用于确定交流发电机功能的方法和设备技术

一种用于生成电能的装置，包括交流发电机(2)，交流发电机(2)具有转子(3)和定子(5)，转子(3)具有用于被从其中馈入的电流磁化的绕组(4)，定子(5)具有至少三个定子绕组(6

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定交流发电机功能的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种用于生成电能的设备，该设备包括交流发电机，该交流发电机具有
[0002]·
转子，该转子被配置为连接到用于旋转的机械能源，并且该转子设置有用于被从其中馈入的电流磁化的绕组，
[0003]·
定子，该定子环绕转子，并且具有至少三个定子绕组，以用于在其中的磁化的转子旋转时在这些绕组中至少生成三相电压，以及
[0004]·
整流器，所述整流器具有被连接到定子绕组的输入，并且该整流器被配置为将所述相电压转换为交流发电机输出的直流电压，
[0005]该设备还包括控制单元，以及根据所附独立方法权利要求的前序部分的方法，该控制单元远离交流发电机定位并且被配置为通过控制流过转子绕组的转子电流来控制交流发电机。
[0006]作为示例，这种设备可以使交流发电机的转子连接到机动车辆的机械能源或在工业应用中的机械能源。下文将主要讨论这两个示例中的第一个，以阐明本专利技术和由此要解决的问题，而不是以任何方式将本专利技术限制于此。
[0007]将所述控制单元(即与包括转子电流控制的交流发电机控制相关的硬件)移出交流发电机而不是将该控制单元包括在交流发电机中的优点是多方面的。因为交流发电机内部没有限制允许温度范围的电子设备，交流发电机的允许温度范围增加。另一个优点是简化了交流发电机设计，并且获得了交流发电机控制和交流发电机输出之间的固有电流隔离，从而增加了系统的稳健性。
[0008]然而，期望能够确定交流发电机的功能，以便检测设备内或与其连接中的故障，并由此保护设备的部件和/或检测必须被更换的任何部件。

