降低输出电压纹波的方法、系统、装置、存储介质及直流发电机组与流程

本技术涉及发电机组，特别是涉及一种降低输出电压纹波的方法、系统、装置、存储介质及直流发电机组。

背景技术：

1、发电机组是将其他形式的能源转换成电能的成套机械设备。使用燃料提供能源的直流发电机组主要包括发动机、发电机和整流模块，发动机通过曲轴与发电机驱动连接，发电机的输出端与整流模块的输入端连接，发动机通过曲轴带动发电机旋转使发电机输出三相交流电，整流模块将发电机输出的三相交流电变换成直流电直接为负载供电或通过电力转换后(dc-dc转换或dc-ac逆变)再为负载供电。

2、蓄电池作为一种储能设备，广泛应用于供电系统中，例如，在一些市电匮乏的地区(例如一些高海拔地区)，通常将蓄电池作为储能电源为工作负载供电。在利用蓄电池为工作负载供电的应用环境中，通常采用直流发电机组为蓄电池提供直流充电电压进行充电来延长蓄电池续航时间。蓄电池的充电功率一般较小，而且可以在一定范围内进行适当调节。

3、当前通过直流发电机组的整流模块整流后直接给直流负载供电的直流供电系统中，由于发动机在一个点火周期内存在转速变化过大的问题，表现出整流后输出给直流负载的电压纹波过大，直流发电机组在工作的过程中同步给直流负载供电时，会出现供电电流的电流纹波过大的问题，存在损坏直流负载(例如蓄电池)的风险。

4、针对这一问题，可以在直流发电机组的整流模块的电源输出端增设dc-dc稳压限流模块，通过dc-dc稳压限流模块对整流模块的输出进行稳压限流来降低电流纹波，但是，增加dc-dc稳压限流模块会增加直流发电机组的生产和使用成本。

5、因此，如何在不增加dc-dc稳压限流模块的前提下降低直流发电机组的整流模块整流后输出电压的电压纹波，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本技术提供一种降低输出电压纹波的方法、系统、装置、存储介质及直流发电机组，能够在不增加dc-dc稳压限流模块的前提下降低直流发电机组的整流模块整流后输出电压的电压纹波。

2、本技术的第一个目的为提供一种降低输出电压纹波的方法。

3、本技术的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：

4、一种降低输出电压纹波的方法，应用于直流发电机组，所述直流发电机组包括发动机、发电机和整流模块，所述发动机通过曲轴与所述发电机驱动连接，所述整流模块包括三相可控整流电路，所述发电机的三相绕组与所述三相可控整流电路的电源输入端连接，所述三相可控整流电路的电源输出端用于连接直流负载为所述直流负载供电；

5、所述降低输出电压纹波的方法包括：

6、获取连接在所述三相可控整流电路的电源输出端的所述直流负载所能承受的电压纹波幅值；

7、在所述发动机的每个点火周期期间检测所述发动机的点火触发信号；

8、每个点火周期期间，当检测到所述发动机的点火触发信号时，基于所述点火触发信号控制所述三相可控整流电路中的至少一个可控整流元件的通断，以使在当前点火周期内通过所述整流模块整流后的输出电压的电压纹波幅值小于或等于所述直流负载所能承受的电压纹波幅值。

9、优选地，所述基于所述点火触发信号控制所述三相可控整流电路中的至少一个可控整流元件的通断包括：

10、以所述点火触发信号对应的点火触发时刻为计时起点开始第一次计时；

11、当所述第一次计时的时长达到第一时长时，控制所述可控整流电路中的至少一个可控整流元件的关断；

12、以所述可控整流电路中的至少一个可控整流元件的关断时刻为计时起点开始第二次计时；

13、当所述第二次计时的时长达到第二时长时，控制所述可控整流电路中处于关断状态的可控整流元件接通。

14、优选地，所述第一时长和第二时长根据所述直流负载的所能承受的电压纹波幅值预先标定得到。

15、优选地，根据所述直流负载的所能承受的电压纹波幅值预先定标所述第一时长和第二时长包括如下步骤：

16、在所述直流发电机组为所述直流负载供电的过程中，显示所述直流发电机组的整流模块整流后的输出电压的电压波形曲线，以及所述直流发电机组的发动机的点火触发信号波形曲线；

17、记录所述直流发电机组的发动机在一个点火周期内的点火触发信号对应的点火触发时刻tn1；

18、记录在对应点火周期内所述直流发电机组的整流模块整流后的输出电压的电压波形曲线在电压爬升阶段电压上升到预设电压峰值的时刻tn2，其中，所述预设电压峰值小于所述直流负载所能承受的电压纹波幅值；

19、记录在对应点火周期内所述直流发电机组的整流模块整流后的输出电压的电压波形曲线在电压从所述预设电压峰值开始下降的时刻tn3；

20、根据所述时刻tn1、时刻tn2和时刻tn3得到所述第一时长和第二时长，计算过程如下：

21、设第一时长为t1，第二时长为t2，则t1＝tn2-tn1，t2＝tn3-tn2。

22、优选地，所述三相可控整流电路为三相全桥半控整流电路，所述三相可控整流电路中的可控整流元件为可控硅。

23、本技术的第二个目的为提供一种降低输出电压纹波的系统。

24、本技术的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：

25、一种降低输出电压纹波的系统，应用于直流发电机组，所述直流发电机组包括发动机、发电机和整流模块，所述发动机通过曲轴与所述发电机驱动连接，所述整流模块包括三相可控整流电路，所述发电机的三相绕组与所述三相可控整流电路的电源输入端连接，所述三相可控整流电路的电源输出端用于连接直流负载为所述直流负载供电；

26、所述降低输出电压纹波的系统包括：

27、负载参数获取模块，用于获取连接在所述三相可控整流电路的电源输出端的所述直流负载所能承受的电压纹波幅值；

28、点火触发信号检测模块，用于在所述发动机的每个点火周期期间检测所述发动机的点火触发信号；

29、输出电压纹波控制模块，用于每个点火周期期间，当检测到所述发动机的点火触发信号时，基于所述点火触发信号控制所述三相可控整流电路中的至少一个可控整流元件的通断，以使在当前点火周期内通过所述整流模块整流后的输出电压的电压纹波幅值小于或等于所述直流负载所能承受的电压纹波幅值。

30、优选地，所述输出电压纹波控制模块执行基于所述点火触发信号控制所述三相可控整流电路中的至少一个可控整流元件的通断时具体用于：

31、以所述点火触发信号对应的点火触发时刻为计时起点开始第一次计时；

32、当所述第一次计时的时长达到第一时长时，控制所述可控整流电路中的至少一个可控整流元件的关断；

33、以所述可控整流电路中的至少一个可控整流元件的关断时刻为计时起点开始第二次计时；

34、当所述第二次计时的时长达到第二时长时，控制所述可控整流电路中处于关断状态的可控整流元件接通。

35、优选地，所述第一时长和第二时长根据所述直流负载的所能承受的电压纹波幅值预先标定得到。

36、优选地，根据所述直流负载的所能承受的电压纹波幅值预先定标所述第一时长和第二时长包括如下步骤：

37、在所述直流发电机组为所述直流负载供电的过程中，显示所述直流发电机组的整流模块整流后的输出电压的电压波形曲线，以及所述直流发电机组的发动机的点火触发信号波形曲线；

38、记录所述直流发电机组的发动机在一个点火周期内的点火触发信号对应的点火触发时刻tn1；

39、记录在对应点火周期内所述直流发电机组的整流模块整流后的输出电压的电压波形曲线在电压爬升阶段电压上升到预设电压峰值的时刻tn2，其中，所述预设电压峰值小于所述直流负载所能承受的电压纹波幅值；

40、记录在对应点火周期内所述直流发电机组的整流模块整流后的输出电压的电压波形曲线在电压从所述预设电压峰值开始下降的时刻tn3；

41、根据所述时刻tn1、时刻tn2和时刻tn3得到所述第一时长和第二时长，计算过程如下：

42、设第一时长为t1，第二时长为t2，则t1＝tn2-tn1，t2＝tn3-tn2。

43、优选地，所述三相可控整流电路为三相全桥半控整流电路，所述三相可控整流电路中的可控整流元件为可控硅。

44、本技术的第三个目的为提供一种降低输出电压纹波的装置。

45、本技术的上述申请目的三是通过以下技术方案得以实现的：

46、一种降低输出电压纹波的装置，包括：

47、存储器、处理器以及存储于所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述本技术的第一个目的中任意一项所述的降低输出电压纹波的方法的步骤。

48、本技术的第四个目的为提供一种计算机可读存储介质。

49、本技术的上述申请目的四是通过以下技术方案得以实现的：

50、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述本技术的第一个目的中任意一项所述的降低输出电压纹波的方法的步骤。

51、本技术的第五个目的为提供一种直流发电机组。

52、本技术的上述申请目的五是通过以下技术方案得以实现的：

53、一种直流发电机组，包括上述本技术的第三个目的所述的降低输出电压纹波的装置。

54、综上所述可知，本技术公开了一种降低输出电压纹波的方法，当需要降低直流发电机组的输出电压纹波时，通过获取连接在所述三相可控整流电路的电源输出端的所述直流负载所能承受的电压纹波幅值；在所述发动机的每个点火周期期间检测所述发动机的点火触发信号；每个点火周期期间，当检测到所述发动机的点火触发信号时，基于所述点火触发信号控制所述三相可控整流电路中的至少一个可控整流元件的通断，以使在当前点火周期内通过所述整流模块整流后的输出电压的电压纹波幅值小于或等于所述直流负载所能承受的电压纹波幅值。

55、本技术通过基于点火触发信号来控制三相可控整流电路中的至少一个可控整流元件的通断，从而在不增加dc-dc稳压限流模块的前提下降低直流发电机组的输出电压的电压纹波幅值，使在当前点火周期内通过直流发电机组的整流模块整流后的输出电压的电压纹波幅值小于或等于直流负载所能承受的电压纹波幅值，能够有效避免直流发电机组的输出电压纹波过大而损坏直流负载的风险。

56、本技术还公开了一种降低输出电压纹波的系统、装置、存储介质及直流发电机组，具有相同的技术效果。