CN109617476B - 多功能开关磁阻发电机高压直流系统 - Google Patents

Abstract

多功能开关磁阻发电机高压直流系统，由变流主电路和变流辅电路组成，变流主电路可扩展适应不同相数的开关磁阻发电机，具备隔离环节，其输出母线电压为各相绕组变流输出电压之和，直接获得高压直流电，变流辅电路具备双向电能传输能力，即可吸收母线电能为变流主电路的励磁电源即蓄电池组充电，也可以在必要时反向馈能；系统灵活性强、智能化高，针对直流负载或直流微电网等大大减少了中间环节，可靠性也较高，适用于风电、小水电、柴油发电机组等面对直流微电网或独立直流负载发电领域。

Description

多功能开关磁阻发电机高压直流系统

技术领域

本发明涉及直流微电网发电系统、独立发电系统等领域，具体涉及采用开关磁阻发电机下的直接直流多功能高压变流系统及其控制方法。

背景技术

开关磁阻电机结构简单坚固，转子上无绕组、无永磁体，仅由带凹凸槽的硅钢片叠压而成，散热压力小，可靠性高，制造成本低廉，定子中某一相绕组不工作不影响其他相绕组的正常工作，容错性强，具有广阔的应用前景。

目前高压直流输电是我国重点发展的输电方式之一，直流微电网也是很多地区在智能电网大框架下重点发展的一种模式，直流微电网往往会结合中小型风电、小水电等新能源发电机组，而当前各类发电机组大多为交流发电机，发出的交流电要先经过整流，然后再升压，电能变换的层级多，变换复杂，损耗高效率低，成本也居高不下，极大的影响直流输电及直流微网领域乃至智能电网的发展。

在一些独立发电系统领域也是，诸如野外偏远的地区、海岛，电网无法覆盖，往往采用独立柴油发电机组，或者小型风电或风光互补装置供电，发电机一般也为交流发电机，但这些领域往往要配备大量蓄电池装置，必须转换为直流充电，也存在类似的问题。

以上所述各类中小型发电系统中，尤其是输入动力不稳的诸如风电，现有发电机组往往是永磁同步发电机或者鼠笼式异步发电机，尤其鼠笼式异步发电机，没有双馈能力，在并网后的适应性极差，故障的穿越能力很弱，也有一些采用直流发电机，虽然直接发出直流电，但其结构复杂，尤其换向器的存在也极大增加了后期维护工作量，可靠性低，慢慢已被舍弃。

作为开关磁阻发电机运行时，变流主电路是必不可少的，是实现各相绕组分时及同相绕组分时不同工种状态的必然需要，但其往往输出的为低压直流电，经常需要再经过直交直的DC/DC变换器升压后再输出给负载或并网，所以利用变流主电路本身适当革新后实现升压势必为发展趋势和重要进步。

开关磁阻发电系统中，必要的电磁隔离、终端及重要大部件的专业保护，往往也是必须的。

如上所述的众多发电领域中，往往是在无人值守的状态下，所以智能化水平也是考察一个发电机组好坏的标志之一。

发明内容

根据以上的背景技术，本发明就提出了一种结构简单、中间环节少、效率高、直接输出较高直流电压、励磁电源自动充电及反向馈能的多功能智能化高压开关磁阻发电机系统结构及其控制方法。

本发明的技术方案为：

多功能开关磁阻发电机高压直流系统，由变流主电路和变流辅电路组成，其技术特征是，所述变流主电路输出两端与所述变流辅电路输入两端连接，变流辅电路输出两端与变流主电路输入两端连接；

变流主电路由蓄电池组、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、耦合变压器、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、泄放器1、泄放器2、泄放器3、第一相绕组、第二相绕组、第三相绕组、第一二极管、第二二极管、第三二极管组成，其技术特征是，所述蓄电池组两端作为变流主电路输入两端，其正极端连接所述第一电容器正极和所述耦合变压器一次侧绕组同名端，蓄电池组负极端连接第一电容器负极和所述第一开关管阴极，第一开关管阳极连接耦合变压器一次侧绕组异名端，耦合变压器二次侧第一绕组异名端连接所述第二开关管阳极和所述第三开关管阳极，第三开关管阴极连接所述泄放器1一端，第二开关管阴极连接所述第一相绕组一端和所述第一二极管阴极，第一相绕组另一端连接所述第二电容器正极、泄放器1另一端、耦合变压器二次侧第一绕组同名端，第一二极管阳极连接第二电容器负极，并作为变流主电路输出负极端即母线输出负极端；耦合变压器二次侧第二绕组异名端连接所述第四开关管阳极和所述第五开关管阳极，第五开关管阴极连接所述泄放器2一端，第四开关管阴极连接所述第二相绕组一端和所述第二二极管阴极，第二相绕组另一端连接所述第三电容器正极、泄放器2另一端、耦合变压器二次侧第二绕组同名端，第二二极管阳极连接第三电容器负极和第二电容器正极；耦合变压器二次侧第三绕组异名端连接所述第六开关管阳极和所述第七开关管阳极，第七开关管阴极连接所述泄放器3一端，第六开关管阴极连接所述第三相绕组一端和所述第三二极管阴极，第三相绕组另一端连接所述第四电容器正极、泄放器3另一端、耦合变压器二次侧第三绕组同名端，并作为变流主电路输出正极端即母线输出正极端，第三二极管阳极连接第四电容器负极和第三电容器正极；

变流辅电路由第五电容器、第六电容器、第八开关管、第九开关管、第四二极管、第五二极管、电感组成，其技术特征是，所述第五电容器正负极两端作为变流辅电路输入两端分别与变流主电路母线输出正负极两端连接，第五电容器正极也与所述第八开关管阳极和所述第四二极管阴极连接，第八开关管阴极和第四二极管阳极、所述第五二极管阴极、所述第九开关管阳极、所述电感一端连接，电感另一端与所述第六电容器正极连接并作为变流辅电路输出正极端与变流主电路输入正极端即蓄电池组正极连接，第六电容器负极与第九开关管阴极、第五二极管阳极、第五电容器负极连接，并作为变流辅电路输出负极端与变流主电路输入负极端即蓄电池组负极连接。

本发明多功能开关磁阻发电机高压直流系统的控制方法为：

根据开关磁阻发电机工作原理，开关磁阻发电机的各相绕组根据转子位置信息分别独立通电工作，每相绕组分时进行励磁和发电两个阶段的工作；

在没有投入工作前，本发明结构中所有开关管均为断开状态；根据开关磁阻发电机转子位置信息，当需要第一相绕组工作时，即定转子凸极中心线重合位置时，闭合第一开关管，后续断开第一开关管的一种条件是：检测到流经耦合变压器一次侧绕组电流达到所需值后断开第一开关管，断开第一开关管的同时闭合第二开关管，第一相绕组进入励磁阶段；根据转子位置信息及控制的需要，励磁阶段结束时关断第二开关管，自动进入发电阶段，以上励磁阶段结束时检测到耦合变压器二次侧第一绕组电流高于设定值即存在剩余电能时闭合第三开关管，经泄放器1泄放，泄放完毕后或者泄放未完毕但下一相绕组已进入工作状态并且第一开关管断开的同时断开第三开关管；断开第一开关管的另一种条件是：根据检测到的励磁阶段结束时耦合变压器二次侧第一绕组电流值，当根据要求需增加该电流值时，下一次轮到第一相绕组工作时采取如下两种措施或其一：将闭合第一开关管的时间提前，将关断第一开关管的时间延后；以上断开第一开关管的两种条件中，开关磁阻发电机低速时即低于基速以下设定的范围内时选择前者，中速时即基速左右的设定的范围内时选择后者的两种措施同时实施，高速即高于中速区最高速度时选择后者中的禁止延后关断第一开关管仅采取提前闭合第一开关管的措施；

根据转子位置信息当需要第二相绕组以及第三相绕组投入工作时，其对各开关管的控制时机与第一相绕组工作时相同，并且第四开关管以及第六开关管对应第二开关管，第五开关管以及第七开关管对应第三开关管，泄放器2以及泄放器3对应泄放器1；

工作中当检测到蓄电池组的电量低于设定的下限时，变流辅电路的第八开关管按PWM模式开关工作，具体占空比根据蓄电池组所需充电参量调节，充电期间第九开关管保持断开状态；

当变流主电路输出侧负载过大，即变流主电路输出电压下降并低于限定值，同时蓄电池组没有被充电也即第八开关管维持断开状态时，第九开关管进入PWM模式开关工作，蓄电池组的电能经变流辅电路反向馈能，第九开关管的开关占空比根据负载侧对输出电压的需要而调节，此模式下当检测到蓄电池组电量低于设定的下限时，整个系统发出警报并中断与负载的连接，全部开关管断开停止工作；

