CN113794395A - 一种电源变换装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电源变换装置及其控制方法；电源变换装置包括电控装置、磁转盘和至少两个双向电机；磁转盘的盘缘相间排布有至少两个永磁体；双向电机的外转子设置有至少一个永磁体，与磁转盘以磁体旋转周线相邻的方式设置；电控装置包括输入模块、输出模块和控制模块，输入模块的输出端连接双向电机的电源控制端，输出模块的输入端连接双向电机的电源输出端，控制模块的信号控制端连接输入模块和输出模块，其信号输入端连接传感器和输入模块、输出模块；包括优选磁转盘基体、配置集装箱式外壳。所述控制方法可使电源变换装置的利用率更高。

Description

一种电源变换装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电源变换设计领域，具体涉及一种电源变换装置及其控制方法。

背景技术

电源变换的DC-AC、DC-DC常规采用高频开关电路，随着近年数字控制技术与磁能传动技术的成熟，出现了机电设计形式，设计特征是运用带永磁体的大质量转盘，通过驱动磁转盘并利用其转动惯量联动发电，带来了电源变换设计的新思路。

本发明得益于数字控制双向电机的技术成熟，作为电动机使用时，其数字化供电虽不连续，但转子可利用惯性而连续旋转，从而更节省电能；作为发电机使用时的电能输出虽不连续，亦非标准工频，但转换效率更高。围绕数字控制双向电机的技术应用，在机电设计领域出现了更多的设计思路，其中一个技术应用方向是结合带永磁体的大质量转盘，以图实现更高转换效率的电源变换目标。

发明内容

本发明的技术目的，在于提供一种不同于常规电源变换装置的技术方案，运用一种在外转子设置永磁体的双向电机结合带永磁体的大质量转盘，实现电能变换，并运用电控装置的智能化控制技术满足外部负载使用，电能利用率高。

为实现上述技术目标，本发明提供了一种电源变换装置，该电源变换装置包括电控装置、磁转盘和至少两个双向电机；所述磁转盘的盘缘相间排布有至少两个永磁体；所述的双向电机为外转子式，其外转子设置有至少一个永磁体，与磁转盘以磁体旋转周线相邻的方式设置；电控装置的内部电路包括输入模块、输出模块和控制模块；所述输入模块的输出端连接双向电机的电源控制端；所述输出模块的输入端连接双向电机的电源输出端；所述控制模块的信号控制端分别连接输入模块和输出模块，其信号输入端分别连接传感器和输入模块、输出模块。

所述的双向电机是一类适合作为电动机兼适合作为发电机使用的特种电机，设置有作为电动机使用的电源控制端和作为发电机使用的电源输出端，优选所述的数字控制双向电机；普通电机虽然同样具备双向使用功能，但转换效率不同；所述的优选并非限定，但双向电机的制作或选型与本发明的实施效果密切相关；所述永磁体为磁钢、钕铁硼等一类本领域技术人员公知的磁性材料；外转子界定了所述双向电机为旋转式；磁体旋转周线相邻隐含了双向电机与磁转盘的设置方式，意为所述的外转子和磁转盘通过间隙磁场改变而相对旋转时,两者的永磁体一一相对，只要不另加以说明，所述的磁体包括双向电机与磁转盘的永磁体。

上述技术方案中，所述电控装置的输入模块的输入端与外部电源连接，其输出模块的输出端和外部负载连接；所述的外部电源和外部负载包括储电装置。储电装置充当外部电源或/和外部负载的角色，可带来更多的优选设计方案。

上述技术方案中，所述的传感器为磁电感应装置或任意可监测磁转盘转速的电信号转换装置，设置在所述磁转盘的盘缘相邻部位。传感器的功能是把磁转盘的实时转速变换为电信号，优选磁电感应装置形式的传感器。

上述技术方案中，所述外转子与磁转盘的磁体旋转周线相邻设置，包括外转子与磁转盘的盘缘设置为凹凸相嵌结构，两者磁体的磁极线沿各自转轴方向设置。

上述技术方案中，所述磁转盘的基体由多层不同材料的环形构件固连而成。基体由多层不同材料构成可带来磁转盘设计方案的更多优选。

上述技术方案中，包括集装箱式外壳；集装箱式外壳的内壁设置有若干固定筋条用于固定所述的电源变换装置。所述的集装箱式外壳在技术上要求外型、体积和材料强度均与国际标准化组织、国家或地区的集装箱标准接轨，并非提供周转使用，是所述电源变换装置不可分割的组成部分。

