降压电路，用于根据发电功率，对所述功率因数校正电路输出的电压信号进行自适应处理，限制输出电压。
可选的，所述功率因数校正电路，包括：
第一开关管、第一二极管、第一电感和第一电容和第一控制子电路；
其中，所述第一开关管的第一端与所述第一电感的第一端和所述第一二极管的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述三相整流电路的第一输出端连接，所述第一二极管的第二端与所述第一电容的第一端连接；所述第一开关管的第二端分别与所述第一电容的第二端和第一采样电阻的第一端连接；所述第一开关管的第三端与所述第一控制子电路的输出端连接，所述第一采样电阻的第二端与所述三相整流电路的第二输出端连接；所述第一控制子电路的第一输入端与所述第一电容的两端连接，所述第一控制子电路的第二输入端与所述第一采样电阻的第一端连接。
可选的，所述第一控制子电路包括：PWM控制器、第一电流误差放大器、第一电压误差放大器和乘法器；
其中，所述第一电压误差放大器的输入端分别与所述第一电容的两端连接，所述第一电压误差放大器的输出端与所述乘法器的第一输入端连接，所述乘法器的第二输入端与所述第一采样电阻的第一端连接；
所述乘法器的输出端与所述第一电流误差放大器的第一输入端连接，所述第一电流误差放大器的第二输入端与所述三相整流电路的第二端连接；
所述第一电流误差放大器的输出端与所述PWM控制器的输入端连接，所述PWM控制器的输出端与所述第一开关管的第三端连接。
可选的，所述降压电路，包括：
第二开关管、第三开关管、高频变压器、第一去磁二极管、第二去磁二极管、整流滤波子电路和第二控制子电路；
其中，所述第二开关管的第一端与所述第一电容的第一端和所述第一去磁二极管的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述高频变压器的原边侧的第一端连接，所述第二开关管的第三端与所述控制子电路的第一输出端连接，所述第一去磁二极管的第二端与所述第三开关管的第一端连接；
所述第三开关管的第一端还与所述高频变压器的原边侧的第一端连接，所述第三开关管的第二端与第二采样电阻的第一端连接，所述第三开关管的第三端与所述控制子电路的第二输出端连接；
所述第二去磁二极管的第一端与所述第二开关管的第二端连接，所述第二去磁二极管的第二端与所述第二采样电阻的第二端连接；
所述高频变压器的副边侧的两端与所述整流滤波子电路的输入端连接，所述整流滤波子电路的输出端与所述控制子电路的第一输入端连接，所述控制子电路的第二输入端与所述第二采样电阻的第一端连接。
可选的，所述整流滤波子电路包括：
第二二极管和第三二极管；
其中，所述第二二极管的第一端与所述高频变压器的副边侧的第一端连接，所述第二二极管的第二端与所述第三二极管的第一端连接，所述第三二极管的第二端与高频变压器的副边侧的第二端连接。
可选的，所述整流滤波子电路，还包括：
第二电感和第二电容；
其中，所述第二电感的第一端与所述第二二极管的第二端连接，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第一端还与所述电池模块的第一端连接；
所述第二电容的第二端与所述电池模块的第二端连接。
可选的，所述第二控制子电路，包括：
第二电压误差放大器、光耦隔离模块、隔离驱动模块和PWM模块；
其中，所述第二电压误差放大器的输入端连接所述第二电容的两端，所述第二电压误差放大器的输出端连接所述光耦隔离模块的输入端，所述光耦隔离模块的输出端连接所述PWM模块的第一输入端；
所述PWM模块的第二输入端连接所述第二采样电阻的第一端，所述PWM模块的输出端连接所述隔离驱动模块的输入端，所述隔离驱动模块的第一输出端连接所述第二开关管的第三端，所述隔离驱动模块的第二输出端连接所述第三开关管的第三端。
可选的，所述三相整流电路，包括：
三个并联的整流支路；其中，所述整流支路包括：两个串联的整流二极管；所述整流支路的第一端分别与所述发电机的一个输出端连接；所述整流支路的第二端作为所述三相整流电路的第一输出端，所述整流支路的第三端作为所述三相整流电路的第二输出端。
第二方面，本发明提供一种列车，包括：
如第一方面中任一项所述的发电装置。