当检测到母线输出端电压过高并高于上限值，即负载端负载过小时，除蓄电池组需要充电则第八开关管工作外，其余开关管全部断开停止工作；

本发明除变流主电路和变流辅电路外，还设有控制器，控制器根据检测得到的耦合变压器一次侧绕组电流、耦合变压器二次侧各绕组电流、变流主电路母线输出端电压和电流、蓄电池组电量、开关磁阻发电机转子位置信息，以及控制算法的需要，来输出控制九个开关管的开关工作。

本发明的技术效果主要有：

(1)本发明的开关磁阻发电机直接利用其必须的变流电路，设计新型变流主电路并组合变换后即可直接发出较高电压的直流电，可适应越来越多的直流负载或直流微电网的机组，极大的减少了中间的变换环节，减少了电能损耗提高了效率和效益，也降低了成本。

(2)本发明的变流辅电路结构简单，并且同一电路可实现双向电能变换，帮助实现蓄电池组的自动充电提高了智能化水平和减少系统的维护工作量，其输出电压的可调节性也提高了其适应面，在必要时反向馈能，实现了类似风电领域双馈的能力，尤其作用于直流微电网中，提高了本发明所在电网故障下低电压穿越的能力，也更好满足负载侧短时过载的安全穿越，拓宽了本发明的适应性和应用范围。

(3)当负载过小时，开关磁阻发电机自动停机，以保护第二电容器、第三电容器、第四电容器，防止电压超限；各个泄放器的作用为保护耦合变压器二次侧的各个绕组，防止长时间聚能累加损坏耦合变压器。

(4)本发明的励磁电源(蓄电池组)与开关磁阻发电机的各相绕组及输出母线通过磁隔离，增强了系统的安全性和可靠性。

附图说明

图1所示为本发明的多功能开关磁阻发电机高压直流系统结构图。

具体实施方式

如附图1所示本实施例的多功能开关磁阻发电机高压直流系统变流主结构图，本实施例的开关磁阻发电机为三相绕组，重叠系数为零，本实施例仅为典型例子，如为两相绕组或者四相及以上绕组的开关磁阻发电机，其变流主电路模式相同，可扩展，所以理应也在本发明的保护范围内。

多功能开关磁阻发电机高压直流系统，由变流主电路1和变流辅电路2组成，变流主电路1输出两端与变流辅电路2输入两端连接，变流辅电路2输出两端与变流主电路1输入两端连接；

变流主电路1由蓄电池组X、第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3、第四电容器C4、耦合变压器T、第一开关管V1、第二开关管V2、第三开关管V3、第四开关管V4、第五开关管V5、第六开关管V6、第七开关管V7、泄放器1、泄放器2、泄放器3、第一相绕组M、第二相绕组N、第三相绕组P、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3组成，蓄电池组X两端作为变流主电路1输入两端，其正极端连接第一电容器C1正极和耦合变压器T一次侧绕组a同名端，蓄电池组X负极端连接第一电容器C1负极和第一开关管V1阴极，第一开关管V1阳极连接耦合变压器T一次侧绕组a异名端，耦合变压器T二次侧第一绕组b异名端连接第二开关管V2阳极和第三开关管V3阳极，第三开关管V3阴极连接泄放器1一端，第二开关管V2阴极连接第一相绕组M一端和第一二极管D1阴极，第一相绕组M另一端连接第二电容器C2正极、泄放器1另一端、耦合变压器T二次侧第一绕组b同名端，第一二极管D1阳极连接第二电容器C2负极，并作为变流主电路1输出负极端即母线输出负极端；耦合变压器T二次侧第二绕组c异名端连接第四开关管V4阳极和第五开关管V5阳极，第五开关管V5阴极连接泄放器2一端，第四开关管V4阴极连接第二相绕组N一端和第二二极管D2阴极，第二相绕组N另一端连接第三电容器C3正极、泄放器2另一端、耦合变压器T二次侧第二绕组c同名端，第二二极管D2阳极连接第三电容器C3负极和第二电容器C2正极；耦合变压器T二次侧第三绕组d异名端连接第六开关管V6阳极和第七开关管V7阳极，第七开关管V7阴极连接泄放器3一端，第六开关管V6阴极连接第三相绕组P一端和第三二极管D3阴极，第三相绕组P另一端连接第四电容器C4正极、泄放器3另一端、耦合变压器T二次侧第三绕组d同名端，并作为变流主电路1输出正极端即母线输出正极端，第三二极管D3阳极连接第四电容器C4负极和第三电容器C3正极；