基于以上所述的电源变换装置，本发明还提供了一种所述电源变换装置的控制方法，该控制方法包括：电控装置通过控制模块对输入模块的控制，控制外部电源通过输入模块驱动所述的双向电机旋转，使磁转盘通过所述磁体之间的间隙磁场改变而被驱动旋转；当所述控制模块通过传感器监测到磁转盘达到设定的转速，控制至少一个双向电机通过输出模块逆变发电。

上述控制方法中，所述控制模块通过输入模块实时监测外部电源的状态和实时监测输出模块的功率输出状态，根据设计要求实时控制至少两个双向电机的驱动旋转、闲置或逆变发电的工况组合，包括为储电装置补充电能的程序控制。

本发明与常规电源变换装置的根本区别在于电源变换途径不同，外部电源是在电控装置的控制模块控制下，通过控制输入模块电路驱动双向电机作为电动机旋转，并通过所述外转子与磁转盘的间隙磁场改变而驱动磁转盘旋转，当磁转盘旋转至设定转速，控制模块通过输出模块控制至少一个双向电机作为发电机发电，从而为外部负载提供电源变换；实际设计中，选择设置的双向电机不限于两个，从而带来多种控制双向电机运行状态的人工智能方式，提升电源利用率。实施所需的机械架件，在有效实现机械固定、支撑的前提下，所选用的材料和结构可以任意。

本发明的优点在于：磁转盘旋转和双向电机发电的机械能均来源于两者的间隙磁场改变，在电磁能量、机械能、磁电能量的变换过程中，加入了永磁体隐藏的磁能增量，磁力传动有利于发挥大质量磁转盘的旋转惯量，电源变换效率高。

附图说明

图1是所述磁转盘在盘缘设置永磁体及其磁极线方向示意图；

图2是永磁体的磁极线沿磁转盘的转轴方向设置的一种侧视结构示意图；

图3是磁转盘基体由两种不同材料制成的一种结构示意图；

图4是所述外转子驱动磁转盘的一种实时状态示意图；

图5是磁转盘驱动所述外转子的一种实时状态示意图；

图6是所述外转子与磁转盘不同平面相邻设置的一种局部结构示意图；

图7是所述外转子与磁转盘的盘缘凹凸相嵌设置的一种局部结构示意图；

图8是所述磁转盘配置多个双向电机的一种结构示意图；

图9是所述磁转盘配置多个双向电机的又一种结构示意图；

图10是所述电控装置的一种电路结构及逻辑控制关系示意图；

图11是所述电控装置的又一种电路结构和逻辑控制关系的示意图。

附图标识：

1、外转子 1a、转轴 1c、永磁体 2、磁极线 3、磁转盘

3a、转轴 3b、盘缘 3c、永磁体 5、法线 6、切线

7、间隙 8、基准法线 9、磁作用力线 31、基体材料1

32、基体材料2 N/S、磁极

具体实施方式

本发明所述的双向电机是一类在伺服电机市场发展中日趋成熟的特种电机，普通电机虽然同样具备双向使用功能，但鱼肉与熊掌往往不可兼得，因此常规产品通常设计为专用电动机或专用发电机；双向电机的产品设计通常分为电控和电机两个部分，其中一类是电控部分采用脉冲数字控制技术，但电机驱动采用传统旋转磁场；另一类是电控和电机驱动均采用脉冲数字控制技术，优选后者。

所述优选的数字控制式双向电机的特点是不仅电机转速实现数字控制技术，而且驱动同样采用数字控制技术；当作为电动机使用时，定子不产生旋转磁场，而是由电流调制器产生时序脉冲电流为转子提供时序脉冲磁极，通过与转子内部相应排布的永磁体作用而驱动转子旋转，电能-机械能的转换效率高于常规电动机，磁阻尼也较之常规电动机小，通常见诸于高档旋翼无人飞机应用；商品化的数字控制式电机常规配置电流调制器，作为电源控制端。当作为发电机使用时输出高频交流电能，机械能-电能转换效率高于常规发电机，配置有电源输出端。

参见图1，所述磁转盘3的结构特征为盘缘3b部位排布有若干个永磁体3c，永磁体的磁极线2一般沿图1所示盘缘的切线6方向或法线5方向设置，或沿转轴3a方向设置(侧视示意如图2所示)；永磁体在磁转盘的设置可固连在盘缘外，也可嵌入盘缘内部；磁极线是永磁体由N、S两个磁极确定的连线及其延长线。

磁转盘的基体常规由无磁性的固体材料制成，作为能量转移的载体角色，磁转盘需要设计有一定质量，以充分发挥其旋转惯量的作用；具体设计中，基体优选由多层不同材料的环形构件固连而成，其一种结构示例如图3所示，该示例圆环31的材料为ABS，圆环32的材料为无磁性合金，这种组合设计的优点是有利于圆环31的一体化加工，并且圆环31可以不采用无磁性的固体材料，同时，又利用圆环32的质量(材料的比重大)保障磁转盘旋转时具有可观的惯量。

磁转盘的旋转是通过与双向电机的外转子之间的间隙磁场改变而驱动，反之，双向电机的逆变也是通过外转子与磁转盘的间隙磁场改变被驱动旋转发电，所述的以磁体旋转周线相邻设置，界定了两者磁体之间存在间隙并隐含了间隙的技术要求，所述间隙7在中小型装置一般设置1-2mm，大中型装置设置2-20mm。

所述双向电机的外转子1和磁转盘3以磁体旋转周线相邻的方式设置，意为当双向电机的外转子设置一个永磁体时，该永磁体的旋转周长与磁转盘的永磁体在盘缘排布的间距相同；或双向电机的外转子设置多个永磁体时，多个永磁体在外转子的圆弧间距与磁转盘的永磁体在盘缘排布的圆弧间距相同，其一种局部结构示例如图4所示；该示例外转子1的外缘设置有一个永磁体1c，磁转盘3的盘缘3b设置有两个永磁体3c，外转子的周长为磁转盘周长的1/2，当永磁体1c处于基准法线8(转轴3a和转轴1a构成的连线及其延长线)和其中一个永磁体3c相对，则下一周期运行至同一位置是与另一个永磁体3c相对；只要永磁体1c和永磁体3c的磁极线是沿法线5或切线6的方向排布，无论两者磁体的N、S磁极方向如何组合，两者磁体在间隙7的运动相对均可产生磁相吸或相斥的作用，互为驱动旋转。

图4示意的是永磁体1c面向永磁体3c越过基准法线8的一种实时状态，两者磁体相对的磁极相反，沿磁作用力线9的磁相吸作用可分解为法线5和切线6方向，其中切线方向的分力可驱动磁转盘3旋转；同理，当两者磁体相对的磁极相同，则永磁体3c趋近永磁体1c可驱动双向电机的外转子旋转，一种实时状态如图5所示。实际设计的磁转盘不限于排布两个永磁体，外转子设置的永磁体也不限于一个，设计原则是两者磁体相对旋转运行中在基准法线8的位置一一相对。

双向电机的外转子1和磁转盘3排布永磁体的磁极线2不限于沿法线5或切线6方向，也可以沿各自的转轴方向排布，图6是所述外转子与磁转盘不同平面相邻设置的一种局部结构示例，特点是双向电机的外转子1和磁转盘3不处于同一个平面，磁极线2沿转轴方向设置，技术实施效果与图4示例类同。

以上所述外转子与磁转盘的相邻设置只利用了两者磁体的一个磁极，未能充分发挥永磁体隐藏的能量作用；实际设计中，磁转盘不限于设置一个，可多个磁转盘与多个双向电机的外转子组合，包括优选外转子1与磁转盘的盘缘3b设置为凹凸相嵌结构、两者磁体的磁极线2沿各自的转轴方向设置，其一种结构示例如图7所示。同理，亦可以把凸形的磁转盘的盘缘3b嵌合在凹形外转子1。

所述双向电机与磁转盘3以磁体旋转周线相邻的方式设置，隐含了双向电机与磁转盘配置数的优选设计；基于本发明的设计原理，大质量磁转盘的体积相对于双向电机较大，优选一个磁转盘配置多个双向电机，如图8和图9所示；磁转盘设计为大质量不仅可充分利用其运动惯量，同时有利于配置多个双向电机，有利于电控装置根据磁转盘的实时转速自动优选作为电动机或发电机的细化配置。

所述电控装置的功能，是为双向电机作为电动机使用时将外部电源变换适配驱动电源，同时为双向电机作为发电机使用时对外部负载提供适配输出电源，其内部电路包括输入模块、输出模块和控制模块，一种电路结构及逻辑控制关系示意如图10所示；输入模块提供的适配驱动电源，是双向电机作为电动机使用时的适配电压和电流强度、波形，对于技术优选的数字控制双向电机，其适配驱动电源是一种时序脉冲电流，可单独配置，也可以与电控装置一体化设计。

