專利名稱：一種永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的控制發(fā)電系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車電機(jī)的控制方法，特別涉及一種永磁無刷直流電機(jī)充當(dāng)汽車發(fā)動(dòng) 機(jī)的啟動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī)雙重作用時(shí)的發(fā)電控制方法及控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)汽車大多把啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)分開設(shè)計(jì)，而發(fā)電主要使用硅整流發(fā) 電機(jī)。這種硅整流發(fā)電機(jī)使用的是電勵(lì)磁來產(chǎn)生磁通，需要增加勵(lì)磁線圈，并使用蓄電池來 提供勵(lì)磁電流。由于使用了勵(lì)磁線圈，易燒毀、斷線、消耗電能多，減小了發(fā)電機(jī)的可靠性， 增加了汽車成本。而永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)讓兩種電機(jī)合一，減小了電機(jī)的體積，同 時(shí)，由于使用永磁電機(jī)，不需要增加勵(lì)磁線圈，減少成本。永磁無刷直流電機(jī)具有在結(jié)構(gòu)上 簡單可靠，用作發(fā)電時(shí)，效率高，消耗的電能少等諸多優(yōu)點(diǎn)。
目前永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)非常適用于普通汽車和混合動(dòng)力車系統(tǒng)上。電 機(jī)的起動(dòng)/發(fā)電功能最初就是應(yīng)汽車、飛機(jī)等電源系統(tǒng)的發(fā)展要求而設(shè)計(jì)的，汽車、飛機(jī)等 系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作之前需要啟動(dòng)機(jī)來啟動(dòng)。一般使用電機(jī)來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟 動(dòng)后再利用電機(jī)可以四象限運(yùn)行的特點(diǎn)，把電機(jī)作為發(fā)電機(jī)讓機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能供給車載 用電設(shè)備使用，同時(shí)給蓄電池充電。但是，由于汽車工況復(fù)雜，永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)用 作發(fā)電機(jī)時(shí)，需要通過合適的控制策略來使系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速條件下獲得理想的輸出。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種永磁無刷直流電機(jī)充當(dāng)起動(dòng)電機(jī)和發(fā)電發(fā)電機(jī)時(shí)的控 制方法和控制系統(tǒng)。
首先，本發(fā)明提供一種永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)，其技術(shù)方案是 一種永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)，永磁無刷直流電機(jī)在外力帶動(dòng)下發(fā)電供給 負(fù)載，包括三相整流電橋、輸出電壓檢測電路、輸出電流檢測電路、DSP控制器和霍爾傳感 器；
所述的三相整流電橋設(shè)置在永磁無刷直流電機(jī)三相輸出端，所述的三相整流電橋 的輸出端接負(fù)載；
所述的輸出電壓檢測電路和輸出電流檢測電路設(shè)置在所述的三相整流電橋的輸 出端，所述的輸出電壓檢測電路和輸出電流檢測電路的所產(chǎn)生的輸出電流和電壓信號分別 送入所述的DSP控制器中；
所述的霍爾傳感器設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)上，所產(chǎn)生的位置信號送入所 述的DSP控制器中；
所述的DSP控制器利用位置信號、輸出電流和電壓信號產(chǎn)生控制所述的三相整流 電橋的PWM信號接三相整流電橋。
進(jìn)一步的，上述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)中所述的三相整流 電橋包括開關(guān)管V1、開關(guān)管V2、開關(guān)管V3、開關(guān)管V4、開關(guān)管V5和開關(guān)管V6 ；
所述的開關(guān)管Vl設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)a相輸出與三相整流電橋的輸 出陽極之間，所述的開關(guān)管V4設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)a相輸出與三相整流電橋的 輸出陰極之間；
所述的開關(guān)管V3設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)b相輸出與三相整流電橋的輸 出陽極之間，所述的開關(guān)管V6設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)b相輸出與三相整流電橋的 輸出陰極之間；
