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[发明专利]一种大功率永磁同步发电机电源系统及控制方法-CN202111160167.0有效
发明人： 薛开昶;黄彪;祝冠宇;兰小兵 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H02K11/30 文献下载
摘要：一种航空低压直流用的大功率永磁同步发电机电源系统及控制方法，包括永磁同步发电机、三相Boost全桥、控制电路、辅助电源、电流传感器、直流母线Vz、输出直流母线Vo以及DC/DC模块，本控制方法根据永磁同步发电机的霍尔位置信号，三相电流信号，直流母线电压，控制电路产生三相Boost全桥的驱动信号，控制三相Boost全桥将永磁同步发电机提供的变压变频交流电转化为270V直流电，并通过DC/DC模块将270V直流电转化28V直流电，还可通过多个DC/DC模块并联来扩大输出功率，适合于输出28V、功率为4kW以上的LVDC航空电源系统，可应用于航空无人机上。
一种大功率永磁同步发电机电源系统控制方法

[发明专利]一种航空低压直流用的小功率永磁同步发电机电源系统及控制方法-CN202111160164.7有效
发明人： 薛开昶;顾兴阳;兰小兵 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H02M1/14 文献下载
摘要：一种航空低压直流用的小功率永磁同步发电机电源系统及控制方法，包括永磁同步发电机，三相MOS管全桥，控制电路，辅助电源，电流传感器以及四管升降压模块，永磁同步发电机输出两组三相变压变频交流，由三相MOS管全桥构成的电源AC/DC级实现三相变压变频交流到20～60V变压直流的转化，由四管升降压模块构成的电源DC/DC级实现20～60V变压直流到28V稳压直流的转化，本发明适合于采用28V的LVDC的航空电源系统，可应用于航空无人机，同时，相对于采用二极管构成的整流电路，MOS管导通压降明显减小，整流效率得到了显著提升。
一种航空低压直流功率永磁同步发电机电源系统控制方法

[发明专利]一种阵列式脉冲负载供电电路及其控制方法-CN201810293851.8有效
发明人： 薛开昶;罗宗鑫;钟俊杰 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2018-03-30 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H02M9/04 文献下载
摘要：本发明提供的一种阵列式脉冲负载供电电路及其控制方法，包括输入补偿模块、蓄电池、n个隔离DC‑DC模块、n个输出补偿模块、n个脉冲负载；其中，所有输入补偿模块的正极和负极均分别与蓄电池的正极和负极连接，所有隔离DC‑DC模块的输入端的正极和负极均分别与蓄电池的正极和负极连接，所有隔离DC‑DC模块的输出端的正极和负极均分别与对应的脉冲负载的正极及负极连接，所有输出补偿模块的正极和负极均分别与对应的隔离DC‑DC模块输出的正极和负极连接。本发明可提高脉冲负载设备的供电质量，提高供电蓄电池的可靠性及使用寿命，响应速度优于采用同一装置实现充放电控制的装置，响应速度优于单纯的线性控制，可以实现完全补偿输入电流对供蓄电池的冲击。
一种阵列脉冲负载供电电路及其控制方法

[发明专利]一种用于航空低压直流大功率起动发电机的控制器及控制方法-CN202111163644.9有效
发明人： 薛开昶;罗宗鑫;黄彪;王越;祝冠宇 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H02P9/08 文献下载
摘要：一种用于航空低压直流大功率起动发电机的控制器及控制方法，包括三相全桥、H桥、变压器、MOS管全桥、直流母线Vz、直流母线Vo、控制电路、发电辅助电源、辅助电源；起动控制时，能量经起动电源Vs，直流母线Vo，MOS管全桥，变压器，H桥，三相全桥输出到起动发电机；发电控制时，能量经起动发电机，三相全桥，H桥，变压器，MOS管全桥输出到直流母线Vo。本发明克服了其发电输出28V、1kW以上功率时，起动发电机电流较大、电机和控制器均很难实现、电机和控制器的功率密度均较低的不足，适合于输出28V、功率为4kW以上的LVDC航空电源系统，可应用于航空无人机，和有刷直流起动发电机改换为无刷起动发电机的应用需要。
一种用于航空低压直流大功率起动发电机控制器控制方法

[发明专利]一种基于辅助绕组的永磁起动发电机位置检测系统及其方法-CN201810415941.X有效
发明人： 薛开昶;罗宗鑫;祝冠宇;施道龙 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2018-05-03 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H02P9/00 文献下载
摘要：本发明提供的一种永磁起动发电机位置检测系统及其方法包括电流检测电路、辅助绕组、频率锁定电路、相位锁定电路和控制电路。通过添加辅助位置传感器及构成仿真电路来标定不同起动发电复用电源变换器工作模式、转速、电流幅值下辅助绕组的相位锁定信号与电机位置参考信号间的偏差；在正常工作时，移出辅助位置传感器，控制电路根据起动发电复用电源变换器和工作模式、转速、电流幅值，通过标定获得的位置偏差来对相位锁定信号进行补偿，获得永磁起动发电机的位置信息。
一种基于辅助绕组永磁起动发电机位置检测系统及其方法

