[发明专利]可精密控制的汽车用起动发电机及其工作方法

摘要

本发明提供了一种可精密控制的汽车用起动发电机及其工作方法。本发明所述的起动发电机采用了非永磁体和无绕组的转子结构以及多相绕组的定子结构，基于控制器对各相绕组的同步精确开关控制实现具有电动模式和发电模式的起动发电机，可实现初始起动、稳定助力状态以及发电等多种工作状态。由于采用了电动模式和发电模式均全程分段可调节的绕组控制技术，能够有效控制两种工作模式下的输出功率，有效解决了现有技术当中起动过程和发电过程功率不匹配的难题。

主权项

一种起动发电机的工作方法，其特征在于，所述起动发电机包括：主电机、功率变换器、传感模组、控制器；所述主电机包括定子和转子，二者均为非永磁体的凸极结构；所述定子包括多相绕组，其中每一相绕组由在定子的径向相对的凸极之上的一对绕组线圈构成；所述功率变换器为定子上的每一相中的两个绕组分别提供一个由主开关管和续流二级管构成的开关电路；所述传感模组用于检测多类型的状态参数；所述控制器用于基于所述状态参数，控制起动发电机多个工作状态之间的切换，以及在每个工作状态下通过对功率变换器中各个主开关管接通和断开的状态的控制，决定各相绕组的运行状态以及执行保护控制；其中，所述起动发电机的多个工作状态包括初始起动状态、稳定助力状态以及发电状态；所述的工作方法，包括：所述控制器依据传感模组提供的发动机转速参量、蓄电池系统状态参量以及油门状态参量，确定起动发电机的当前工作状态；并且，所述控制器在当前工作状态下确定控制功率变换器中各个主开关管的状态的控制方式;所述控制器包括：速度检测单元，用于根据位置感应模组检测的转子位置判断主电机的转速；位置解算单元，用于根据位置感应模组的检测结果解算转子的位置；油门检测单元，用于根据油门位置传感器的信号确定当前驾驶操作下的油门状态；相电流检测单元，用于根据相电流传感器提供的信号，确定主电机各相绕组的相电流状态；电压范围检测单元根据蓄电池电压传感器的信号提取电压范围；控制单元，根据检测结果生成向功率变换器输出的驱动信号，从而控制功率变换器中各相开关的开通和关断。