一种起发一体机的反向励磁方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于起发一体机的反向励磁方法，该方法采用向起发一体机施加反向励磁电流，使其母线的输出电压不高于与其连接的电池电压。实现反向励磁的方法是向起发一体机的励磁线圈内输入反向电流，该反向励磁电流产生的磁场与起发一体机的永磁体磁场相互抵消，起发一体机不产生电功率，使得母线的输出电压不高于与其连接的电池电压，本发明专利技术设计思路简单，操作方便，可靠性强。

【技术实现步骤摘要】
一种起发一体机的反向励磁方法
本专利技术属于起发一体机
，具体是一种起发一体机的反向励磁方法。
技术介绍
传统汽车发动机旁边，存在一个起动机和一个发电机，其所占空间较大。现有一种起发一体机，集成了起动机和发电机的功能，缩小了空间占用量，提高了安装便捷性。所述起发一体机需要配套的电机控制系统，目前国外已有量产的控制系统，国内有部分车型采用该系统，但均是由国外供应商提供，该控制系统在国内尚处于研发阶段。对于集成了发电、起动、助力等功能的起发一体电机及其控制系统，一般来说，至少有三种工作模式：发电模式、起动模式和中性模式。其中，发电模式对应发电机的功能；起动模式对应起动机的功能；中性模式不实现功能，可以理解为电机在空转，不对外输出电流、扭矩等，是一个中性状态，等待汽车的中控发来起动或发电的指令而切换到相应的工作模式。目前此类起发一体机一般采用混合励磁的永磁同步电机，电机在高转速空转条件下，如果不进行处理，由于永磁体本身的剩磁，即使是在中性模式下，依然会对外输出电压、电流、扭矩，使其不是真正的中性模式，影响整个车载控制系统。而实际的应用中的需求是中性模式没有电流输出，该问题目前没有相关技术公开或启示。经专利技术人对于该问题的研究发现，传统控制方式中，中性模式是不通励磁电流的，然此时由于永磁体本身的剩磁以及转子的空转，造成转子母线中产生电压，而母线又与车载电池连接，若母线形成的电压超过车载电池电压，则会向外输出电流，即显示对外输出高电压或扭矩等情况。鉴于上述中性模式下电机对外输出电流的情况，要阻止电流的产生，可从两方面入手：一是消除永磁体产生的磁场，二是降低转子转速。由于起发一体电机转子与发动机相连，后者可行性较低。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供了一种起发一体机的反向励磁方法，以克服现有技术的不足。本专利技术通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：一种起发一体机的反向励磁方法，该方法采用向起发一体机施加反向励磁，使其母线的输出电压不高于与其连接的电池电压。优选的，实现反向励磁的方法是向起发一体机的励磁线圈内输入反向电流，该反向励磁电流产生的磁场与起发一体机的永磁体磁场相互抵消，起发一体机不产生电功率，使得母线的输出电压不高于与其连接的电池电压。优选的，控制反向励磁电流大小的方法可根据电机转速确定，具体有以下两种方法：一是在不施加反向励磁电流前，先将电机转速划分多个区间，首先测定每个区间内最高转速下需要多大的反向励磁电流能使得输出的母线电压不大于电池电压，则每个区间对应一个反向励磁电流数值，从而实现根据不同转速给定不同的反向励磁电流；二是在不施加反向电流前，测定电机在额定最高转速下需要多大的反向励磁电流使得输出的母线电压不超过与其连接的电池电压，然后以该值作为一个固定的反向励磁电流值。优选的，控制反向励磁电流大小的方法可通过母线上的电流检测来确定，具体有以下两种方法：一是通过母线电流检测来做到闭环控制；即实时检测母线上的电流，实时计算需要的反向励磁电流值，消除电功率。二是通过母线上的电流方向来控制，规定母线向外输出电流为正，从电源取电为负，可以通过判断电流的方向，只要检测到正向电流，就进行反向励磁。优选的，控制反向励磁电流大小的方法可通过检测起发一体机的B+输出端的电压来进行控制。优选的，当B+输出端的电压不能直接测定时，可采用实时检测电池电压并通过PI调节方法实现，具体的：设电池的额定标准电压为V0，电池两端的实时电压为VBAT，设定一个阈值VTH，该电池两端实时电压VBAT与一个固定值（V0-VTH）的差，即VBAT-（V0-VTH）作为PI调节的输入，PI输出的占空比就可调节反向励磁电流的大小，而产生的反向电压为VBAT-（V0-VTH），即可确保母线输出的理论电压V0-VTH低于电池的额定标准电压V0。优选的，控制反向励磁电流大小的方法通过检测单个相电压的最大值来控制，具体方法如下：在单个相电压周期内，找到相电压最大值VPMAX，该VPMAX与电池电压VBAT的差作为PI调节的输入，PI输出的占空比就可以用来调节反向励磁电流的大小。优选的，在单个相电压周期内，寻找相电压最大值VPMAX的方法如下：在单个相电压周期内，记录当前采集点的相电压值VP1，下个采集点的相电压值VP2，若VP2大于VP1，则保留VP2，否则保留VP1，依次类推，则经过一个相电压周期的时间，采集系统可以识别出相电压的最大值VPMAX，该VPMAX与电池电压VBAT的差作为PI调节的输入，PI输出的占空比就可以用来调节反向励磁电流的大小优选的，由于采集频率的关系，不能确保在单个相电压周期内检测到理论的最大相电压VPMAX0，因此设置一个阈值VTH，即VP1、VP2或VPMAX不大于VBAT-VTH即可。优选的，控制反向电流大小的方法通过检测三相电压的最大值来控制，具体有以下两种方法；一是实时采集三相电压，采集到某时刻三相电压的最大值VPMAX，该VPMAX与电池电压VBAT的差作为PI调节的输入，PI输出的占空比可以用来调节反向励磁电流的大小，使得VPMAX不大于VBAT；二是采集三分之一的单相电压周期的间隔，得到三相电压的最大值VPMAX，该VPMAX与电池电压VBAT的差作为PI调节的输入，PI输出的占空比可以用来调节反向励磁电流的大小，使得VPMAX不大于VBAT。优选的，由于相电压是动态的，实际过程中可能某个瞬间形成波动，设置一个阈值VTH且该阈值VTH值不小于波动值，使得VPMAX+VTH不大于VBAT。采用以上方法后，本专利技术相较于现有技术，具备以下优点：本专利技术在不改变起发一体电机结构的情况下，主要通过控制系统的软件算法进行反向励磁，抵消永磁体的磁场，实现真正的中性模式，本专利技术设计思路简单，操作方便，可靠性强。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：附图1为采用电流检测来进行励磁电流控制的电路示意图；附图2为检测电池电压来进行励磁电流控制的电路示意图；附图3为检测相电压的最大值来进行励磁电流控制的电路示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。另外，本专利技术中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种起发一体机的反向励磁方法，其特征在于：该方法采用向起发一体机施加反向励磁，使其母线的输出电压不高于与其连接的电池电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种起发一体机的反向励磁方法，其特征在于：该方法采用向起发一体机施加反向励磁，使其母线的输出电压不高于与其连接的电池电压。