所述的開關(guān)管V5設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)c相輸出與三相整流電橋的輸 出陽極之間，所述的開關(guān)管V2設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)c相輸出與三相整流電橋的 輸出陰極之間；
在三相整流電橋的輸出陰極和陽極之間設(shè)置有濾波電容Co。
進(jìn)一步的，上述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)中所述的DSP控制器 包括基本I/o模塊、第一比較器、第一 PI調(diào)節(jié)器、第二比較器、第二 PI調(diào)節(jié)器和PWM生成模 塊；
所述的基本I/O模塊輸入?yún)⒖茧妷?Uief)；
所述的第一比較器的輸入端分別接入?yún)⒖茧妷?UMf)和所述的輸出電壓檢測電路 檢測到的輸出電壓(ud。)，所述的第一比較器的輸出端接所述的第一 PI調(diào)節(jié)器，所述的第一 PI調(diào)節(jié)器的輸出生成參考電流(Iref)；
所述的第二比較器的輸入端分別接入?yún)⒖茧娏?IMf)和所述的輸出電流檢測電路 檢測到的輸出電流(Id。)，所述的第二比較器輸出端接所述的第二 PI調(diào)節(jié)器，所述的第二 PI 調(diào)節(jié)器產(chǎn)生占空比信號輸入到所述的PWM生成模塊；
所述的PWM生成模塊據(jù)所述的霍爾傳感器所產(chǎn)生的位置信號生成PWM信號，分別 接通所述的三相整流電橋的六個(gè)開關(guān)管的柵極。
進(jìn)一步的，上述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)中所述的控制器控 制所述的三相整流電橋的六個(gè)開關(guān)管的過程如下
當(dāng)永磁無刷直流電機(jī)輸出的三相交流中
A相正最大，B相負(fù)最大時(shí)，讓開關(guān)管V3和V4同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
A相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V4和V5同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
B相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V5和V6同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
B相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V6和Vl同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
C相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管Vl和V2同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
C相正最大，B相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V2和V3同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷。
進(jìn)一步的，上述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)中所述的負(fù)載為蓄 電池的充電電路。
其次，本申請還提供一種根據(jù)上述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)的 控制方法，由DSP控制器進(jìn)行控制，包括以下步驟；
步驟1、獲得參考電壓(Uref)和輸出電壓(Ud。)的步驟；
步驟2、將參考電壓(Uref)和輸出電壓(Ud。)比較的步驟；
步驟3、將參考電壓(Uref)和輸出電壓(Ud。)比較的結(jié)果進(jìn)行第一次PI調(diào)節(jié)控制生 成參考電流(Im)的步驟；
步驟4、將參考電流(Iref)與輸出電流(Id。)進(jìn)行比較步驟；
步驟5、將參考電流(Iref)與輸出電流(Id。)進(jìn)行比較結(jié)果進(jìn)行第二次PI調(diào)節(jié)控制 生成占空比的步驟；
步驟6、利用占空比形成PWM信號的步驟；
步驟7、根據(jù)電機(jī)位置信號情況將PWM信號輸出到控制三相整流電橋的開關(guān)管的 步驟。
進(jìn)一步的，上述的控制方法中所述的步驟7中，控制三相整流電橋的開關(guān)管包括 如下方式
在永磁無刷直流電機(jī)輸出的三相交流中
A相正最大，B相負(fù)最大時(shí)，讓開關(guān)管V3和V4同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
A相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V4和V5同時(shí)做PWM控制,其他開關(guān)管關(guān)斷；
B相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V5和V6同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
B相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V6和Vl同時(shí)做PWM控制,其他開關(guān)管關(guān)斷；