本发明提供的发电装置和列车，包括：发电机、能量转换模块和电池模块；其中，所述能量转换模块，包括：三相整流电路和功率电路；所述发电机和所述能量转换模块的三相整流电路的输入端连接，所述发电机用于输出三相交流电；所述三相整流电路的输出端与所述功率电路的输入端连接，所述三相整流电路，用于将所述发电机输出的三相交流电整流为直流电；所述功率电路的输出端与所述电池模块连接，所述功率电路用于对所述三相整流电路输出的直流电进行功率因数校正，以及对所述直流电的电压进行自适应处理，通过功率电路对发电机输出的电压进行功率因数校正以及自适应处理，提高了功率因数，而且减少发电装置中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善了输出电能的质量。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明实施例提供的发电装置总体结构图；
图2为本发明一实施例提供的能量转换模块的结构图；
图3为本发明另一实施例提供的能量转换模块的结构图；
图4为本发明又一实施例提供的能量转换模块的结构图。
附图标记说明：
D1、整流二极管；D2、整流二极管；
D3、整流二极管；D4、整流二极管；
D5、整流二极管；D6、整流二极管；
S1、第一开关管；D7、第一二极管；
L1、第一电感；C1、第一电容；
VEA1、第一电压误差放大器；IEA1、第一电流误差放大器；
S2、第二开关管；S3、第三开关管；
T、高频变压器；D9、第一去磁二极管；
D8、第二去磁二极管；D10、第二二极管；
D11、第三二极管；L2、第二电感；
C2、第二电容；VEA2、第二电压误差放大器；
IEA2、第二电流误差放大器。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例提供的发电装置，可以适用于铁路货车。
本发明实施例拟采用轴端发电的模式，通过能量转换模块的功率因数校正和电压自适应处理，有效解决货车发电问题，具有体积小，输入电压宽以及功率因数高等优点，功率因数可接近1，减少发电装置中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善了输出电能的质量。
图1本发明实施例提供的发电装置的总体结构示意图。如图1所示，本实施例的发电装置包括：
发电机、能量转换模块和电池模块；
其中，所述能量转换模块，包括：三相整流电路和功率电路；
所述发电机和所述能量转换模块的三相整流电路的输入端连接，所述发电机用于输出三相交流电；
所述三相整流电路的输出端与所述功率电路的输入端连接，所述三相整流电路，用于将所述发电机输出的三相交流电整流为直流电；
所述功率电路的输出端与所述电池模块连接，所述控制电路用于对所述三相整流电路输出的直流电进行功率因数校正，以及对所述直流电的电压进行自适应处理。
具体的，发电装置包括三个部分，发电机、能量转换模块和电池模块。其中，发电机可以采用高效能的轴端发电机，例如轴向宽度小于10cm，重量小于3.5kg，发电功率不低于300w。电池模块可以采用锂电池模块，在宽温度范围下，实现发电装置持续的对负载的能量供应。
能量转换模块的三相整流电路，用户对发电机输出的三相交流电进行整流，输出直流电；功率电路基于功率因数校正(Power Factor Correction，简称PFC)技术，提升功率因数，同时采用前级boost升压技术，将波动的输入电压自适应抬升稳定至合理的预设电压范围，并基于后级buck降压技术，采用与前级boost协同控制的方式，根据发电功率自适应限制输出电压。
发电机满足时速0km/h-160km/h的应用场景，货车速度高于10km/h时，发电机开始发电；环境温度：-40℃-70℃；需要防尘、防雨水侵入，防护等级：IP65。
本实施例的发电装置，包括：发电机、能量转换模块和电池模块；其中，所述能量转换模块，包括：三相整流电路和功率电路；所述发电机和所述能量转换模块的三相整流电路的输入端连接，所述发电机用于输出三相交流电；所述三相整流电路的输出端与所述功率电路的输入端连接，所述三相整流电路，用于将所述发电机输出的三相交流电整流为直流电；所述功率电路的输出端与所述电池模块连接，所述功率电路用于对所述三相整流电路输出的直流电进行功率因数校正，以及对所述直流电的电压进行自适应处理，通过功率电路对发电机输出的电压进行功率因数校正以及自适应处理，提高了功率因数，而且减少发电装置中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善了输出电能的质量。
