[发明专利]基于圆筒直线振荡电机的发电系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种基于圆筒直线振荡电机的发电系统，包括自由活塞式斯特林发动机、圆筒直线振荡电机、整流桥电路、无位置传感器、中央控制器、蓄电池组，无位置传感器包括基于线性霍尔传感器的动子位置检测模块，中央控制器采用三闭环控制；三闭环控制采用参数自整定模糊PI控制的电压环、无位置检测算法的速度环和解耦控制与PI调节空间矢量相结合的电流环。本发明将圆筒直线振荡电机、无位置传感器技术、基于电压、速度和电流控制器的三闭环控制方法相结合并应用在发电系统中，保证电能质量，提高发电系统的动态响应速度及鲁棒性，同时使用无位置传感器技术解决位置传感器对环境与安装精度要求高的问题，降低发电系统的制造成本及安装难度。

主权项

1.基于圆筒直线振荡电机的发电系统，其特征在于：包括自由活塞式斯特林发动机、圆筒直线振荡电机、整流电路、无位置传感器、中央控制器和蓄电池组，其中：所述圆筒直线振荡电机，包括动子和定子，动子设于定子内，动子在自由活塞式斯特林发动机带动下做往复的直线运动，从而在定子绕组中感应出相应的电动势，实现发电机功能；所述整流电路，用于将圆筒直线振荡电机产生的三相交流电转换成直流电；所述无位置传感器，包括基于线性霍尔传感器的动子位置检测模块，用于检测电机动子运动方向、电角度信息和动子位置，所述线性霍尔传感器固定安装在圆筒直线振荡电机的定子上；所述中央控制器采用三闭环控制，三闭环控制包括采用参数自整定模糊PI控制器控制的电压环、解耦控制与PI调节空间矢量相结合的电流环和无位置检测算法的速度环；所述线性霍尔传感器将采集与计算好的动子运动方向和电角度信息输入至中央控制器内，得到整流电路所需的驱动信号，并将整流得到的直流电满足发电系统需要并将其作为能量储存在蓄电池组中。