所述输出模块适配输出的电源由外部负载的用电性质所决定，双向电机旋转提供的是交变电流，当外部负载用电为直流电时需要整流，外部负载用电为标准工频时需要对电流整形，用电为直流电需要整流，这类常规应用为本领域的技术人员所熟悉。所述电控装置的控制模块内贮有逻辑控制程序，目前市场已有较多一体化控制模块产品，通过编程一般可满足小功率设计要求，当电控装置的设计功率较大，可分立设计逻辑控制电路和功率电路以满足大功率的实用需求。

永磁体3c伴随伴随磁转盘3旋转的运动轨迹是闭合圆周线，所述传感器的功能是获得永磁体的位置信号，可采用任意的信号传感元件实现，例如磁电感应装置、光电信号转换装置，传感器设置在磁转盘的盘缘3b相邻部位；所述磁电感应装置的一个简单示例是环绕磁芯设置一组线圈，磁芯为本领域技术人员公知的一种在外磁场作用下可产生更强附加磁场的磁介质材料，优选高导磁率产品，磁芯形状例如条形、凹型；线圈通常使用铜线或镀铜铝芯线，绕组匝数越多，信号灵敏度越高；所述的传感器，甚至可利用双向电机的内部绕组线圈实现电信号转换功能。

本发明要解决的技术问题包括大型电源变换装置的多式联运，常规大型电源变换装置当运载工具不能实现整体转运时，通常是拆卸为若干部件，货到使用目的地再重新安装，带来了远途转运尤其是跨境贸易的具体应用问题；所述集装箱式外壳的材料强度、刚度和规格均与国际标准化组织、国家或地区的集装箱技术标准接轨，设计目的不是供周转使用，其内部设置有固定筋条用于固定所述的电源变换装置，集装箱式外壳可使大型电源变换装置在转运时视为一个标准集装箱，是所述电源变换装置不可分割的组成部分。集装箱的国际标准化组织技术标准是指(ISO)第104技术委员会制订的国际通用的集装箱国际标准；国家技术标准是指现行《集装箱外部尺寸和额定重量》(GB1413-2008)中集装箱各种型号的外部尺寸、极限偏差及额定重量；地区集装箱技术标准是指由地区组织根据该地区情况而制订、仅适用于该地区的集装箱，例如根据欧洲国际铁路联盟(VIC)制订的集装箱标准。

所述传感器的功能是要配合电控装置控制实现电源变换装置设定的功能，所述电源变换装置的控制方法包括：电控装置通过控制模块对输入模块的控制，控制外部电源通过输入模块驱动所述的双向电机旋转，使磁转盘3通过所述磁体之间的间隙磁场改变而被驱动旋转；当所述控制模块通过传感器监测到磁转盘3达到设定的转速，控制至少一个双向电机通过输出模块逆变发电。

双向电机的驱动旋转和逆变发电是“或”逻辑关系，所述通过输入模块驱动旋转意为控制模块控制输入模块与双向电机的电源控制端连接，作为电动机驱动磁转盘旋转的双向电机不限于采用一个，尤其是启动磁转盘到设定转速的时间段，优选启用所配置的所有双向电机；永磁体3c伴随磁转盘旋转在盘缘形成了规律性的脉动磁场，提供了前转至与传感器相对的位置信号，电控装置中控制模块内贮的逻辑控制程序通过两次所述位置信号的时间间隔比较，可获知磁转盘的当前转速，从而在磁转盘达到设定转速时，通过输出模块控制至少一个双向电机逆变发电。

所述的双向电机通过输出模块逆变发电，是控制模块控制切断该双向电机(作为电动机)的电源控制端与输入模块的电连接，同时导通其(作为发电机)的电源输出端与输出模块电连接；所述至少一个双向电机逆变发电，包括多个。

大质量磁转盘优选匹配多个双向电机，多个双向电机的电源控制端和电源输出端分别连接输入模块和输出模块，所述的控制模块根据所设定的逻辑工作程序控制双向电机的驱动旋转“或”逆变发电的电路连接；磁转盘的转速是一个实时动态值，宜设置为一个转速区间，所述磁转盘设定的转速，隐含了电源变换功率。