2.根据权利要求1所述的一种起发一体机的反向励磁方法，其特征在于：实现反向励磁的方法是向起发一体机的励磁线圈内输入反向电流，该反向励磁电流产生的磁场与起发一体机的永磁体磁场相互抵消，起发一体机不产生电功率，使得母线的输出电压不高于与其连接的电池电压。


3.根据权利要求2所述一种起发一体机的反向励磁方法，其特征在于：控制反向励磁电流大小的方法可根据电机转速确定，具体有以下两种方法：
一是在不施加反向励磁电流前，先将电机转速划分多个区间，首先测定每个区间内最高转速下需要多大的反向励磁电流能使得输出的母线电压不大于电池电压，则每个区间对应一个反向励磁电流数值，从而实现根据不同转速给定不同的反向励磁电流；
二是在不施加反向电流前，测定电机在额定最高转速下需要多大的反向励磁电流使得输出的母线电压不超过与其连接的电池电压，然后以该值作为一个固定的反向励磁电流值。


4.根据权利要求2所述一种起发一体机的反向励磁方法，其特征在于：控制反向励磁电流大小的方法可通过母线上的电流检测来确定，具体有以下两种方法：
一是通过母线电流检测来做到闭环控制；即实时检测母线上的电流，实时计算需要的反向励磁电流值，消除电功率。
二是通过母线上的电流方向来控制；规定母线向外输出电流为正，从电源取电为负，可以通过判断电流的方向，只要检测到正向电流，就进行反向励磁。


5.根据权利要求2所述一种起发一体机的反向励磁方法，其特征在于：控制反向励磁电流大小的方法可通过检测起发一体机的B+输出端的电压来进行控制。


6.根据权利要求5所述一种起发一体机的反向励磁方法，其特征在于：当B+输出端的电压不能直接测定时，可采用实时检测电池电压并通过PI调节方法实现，具体的：
设电池的额定标准电压为V0，电池两端的实时电压为VBAT，设定一个阈值VTH，该电池两端实时电压VBAT与一个固定值(V0-VTH)的差，即VBAT-(V0-VTH)作为PI调节的输入，PI输出的占空比就可调节反向励磁电流的大小，而产生的反向...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢驰，王为，李铭，曾潇，胡丹，秦波，李泽宏，
申请(专利权)人：贵州恒芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52