[发明专利]一种摩托车磁电机输出电压分段整流方法及调压器

说明书

本发明公开了一种摩托车磁电机输出电压分段整流方法及调压器，整流方法如下：1）检测磁电机空载交流电压峰值；2）若空载交流电压峰值是小于直流输出电压设定值，则控制上桥臂完全导通，并控制下桥臂MOSFET导通占空比；3）若空载交流电压峰值是大于等于直流输出电压设定值，则控制上桥臂可控硅的导通角，并控制下桥臂MOSFET在该相正弦交流正半波关断、正弦交流负半波导通。所述调压器包括上桥臂和下桥臂，上桥臂由可控硅构成，下桥臂由MOSFET构成，还包括主控器MCU、模拟信号调理电路、交流相位采集电路、MOSFET驱动电路以及可控硅驱动电路。本发明能够将磁电机总体输出电压降低，从而磁电机成本及调压器成本，提高了调压器的可靠性。

技术领域

本发明涉及摩托车电压转换技术领域，尤其涉及一种摩托车磁电机输出电压分段整流方法及调压器。

背景技术

现有摩托车电压转换器主流采用可控硅、二极管/可控硅、二极管/MOSFET、MOSFET构建的整流电路相控整流输出直流电压给后端设备供电的方式，这种整流调压模式是降压式调压。发电机输出交流电压有效值正比于发动机转速，为了能在怠速时调压器能输出额定电压、高速时磁电机尽量不输出太高电压，常磁电机输出电压设计为怠速时输出电压经相控整流后比后端负载额定电压略高。当发电机低转速时，磁电机输出电能不能利用。

目前的二极管/可控硅/MOSFET构建的相控式整流电路对发动机怠速以下时磁电机输出电能基本不能利用。在电瓶亏电时，有效利用低速磁电机输出电能对保证机车点火系统、主控制系统稳定运行有相当意义。

若要利用低速时磁电机输出的电能，需要提升磁电机低速输出交流电压，需要在磁电机磁钢、硅钢片材料、绕组绕制上改进，这样造成磁电机成本增加。低速时输出交流电压提升相应造成高速输出交流电压提升，使得调压器功率器件耐压要求提升，可靠性降低，成本增加。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于扩展磁电机低转速输出电能可利用区间、降低磁电机和调压器成本、提升系统可靠性，提供一种摩托车磁电机输出电压分段整流方法及调压器，能够在磁电机低速段磁电机输出交流电压低时采用升压、中速段磁电机输出交流电压低于功率元件耐压设定倍数时采用三相全波整流、高速段磁电机输出交流电压高于前述值时采用短路整流方式，将磁电机总体输出电压降低，从而磁电机成本及调压器成本，提高了调压器的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种摩托车磁电机输出电压分段整流方法，其特征在于：包括由可控硅构成的上桥臂和由MOSFET构成的下桥臂，具体整流方法如下：

1)检测磁电机输出空载交流电压峰值，并判断该空载交流电压峰值与直流输出电压设定值之间的关系；

2)若空载交流电压峰值是小于直流输出电压设定值，则控制上桥臂完全导通，并控制下桥臂MOSFET导通占空比，使整流桥运行于BOOST斩波升压状态，使直流输出电压达到设定值；

3)若空载交流电压峰值是大于等于直流输出电压设定值，则控制上桥臂可控硅的导通角，并控制下桥臂MOSFET在该下桥臂正弦交流正半波关断、正弦交流负半波导通，使输出直流电压控制在直流输出电压设定值。

进一步地，步骤2)中，MOSFET导通占空比由电压控制量转换得到：

t＝t_PWM-k_pwm×u_C (1)；

式中，u_C为电压控制量，t为本周MOSFET导通占空比，t_PWM为PWM周期，k_pwm为控制量占空比转换系数；

步骤3)中，可控硅的导通角也由电压控制量转换得到：