[发明专利]一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机以及控制方法

说明书

本发明是一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机，包括单片机MCU，CAN通讯，半桥开关电源控制器，半桥开关电源电路，高频励磁旋转变压器，高频整流器，整流输出给无刷电机励磁，单片机MCU通过CAN通讯接收增程器控制器启动、发动机转速信号，与增程器控制器协调配合发电机启动时转换为电动机拖动发动机旋转，控制开关电源给发电机转子提供励磁电流，完成发动机启动。该无刷发电机，增程器无刷发电机具有比较宽的电压调节范围，增程器无刷发电机可以转换为电动机工作模式拖动发动机启动，可以使发动机工作在高效率区，增程器无刷发电机调节输出电压供驱动电动机工作并给电池充电，提高增程器系统效率。

技术领域

本发明涉及一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机，属于新能源汽车增程器系统领域。

背景技术

随着人们生活水平的逐步提高，汽车已经逐步成为人们出行的交通工具，随着低碳环保的要求，新能源汽车的市场占有率在逐步提高。但是，由于电池的瓶颈，新能源汽车已经由纯电动汽车向混合动力汽车方向发展，增程汽车具有机械结构简单，使用小排量发动机，发动机工作效率较高等优点，具有很好的发展前景，增程器的核心技术之一是调节输出电压，发电机有比较宽的输出电压调节范围，使发动机工作在高效率区，发电机可以转换为电动机拖动发动机启动，节省发动机启动机。现在的无刷发电机没有电动机功能，永磁同步发电机不能调节输出电压，双凸极开关磁阻发电机振动噪声大。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机，能够达到比较宽的电压调节范围，发电机可以转换为电动机拖动发动机启动。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机，其特征在于：包括单片机MCU、CAN通讯、半桥开关电源控制器、半桥开关电源电路、高频励磁旋转变压器、高频整流器、MCU与CAN通讯连接，所述的MCU与半桥开关电源控制器连接，半桥开关电源控制器与半桥开关电源电路连接，半桥开关电源电路与高频励磁旋转变压器连接，高频励磁旋转变压器与高频整流器连接，单片机MCU通过CAN通讯接收增程器控制器启动、发动机转速信号，单片机MCU控制半桥开关电源控制器工作，半桥开关电源控制器控制半桥开关电源电路将直流电转换为高频交流电，半桥开关电源电路输出的高频交流电经高频励磁旋转变压器变压，由高频整流器整流输出直流电给无刷电机励磁；单片机MCU通过CAN通讯与增程器控制器协调配合，发动机启动时发电机转换为电动机，发电机励磁电机励磁电流调节最大，MCU控制开关电源给发电机转子提供励磁电流，发动机启动旋转后，发电机励磁电机随着转速上升，逐渐增加励磁电流，与开关电源励磁电流并联，随着发动机转速上升，发电机转子励磁电流逐渐增大，发电机以电动机模式工作输出功率逐渐增大，拖动发动机快速旋转，直至发动机启动，MCU控制开关电源停止工作，完成发动机启动；发动机启动后无刷发电机转换为发电机模式，在车辆行驶时，增程器控制调节发电机励磁机电流调节增程器输出电压，给驱动电机供电，同时给电池充电，扩大了发动机工作的高效率区。

所述的高频励磁旋转变压器，为一对罐型磁芯，分别饶有初级及次级线圈，初级绕组磁芯孔与电机轴有1mm以上的间隙，初级绕组磁芯穿过电机轴固定安装在电机端盖上，次级绕组磁芯与初级绕组磁芯对应，保持一定的距离，安装在电机轴或者转子铁芯上，高频励磁旋转变压器可以相对旋转，无接触传递电能。

一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机其特征在于：在发电机转子磁极端部采取表贴方式安装了永磁磁体，使得发电机具有直流无刷电动机功能，可以直流无刷电机方式直接启动发动机，发电机状态工作时，为混合励磁发电机，增加了发电机功能。

一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机，其特征在于：在发电机转子磁极端部采取嵌入方式安装了永磁磁体，使得发电机具有直流无刷电动机功能，可以直流无刷电机方式直接启动发动机，发电机状态工作时，为混合励磁发电机。