[发明专利]一种高速双凸极起动发电机控制器及其控制方法-CN202010587450.0有效
发明人：甘忠文;陈强;薛开昶;黄效维;罗宗鑫 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2020-06-24 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H02P9/30 文献下载
摘要：本发明提供的一种高速双凸极起动发电机控制器及其控制方法，其特征在于：包括发电机、发电机控制器、三相全桥电路、相电流比较电路、励磁电流控制电路、FPGA控制电路、DSP控制电路、输出电容C；本发明的SiC MOS的三相全桥拓扑，实现了起动和发电的硬件复用，相对Si IGBT器件三相全桥拓扑，开关管导通时克服了IGBT导通压降不能低于某一固定值的不足，使导通损耗降低；FPGA占空比控制的三相电流比较电路，电路简便易行；电励磁双凸极电机的新型相序检测和零位校准方法，相对于将将电励磁双凸极电机拖转后再通过电枢电压判断相序和零位的方法，所提出新方法更为简便高效。
一种高速双凸极起动发电机控制器及其控制方法

[发明专利]一种高速发电机供电的脉冲电源变换器及其变换方法-CN202010615461.5有效
发明人：罗宗鑫;陈强;薛开昶;甘忠文;黄效维 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H02M7/219 文献下载
摘要：本发明提供的高速发电机供电的脉冲电源变换器及其变换方法变换器包括三相MOSFET整流器，高速发电机的三相交流端经三相MOSFET整流器分别与稳压DC‑DC变换器和辅助电源连接，稳压DC‑DC变换器经输出缓冲电容Co与脉冲负载连接，辅助电源输出分别与同步整流控制电路和电流型控制电路连接，同步整流控制电路与三相MOSFET整流器连接，电流型控制电路与稳压DC‑DC变换器连接构成。通过在稳压DC‑DC变换器输出端添加大容量缓冲电容Co来减小脉冲负载端的纹波电压，并将电流型控制应用于DC‑DC变换器来抑制回馈到发电机端的脉动功率。通过采用同步整流控制MOSFET替换二极管，使三相整流器效率提升。
一种高速发电机供电脉冲电源变换器及其变换方法

[发明专利]一种高速永磁起动发电机的电源变换器及其控制方法-CN201810414807.8有效
发明人： 薛开昶;罗宗鑫;施道龙 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2018-05-03 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H02M7/219 文献下载
摘要：本发明提供的一种高速永磁起动发电机的电源变换器及其控制方法，包括电流检测电路、SiC器件全控全桥、SCR器件相控全桥、切换电路、电压检测电路和控制电路；将发电机输出电频率提高至1～2kHz，可显著降低起动发电机系统的重量；可适应的发动机转速范围也更宽；所采用的升降压电源变换器拓扑结构，使起动发电机的电枢绕组电压高压高于采用全控全桥升压拓扑所对应的绕组电压，可有效降低绕组电流，增加电机绕组的可实现性；可增加起动发电机的自身同步电感，不再需要在电源变换器中再添加辅助大电感，并减小三相全控全桥注入电机高频纹波电流带来的附加损耗；使电源变换器中的功率器件工作于直流母线电压附近，工作电压和电流对功率器件的要求较为温和。
一种高速永磁起动发电机电源变换器及其控制方法

[发明专利]一种飞机直流变换器的输出两级滤波器及设计方法-CN201810415416.8有效
发明人： 薛开昶;罗宗鑫;唐德宇 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2018-05-03 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H02M1/14 文献下载
摘要：本发明提供的一种飞机直流变换器的输出两级滤波器及设计方法；包括双绕组平面变压器、倍流整流器、第一级差模滤波电容、差共模滤波复用电感、第二级差模滤波电容、共模滤波电容，本发明通过采用倍流整器结构使流过第一级滤波电感的电流仅为输出的一半，避免了全波整流和桥式整流下滤波电感流过电流与输出电流等大的不足，有效减小了流过单个电感的电流，更易于滤波电感的工程实现，可更好满足输出低压大电流的应用需求。
一种飞机直流变换器输出两级滤波器设计方法

[实用新型]一种三级式发电机的励磁机集成化结构-CN202222924580.6有效
发明人：袁光伟;孙鲁;薛开昶;孙若兰;彭辉灯;施道龙;卓亮 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： H02K1/14 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种三级式发电机的励磁机集成化结构，包括转子铁芯和套接在转子铁芯外的定子铁芯；所述定子铁芯的每个齿部均镶嵌有分段永磁体，定子铁芯的每个齿上均进行单齿绕线，形成分数槽集中绕组；所述转子铁芯上绕制有转子绕组，并用转子绝缘套圈进行固定。本实用新型可以将三级式发电机变成两级式发电机，能够减少三级式直流发电机的整体长度，重量，提高竞争优势；由分段永磁体提供励磁，空载条件下，能够在转速到达一定范围内提供自建压的能力；由于有分段永磁辅助的条件，因此能减小励磁机分数槽集中绕组的热损耗，提高传输效率；合理设计分段永磁体的参数，能够实现励磁机及主发电机的抗短路能力。
一种三级发电机励磁机集成化结构