C相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管Vl和V2同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
C相正最大，B相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V2和V3同時(shí)做PWM控制,其他開關(guān)管關(guān)斷。
本發(fā)明可以直接利用原有的硬件條件，無需對硬件電路進(jìn)行改動(dòng)，不需要額外投 入，可以實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行；采用兩兩導(dǎo)通方式，不需要額外增加死區(qū)時(shí)間，用以控制永磁直流 無刷電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生電壓脈動(dòng)小，只需很小的濾波就可以得到很穩(wěn)定的電壓輸出；實(shí)現(xiàn)簡單 可靠。


圖1本發(fā)明永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2本發(fā)明永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)發(fā)電主電路圖。
圖3本發(fā)明永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)雙閉環(huán)控制原理圖。
圖4本發(fā)明永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)功率開關(guān)管控制信號。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :如圖1所示，本發(fā)明提供了一種混合動(dòng)力汽車中，作為起動(dòng)電機(jī)和發(fā)電 機(jī)的永磁無刷直流電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)，永磁無刷直流電機(jī)在外力帶動(dòng)下發(fā)電供給負(fù)載， 包括三相整流電橋、輸出電壓檢測電路、輸出電流檢測電路、DSP控制器和霍爾傳感器；如 圖1所示，
三相整流電橋設(shè)置在永磁無刷直流電機(jī)三相輸出端，所述的三相整流電橋的輸出 端接負(fù)載；本實(shí)施例中三相整流電橋如圖2所示，包括六個(gè)開關(guān)管V1、V2、V3、V4、V5和W。
其中V1設(shè)置在永磁無刷直流電機(jī)a相輸出與三相整流電橋的輸出陽極之間，V4 設(shè)置在永磁無刷直流電機(jī)a相輸出與三相整流電橋的輸出陰極之間；
V3設(shè)置在永磁無刷直流電機(jī)b相輸出與三相整流電橋的輸出陽極之間,V6設(shè)置在 永磁無刷直流電機(jī)b相輸出與三相整流電橋的輸出陰極之間；
V5設(shè)置在永磁無刷直流電機(jī)c相輸出與三相整流電橋的輸出陽極之間,V2設(shè)置在 永磁無刷直流電機(jī)c相輸出與三相整流電橋的輸出陰極之間；
另外，在三相整流電橋的輸出陰極和陽極之間設(shè)置有濾波電容Co。
本實(shí)施例的輸出電壓檢測電路和輸出電流檢測電路設(shè)置在三相整流電橋的輸出 端，測量電機(jī)的輸出電流ud。和輸出電壓Id。。并將輸出電流Ud。和輸出電壓Id。輸入到DSP 控制器中。
霍爾傳感器設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)上，所產(chǎn)生的位置信號送入所述的 DSP控制器中；一般是三個(gè)霍爾傳感器，分別產(chǎn)生三相的角度位置。DSP控制器利用位置信 號、輸出電流和電壓信號產(chǎn)生控制所述的三相整流電橋的PWM信號接三相整流電橋。
本實(shí)施例中，DSP控制器包括基本I/O模塊、第一比較器、第一 PI調(diào)節(jié)器、第二比 較器、第二 PI調(diào)節(jié)器和PWM生成模塊；
基本I/O模塊輸入?yún)⒖茧妷篣ref ；
第一比較器的輸入端分別接入?yún)⒖茧妷篣Mf和輸出電壓檢測電路檢測到的輸出電 壓Ud。，第一比較器的輸出端接第一 PI調(diào)節(jié)器，第一 PI調(diào)節(jié)器的輸出生成參考電流IMf ；
第二比較器的輸入端分別接入?yún)⒖茧娏鱅Mf和輸出電流檢測電路檢測到的輸出電 流Id。，第二比較器輸出端接第二 PI調(diào)節(jié)器，第二 PI調(diào)節(jié)器產(chǎn)生占空比信號輸入到PWM生 成模塊；
PWM生成模塊根據(jù)霍爾傳感器所產(chǎn)生的位置信號生成PWM信號，分別接通按下面 的順序三相整流電橋的六個(gè)開關(guān)管的柵極
當(dāng)永磁無刷直流電機(jī)輸出的三相交流中
A相正最大，B相負(fù)最大時(shí)，讓開關(guān)管V3和V4同時(shí)做PWM控制,其他開關(guān)管關(guān)斷；
A相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V4和V5同時(shí)做PWM控制,其他開關(guān)管關(guān)斷；
B相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V5和V6同時(shí)做PWM控制,其他開關(guān)管關(guān)斷；
B相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V6和Vl同時(shí)做PWM控制,其他開關(guān)管關(guān)斷；
C相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管Vl和V2同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
C相正最大，B相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V2和V3同時(shí)做PWM控制,其他開關(guān)管關(guān)斷。
另外，本實(shí)施例的負(fù)載一般是指蓄電池的充電電路，也可以是車上的其它電器。
在混合動(dòng)力汽車中，永磁無刷直流電機(jī)是在混合動(dòng)力控制中心HCU的控制下，DSP 控制器完成對發(fā)電控制的，控制過程如圖3和圖4所示
包括以下步驟；
步驟1、獲得參考電壓(Uref)和輸出電壓(Ud。)的步驟；
步驟2、將參考電壓(Uref)和輸出電壓(Ud。)比較的步驟；
步驟3、將參考電壓(Uref)和輸出電壓(Ud。)比較的結(jié)果進(jìn)行第一次PI調(diào)節(jié)控制生 成參考電流(Im)的步驟；
步驟4、將參考電流(Iref)與輸出電流(Id。)進(jìn)行比較步驟；
步驟5、將參考電流(Iref)與輸出電流(Id。)進(jìn)行比較結(jié)果進(jìn)行第二次PI調(diào)節(jié)控制 生成占空比的步驟；
步驟6、利用占空比形成PWM信號的步驟；
步驟7、根據(jù)電機(jī)位置信號情況將PWM信號輸出到控制三相整流電橋的開關(guān)管的 步驟。
其中步驟7中，控制三相整流電橋的開關(guān)管包括如下方式
在永磁無刷直流電機(jī)輸出的三相交流中
A相正最大，B相負(fù)最大時(shí)，讓開關(guān)管V3和V4同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
A相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V4和V5同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
B相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V5和V6同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
B相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V6和Vl同時(shí)做PWM控制,其他開關(guān)管關(guān)斷；
C相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管Vl和V2同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；
C相正最大，B相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V2和V3同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷。
本實(shí)施例的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，由圖可以看 出系統(tǒng)由永磁無刷直流電機(jī)、三相整流橋、輸出電流檢測、輸出電壓檢測、DSP控制器及負(fù)載 等幾部分組成。永磁無刷直流電機(jī)在原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下內(nèi)部感應(yīng)出三相交流電動(dòng)勢Uab。，三相 交流電動(dòng)勢Uab。經(jīng)過三相整流橋整流成直流供給負(fù)載。負(fù)載可以是蓄電池的充電電路或者 其它汽車電器，輸出電壓檢測和輸出電流檢測電路檢測出輸出的電壓與電流送給DSP控制 器，同時(shí)檢測永磁無刷直流電機(jī)的霍爾位置信號Hab。送入DSP控制器，DSP控制器根據(jù)輸出 電壓Ud。、輸出電流Id。及霍爾位置信號Hab。產(chǎn)生相應(yīng)的6路PWM控制信號，控制三相整流橋 整出所需的直流供給負(fù)載。
圖1中三相整流橋是由六個(gè)開關(guān)管構(gòu)成的三相橋式電路，這種三相橋式電路既可 以用作逆變電路，也可以用作整流電路。如圖2所示為有三相橋式電路組成的永磁無刷直 流起/發(fā)電機(jī)發(fā)電主電路圖。
圖3所示為永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)控制原理圖，這是一個(gè)雙閉環(huán)控制， 內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，外環(huán)為電壓環(huán)。系統(tǒng)采樣輸出電壓ud。，然后與給定參考電壓Uref比較得到一 個(gè)差值，經(jīng)過第一個(gè)PI調(diào)節(jié)器得出參考電流Iref;系統(tǒng)再檢測出輸出電流Id。，與調(diào)節(jié)出的參 考電流Iref比較，經(jīng)過第二個(gè)PI調(diào)節(jié)器生產(chǎn)一個(gè)占空比送到PWM生成模塊，PWM生成模塊根 據(jù)這個(gè)占空比和永磁無刷直流電機(jī)的位置信號Hab。生成六路PWM控制信號，驅(qū)動(dòng)三相整流 橋的六個(gè)開關(guān)管工作。