技术介绍

[0009]US 2013/0187447描述了一种在引言中定义的类型的设备，该设备能够对包括在其中的交流发电机进行一种类型的诊断，但是这种诊断需要存在多个交流发电机并且其中一个交流发电机被关闭。因此，对于设备中存在单个交流发电机的情况，不能通过使用其中公开的方法来执行用于确定其交流发电机功能的设备的诊断。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种在引言中定义的类型的设备和方法，通过解决上述问题，相对于已知的这种设备进行了改进。
[0011]该目的是根据本专利技术相对于通过提供具有在所附专利权利要求1的特征部分中列出的特征的这种设备而获得的布置的。
[0012]因此，该设备包括被配置为测量连接到整流器的输入的所述相电压中的两相的差随时间的变化的装置，以及被配置为评估该测量的结果以确定交流发电机的功能的评估单
元。这意味着可以有效地执行旨在确定交流发电机的功能的诊断，而无需为此目的而具有多于一个的交流发电机，尽管在本专利技术的范围内，根据本专利技术的设备包括多于一个的交流发电机。已经发现，通过测量所述相电压中的两相的差随时间的变化，获得了稳健的系统，该系统提供可靠的测量结果，用于确定交流发电机的功能，且受不同干扰的影响程度较低。此外，此类测量的结果将构成交流发电机的功能的可靠指示。
[0013]根据本专利技术的实施例，评估单元被配置为将所述评估的结果发送到所述控制单元，所述控制单元被配置为根据所述评估的结果来控制转子电流和交流发电机的电流。这意味着可以根据所述评估的结果通过控制转子电流来控制交流发电机。
[0014]根据本专利技术的另一个实施例，评估单元和控制单元被包括在被配置为控制交流发电机的同一电子设备控制单元中。
[0015]根据本专利技术的另一实施例，评估单元被配置为将测量的两相电压的差随时间的变化与该电压差的参考值随时间的变化进行比较，并且控制单元被配置为控制流过转子绕组的转子电流以保持测量的电压差低于预定值，该预定值高于所述参考电压差。通过这种方式确保了转子电流可以永远不会增加到如此高的程度，以至于交流发电机的部件(例如整流器的二极管)将被破坏。
[0016]根据本专利技术的另一实施例，评估单元被配置为将测量的两相电压的差随时间的变化与实际流过转子绕组的转子电流预期的电压差随时间的变化进行比较，并确定在所述测量电压差与所述预期电压差的偏差至少为预定量时，检测到交流发电机的功能退化。以这种方式可以检测到交流发电机的功能退化(例如连接到交流发电机的输出(诸如电池)的损坏的电缆)，从而能够保护交流发电机的部件，否则这些部件可能会被破坏。
[0017]根据本专利技术的另一实施例，评估单元被配置为将测量的两相电压的差随时间的变化的出现与正弦曲线的出现进行比较，以检测所述整流器的部件的可能缺陷。只要存在，就可以通过这种方法可靠地检测到更换整流器的部件的需要。
[0018]根据本专利技术的另一个实施例，转子被配置为连接到机动车辆的机械能源。该设备特别适用于该应用。
[0019]根据本专利技术的另一个实施例，转子被配置为连接到工业应用中的机械能源，这是根据本专利技术的设备的另一种可能的合适应用。
[0020]本专利技术的目的是关于通过提供具有在所附独立方法权利要求中列出的特征的方法而获得的方法。其优点从对本专利技术的设备及其实施例的以上讨论中显现。
[0021]本专利技术还涉及根据分别针对机动车辆、计算机程序、计算机程序产品、电子设备控制单元和用途的所附权利要求的根据本专利技术的机动车辆、计算机程序、计算机程序产品、电子设备控制单元和布置的用途。
[0022]本专利技术的其他优点和有利特征将从以下描述中显现。
附图说明
[0023]参考附图，以下是作为示例引用的本专利技术实施例的具体描述。
[0024]在附图中：
[0025]图1是示出根据本专利技术实施例的设备的示意图，
[0026]图2和图3是图1所示设备中的交流发电机的两相电压的差和与该设备有关的两种
不同故障的时间的关系曲线图，
[0027]图4是示出由根据本专利技术实施例的方法执行的步骤的流程图，以及
[0028]图5是示出用于实施根据本专利技术的方法的电子设备控制单元的示意图。
具体实施方式
[0029]图1非常示意性地示出了根据本专利技术的实施例的用于生成电能的设备，该设备被布置在机动车辆1内部并且包括具有转子3的交流发电机2，转子3被配置为连接到机械能源(例如车辆发动机的轴19)以用于旋转，并且转子3设置有绕组4，绕组4用于被从其中馈入的电流磁化。交流发电机还具有环绕转子3的定子5，尽管为了简化本专利技术的说明和解释，图1中没有以这种方式示出定子5，并且定子5具有三个定子绕组6
‑
8，以用于当其中的磁化的转子旋转时，在这些绕组中生成三相电压U、V、W。交流发电机还具有整流器9，整流器9具有连接到定子绕组6
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8的输入17，并且整流器9被配置为将相电压U、V、W转换成交流发电机输出10上的直流电压，在此由连接到车辆的一个或更多个电池的两条电缆11、12表示。整流器9可以仅包括整流二极管，无需控制整流器或者将整流器连接到单独的控制单元以主动控制整流动作。
[0030]该设备还包括控制单元13，控制单元13被配置为通过控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生成电能的设备，包括交流发电机(2)，所述交流发电机(2)具有转子(3)，所述转子(3)被配置为连接到用于旋转的机械能源(19)，并且所述转子(3)设置有用于被从其中馈入的电流磁化的绕组(4)，定子(5)，所述定子(5)环绕所述转子，并且具有至少三个定子绕组(6
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8)，以用于在其中的磁化的转子(3)旋转时，在这些绕组中至少生成三相电压(U，V，W)，以及整流器(9)，所述整流器(9)具有被连接到所述定子绕组(6
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8)的输入(17)，并且所述整流器(9)被配置为将所述相电压转换为所述交流发电机(2)的输出(10)上的直流电压，所述设备还包括控制单元(13)，所述控制单元(13)远离所述交流发电机(2)定位，并且所述控制单元(13)被配置为通过控制流过转子绕组(4)的转子电流来控制所述交流发电机；其特征在于，所述设备还包括装置(16)，所述装置(16)被配置为测量连接到所述整流器(9)的输入(17)的所述相电压中的两相(V，W)的差随时间的变化，以及评估单元(18)，所述评估单元(18)被配置为评估所述测量的结果以确定所述交流发电机(2)的功能。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述评估单元(18)被配置为将所述评估的结果发送到所述控制单元(13)，所述控制单元(13)被配置为根据所述评估的结果来控制所述转子电流和所述交流发电机(2)的电流。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述评估单元(18)和所述控制单元(13)被包括在被配置为控制所述交流发电机(2)的同一电子设备控制单元(14)中。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述评估单元(18)被配置为将所测量的两相电压的差(U
VW
)随时间的变化与该电压差的参考值(U
E
)随时间的变化进行比较，并且所述控制单元(13)被配置为控制流过所述转子绕组(4)的转子电流以保持所测量的电压差低于预定值，所述预定值高于所述参考电压差(U
E
)。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述评估单元(18)被配置为将所测量的两相电压的差(U
VW
)随时间的变化与实际流过所述转子绕组(4)的转子电流预期的电压差(U
E
)随时间的变化进行比较，并确定在所述测量电压差(U
VW
)与所述预期电压差(U
E
)的偏差至少为预定量时，检测到所述交流发电机(2)的功能退化。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述评估...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格，
申请(专利权)人：佩特来电器有限公司，
类型：发明
国别省市：