交通工具发电机制造技术

本发明专利技术公开了一种交通工具发电机，包括：电枢绕组，包括多个相绕组；开关部件，形成为电桥电路，所述电桥电路由多对串联连接的上臂和下臂构建以对相绕组中感应的电压进行整流，所述上臂和下臂中的每一个由与二极管并联的开关元件构建；控制部件，用于控制开关元件的接通/断开定时；以及电压过零检测部件，用于执行电压过零检测以检测电枢绕组的相绕组之中线间电压中的至少一个改变极性的时间点作为电压过零点。控制部件被配置成基于电压过零检测部件检测的电压过零点开始开关元件的接通断开控制。

Vehicle generator

The invention discloses a vehicle generator, including the armature winding, including a plurality of phase windings; switch components, formed as a bridge circuit, the bridge circuit of series connected by the upper arm and the lower arm are constructed to rectifier voltage on the induction phase winding, the upper arm and the lower arm. Each switch element in parallel with the diode construction; control unit for controlling the switching elements on / off time; and the zero voltage detection unit for performing zero voltage detection to detect the armature winding of the winding line voltage between at least one of the change of the polarity of voltage over time as zero. The control unit is configured to start the on-off control of the switching element based on the zero crossing point of the voltage detected by the zero crossing detecting component.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种装配在诸如客车或卡车的交通工具上的交通工具发电机。
技术介绍
已知一种具有如下结构的交通工具用电能转换设备电能转换部件由根据交通工具发电机的电枢绕组的相电压设置其接通/断开定时的开关元件构建。例如，参见日本专利No. 4275704。在此交通工具用电能转换设备中，通过把相电压与高于交通工具电池电压的预定阈值电压相比较来确定开关元件的断开定时和接通定时。然而，基于相电压确定开关元件的断开定时的以上传统交通工具用电能转换设备在相电压达到预定阈值电压以前无法开始其整流操作。在一些情形中，这成为问题。例如，当开关元件由金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)构建时，可以通过如下方式增加交通工具发电机的输出电流把每个开关元件的断开周期设置成长于电流流经其体二极管的周期，以便控制相电流的相以使得电流在预定周期(电角度)上通过开关元件从交通工具电池流入相绕组中。然而，以上传统的交通工具用电能转换设备在交通工具发电机的转速低得以至于相电压未达到阈值电压时无法开始这种相控制，相应地，无法执行开关元件的接通/断开控制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种交通工具发电机，包括电枢绕组，包括多个相绕组；开关部件，形成为电桥电路，所述电桥电路由多对串联连接的上臂和下臂构建以对相绕组中感应的电压进行整流，上臂和下臂中的每一个由与二极管并联的开关元件构建；控制部件，用于控制开关元件的接通/断开定时；以及电压过零检测部件，用于执行电压过零检测以检测电枢绕组的相绕组之中线间电压中的至少一个改变极性的时间点作为电压过零点；控制部件，被配置成基于电压过零检测部件检测的电压过零点开始开关元件的接通断开控制。根据本专利技术，提供了一种即使在相电压相当低时也能够开始开关元件的控制以用于其相绕组中感应的相电压的整流的交通工具发电机。根据包括附图和权利要求的以下描述，本专利技术的其它优点和特征将变得明显。 附图说明在附图中图1是示出了根据本专利技术的一个实施例的交通工具发电机的结构的图；图2是示出了实施例的交通工具发电机的同步控制模式与相控制模式之间的界限的说明图；图3是示出了交通工具发电机在同步控制模式中工作时的相电压和相电流的图；图4是示出了交通工具发电机在相控制模式中工作时的相电压和相电流的图；图5是用于说明通过检测交通工具发电机的一个电枢绕组的U相和V相绕组的输出线路之间的电压过零点开始相控制的示例的图；图6是示出了从基于电压过零点的相控制切换到基于电流过零点的相控制的过程的流程图；图7是说明如何使用阈值电压执行电压过零点的检测的图；图8是用于说明开始相控制的条件的图；图9是示出了被修改成使得为每个相绕组提供控制部件的交通工具发电机的结构的一部分的图；以及图10是用于说明通过检测交通工具发电机的另一个电枢绕组的线间电压的电压过零点开始相控制的示例的图。