[发明专利]一种兼容升压及降压控制的三相PFC整流器电路及控制方法-CN202211143390.9在审
发明人：黄彪;薛开昶 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： H02M7/219 文献下载
摘要：一种兼容升压及降压控制的三相PFC整流器电路与控制方法，电路包括输入滤波电路、功率开关电路、输出滤波电路以及控制电路，通过本发明的实施，用桥臂反向连接的MOS管代替常规整流器的桥臂单MOS管，在整流器输入及输出端皆加入滤波电感，使电路具有较低启动电流与可靠的短路电流抑制能力；结合新的控制方法，解决了现有技术中三相PFC整流器只能升压控制或降压控制的问题，使整流器能实现更宽的输入电压范围，实现电源的高功率功率因数品质；桥臂MOS管关断时，输入与输出隔离，不存在电流通路，同一相的上、下桥臂直通时，不会损坏整流器，具有较低启动电流与可靠的短路电流抑制能力。
一种兼容升压降压控制三相 pfc 整流器电路方法

[发明专利]一种兼容升压及降压控制的高效率三相PFC整流器电路及控制方法-CN202211143404.7在审
发明人：黄彪;薛开昶 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： H02M7/219 文献下载
摘要：一种兼容升压及降压控制的高效率三相PFC整流器电路与控制方法，电路包括输入滤波电路、功率开关电路、输出滤波电路以及控制电路，通过本发明的实施，在功率开关电路使用6组反向连接的MOS管，解决了现有技术中只能升压控制或降压控制、直流侧输出电压调节范围小的问题；通过在整流器输出端添加一MOS管构成电感电流续流回路，显著降低了整流器续流时的导通功率损耗，可极大地提高变换器效率，使其可用于大功率应用场合，相比传统三相Boost PFC整流器或BuckPFC整流器，本发明具有结构简单、网侧输入电压范围宽、变换效率高、功率因数高、控制简单、成本低等突出优势。
一种兼容升压降压控制高效率三相 pfc 整流器电路方法

[发明专利]一种高温高速起动发电机系统测试系统及其测试方法-CN202010653002.6有效
发明人： 薛开昶;陈强;黄效维;战亮宇;黄尧 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司;北京动力机械研究所
申请日： 2020-07-08 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G01R31/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种高温高速起动发电机系统测试系统及其测试方法，将被测起动发电机放置于高温环境箱中，发电测试时，通过四象限变频器控制被测起动发电机的输入转速，通过程控负载箱进行动态快速加载和卸载实现动态性能测试，通过控制双向直流电源回馈电网能量模拟稳态负载进行稳态及寿命测试。
一种高温高速起动发电机系统测试及其方法

[发明专利]一种航空低压直流用三级式发电机电源系统及设计方法-CN202210563283.5在审
发明人： 薛开昶;甘忠文;袁光伟;龙江;顾兴阳 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2022-05-19 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H02P9/30 文献下载
摘要：一种航空低压直流用三级式发电机电源系统及设计方法，系统包括三级式起动发电机和起动发电机控制器，三级式起动发电机包括永磁副励磁机、主励磁机、旋转整流管、主电机、旋变，起动发电机控制器包括MOS管三相全桥、交流励磁电源、调压器、辅助电源、控制电路、电流传感器SF和Sdc。起动时，使起动过程工作在最大转矩电流比模式，驱动三级式起动发电机由静止到发动机点火转速。发电时，通过调压器输出励磁电流来调节主电机输出三相交流电压值实现对直流电压Vdc的稳压控制；通过MOS管三相全桥来一方面实现主电机输出三相交流电压vM到直流电压Vdc的同步整流，另一方面实现电压Vdc过低时的升压控制。
一种航空低压直流三级发电机电源系统设计方法

[发明专利]一种低压直流永磁起动发电机电源系统及设计方法-CN202210547317.1在审
发明人： 薛开昶;罗宗鑫;龙江;兰小兵;黄彪 -专利权人：贵州航天林泉电机有限公司
申请日： 2022-05-19 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： H02P21/34 文献下载
摘要：一种低压直流永磁起动发电机电源系统及设计方法，电源系统包括永磁起动发电机，IGBT三相全桥，多个隔离DC/DC模块，二极管D1、D2和D3，控制电路，隔离发电辅助电源，隔离辅助电源，电流传感器SA、SB、SC。起动过程通过控制电路产生起动驱动信号使IGBT三相全桥输出三相变压变频交流电驱动永磁起动发电机由静止到发动机点火转速，进入发电过程后，起动发电机控制器将永磁起动发电机输出的三相变压变频交流电转化为稳定直流电压；IGBT三相全桥使直流电压Vz稳定在200V，通过多个隔离DC/DC模块将200V～330V的直流母线电压Vz转化为28V直流Vo，通过多个隔离DC/DC模块并联来增加输出功率。
一种低压直流永磁起动发电机电源系统设计方法

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