在上述实施例的基础上，进一步结合图2对图1所示实施例中能量转换模块的具体结构进行详细的说明。
如图2所示，其中，能量转换模块的三相整流电路，包括：
三个并联的整流支路；其中，所述整流支路包括：两个串联的整流二极管；所述整流支路的第一端分别与所述发电机的一个输出端连接；所述整流支路的第二端作为所述三相整流电路的第一输出端，所述整流支路的第三端作为所述三相整流电路的第二输出端。
具体的，三相整流电路包括：三个并联的整流支路，其中每个整流支路包括两个串联的整流二极管，如图2中的整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4、整流二极管D5和整流二极管D6。
每个整流支路的输入端连接发电机的一个输出端，每个整流支路分别对应发电机的一相交流电，如A、B和C相。整流支路的两端分别作为输出端与功率电路连接，即与功率电路的功率因数校正电路连接。
进一步的，对能量转换模块的功率电路的具体结构进行详细的说明。
如图2所示，功率电路包括：
功率因数校正电路和降压电路；
其中，所述功率因数校正电路的输入端与所述三相整流电路的输出端连接，所述功率因数校正电路的输出端与所述降压电路的输入端连接，所述降压电路的输出端与所述电池模块连接；
所述功率因数校正电路，用于对所述直流电进行功率因数校正，并对所述直流电的电压进行升压处理，使得处理后的电压处于预设电压范围；
所述降压电路，用于根据发电功率，对所述功率因数校正电路输出的电压信号进行自适应处理，限制输出电压。
具体的，功率因数校正电路，用于对三相整流电路输出的直流电进行功率因数校正，并对直流电的电压进行升压处理，使得处理后的电压处于合理的预设电压范围。降压电路，采用与功率因数校正电路协同控制的方式，用于对所述功率因数校正电路输出的电压信号进行自适应处理，限制输出电压。
进一步，作为一种可实施的方式，如图2和图3所示，功率因数校正电路，包括：
第一开关管S1、第一二极管D7、第一电感L1和第一电容C1和第一控制子电路；
其中，所述第一开关管S1的第一端与所述第一电感L1的第一端和所述第一二极管D7的第一端连接，所述第一电感L1的第二端与所述三相整流电路的第一输出端连接，所述第一二极管D7的第二端与所述第一电容C1的第一端连接；所述第一开关管D7的第二端分别与所述第一电容C1的第二端和第一采样电阻R1的第一端连接；所述第一开关管D7的第三端与所述第一控制子电路的输出端连接，所述第一采样电阻R1的第二端与所述三相整流电路的第二输出端连接；所述第一控制子电路的第一输入端与所述第一电容C1的两端连接，所述第一控制子电路的第二输入端与所述第一采样电阻R1的第一端连接。
具体的，功率因数校正电路的主电路包括：第一开关管S1、第一二极管D7、第一电感L1和第一电容C1。该部分电路可以实现把输入直流电压Udc升压到Uo_PFC的功能。当第一开关管S1导通时，电流流过第一电感L1，第一电感电流线性增加，电能以磁能形式储存在电感线圈中，此时第一电容C1放电，第一二极管D7截止。当第一开关管S1断开时，由于第一电感L1中的磁场将改变第一电感L1两端的电压极性，以保持电感电流不变，这样电感磁能转化成电压，并与输入电压串联，以高于Uo_PFC的电压向的第一电容C1和后端的负载供电。负载包括降压电路和电池模块。
其中，第一开关管S1的第一端为漏极D极，第一开关管S1的第二端为源极S极，第一开关管S1的第三端为栅极G极。
其中，在实际应用中，如图4所示，第一控制子电路包括：PWM控制器、第一电流误差放大器IEA1、第一电压误差放大器VEA1和乘法器M；
其中，所述第一电压误差放大器VEA1的输入端分别与所述第一电容C1的两端连接，所述第一电压误差放大器VEA1的输出端与所述乘法器M的第一输入端连接，所述乘法器M的第二输入端与所述第一采样电阻R1的第一端连接；