具体实施例方式图1是示出了根据本专利技术的一个实施例的交通工具发电机1的结构的图。如图1 中所示，交通工具发电机1包括电枢绕组2和3、激励绕组4、开关部件5和6、控制部件7、 驱动器部件8、电流过零检测部件9、电压过零检测部件10、以及电压控制装置11。交通工具发电机1执行如下发电操作其中电枢绕组2和3中感应的交流(AC)电压由开关部件5 和6整流并提供给电池12和各种电负载(未示出)。此交通工具发电机1可以被配置成还执行如下电能驱动操作(电动机操作)其中从电池12提供的直流(DC)电能由开关部件5 和6转换成三相AC电压并施加到电枢绕组2和3，以驱动交通工具发电机1的转子(未示出)旋转。作为多相绕组(在此实施例中为三相绕组)的电枢绕组2围绕电枢铁芯缠绕以构建电枢。电枢绕组2的各个相绕组中感应的AC输出提供给开关部件5。作为多相绕组(在此实施例中，三相绕组)的电枢绕组3围绕电枢铁芯缠绕以构建电枢。缠绕电枢绕组2和 3以在其之间的电角度中具有30°的位置位移。电枢绕组3的各个相绕组中感应的AC输出提供给开关部件6。围绕未示出的磁极缠绕激励绕组4以构建交通工具发电机1的转子。 通过向激励绕组4传递激励电流，使磁极磁化。开关部件5形成为电桥电路，该电桥电路布置在电枢绕组2与电池12之间，并包括多个(在此实施例中为三个)上臂和多个(在此实施例中为三个)下臂。这些臂中的每个臂由与二极管并联的开关元件构建。更具体地，电枢绕组2包括彼此Y连接的U相绕组、 V相绕组和W相绕组。U相绕组与作为上臂的开关元件Ql和二极管Dl对、以及作为下臂的开关元件Q2和二极管D2对相连。V相绕组与作为上臂的开关元件Q3和二极管D3对、以及作为下臂的开关元件Q4和二极管D4对相连。W相绕组与作为上臂的开关元件Q5和二极管 D5对、以及作为下臂的开关元件Q6和二极管D6对相连。开关部件6形成为电桥电路，该电桥电路布置在电枢绕组3与电池12之间，并包括多个(在此实施例中为三个)上臂和多个(在此实施例中为三个)下臂。这些臂中的每个臂由与二极管并联的开关元件构建。更具体地，电枢绕组3包括彼此Y连接的X相绕组、Y相绕组和Z相绕组。X相绕组与作为上臂的开关元件Q7和二极管D7对、以及作为下臂的开关元件Q8和二极管D8对相连。Y相绕组与作为上臂的开关元件Q9和二极管D9对、以及作为下臂的开关元件QlO和二极管DlO对相连。Z相绕组与作为上臂的开关元件Qll和二极管Dll对、以及作为下臂的开关元件Q12和二极管D12对相连。在此实施例中，作为开关元件Ql至Q12，使用相比于通常用于整流器电路的二极管而言损耗低的M0SFET。在使用这种MOSFET的情形中，可以使用这些MOSFET的寄生二极管(体二极管)作为二极管Dl至D12。控制部件7确定开关元件5和6中包括的开关元件Ql至Q12的接通/断开定时。 驱动器部件8按照控制部件7确定的接通/断开定时驱动开关元件Ql至Q12。控制部件7 可以由其中包括的CPU执行的控制程序实现。然而，控制部件7可以通过由电路元件构建的硬件逻辑来实现。电流过零检测部件9检测如下时间点作为电流过零点在开关元件Ql至Q12接通时流经开关元件Ql至Q12和与其并联的二极管的相电流改变它们的方向的时间点。电流过零检测部件9对各个相绕组的上臂和下臂中的每个分别检测过零点。电压过零检测部件10检测如下时间点作为电压过零点电枢绕组2和3的线间输出电压改变它们的极性的时间点。电压过零检测部件10对电枢绕组2和3中的每一个分别检测电压过零点。顺带提及，虽然电压过零检测部件10连接到开关部件5和6，但它可以分别直接连接到电枢绕组2和3。电压控制装置11通过对未示出的开关元件进行接通断开控制来控制流经激励绕组4的激励电流。例如，电压控制装置11控制激励电流以使得交通工具发电机1的输出电压或者电池电压保持在预定校准电压处。接下来，说明具有上述结构的交通工具发电机1的操作。开关元件Ql至Q12各自与二极管(体二极管)并联，相应地，即使在它们未接通时也执行感应电压的整流，这是因为相电流可以流经二极管。此处，把按照它们的二极管的导通周期接通和断开这些开关元件的模式称作“同步控制模式”。如果开关元件中的每个开关元件保持接通直到晚于其二极管导通周期的时刻，则出现如下现象当相电压变得低于电池12的端电压时通过开关元件从电池12提取电池电流。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种交通工具发电机，包括：电枢绕组，包括多个相绕组；开关部件，形成为电桥电路，所述电桥电路由多对串联连接的上臂和下臂构建以对所述相绕组中感应的电压进行整流，所述上臂和下臂中的每一个由与二极管并联的开关元件构建；控制部件，用于控制所述开关元件的接通／断开定时；以及电压过零检测部件，用于执行电压过零检测以检测所述电枢绕组的所述相绕组之中线间电压中的至少一个改变极性的时间点作为电压过零点；控制部件被配置成基于所述电压过零检测部件检测的所述电压过零点开始所述开关元件的接通断开控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：堀畑晴美，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP