整流器的控制方法及其系统技术方案

本发明专利技术有关一种整流器的控制方法及其系统，包括：取得发电机的频率信息及切换信息；依据该频率信息及该切换信息取得预测切换区间，并取得反馈信号，反馈信号根据整流器的至少一开关元件的两端所取得；以及在预测切换区间中根据反馈信号切换该整流器的开关信号。

Control method and system of rectifier

The invention relates to a control method and system of a rectifier, which includes: obtaining frequency information and switching information of the generator; obtaining predictive switching interval based on the frequency information and switching information, and obtaining feedback signal according to both ends of at least one switching element of the rectifier; and predictive switching. Switching signals of the rectifier are switched on the basis of feedback signals in the interval.

【技术实现步骤摘要】
整流器的控制方法及其系统
本专利技术涉及一种整流器的控制方法及其系统，尤其涉及一种车用发电机的三相整流器的控制方法及其系统。
技术介绍
汽车的发电系统可由电瓶、发电机以及电压调整装置所组成。电瓶可提供发动引擎电力，而引擎发动后运转所需电力，则可由发电机供给，且发电机可对电瓶进行充电。由于发电机所产生的电力为交流电，电瓶所存储的电力为直流电，为将交流电转换成直流电，发电机上可能装设整流二极管。而电压调整装置的功能之一则在于阻绝规格外的电流并感测发电机的运转指令。为增加燃油效率，可能采用同步整流的方式，即以金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET)取代二极管，并配合两端电压比较检测法，来对MOSFET元件作开关。然而在车用环境中通常具有高噪声，使得MOSFET元件易受到噪声影响而有误开或误关的情形，进而产生逆电流或大电流，且有功率损失。为解决此一情况，可能会再加入滤波器或迟滞比较器，以避免噪声干扰。然而，强大的滤波器或迟滞比较器可能会带来更大的功率损失。因此，如何提供一种整流器的控制方法及其系统，为目前亟待解决的课题之一。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供一种整流器的控制方法及其系统，可减缩功率损失。本专利技术的整流器的控制方法，包括：取得发电机的频率信息及切换信息；依据该频率信息及该切换信息取得预测切换区间，并取得反馈信号，反馈信号根据整流器的至少一开关元件的两端所取得；以及在该预测切换区间中根据反馈信号切换该整流器的开关信号。本专利技术的另一实施例提供一种整流器的控制系统，包括：发电机；整流单元，包括多个开关元件；以及控制单元，包括：频率存取模块，用以取得该发电机的频率信息及切换信息；切换区间产生模块，用以依据该频率信息及该切换信息取得预测切换区间；及切换控制模块，用以取得反馈信号，并用以在该预测切换区间中，根据该反馈信号切换控制该多个开关元件的至少一个的开关信号，其中，该反馈信号根据该多个开关元件的该至少一个的两端所取得。附图说明图1为本专利技术的整流器的控制方法的一实施例的流程图；图2为本专利技术的整流器的控制方法的另一实施例的流程图；图3为本专利技术的整流器的控制方法的再一实施例的流程图；图4为本专利技术的整流器的控制系统的功能方块图；图5为本专利技术的整流器的控制系统的一实施例的电路示意图；图6为本专利技术的整流器的控制系统的另一实施例的电路示意图；以及图7A至图7D为本专利技术的各种波形示意图。符号说明S11-S13、S21-S25、S31-S37：步骤10：整流器的控制系统11、21：发电机12、22：整流单元121：内接二极管13、23：控制单元131：频率存取模块132：切换区间产生模块133：切换控制模块134：偏移计算模块135：校正模块14、24：电池151-156、161-163、251-256、261-263：比较器17：电压波形18、18’：反馈电压波形181：波形变动19：频率信息波形191：切换区间192：非切换区间193：切换时间点193’：下一切换时间点194：预测切换区间194’：下一预测切换区间195、195’：中间点196：切换开关信号的时间点196’：下一切换开关信号的时间点20：开关信号波形271-273：电流传感器M1-M6：开关元件T：周期d：偏移量。具体实施方式以下藉由特定的具体实施例加以说明本专利技术的实施方式，而本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点和功效，也可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。请参阅图1，为本专利技术一实施例的整流器的控制方法。首先，在步骤S11中，取得发电机的一频率信息与一切换信息，频率信息例如可从发电机的转速经计算后取得(例如依据发电机转速计算出三相电压的频率)，也可从发电机产生的三相交流电中取得，抑或在整流器的开关元件处于关(off)状态时，从该开关元件的VDS跨压(开关元件的漏极(Drain)和源极(Source)两端电压)取得或利用电流传感器取得，但本专利技术并不以此为限。在一实施例中，可以根据频率信息获得切换信息(例如，根据频率获得切换时间)。在另一实施例中，频率信息与切换信息可以分别取得(例如单独由电压或电流信息取得切换信息，而频率信息可以从转速、电压或电流的任一信息中取得)，也可以一同取得，本专利技术并不以此为限。在本实施例中，切换信息可以包括一切换区间和/或一切换时间点，而切换区间可以是一时间范围，也可以是一时间点，接着进至步骤S12。在步骤S12中，依据频率信息及切换信息取得预测切换区间，并取得反馈信号，反馈信号根据整流器的至少一开关元件的两端所取得，在一实施例中，反馈信号可以为反馈电压，反馈电压为比较整流器的开关元件的两端电压所得者，反馈信号也可以为反馈电流，反馈电流为判断整流器的开关元件的两端电流方向所得者。在一实施例中，预测切换区间可以是一预测的时间范围，也可以是一预测的时间点。在此须说明的是，本专利技术并不限制取得预测切换区间及取得反馈电压的先后顺序，可先取得预测切换区间，再取得反馈电压；也可先取得反馈电压，再取得预测切换区间。在达到取得预测切换区间及取得反馈电压此二条件后，会进行下一步骤，此部分
技术实现思路
将在下文详述。接着进至步骤S13。在步骤S13中，在预测切换区间中根据反馈电压，切换整流器的开关信号。请同时参阅图1、图5、图7A及图7B，以在下文更详细说明本专利技术的一实施例。如图5所示，本专利技术一实施例的发电机11例如为三相交流发电机，可输出如图7A所示的电压波形17，但本专利技术的发电机11并不以此为限。以下以其中一相电压波形17(如VAN)以及整流单元12(例如整流器)中的开关元件M1来进行说明，其他电压波形和/或开关元件为相同或相似
技术实现思路
，在此不再赘述。在本专利技术的一实施例中，开关元件M1例如是金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET)。在图7A至图7D中，开关元件M1以N型金属氧化物半导体场效应晶体管(N-MOSFET)为例，但并不以此为限。发电机11在刚启动时可提供电压VA至整流单元12的开关元件M1，电压VAN(在本实施例中，VAN为VA至N的电压差)的波形可例如为电压波形17，并经由被动式整流对电池14充电，在本实施例中，被动式整流例如为在开关元件M1关闭时，利用开关元件M1中的内接二极管121(bodydiode)对电池14充电，电池14例如是电瓶；并藉由比较器151(例如为1位(bit)比较器)比较开关元件M1的VDS(即开关元件M1的漏极和源极两端电压)跨压得到电压VAH，电压VAH的波形例如为电压波形18。控制单元13在取得电压VAH之后，可经由过零检测(zerocrossdetection)的方式，以取得电压VAH的频率信息(例如图7A至图7D的Fin)，且频率信息可呈现如图7A至图7D的频率信息波形19。在一实施例中，频率信息可包含一频率，该频率可以：(1)从发电机11的转速计算出发电机11的三相电压(如图5、图6中的VU、VV、VW)的频率；(2)依据发电机11产生的三相交流电中取得；(3)在整流单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整流器的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：取得发电机的频率信息及切换信息；依据该频率信息及该切换信息取得预测切换区间，并取得反馈信号，该反馈信号根据该整流器的至少一开关元件的两端所取得；以及在该预测切换区间中根据该反馈信号切换该整流器的开关信号。

【技术特征摘要】
1.一种整流器的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：取得发电机的频率信息及切换信息；依据该频率信息及该切换信息取得预测切换区间，并取得反馈信号，该反馈信号根据该整流器的至少一开关元件的两端所取得；以及在该预测切换区间中根据该反馈信号切换该整流器的开关信号。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该频率信息将该发电机的电压或电流以过零检测的方式所得，且该切换信息包含切换时间点。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，该切换信息还包含切换区间，该切换区间形成于以该切换时间点为中心且在该频率信息的半个周期的第一特定百分比的范围内。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，与该切换时间点相隔该频率信息的半个周期者为下一切换时间点。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，该预测切换区间形成于以该下一切换时间点为中心且在该频率信息的半个周期的第二特定百分比的范围内。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，该第一特定百分比的范围与该第二特定百分比的范围为相同或不同。7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，切换该整流器的该开关信号为在该预测切换区间中比较该整流器的该至少一开关元件的两端电压或判断该整流器的该至少一开关元件的两端电流方向信息，以切换该开关信号。8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在该预测切换区间中切换该整流器的该开关信号后，该控制方法还包括进一步判断切换开关信号的时间点是否位于该预测切换区间的中间点，若否，则计算该切换开关信号的时间点距离该预测切换区间的中间点的偏移量。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，是根据该切换开关信号的时间点距离该预测切换区间的中间点的该偏移量，校正下一切换开关信号的时间点，使该下一切换开关信号的时间点位于下一预测切换区间的中间点。10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在该预测切换区间中切换该整流器的该开关信号后，该控制方法还包括进一步检测在该预测切换区间内是否有逆电流产生，若是，则再次切换该整流器的该开关信号。11.一种整流器的控制系统，其特征在于，该系统包括：发电机；整流单元，包括多个开关元件；以及控制单元，包括：频率存取模块，用以取得该发电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶柏廷，张元泰，庄凯翔，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71