以上所述的控制方法中，还包括所述控制模块通过输入模块实时监测外部电源的状态和实时监测输出模块的功率输出状态，根据设计要求实时控制至少两个双向电机的驱动旋转、闲置或逆变发电的工况组合，包括为储电装置补充电能的程序控制。所述功率输出监测可变换为更方便的电压监测，储电装置补充电能的设定值依据具体应用的储电装置的技术通用规范设置；所述双向电机的闲置，意为同时切断其电源控制端与输入模块的连接和切断其电源输出端与输出模块的连接。

本发明所述的外部电源任意，可以是一次电池、光伏电源或风电；所述的储电装置包括二次电池和任意的机械能储电装置；电控装置的内部电路根据外部电源形式和外部负载的用电需求而设计，包括利用外部负载的实时富余电能控制优化储存，图11是所述电控装置的又一种电路结构和逻辑控制关系的示例。所述的电源变换装置可在任意的固定场合应用，包括固定在任意形式的载具应用。

以下结合附图和实施例进一步对本发明的技术方案进行详细说明，所列举的实施例仅为推荐，若干技术可部分使用，也可组合并用其他成熟技术。

实施例1、

设计一种电源变换装置，包括电控装置、磁转盘3和8个双向电机。

磁转盘为图3示例的组合式结构，但永磁体3c的磁极线2设置方向不同；其中，圆环31的材料为ABS制成，圆环32的材料为无磁性合金制成；该磁转盘的圆盘半径105Cm，厚20Cm，环绕该磁转盘的盘缘嵌合设置有8个面积10×20Cm、厚5Cm的永磁体3c，8个永磁体以相间平均排布方式嵌合在盘缘3b，N极背向转轴3a，即磁极线2的一端指向转轴3a，8个永磁体的磁极排布方向绕轴相同。

采购一种外转子式数字控制电机作为双向电机，该双向电机配置有电流调制器作为电动机使用的电源控制端，以及配置有作为发电机使用的电源输出端；在8个双向电机的外转子1外部嵌合固连一个N极背向转轴的永磁体1c，即磁极线2的一端指向转轴1a；8个双向电机与磁转盘设置在同一平面、环绕磁转盘的盘缘3b以间隙7的方式相间均匀排布，环绕结构如图9所示，选型时注意外转子1的直径，使嵌合固连永磁体后的旋转周长与磁转盘的8个永磁体的圆弧间距相同。

电控装置的内部电路包括输入模块、输出模块和控制模块；输入模块可根据控制模块的指令控制双向电机作为电动机旋转，其输出端连接双向电机的电源控制端，输入端连接外部电源；输出模块可根据控制模块的指令控制双向电机作为发电机发电，其输入端连接双向电机的电源输出端，输出端连接外部负载；控制模块内置有控制电源变换装置优化运行的逻辑控制程序，其信号控制端分别连接所述的输入模块和输出模块，其信号输入端连接传感器和输出模块。

传感器采用线圈环绕高导磁率材料的条形磁芯制成，由直径小于0.5mm的铜导线环绕磁芯50匝以上，具体匝数根据控制模块的信号处理精度实验调整；把该传感器固定设置在磁转盘3的盘缘3b相邻部位，为电控装置提供磁转盘3的转速信号。电控装置的主电路结构及逻辑控制关系如图10所示，图中仅标示了2个所述的双向电机，其余6个双向电机的电路结构及逻辑控制关系类同。

本实施例的外部电源为光伏装置提供的直流电，启动时，电控装置控制导通8个双向电机的电源控制端，8个双向电机通过电流调制器转换为时序脉冲电流驱动旋转，使磁转盘3在所述磁体之间的间隙磁场持续改变作用下被驱动旋转；当电控装置通过传感器监测到磁转盘达到设定转速，自动切断其中4个双向电机的电源控制端通道并连接该4个双向电机电源输出端的通道，使该4个双向电机逆变发电输出给外部负载，从而实现DC-AC电源变换，成为一种不采用高频开关电路的DC-AC变换装置，优点是方便大功率设计，高频电磁辐射低。电能转换效率高。

实施例2、

实施例1的电控装置是控制磁转盘3达到设定转速时逆变其中4个双向电机发电，本实施例改设定转速为一个转速区间：电控装置控制磁转盘3达到设定转速区间的上限时，逆变其中5个双向电机发电；当电控装置控制磁转盘3下降到设定转速区间的下限时，控制调整为逆变其中4个双向电机发电。

磁转盘3具有惯性动量，大质量磁转盘在设定上限转速的惯性动量更大，其由上限转速降至下限转速是一个时间过程，在该时间段改变为控制3个双向电机驱动磁转盘，对大质量磁转盘3的工况影响不大，从而带来更大发电增益；本实施例通过电控装置的控制方法调整，可取得更高的DC-AC电能转换效率。