所述乘法器M的输出端与所述第一电流误差放大器IEA1的第一输入端连接，所述第一电流误差放大器IEA1的第二输入端与所述三相整流电路的第二端连接；
所述第一电流误差放大器IEA1的输出端与所述PWM控制器的输入端连接，所述PWM控制器的输出端与所述第一开关管S1的第三端(G极)连接。
具体的，第一电压误差放大器VEA1的输入端作为第一控制子电路的第一输入端，乘法器M的第二输入端作为第一控制子电路的第二输入端。
功率因数校正电路(即前级boost升压电路)基于平均电流控制原理，采用双闭环控制方式，其中电压控制环(对应第一电压误差放大器部分)使boost升压电路输出的直流母线电压更稳定；电流环(对应第一电流误差放大器部分)调节电流平均值，使其与输入整流电压保持同相位，跟踪输入电压波形，实现功率因数校正。第一控制子电路的具体工作原理如下：第一电容C1两端的输出电压经取样分压后与基准电压(Vref1)比较，经过第一电压误差放大器VEA1得到电压误差信号，该电压误差信号与整流输出电压(即第一采样电阻输出电压)通过乘法器M相乘，其乘积送至第一电流误差放大器IEA1中，作为基准电流信号。因此，该基准电流信号能够实时跟踪整流输出电压的变化。进一步经过电流检测与变换获得的电感电流取样信号(即三相整流电路的第二端输出的电流信号)，与基准电流信号进行比较，得到第一电流误差比较器IEA1的输出信号，将该第一电流误差比较器IEA1的输出信号通过PWM控制器，产生控制第一开关管S1通断所需的PWM信号。第一电流误差放大器IEA1的输出信号直接控制了PWM调制器的占空比，使电感电流迫近其平均值，可使流过升压电感(即第一电感L1)的电流与工频正弦电压成正比且同相位，从而实现PFC校正。
在上述实施例的基础上，进一步的，如图2和图3所示，降压电路包括：
第二开关管S2、第三开关管S3、高频变压器T、第一去磁二极管D9、第二去磁二极管D8、整流滤波子电路和第二控制子电路；
其中，所述第二开关管S2的第一端与所述第一电容C1的第一端和所述第一去磁二极管D9的第一端连接，所述第二开关管S2的第二端与所述高频变压器T的原边侧的第一端连接，所述第二开关管S2的第三端与所述控制子电路的第一输出端连接，所述第一去磁二极管D9的第二端与所述第三开关管S3的第一端连接；
所述第三开关管S3的第一端还与所述高频变压器T的原边侧的第一端连接，所述第三开关管S3的第二端与第二采样电阻R2的第一端连接，所述第三开关管S3的第三端与所述控制子电路的第二输出端连接；
所述第二去磁二极管D8的第一端与所述第二开关管S2的第二端连接，所述第二去磁二极管D8的第二端与所述第二采样电阻R2的第二端连接；
所述高频变压器的副边侧的两端与所述整流滤波子电路的输入端连接，所述整流滤波子电路的输出端与所述控制子电路的第一输入端连接，所述控制子电路的第二输入端与所述第二采样电阻的第一端连接。
具体的，两个第二开关管S2和第三开关管S3为主开关管，它们的驱动波形可以相同。
第一去磁二极管D9和第二去磁二极管D8起续流作用，为高频变压器T提供磁复位回路。
整流滤波子电路为高频变压器T的副边电路进行整流，并在电路中起输出滤波作用。
降压电路采用双管正激电路。
其中，如图3、图4所示，整流滤波子电路包括：
第二二极管D10和第三二极管D11；
其中，所述第二二极管D10的第一端与所述高频变压器T的副边侧的第一端连接，所述第二二极管D10的第二端与所述第三二极管的第一端连接，所述第三二极管D11的第二端与高频变压器T的副边侧的第二端连接。
具体的，第二二极管D10和第三二极管D11的作用是为高频变压器T的副边电路进行整流。
所述第二二极管D10的第一端和所述第三二极管D11的第二端作为整流滤波子电路的输入端。
进一步，如图3、图4所示，整流滤波子电路，还包括：
第二电感L2和第二电容C2；
其中，所述第二电感的第一端与所述第二二极管的第二端连接，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第一端还与所述电池模块的第一端连接；
所述第二电容的第二端与所述电池模块的第二端连接。
具体的，第二二极管D10和第三二极管D11还用于给输出第二电感L2、第二电容C2提供续流通路。
其中，如图4所示，所述第二控制子电路，包括：
第二电压误差放大器VEA2、光耦隔离模块、隔离驱动模块和PWM模块；
其中，所述第二电压误差放大器VEA2的输入端连接所述第二电容C2的两端，所述第二电压误差放大器VEA2的输出端连接所述光耦隔离模块的输入端，所述光耦隔离模块的输出端连接所述PWM模块的第一输入端；
所述PWM模块的第二输入端连接所述第二采样电阻R2的第一端，所述PWM模块的输出端连接所述隔离驱动模块的输入端，所述隔离驱动模块的第一输出端连接所述第二开关管S2的第三端，所述隔离驱动模块的第二输出端连接所述第三开关管S3的第三端。
其中，第二电容C2的两端与第二控制子电路的第一输入端连接。
具体的，降压电路双管正激电路，基于峰值电流控制原理,采用双闭环控制方式，第二电压误差放大器VEA2输出信号,通过光耦隔离模块,产生电流参考信号；被第二采样电阻R2检测的开关电流与电流参考信号比较,经隔离驱动模块输出两路隔离的驱动信号，驱动第二开关管S2和第三开关管S3。双闭环控制器具体工作原理如下：第二电压误差放大器VEA2将输出电压的采样信号(第二电容C2输出的电压经取样后的采样信号)与基准信号(Vref2)进行比较后，经过第二电压误差放大器VEA2进行放大后得到电流基准信号。在一个开关周期(开关管的开关周期)内，由于输出电压的变化不会太大，近似认为在一个开关周期内电流基准信号的值保持不变。然后，将电流基准信号送到PWM模块中的第二电流误差放大器IEA2的反向输入端，与开关电流的采样值(即第二采样电阻R2输出的信号)进行比较，输入斜波补偿信号，通过PWM控制器以及隔离驱动模块产生两路隔离的驱动信号，进而驱动第二开关管S2和第三开关管S3。
其中，控制子电路的第一输出端为隔离驱动模块的第一输出端，与第二开关管S2的第三端(G极)连接，控制子电路的第二输出端为隔离驱动模块的第二输出端，与第三开关管S3的第三端(G极)连接。
本实施例中，通过双管正激电路，第二电压误差放大器输出信号，通过光藕隔离模块产生电流参考信号；被第二采样电阻检测的开关电流与电流参考信号比较，经驱动隔离模块输出两路隔离的驱动信号，驱动第二开关管和第三开关管，实现了对功率因数校正电路输出的电压的自适应处理，将输出电压限制在预设电压范围内。
在一个具体实施例中，能量转换模块可以满足如下参数：
三相输入有效电压：10V-200V；
三相输入频率：50Hz；
输出电压：24V；
输出功率:200W；
总效率：η＝0.8；
功率因数校正电路的效率：η1＝0.95；
降压电路的效率：η2＝0.85；
功率因数校正电路的输出电压：285V(最小为211V(74％*285V)，最大为400V)；
第一电感的纹波系数：25％；
第二电感的纹波系数：30％。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种发电装置，其特征在于，包括：
发电机、能量转换模块和电池模块；
其中，所述能量转换模块，包括：三相整流电路和功率电路；
所述发电机和所述能量转换模块的三相整流电路的输入端连接，所述发电机用于输出三相交流电；
所述三相整流电路的输出端与所述功率电路的输入端连接，所述三相整流电路，用于将所述发电机输出的三相交流电整流为直流电；
所述功率电路的输出端与所述电池模块连接，所述功率电路用于对所述三相整流电路输出的直流电进行功率因数校正，以及对所述直流电的电压进行自适应处理。
2.根据权利要求1所述的发电装置，其特征在于，所述功率电路，包括：
功率因数校正电路和降压电路；
其中，所述功率因数校正电路的输入端与所述三相整流电路的输出端连接，所述功率因数校正电路的输出端与所述降压电路的输入端连接，所述降压电路的输出端与所述电池模块连接；
所述功率因数校正电路，用于对所述直流电进行功率因数校正，并对所述直流电的电压进行升压处理，使得处理后的电压处于预设电压范围；
所述降压电路，用于根据发电功率，对所述功率因数校正电路输出的电压信号进行自适应处理，限制输出电压。
3.根据权利要求2所述的发电装置，其特征在于，所述功率因数校正电路，包括：
第一开关管、第一二极管、第一电感和第一电容和第一控制子电路；
