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风力发电系统、混合动力汽车发电系统及分布式发电系统等多为带储能装置的多输入能量源发电系统，系统中全控器件数量较多，结构复杂，控制困难。因此，本文将电枢绕组开路型电机结构运用于多输入源独立发电系统，以减少有功回路中的全控器件数量。本文建立了绕组开路型永磁电机独立发电系统的弱磁运行模型，进一步完善绕组开路型永磁电机独立发电系统的理论基础。永磁磁通切换（FSPM）电机电枢磁场不经过永磁体且电枢电感大适合弱磁运行的特点，因此，本文首先利用有限元仿真得到六种FSPM电机电磁参数，在此基础上比较了六种FSPM电机在绕组开路型独立发电系统中的弱磁性能。本文将绕组开路型结构与并列式混合励磁磁通切换（PHEFS）电机相结合，利用其调磁能力强的特点，提出一种蓄电池电流控制策略，通过调节励磁电流这一无功分量，同时控制蓄电池与发电机两者有功功率，克服了绕组开路型永磁电机独立发电系统中蓄电池电流控制困难的缺点，为实现多输入源之间能量的合理分配与协调控制创造条件，使绕组开路型独立发电系统应用于混合动力汽车成为可能。此外，本文建立了绕组开路型电机独立发电系统中蓄电池最小电压的取值模型，为优化蓄电池电压取值，合理降低对开关管耐压的要求及减少蓄电池数量提供理论依据。同时，研究了一种新型电机绕组结构，通过有限元仿真对PHEFS电机进行优化，得到更适合绕组开路型发电系统的拓扑结构，为绕组开路型混励磁电机独立发电系统发电机结构的优化，提供一种简单可行的新思路。搭建绕组开路型FSPM电机独立发电系统与绕组开路型PHEFS电机独立发电系统Matlab仿真模型与实验平台，仿真验证了弱磁运行模型、蓄电池最小电压取值模型的正确性与蓄电池电流控制策略的有效性，并对两种发电系统进行负载突变与转速变化实验，实验结果表明，在id=0控制下，绕组开路型永磁电机独立发电系统中蓄电池电流不可控，随负载与转速的变化而变化，而绕组开路型混合励磁电机发电系统通过调节励磁电流，在负载与转速变化时，实现了对蓄电池电流的控制。此外，通过实验验证了蓄电池最小电压取值模型的正确性。