[发明专利]基于三相发电机的电动机启动控制装置

说明书

本发明提供了一种基于三相发电机的电动机启动控制装置，其中，装置包括：发动机、与发动机连接的电机、与电机电连接的三相全桥电路、与三相全桥电路电连接的调制控制器，以及与三相全桥电路电连接的蓄电池。其中，发动机用于在电机的带动下启动后驱动电机发电；电机用于消耗电能启动发动机或者在发动机的带动下产生电能；三相全桥电路用于调整电机的输入电流从而控制电机的转速或者整流电机的输出电流；调制控制器用于控制三相全桥电路来调整电机的输入电流或者整流电机的输出电流；蓄电池用于给电机提供电能或者接收电机产生的电能。本发明节省车辆的布置空间，使发电机发电转速范围更宽，发电效率更高。

技术领域

本发明涉及混合动力系统及内燃机启动发电技术领域，尤其涉及一种以内燃机和电池为能源的混合动力系统，具体来说就是一种基于三相发电机的电动机启动控制装置。

背景技术

随着我国汽车保有量的持续攀升，不仅造成传统能源的严重危机，同时汽车尾气排放也给环境带来了巨大的危害。节能、减排成为新世纪全球能源利用的主题。随着能源的日益短缺要求人们研发新的动力技术，在这样的背景下，新能源汽车应运而生，但是由于新能源汽车的充电问题、续航里程问题，使得新能源汽车的发展任重而道远，相比之下，混合动力系统可以较好地解决燃油消耗问题和空气污染问题，而且我国推广新能源汽车的空间非常大，因此，研发与提升我国新能源汽车技术有很大的必要性。

在众多新能源汽车解决方案中，综合了传统燃油汽车和纯电动汽车优点的混合动力汽车，基本上不改变现有汽车产业结构，也不改变现有能源体系及用户使用习惯，成为最具现实开发意义及产业化前景的节能环保汽车。所谓混合动力汽车，是指在一辆汽车上同时配备电力驱动系统和辅助动力单元，目前混合动力汽车通常是指燃油发动机与电机组成的油电混合动力汽车。随着政府对混合动力汽车的投入与开发力度的不断加大，我国混合动力汽车迎来了重要的发展机遇。混合动力汽车的基础研究、关键性技术等领域的研究，为产业发展提供强有力的技术支撑，开发和使用混合动力汽车已经成为未来汽车工业发展的必然方向。

如图1所示，图1为现有混合动力汽车的内燃机启动控制装置的结构示意图，现有混合动力汽车的发动机10需要启动时，首先由蓄电池20给内燃机启动控制装置供电，电机30作为电动机工作，通过依次控制三相全桥电路40内部的六个功率管V1、V2、V3、V4、V5、V6的开关状态及通断时间来控制电机30的转动和转速，六个功率管切换一次，电机30就转动一圈，以此原理来控制电机30的转动。如果每秒钟切换100次，则电机30的转速就是100r/s，此时三相全桥电路40起到驱动电机30的作用，使电机30拖动发动机工作，当达到发动机10可启动转速后，发动机10启动，内燃机启动控制装置停止给电机30供电。

当发动机10达到电机30可以发电的转速时，电机30作为发电机工作，电机30开始发电，发出来的电能需要通过整流桥50来整流，给电动机或蓄电池提供电能。但是，现有技术方案存在以下问题：1.因为多增加一个单独整流部件，对整车布置空间及散热性能要求苛刻；2.因为部件较多，装配工艺繁琐，内燃机启动控制装置及整流桥都是大功率器件，输入输出线束不好固定，且安装工艺复杂，浪费生产工艺；3.采用现有结构方案，发电机发电转速范围比较窄，发电机不能调功，发电机效率低；4.现有方案结构复杂、成本高，整体系统工作可靠性相对较差。

针对现有发动机启动发电控制系统的控制方式及其特点，本发明旨在设计一款能够满足混合动力汽车发动机启动、发电机发电整流及发电系统能够调节功率的一体化内燃机启动控制装置，提高混合动力系统的安全性、可靠性、工艺性，减少生产装配的复杂程度，节省车辆的布置空间，使发电机发电转速范围更宽，发电效率更高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种基于三相发电机的电动机启动控制装置，解决了现有内燃机启动控制装置结构复杂、发电转速范围窄、发电效率低的问题。