六路PWM驅(qū)動(dòng)控制信號如圖4所示。工作方式當(dāng)電機(jī)輸出的三相交流A相正最 大，B相負(fù)最大時(shí)，讓開關(guān)管V3和V4同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；而A相正最大，C相 負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V4和V5同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；其他情況以此類推，可以得 出開關(guān)管的導(dǎo)通順序?yàn)閂1V2-V2V3-V3V4-V4V5-V5V6-V6V1。在此種工作方式下，同時(shí)只有兩 個(gè)開關(guān)管做PWM控制，可以根據(jù)輸出的電流電壓來調(diào)節(jié)這個(gè)PWM控制信號的占空比，用以得 到理想的輸出。
本實(shí)施例在永磁無刷直流電機(jī)控制的基礎(chǔ)上提出了 一種新型控制策略，用以解決 永磁無刷直流電機(jī)發(fā)電運(yùn)行時(shí)的控制需求。
永磁無刷直流電機(jī)發(fā)電控制系統(tǒng)的控制方式是采用電壓電流雙閉環(huán)控制方式，控 制三相整流橋兩兩導(dǎo)通，同時(shí)做PWM控制。采用本發(fā)明的控制方法對永磁無刷直流電機(jī)發(fā) 電進(jìn)行控制，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)
(I)該控制方式可以直接利用原有的硬件條件，無需對硬件電路進(jìn)行改動(dòng)，不需要 額外投入，可以實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行。
(2)該控制方式采用兩兩導(dǎo)通方式，這種控制方式不需要額外增加死區(qū)時(shí)間，用以 控制永磁直流無刷電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生電壓脈動(dòng)小，只需很小的濾波就可以得到很穩(wěn)定的電壓輸出。
(3)該控制方式與 電動(dòng)運(yùn)行控制方式類似，實(shí)現(xiàn)簡單可靠。
權(quán)利要求
1.一種永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)，永磁無刷直流電機(jī)在外力帶動(dòng)下發(fā)電供給負(fù)載，其特征在于包括三相整流電橋、輸出電壓檢測電路、輸出電流檢測電路、DSP 控制器和霍爾傳感器；所述的三相整流電橋設(shè)置在永磁無刷直流電機(jī)三相輸出端，所述的三相整流電橋的輸出端接負(fù)載；所述的輸出電壓檢測電路和輸出電流檢測電路設(shè)置在所述的三相整流電橋的輸出端， 所述的輸出電壓檢測電路和輸出電流檢測電路的所產(chǎn)生的輸出電流和電壓信號分別送入所述的DSP控制器中；所述的霍爾傳感器設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)上，所產(chǎn)生的位置信號送入所述的 DSP控制器中；所述的DSP控制器利用位置信號、輸出電流和電壓信號產(chǎn)生控制所述的三相整流電橋的PWM信號接三相整流電橋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于所述的三相整流電橋包括開關(guān)管V1、開關(guān)管V2、開關(guān)管V3、開關(guān)管V4、開關(guān)管V5和開關(guān)管V6 ；所述的開關(guān)管Vl設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)a相輸出與三相整流電橋的輸出陽極之間，所述的開關(guān)管V4設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)a相輸出與三相整流電橋的輸出陰極之間；所述的開關(guān)管V3設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)b相輸出與三相整流電橋的輸出陽極之間，所述的開關(guān)管V6設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)b相輸出與三相整流電橋的輸出陰極之間；所述的開關(guān)管V5設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)c相輸出與三相整流電橋的輸出陽極之間，所述的開關(guān)管V2設(shè)置在所述的永磁無刷直流電機(jī)c相輸出與三相整流電橋的輸出陰極之間；在三相整流電橋的輸出陰極和陽極之間設(shè)置有濾波電容Co。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于所述的DSP控制器包括基本I/O模塊、第一比較器、第一 PI調(diào)節(jié)器、第二比較器、第二 PI調(diào)節(jié)器和PWM生成模塊；所述的基本I/O模塊輸入?yún)⒖茧妷?Uref)；所述的第一比較器的輸入端分別接入?yún)⒖茧妷?Uref)和所述的輸出電壓檢測電路檢測到的輸出電壓(Ud。)，所述的第一比較器的輸出端接所述的第一PI調(diào)節(jié)器，所述的第一PI調(diào)節(jié)器的輸出生成參考電流(Im);所述的第二比較器的輸入端分別接入?yún)⒖茧娏?Iref)和所述的輸出電流檢測電路檢測到的輸出電流(Id。)，所述的第二比較器輸出端接所述的第二PI調(diào)節(jié)器，所述的第二PI調(diào)節(jié)器產(chǎn)生占空比信號輸入到所述的PWM生成模塊；所述的PWM生成模塊根據(jù)所述的霍爾傳感器所產(chǎn)生的位置信號生成PWM信號，分別接通所述的三相整流電橋的六個(gè)開關(guān)管的柵極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控制器控制所述的三相整流電橋的六個(gè)開關(guān)管的過程如下當(dāng)永磁無刷直流電機(jī)輸出的三相交流中A相正最大，B相負(fù)最大時(shí)，讓開關(guān)管V3和V4同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；A相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V4和V5同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷 B相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V5和V6同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷 B相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V6和Vl同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷 C相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管Vl和V2同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷 C相正最大，B相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V2和V3同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于所述的負(fù)載為蓄電池的充電電路。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)的控制方法， 由DSP控制器進(jìn)行控制，其特征在于，包括以下步驟；步驟1、獲得參考電壓(U和輸出電壓(Ud。)的步驟；步驟2、將參考電壓(UMf)和輸出電壓(Ud。)比較的步驟；步驟3、將參考電壓(UMf)和輸出電壓(Ud。)比較的結(jié)果進(jìn)行第一次PI調(diào)節(jié)控制生成參考電流(Im)的步驟；步驟4、將參考電流(IMf)與輸出電流(Id。)進(jìn)行比較步驟；步驟5、將參考電流(IMf)與輸出電流(Id。)進(jìn)行比較結(jié)果進(jìn)行第二次PI調(diào)節(jié)控制生成占空比的步驟；步驟6、利用占空比形成PWM信號的步驟；步驟7、根據(jù)電機(jī)位置信號情況將PWM信號輸出到控制三相整流電橋的開關(guān)管的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于所述的步驟7中，控制三相整流電橋的開關(guān)管包括如下方式在永磁無刷直流電機(jī)輸出的三相交流中A相正最大，B相負(fù)最大時(shí)，讓開關(guān)管V3和V4同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷；A相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V4和V5同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷 B相正最大，C相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V5和V6同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷 B相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V6和Vl同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷 C相正最大，A相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管Vl和V2同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷 C相正最大，B相負(fù)最大時(shí)讓開關(guān)管V2和V3同時(shí)做PWM控制，其他開關(guān)管關(guān)斷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種永磁無刷直流起/發(fā)電機(jī)的發(fā)電控制系統(tǒng)和控制方法，其中控制系統(tǒng)控制永磁無刷直流電機(jī)在外力帶動(dòng)下發(fā)電供給負(fù)載，包括三相整流電橋、輸出電壓檢測電路、輸出電流檢測電路、DSP控制器和霍爾傳感器?？刂品椒ㄌ峁┝艘环N上面DSP控制器的控制過程。本發(fā)明可以直接利用原有的硬件條件，無需對硬件電路進(jìn)行改動(dòng)，不需要額外投入，可以實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行；采用兩兩導(dǎo)通方式，不需要額外增加死區(qū)時(shí)間，用以控制永磁直流無刷電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生電壓脈動(dòng)小，只需很小的濾波就可以得到很穩(wěn)定的電壓輸出；實(shí)現(xiàn)簡單可靠。
文檔編號H02P9/48GK103066906SQ20121053574
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者蔡交明, 羅曉, 王瑛, 陳立沖, 王金磊, 黃彬 申請人:奇瑞汽車股份有限公司