其中，所述第一开关管的第一端与所述第一电感的第一端和所述第一二极管的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述三相整流电路的第一输出端连接，所述第一二极管的第二端与所述第一电容的第一端连接；所述第一开关管的第二端分别与所述第一电容的第二端和第一采样电阻的第一端连接；所述第一开关管的第三端与所述第一控制子电路的输出端连接，所述第一采样电阻的第二端与所述三相整流电路的第二输出端连接；所述第一控制子电路的第一输入端与所述第一电容的两端连接，所述第一控制子电路的第二输入端与所述第一采样电阻的第一端连接。
4.根据权利要求3所述的发电装置，其特征在于，所述第一控制子电路包括：PWM控制器、第一电流误差放大器、第一电压误差放大器和乘法器；
其中，所述第一电压误差放大器的输入端分别与所述第一电容的两端连接，所述第一电压误差放大器的输出端与所述乘法器的第一输入端连接，所述乘法器的第二输入端与所述第一采样电阻的第一端连接；
所述乘法器的输出端与所述第一电流误差放大器的第一输入端连接，所述第一电流误差放大器的第二输入端与所述三相整流电路的第二端连接；
所述第一电流误差放大器的输出端与所述PWM控制器的输入端连接，所述PWM控制器的输出端与所述第一开关管的第三端连接。
5.根据权利要求3或4所述的发电装置，其特征在于，所述降压电路，包括：
第二开关管、第三开关管、高频变压器、第一去磁二极管、第二去磁二极管、整流滤波子电路和第二控制子电路；
其中，所述第二开关管的第一端与所述第一电容的第一端和所述第一去磁二极管的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述高频变压器的原边侧的第一端连接，所述第二开关管的第三端与所述控制子电路的第一输出端连接，所述第一去磁二极管的第二端与所述第三开关管的第一端连接；
所述第三开关管的第一端还与所述高频变压器的原边侧的第一端连接，所述第三开关管的第二端与第二采样电阻的第一端连接，所述第三开关管的第三端与所述控制子电路的第二输出端连接；
所述第二去磁二极管的第一端与所述第二开关管的第二端连接，所述第二去磁二极管的第二端与所述第二采样电阻的第二端连接；
所述高频变压器的副边侧的两端与所述整流滤波子电路的输入端连接，所述整流滤波子电路的输出端与所述控制子电路的第一输入端连接，所述控制子电路的第二输入端与所述第二采样电阻的第一端连接。
6.根据权利要求5所述的发电装置，其特征在于，所述整流滤波子电路包括：
第二二极管和第三二极管；
其中，所述第二二极管的第一端与所述高频变压器的副边侧的第一端连接，所述第二二极管的第二端与所述第三二极管的第一端连接，所述第三二极管的第二端与高频变压器的副边侧的第二端连接。
7.根据权利要求6所述的发电装置，其特征在于，所述整流滤波子电路，还包括：
第二电感和第二电容；
其中，所述第二电感的第一端与所述第二二极管的第二端连接，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第一端还与所述电池模块的第一端连接；
所述第二电容的第二端与所述电池模块的第二端连接。
8.根据权利要求5所述的发电装置，其特征在于，所述第二控制子电路，包括：
第二电压误差放大器、光耦隔离模块、隔离驱动模块和PWM模块；
其中，所述第二电压误差放大器的输入端连接所述第二电容的两端，所述第二电压误差放大器的输出端连接所述光耦隔离模块的输入端，所述光耦隔离模块的输出端连接所述PWM模块的第一输入端；
所述PWM模块的第二输入端连接所述第二采样电阻的第一端，所述PWM模块的输出端连接所述隔离驱动模块的输入端，所述隔离驱动模块的第一输出端连接所述第二开关管的第三端，所述隔离驱动模块的第二输出端连接所述第三开关管的第三端。
9.根据权利要求1-4任一项所述的发电装置，其特征在于，所述三相整流电路，包括：
三个并联的整流支路；其中，所述整流支路包括：两个串联的整流二极管；所述整流支路的第一端分别与所述发电机的一个输出端连接；所述整流支路的第二端作为所述三相整流电路的第一输出端，所述整流支路的第三端作为所述三相整流电路的第二输出端。
10.一种列车，其特征在于，包括：
如权利要求1-9任一项所述的发电装置。
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