变流辅电路2由第五电容器C5、第六电容器C6、第八开关管V8、第九开关管V9、第四二极管D4、第五二极管D5、电感L组成，第五电容器C5正负极两端作为变流辅电路2输入两端分别与变流主电路1母线输出正负极两端连接，第五电容器C5正极也与第八开关管V8阳极和第四二极管D4阴极连接，第八开关管V8阴极和第四二极管D4阳极、第五二极管D5阴极、第九开关管V9阳极、电感L一端连接，电感L另一端与第六电容器C6正极连接并作为变流辅电路2输出正极端与变流主电路1输入正极端即蓄电池组X正极连接，第六电容器C6负极与第九开关管V9阴极、第五二极管D5阳极、第五电容器C5负极连接，并作为变流辅电路2输出负极端与变流主电路1输入负极端即蓄电池组X负极连接。

本发明实施例多功能开关磁阻发电机高压直流系统的控制步骤及方法为：

根据开关磁阻发电机工作原理，开关磁阻发电机的各相绕组根据转子位置信息分别独立通电工作，每相绕组分时进行励磁和发电两个阶段的工作；

在没有投入工作前，本发明结构中所有开关管均为断开状态；根据开关磁阻发电机转子位置信息，当需要第一相绕组M工作时，即定转子凸极中心线重合位置时，闭合第一开关管V1，耦合变压器T一次侧绕组a中的储能增加；后续断开第一开关管V1的一种条件是：检测到流经耦合变压器T一次侧绕组a电流达到所需值后断开第一开关管V1，断开第一开关管V1的同时闭合第二开关管V2，此时耦合变压器T一次侧绕组a被阻断的储能经由耦合的二次侧第一绕组b释放，根据耦合变压器T两侧同名端看，此时形成闭合回路b-V2-M-b，所以电流会流经第一相绕组M，即第一相绕组M进入励磁阶段；根据转子位置信息及控制的需要，励磁阶段结束时关断第二开关管V2，自动进入发电阶段即第一相绕组M储能输出，电流路径为：M-C2-D1-M，以上励磁阶段结束时检测到耦合变压器T二次侧第一绕组b电流高于设定值即存在剩余电能时闭合第三开关管V3，经泄放器1泄放掉剩余电能，泄放完毕后或者泄放未完毕但下一相绕组已进入工作状态并且第一开关管V1断开的同时必须断开第三开关管V3，从而避免下一相绕组工作时，第一开关管V1断开后大量储能转移到耦合变压器T二次侧第一绕组b侧并经未关断的第三开关管V3经由泄放器1泄放，而使得本该进入励磁阶段的下一相绕组无法正常励磁工作，同时也使泄放器1超负荷工作引起故障；除以上利用对耦合变压器T一次侧绕组a电流的检测判断关断第一开关管V1之外，断开第一开关管V1的另一种条件是(这两种条件根据如下情况只能择其一)：根据检测到的励磁阶段结束时耦合变压器T二次侧第一绕组b电流值，当根据要求需增加该电流值时，譬如需增加发电输出功率，下一次轮到第一相绕组M工作时采取如下两种措施或其一(具体见如下条件)：将闭合第一开关管V1的时间提前，即在定转子凸极中心线重合之前闭合第一开关管V1，以及将关断第一开关管V1的时间延后；以上断开第一开关管V1的两种条件中，开关磁阻发电机低速时即低于基速以下设定的范围内时选择前者，具体设置为80％基速值以下时，中速时即基速值左右的设定的范围内时选择后者的两种措施同时实施，具体为80-110％基速范围内时，高速即高于中速区最高速度(110％基速)时选择后者中的禁止延后关断第一开关管V1仅采取提前闭合第一开关管V1的措施，各具体的开关时刻需结合系统对输出功率的要求，根据检测得到的母线电压电流反馈来实时调节；以上措施是考虑到开关磁阻发电机在低速和高速时不同特性，以便最大限度提升发电能力做出的方案；以上对开关磁阻发电机开关角即各个开关管的开关变化角度量提前滞后的具体变化量以控制系统对最终输出功率的要求而结合PID算法实现调节。

变流主电路1中三个泄放器结构相同，主要由电阻构成；选择第三电容器C3、第四电容器C4、第五电容器C5时，它们的值尽量取大。

根据转子位置信息当需要第二相绕组N以及第三相绕组P投入工作时，其对各开关管的控制时机与第一相绕组M工作时相同，并且第四开关管V4以及第六开关管V6对应第二开关管V2，第五开关管V5以及第七开关管V7对应第三开关管V3，泄放器2以及泄放器3对应泄放器1，第二二极管D2以及第三二极管D3对应第一二极管D1，第三电容器C3以及第四电容器C4对应第二电容器C2，还有耦合变压器T二次侧的第二绕组c以及第三绕组d对应第一绕组b；以上对应关系的各个部件的参数型号需完全相同；母线处电压为三相绕组输出端电压之和，为单个相绕组输出电压的三倍左右。

蓄电池组X作为开关磁阻发电机的励磁电源，工作中电能持续消耗，当检测到蓄电池组X的电量低于设定的下限时，变流辅电路2的第八开关管V8按PWM模式开关工作，具体占空比根据蓄电池组X所需充电参量调节，其占空比与变流辅电路2输出电压成比例变化，从而满足充电时对电源的需要，充电期间第九开关管V9始终保持断开状态。

当变流主电路1输出侧负载过大，即变流主电路1输出电压下降并低于限定值，同时蓄电池组X没有被充电也即第八开关管V8维持断开状态时，第九开关管V9进入PWM模式开关工作，蓄电池组X的电能经变流辅电路2反向馈能，第九开关管V9的开关占空比根据负载侧对输出电压的需要而调节，此模式下运行中当检测到蓄电池组X电量低于设定的下限时，整个系统发出警报并中断与负载的连接，全部开关管断开停止工作，相当于机组停机。

当检测到母线输出端电压过高并高于上限值，即负载端负载过小时，除蓄电池组X需要充电则第八开关管V8工作外，其余开关管全部断开停止工作。

电感L、第五电容器C5的值尽量取大。

本发明实施例除变流主电路1和变流辅电路2外，还设有以DSP为核心的控制器，控制器根据检测得到的耦合变压器T一次侧绕组a电流、耦合变压器T二次侧各绕组电流、变流主电路1母线输出端电压和电流、蓄电池组X电量、开关磁阻发电机转子位置等信息，以及控制算法的需要，来输出控制九个开关管的开关工作。

Claims (2)

1.多功能开关磁阻发电机高压直流系统，由变流主电路和变流辅电路组成，其技术特征是，所述变流主电路输出两端与所述变流辅电路输入两端连接，变流辅电路输出两端与变流主电路输入两端连接；

变流主电路由蓄电池组、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、耦合变压器、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、泄放器1、泄放器2、泄放器3、第一相绕组、第二相绕组、第三相绕组、第一二极管、第二二极管、第三二极管组成，其技术特征是，所述蓄电池组两端作为变流主电路输入两端，其正极端连接所述第一电容器正极和所述耦合变压器一次侧绕组同名端，蓄电池组负极端连接第一电容器负极和所述第一开关管阴极，第一开关管阳极连接耦合变压器一次侧绕组异名端，耦合变压器二次侧第一绕组异名端连接所述第二开关管阳极和所述第三开关管阳极，第三开关管阴极连接所述泄放器1一端，第二开关管阴极连接所述第一相绕组一端和所述第一二极管阴极，第一相绕组另一端连接所述第二电容器正极、泄放器1另一端、耦合变压器二次侧第一绕组同名端，第一二极管阳极连接第二电容器负极，并作为变流主电路输出负极端即母线输出负极端；耦合变压器二次侧第二绕组异名端连接所述第四开关管阳极和所述第五开关管阳极，第五开关管阴极连接所述泄放器2一端，第四开关管阴极连接所述第二相绕组一端和所述第二二极管阴极，第二相绕组另一端连接所述第三电容器正极、泄放器2另一端、耦合变压器二次侧第二绕组同名端，第二二极管阳极连接第三电容器负极和第二电容器正极；耦合变压器二次侧第三绕组异名端连接所述第六开关管阳极和所述第七开关管阳极，第七开关管阴极连接所述泄放器3一端，第六开关管阴极连接所述第三相绕组一端和所述第三二极管阴极，第三相绕组另一端连接所述第四电容器正极、泄放器3另一端、耦合变压器二次侧第三绕组同名端，并作为变流主电路输出正极端即母线输出正极端，第三二极管阳极连接第四电容器负极和第三电容器正极；

变流辅电路由第五电容器、第六电容器、第八开关管、第九开关管、第四二极管、第五二极管、电感组成，其技术特征是，所述第五电容器正负极两端作为变流辅电路输入两端分别与变流主电路母线输出正负极两端连接，第五电容器正极也与所述第八开关管阳极和所述第四二极管阴极连接，第八开关管阴极和第四二极管阳极、所述第五二极管阴极、所述第九开关管阳极、所述电感一端连接，电感另一端与所述第六电容器正极连接并作为变流辅电路输出正极端与变流主电路输入正极端即蓄电池组正极连接，第六电容器负极与第九开关管阴极、第五二极管阳极、第五电容器负极连接，并作为变流辅电路输出负极端与变流主电路输入负极端即蓄电池组负极连接。

2.根据权利要求1所述的多功能开关磁阻发电机高压直流系统的控制方法：根据开关磁阻发电机工作原理，开关磁阻发电机的各相绕组根据转子位置信息分别独立通电工作，每相绕组分时进行励磁和发电两个阶段的工作；

在没有投入工作前，系统中所有开关管均为断开状态；根据开关磁阻发电机转子位置信息，当需要第一相绕组工作时，即定转子凸极中心线重合位置时，闭合第一开关管，后续断开第一开关管的一种条件是：检测到流经耦合变压器一次侧绕组电流达到所需值后断开第一开关管，断开第一开关管的同时闭合第二开关管，第一相绕组进入励磁阶段；根据转子位置信息及控制的需要，励磁阶段结束时关断第二开关管，自动进入发电阶段，以上励磁阶段结束时检测到耦合变压器二次侧第一绕组电流高于设定值即存在剩余电能时闭合第三开关管，经泄放器1泄放，泄放完毕后或者泄放未完毕但下一相绕组已进入工作状态并且第一开关管断开的同时断开第三开关管；断开第一开关管的另一种条件是：根据检测到的励磁阶段结束时耦合变压器二次侧第一绕组电流值，当根据要求需增加该电流值时，下一次轮到第一相绕组工作时采取如下两种措施或其一：将闭合第一开关管的时间提前，将关断第一开关管的时间延后；以上断开第一开关管的两种条件中，开关磁阻发电机低速时即低于基速以下设定的范围内时选择前者，中速时即基速左右的设定的范围内时选择后者的两种措施同时实施，高速即高于中速区最高速度时选择后者中的禁止延后关断第一开关管仅采取提前闭合第一开关管的措施；

根据转子位置信息当需要第二相绕组以及第三相绕组投入工作时，其对各开关管的控制时机与第一相绕组工作时相同，并且第四开关管以及第六开关管对应第二开关管，第五开关管以及第七开关管对应第三开关管，泄放器2以及泄放器3对应泄放器1；

工作中当检测到蓄电池组的电量低于设定的下限时，变流辅电路的第八开关管按PWM模式开关工作，具体占空比根据蓄电池组所需充电参量调节，充电期间第九开关管保持断开状态；

当变流主电路输出侧负载过大，即变流主电路输出电压下降并低于限定值，同时蓄电池组没有被充电也即第八开关管维持断开状态时，第九开关管进入PWM模式开关工作，蓄电池组的电能经变流辅电路反向馈能，第九开关管的开关占空比根据负载侧对输出电压的需要而调节，此模式下当检测到蓄电池组电量低于设定的下限时，整个系统发出警报并中断与负载的连接，全部开关管断开停止工作；

当检测到母线输出端电压过高并高于上限值，即负载端负载过小时，除蓄电池组需要充电则第八开关管工作外，其余开关管全部断开停止工作；

除变流主电路和变流辅电路外，还设有控制器，控制器根据检测得到的耦合变压器一次侧绕组电流、耦合变压器二次侧各绕组电流、变流主电路母线输出端电压和电流、蓄电池组电量、开关磁阻发电机转子位置信息，以及控制算法的需要，来输出控制九个开关管的开关工作。

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