发明内容
[0007] 根据以上的背景技术，本发明就提出了一种结构简单、可变发电电流、自励充电蓄电池型励磁的可广泛应用于各发电领域的开关磁阻发电机变流器结构及其开关控制方法。
[0008] 本发明的技术方案为：
[0009] 变电流自励自充电开关磁阻发电机变流器，由蓄电池、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、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第十二二极管、第一相绕组、第二相绕组、第三相绕组、第四相绕组、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第一电感、第二电感、第三电感、母线电容器、DC/DC隔离变换器组成，其特征是，所述蓄电池正极连接所述第一开关管阳极、所述第二开关管阳极、所述第三开关管阳极、所述第四开关管阳极、所述第十二二极管阴极，蓄电池负极连接所述第一相绕组一端、所述第二相绕组一端、所述第三相绕组一端、所述第四相绕组一端、所述第一电容器正极、所述第二电容器正极、所述第二电感一端、所述母线电容器负极、所述第三电容器负极、所述第七开关管阳极、所述DC/DC隔离变换器的输入和输出负极端，并作为母线输出负极端，第一开关管阴极连接所述第一二极管阳极，第二开关管阴极连接所述第二二极管阳极，第三开关管阴极连接所述第三二极管阳极，第四开关管阴极连接所述第四二极管阳极，第一二极管阴极连接所述第五二极管阴极和第一相绕组另一端，第二二极管阴极连接所述第六二极管阴极和第二相绕组另一端，第三二极管阴极连接所述第七二极管阴极和第三相绕组另一端，第四二极管阴极连接所述第八二极管阴极和第四相绕组另一端，第一电容器负极连接第五二极管阳极、第六二极管阳极、第七二极管阳极、第八二极管阳极、所述第一电感一端，第一电感另一端连接第二电容器负极和所述第九二极管阴极，第九二极管阳极连接所述第五开关管阴极，第五开关管阳极连接第二电感另一端和所述第十二极管阳极，第十二极管阴极连接母线电容器正极，并作为母线输出正极端，母线输出正负极端分别连接DC/DC隔离变换器的输入正负极端，DC/DC隔离变换器的输出正极端连接所述第六开关管阳极，第六开关管阴极连接第七开关管阴极和所述第三电感一端，第三电感另一端连接所述第十一二极管阳极，第十一二极管阴极连接第三电容器正极和第十二二极管阳极。
[0010] 所述的全部开关管的工作方式为：
[0011] 根据开关磁阻发电机的转子位置信息，由蓄电池向需要励磁的相绕组供电励磁，第一开关管闭合则向第一相绕组励磁，第二开关管闭合则向第二相绕组励磁，第三开关管闭合则向第三相绕组励磁，第四开关管闭合则向第四相绕组励磁；
[0012] 励磁阶段结束后进入发电阶段，相绕组对应的开关管断开，当第五开关管断开时，相绕组中储存的磁能向第一电容器、第二电容器、第一电感转移，当第五开关管闭合时，相绕组中储存的磁能向第一电容器、第二电容器、第一电感、第二电感转移，第五开关管的开关占空比越大，发电电流越大，占空比越小，发电电流越小；
[0013] 当蓄电池两端电压不低于设定的下限值时，第六开关管和第七开关管始终处于断开状态；当检测到蓄电池两端电压低于下限值时，第六开关管以一定占空比斩波开关工作，第七开关管以一定占空比斩波开关工作，调节第六开关管和第七开关管占空比，可改变经第十二二极管向蓄电池充电的电压和电流大小。
[0014] 本发明的技术效果主要有：
[0015] 从本发明的相绕组励磁阶段可见，每相绕组的励磁回路仅由一个开关管和一个二极管组成，相比传统结构下，减少了开关管用量，节省了成本；
[0016] 在相绕组发电阶段，发电回路上仅有一个二极管即可完成初步的发电输出，结构也趋于简单；
[0017] 在发电电流的输出侧，通过对第五开关管的占空比的调节，可以改变发电电流的大小，进而可改变相绕组电流大小，发电阶段绕组电流被改变，颠覆了开关磁阻发电机业界的传统认知，即发电阶段的绕组电流是不受控的，这个意义非常重大，可调的绕组电流：(1)为开关磁阻发电机的MPPT控制尤其风电工况下MPPT控制提供了一个可控参量；(2)转矩脉动是开关磁阻电机应用发展的瓶颈问题之一，为开关磁阻发电机的转矩脉动的抑制提供了一种控制变量；此外，第五开关管占空比的调节，也相当于是对负载侧负载的调节，提高了对变化负载情况下的变流器适应度；
[0018] 通过对第六开关管和第七开关管占空比的调节，实现对蓄电池的不同充电电压和电流的宽范围、灵活调节，从而可适应更宽容量和参数的蓄电池，适应不同充电速度的要求，使得可更安全、可靠的充电；当然，也不必如蓄电池他励型开关磁阻发电机下的频繁的更换蓄电池，减少了人为工作量。