本实施例和前述例均可配置任意形式的储电装置，其一种电路结构和逻辑控制关系如图11所示，电控装置的输出模块设置有整流电路，可把双向电机发电输出的交变电流变换为储电装置适配的直流电，成为一种不采用高频开关电路的DC-DC变换装置；外部负载在所述输出模块和储电装置获得双路适配直流电，从而使外部光伏装置无电可供时，外部负载可在储电装置获得直流电源保障。

实施例3、

在实施例2的基础上，将电控装置的控制方法进一步优化为：当电控装置的控制模块监测到所述输出模块的功率输出达到设定值，控制输出模块优先为储电装置补充电能至额定设汁容量的80％；当控制模块监测到储电装置充电至额定容量的80％，控制输出模块暂停对储电装置充电，维持对输出模块的输出电压监测状态。

外部光伏装置提供的直流电并非稳恒电源，当控制模块监测到输出电压高于设定电压值，实时控制导通其中一个双向电机与储电装置的充电电路，充分利用实时富余电能；当储电装置已满荷，而输出模块反馈的输出电压又高于设定电压值，控制模块依据所监测输入模块反馈的外部光伏电源的电压状态，实时控制其中一个(作为电动机)的双向电机闲置；当控制模块监测到输出电压低于设定电压值，实时控制导通输入模块与储电装置的电源输入通道，维持电源转换工况稳定。

实施例4、

当所述的电源变换装置为大型设备，例如重达数吨、数十吨的情况，增加设置一个集装箱式外壳；该集装箱式外壳在技术上要求外型、体积和材料强度均与国际标准化组织、国家或地区的集装箱技术标准接轨，但使用功能不同，并且该集装箱式外壳的内壁设置有若干嵌合位或固定装置将电源变换装置完全固定在内部；电源变换装置及与其固连的集装箱式外壳到达使用目的地后，也不再分离。

本实施例不仅可使大型电源变换装置实现与多式联运相配套，而且使用方便，免去对大型电源变换装置的拆卸分装运输以及到达使用目的地后重新安装，使用方便；同一个集装箱式外壳可安装多套所述的电源变换装置。

Claims (8)

1.一种电源变换装置，其特征在于，包括电控装置、磁转盘(3)和至少两个双向电机；所述磁转盘(3)的盘缘(3b)相间排布有至少两个永磁体(3c)；所述的双向电机为外转子式，其外转子(1)设置有至少一个永磁体(1c)，与磁转盘(3)以磁体旋转周线相邻的方式设置；电控装置的内部电路包括输入模块、输出模块和控制模块；所述输入模块的输出端连接双向电机的电源控制端；所述输出模块的输入端连接双向电机的电源输出端；所述控制模块的信号控制端分别连接输入模块和输出模块，其信号输入端分别连接传感器和输入模块、输出模块。

2.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述电控装置的输入模块的输入端与外部电源连接，其输出模块的输出端和外部负载连接；所述的外部电源和外部负载包括储电装置。

3.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述的传感器为磁电感应装置或任意可监测磁转盘(3)转速的电信号转换装置，设置在所述磁转盘(3)的盘缘(3b)相邻部位。

4.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述外转子(1)与磁转盘(3)的磁体旋转周线相邻设置，包括外转子(1)与磁转盘(3)的盘缘(3b)设置为凹凸相嵌结构，两者磁体的磁极线(2)沿各自转轴方向设置。

5.根据权利要求1所述的电源变换装置，其特征在于，所述磁转盘(3)的基体由多层不同材料的环形构件固连而成。

6.根据权利要求1-5任一所述的电源变换装置，其特征在于，包括集装箱式外壳；集装箱式外壳的内壁设置有若干固定筋条用于固定所述的电源变换装置。

7.基于权利要求1-6任一所述的电源变换装置的控制方法，其特征在于，电控装置通过控制模块对输入模块的控制，控制外部电源通过输入模块驱动所述的双向电机旋转，使磁转盘(3)通过所述磁体之间的间隙磁场改变而被驱动旋转；当所述控制模块通过传感器监测到磁转盘(3)达到设定的转速，控制至少一个双向电机通过输出模块逆变发电。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制模块通过输入模块实时监测外部电源的状态和实时监测输出模块的功率输出状态，根据设计要求实时控制至少两个双向电机的驱动旋转、闲置或逆变发电的工况组合，包括为储电装置补充电能的程序控制。

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