一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机以及控制方法技术

技术编号:29050147 阅读:33 留言:0更新日期:2021-06-26 06:12
本发明专利技术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。器系统效率。器系统效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机以及控制方法


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]本专利技术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。
[0004]为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是: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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机的控制方法,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,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。
[0009]由于上述技术方案的运用,本专利技术与现有技术相比具有下列优点:
[0010]本专利技术方案的一种具有辅助启动机的增程器无刷发电机,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。
[0011]以下将结合附图和实施例,对本专利技术进行较为详细的说明。
附图说明
[0012]附图1为高频开关电源励磁电路。
[0013]附图2为高频励磁旋转变压器。
[0014]附图3为图2的a

a剖视图。
[0015]附图4为发电机转子设置磁极的结构图。
[0016]附图5为第二种发电机转子设置磁极的结构图。
[0017]附图6为控制器结构框图。
[0018]图中:1.发电机转子磁极、2.磁瓦、3.罐型磁芯、4.内镶磁钢、5.电机轴,6饶有初级线圈、7.次级线圈。
具体实施方式
[0019]申请文本中术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0020]在本专利技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0021]实施例1,如图1

3所示,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、高频本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一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。2.根据权利要求1所述的具有辅助启动机的增程器无刷发电机,其特征在于:所述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。3.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨振军张炳力欧阳凤鸣潘三博胡菲菲闫志强何世军杨永林
申请(专利权)人:芜湖宏宇汽车电子有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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