專利名稱：串聯(lián)型混合動(dòng)力車及其永磁發(fā)電機(jī)控制方法、發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車及其永磁發(fā)電機(jī)控 制方法、發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力汽車是指汽車使用燃料驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)方式，優(yōu)點(diǎn)在于 車輛啟動(dòng)時(shí)，只靠電機(jī)帶動(dòng)，不達(dá)到一定速度，發(fā)動(dòng)機(jī)就不工作，因此，便能 使發(fā)動(dòng)機(jī)一直保持在最佳工況狀態(tài)，動(dòng)力性好，排放量纟艮低，而且電能的來(lái)源 都是發(fā)動(dòng)機(jī)，只需加油即可。
混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵是混合動(dòng)力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車 整車性能?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種，對(duì)于串聯(lián)式
動(dòng)力系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三部分動(dòng)力總成組成，它們之間用串聯(lián) 方式組成動(dòng)力單元系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過(guò)控制器輸 送到電池或電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)汽車。
串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運(yùn)行工況(即輕載運(yùn)行)，可以 將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整在最佳工況點(diǎn)附近穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)調(diào)整電池和電動(dòng)機(jī)的輸出來(lái)達(dá) 到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動(dòng)機(jī)避免了怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動(dòng) 機(jī)的效率，減少了廢氣排放。
自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)雖然容易控制，但效率較低，自然降低了發(fā)電能量轉(zhuǎn)換效率, 另夕卜，當(dāng)車輛處于啟動(dòng)、加速、爬坡工況(即重載運(yùn)行)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)組 和電池組共同向電動(dòng)機(jī)提供電能。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩逐漸增大，使發(fā)動(dòng) 機(jī)逐漸偏離最佳工況點(diǎn)，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油燃燒效率，增加了油耗量和 廢氣排放。現(xiàn)有技術(shù)還提供一種較先進(jìn)的串連型混合動(dòng)力系統(tǒng)，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)軸聯(lián)器
機(jī)械耦合永磁發(fā)電機(jī)，通過(guò)PWM (Pulse Width Modulation,脈寬調(diào)制)調(diào)制穩(wěn) 壓，輸出穩(wěn)定直流電能，供給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車。此法，發(fā)動(dòng)機(jī)雖然能夠在較佳 工況下工作，由于PWM脈沖電壓頻率高、上升沿陡，含有較多的諧波分量，會(huì) 產(chǎn)生大功率高頻干擾，且PWM調(diào)制穩(wěn)壓控制器價(jià)格昂貴；另外要消除高頻干 擾，獲取純凈直流電能，需安裝濾波和抗干擾裝置，勢(shì)必增加故障率和提高設(shè) 備成本，不利于推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車的永磁發(fā) 電機(jī)控制方法，使發(fā)動(dòng)機(jī)在輕載和重載時(shí)保持于最佳工況點(diǎn)附近工作，且不產(chǎn) 生高頻干擾。
本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車的永磁發(fā)電機(jī)控制方 法，所述串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的永磁 發(fā)電機(jī)以及連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述永磁發(fā)電機(jī)之間的永J茲發(fā)電機(jī)控制器；所 述控制方法包括以下步驟
當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載電流值在基準(zhǔn)電流值范圍內(nèi)時(shí)，所述;^f茲發(fā)電機(jī)控制器控制 所述永磁發(fā)電機(jī)的三相繞組線圈為星形連接，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于 第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；
當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載電流值超出基準(zhǔn)電流值范圍時(shí)，所述永磁發(fā)電機(jī)控制器控制 所述永磁發(fā)電機(jī)的三相繞組線圏為可防止環(huán)流的等效三角形連接，并控制所述 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。
本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置，所 述發(fā)電裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)和與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的永磁發(fā)電機(jī)，所述7Jc磁發(fā)電機(jī)具 有三相繞組線圏，所述發(fā)電裝置還包括
永磁發(fā)電機(jī)控制器，其連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述永石茲發(fā)電機(jī)之間，當(dāng)負(fù)載
6電流值在基準(zhǔn)電流值范圍內(nèi)時(shí)，控制所述三相繞組線圏為星形連接，并控制所
述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；當(dāng)負(fù)載電流值超出基準(zhǔn)電流值范 圍時(shí)，控制所述三相繞組線圈為可防止環(huán)流的等效三角形連接，并控制所述發(fā) 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工況點(diǎn)；
所述永磁發(fā)電機(jī)的正、負(fù)直流母線之間連接有儲(chǔ)能裝置，所述儲(chǔ)能裝置與 所述永磁發(fā)電機(jī)控制器電氣連接。
本發(fā)明實(shí)施例的另 一 目的在于提供一種采用上述串聯(lián)型混合動(dòng)力車發(fā)電裝 置的混合動(dòng)力車。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)控制選擇永磁發(fā)電機(jī)三相繞組線圏采用星形或可防止環(huán) 流的等效三角形連接，實(shí)現(xiàn)雙基頻發(fā)電,利用儲(chǔ)能裝置保證三相繞組線圈連接方 式變化時(shí)，使永》茲發(fā)電機(jī)具有穩(wěn)定的輸出電壓。不管在輕載還是重載工況下， 均能根據(jù)三相繞組線圈的輸出電壓和輸出電流狀態(tài)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持于最 佳工況點(diǎn)附近，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了油耗量和廢氣排放，且等效 三角形連接的方式也避免了繞組線圈環(huán)流的出現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)P WM調(diào)制穩(wěn)壓 相比，本技術(shù)方案不產(chǎn)生高頻干擾，且成本低，易于推廣。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的永磁發(fā)電機(jī)的控制方法的 實(shí)現(xiàn)流程圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)原理示意
圖3是圖2中7lcf茲發(fā)電機(jī)控制器與7ja茲發(fā)電機(jī)三相繞組線圈的連接示意圖； 圖4是圖2中發(fā)動(dòng)機(jī)的工況示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述
的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實(shí)施例中，串聯(lián)型混合動(dòng)力車發(fā)電裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、與發(fā)動(dòng)機(jī)連接
的永磁發(fā)電機(jī)以及連接于發(fā)動(dòng)機(jī)與永磁發(fā)電機(jī)之間的永磁發(fā)電機(jī)控制器。永磁 發(fā)電機(jī)控制器上設(shè)置基準(zhǔn)電流、輕載工況對(duì)應(yīng)的第 一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速以及重載工況對(duì) 應(yīng)的第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，實(shí)時(shí)檢測(cè)永磁發(fā)電機(jī)輸出的電流值，控制永磁發(fā)電機(jī)三相 繞組線圈為星形連接或者等效三角形連接，并控制發(fā)動(dòng)機(jī)以第 一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速或第 二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行，從而使永磁發(fā)電機(jī)具有穩(wěn)定的輸出電壓。不管在輕載 還是重載工況下，均能根據(jù)三相繞組線圈的輸出電壓和輸出電流狀態(tài)，控制發(fā) 動(dòng)機(jī)始終保持于最佳工況點(diǎn)附近，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了油耗量和 廢氣排放，同時(shí)減少了高頻干擾，且等效三角形連4妻的方式也避免了繞組線圈 環(huán)流的出現(xiàn)。
圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的7lOf茲發(fā)電機(jī)控制方法
的實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下
在步驟S101中，當(dāng)檢測(cè)到永磁發(fā)電機(jī)輸出的電流值在基準(zhǔn)電流值范圍內(nèi)
時(shí)，永磁發(fā)電機(jī)控制器控制7JC磁發(fā)電機(jī)的三相繞組線圈為星形連接，并控制發(fā)
動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。
在步驟S102中，當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載電流值超出基準(zhǔn)電流值范圍時(shí)，永磁發(fā)電機(jī) 控制器控制永磁發(fā)電機(jī)的三相繞組線圈為可防止環(huán)流的等效三角形連接，并控 制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)原理如圖2和圖 3所示，包括發(fā)動(dòng)機(jī)l、與發(fā)動(dòng)機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器機(jī)械耦合的永磁發(fā)電機(jī)2，永磁 發(fā)電機(jī)2具有三相繞組線圏21，于發(fā)動(dòng)機(jī)1與永磁發(fā)電機(jī)2之間連接有永磁發(fā) 電機(jī)控制器，該永磁發(fā)電機(jī)控制器可選擇三相繞組線圈21為星形或等效三角形 連接，并根據(jù)三相繞組線圈21的輸出電壓與輸出電流狀態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)1處于最 佳工況點(diǎn)。于永磁發(fā)電機(jī)2的正、負(fù)直流母線之間連接有儲(chǔ)能裝置5,永磁發(fā)
8電機(jī)控制器與儲(chǔ)能裝置5電氣連接。
具體地，上述永》茲發(fā)電機(jī)控制器包括電控開(kāi)關(guān)器件41和反饋控制裝置42; 電控開(kāi)關(guān)器件41與三相繞組線圈21尾端連接，反々貴控制裝置42與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 6連接，可根據(jù)永》茲發(fā)電機(jī)2運(yùn)行狀態(tài)控制電控開(kāi)關(guān)器件41動(dòng)作及發(fā)動(dòng)機(jī)1的 轉(zhuǎn)速；另外上述反^t控制裝置42分別與電控開(kāi)關(guān)器件41、三相繞組線圈21的 輸出端及車輛中央控制器7連接。
本實(shí)施例中，上述永i茲發(fā)電機(jī)2的三相繞組線圈21的出廠設(shè)計(jì)為星形/三 角形連接。為了防止三角連接時(shí)產(chǎn)生環(huán)流，于三相繞組線圈21的頭端和尾端分 別連接有第一整流橋22和第二整流橋23，第一整流橋22和第二整流橋23的 正、負(fù)極分別與7lof茲發(fā)電機(jī)2的正、負(fù)直流母線25連接，電控開(kāi)關(guān)器件41設(shè) 置于三相繞組線圏21的尾端。當(dāng)電控開(kāi)關(guān)器件41由反饋控制裝置42控制吸合 時(shí)，三相繞組線圈21的尾端形成電氣短接，此時(shí)三相繞組線圈21呈星形連接； 當(dāng)電控開(kāi)關(guān)器件41斷開(kāi)時(shí)，因三相繞組線圈21的頭端和尾端分別與第一整流 橋22和第二整流橋23連接，此時(shí)三相繞組線圈21呈等效三角形連接。
三相繞組線圈21經(jīng)整流后的輸出端即直流母線25上設(shè)置有電流互感器 26，該電流互感器26還與反饋控制裝置42連接，用于4企測(cè)永;茲發(fā)電機(jī)2輸出 電流大小，以供反饋控制裝置42控制電控開(kāi)關(guān)器件41動(dòng)作。儲(chǔ)能裝置5連接 于正、負(fù)直流母線25之間，以保三相繞組線圏改變連接時(shí)，永石茲發(fā)電機(jī)2具有 穩(wěn)定的輸出電壓。其中，儲(chǔ)能裝置5可以是電池或者超級(jí)電容。
上述反饋控制裝置42包括雙基頻控制器421、電流比較器422、轉(zhuǎn)速控制 器423、電壓比較器424、轉(zhuǎn)速比較器425。于雙基頻控制器421上設(shè)置有基準(zhǔn) 電流、發(fā)動(dòng)機(jī)1在輕載工況下對(duì)應(yīng)的第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(此時(shí)負(fù)載電流值在基準(zhǔn)電 流值范圍內(nèi))以及發(fā)動(dòng)機(jī)1在重載工況下對(duì)應(yīng)的第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(此時(shí)負(fù)載電流 值超出基準(zhǔn)電流值范圍)。電流比較器422輸入端，分別與電流互感器26和雙 基頻控制器421的基準(zhǔn)電流輸出端口連接，輸出端與雙基頻控制器421的輸入 端連接；電流互感器26檢測(cè)永磁發(fā)電機(jī)2輸出電流后，通過(guò)電流比較器422
9比較輸出電流與基準(zhǔn)電流的大小。電控開(kāi)關(guān)器件41連接于雙基頻控制器421 上，當(dāng)7Ja茲發(fā)電機(jī)2輸出電流達(dá)到雙基頻控制器421的基準(zhǔn)電流范圍內(nèi)時(shí)，雙 基頻控制器421控制閉合電控開(kāi)關(guān)器件41,使永;茲發(fā)電機(jī)2的三相繞組線圈21 為星形連接；當(dāng)7JCf茲發(fā)電機(jī)2輸出電流超出雙基頻控制器421的基準(zhǔn)電流范圍 時(shí)，雙基頻控制器421控制斷開(kāi)電控開(kāi)關(guān)器件41，使永磁發(fā)電機(jī)2的三相繞組 線圈21為等效三角形連接。
電壓比較器424輸入端，分別與永J茲發(fā)電機(jī)2輸出端和混合動(dòng)力車的中央 控制器7連接，通過(guò)電壓比較器424對(duì)永》茲發(fā)電機(jī)2的輸出電壓與中央控制器 7輸出的控制電壓進(jìn)行比較產(chǎn)生一轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，并將該轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出到 轉(zhuǎn)速控制器423。轉(zhuǎn)速控制器423輸入端，分別與電壓比較器424輸出端和轉(zhuǎn) 速比較器425輸出端連接，輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU6連接。
于雙基頻控制器421上還設(shè)置第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速和第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速比較器 425輸入端，分別與雙基頻控制器421基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速輸出端和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 6的發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速輸出端連接，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 6用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速比較器425 輸出端與轉(zhuǎn)速控制器423輸入端連接，轉(zhuǎn)速比較器425將發(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)速與第一 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速或第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，輸出轉(zhuǎn)速箝制信號(hào)，以使轉(zhuǎn)速控制器423 箝制電壓比較器424輸出的轉(zhuǎn)速控制電壓，并將該轉(zhuǎn)速控制電壓輸出至發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 6,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1處于輕載運(yùn)行狀態(tài)和重載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，分別控制發(fā)動(dòng)機(jī)1 的實(shí)際運(yùn)行速度在第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速閾值范圍和第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速閾值范圍內(nèi)，避免發(fā) 動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)。
以圖4所示的工況圖為例，在輕載工況下，采用星形接法，當(dāng)轉(zhuǎn)速偏離第 一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(2000rpm)時(shí)，轉(zhuǎn)速控制器423向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 6發(fā)出控制指令， 利用發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 6保證發(fā)動(dòng)機(jī)1保持在第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(2000rpm)范圍內(nèi)，此 時(shí)發(fā)機(jī)1輸出功率最大值為71kW，扭矩達(dá)到最大值340Nm，使發(fā)動(dòng)機(jī)1始終 處于最佳工況點(diǎn)；在重載工況下，采用等效三角形接法，由于等效三角形接法 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速需要達(dá)到星形接法對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的1.732倍，即第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速需達(dá)
103400tpm。當(dāng)轉(zhuǎn)速偏離第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(3400rpm)時(shí)，轉(zhuǎn)速控制器423同樣向發(fā) 動(dòng)機(jī)ECU 6發(fā)出控制指令，利用發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 6保證發(fā)動(dòng)4幾1保持在第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn) 速(3400rpm)范圍內(nèi)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出功率接近最大值為98kW，扭矩降為 270Nm,保證汽車在重載運(yùn)行時(shí)也處于最佳工況點(diǎn)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種混合動(dòng)力車，該混合動(dòng)力車釆用上述發(fā)電裝置， 該混合動(dòng)力車還包括中央控制器7，其與反饋控制裝置42中的電壓比較器424 連接，具體如圖3所示，用于控制永磁發(fā)電機(jī)控制器，以根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整永磁 發(fā)電機(jī)2的發(fā)電狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)PWM調(diào)制穩(wěn)壓相比，本發(fā)明實(shí)施例消除高頻干擾，且成本4氐，
易于推廣。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車的永磁發(fā)電機(jī)控制方法，其特征在于，所述串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的永磁發(fā)電機(jī)以及連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述永磁發(fā)電機(jī)之間的永磁發(fā)電機(jī)控制器；所述控制方法包括以下步驟當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載電流值在基準(zhǔn)電流值范圍內(nèi)時(shí)，所述永磁發(fā)電機(jī)控制器控制所述永磁發(fā)電機(jī)的三相繞組線圈為星形連接，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載電流值超出基準(zhǔn)電流值范圍時(shí)，所述永磁發(fā)電機(jī)控制器控制所述永磁發(fā)電機(jī)的三相繞組線圈為可防止環(huán)流的等效三角形連接，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。
2、 如權(quán)利要求1所述的永J茲發(fā)電機(jī)控制方法，其特征在于，所述永」磁發(fā)電機(jī)控制器控制所述永;茲發(fā)電機(jī)的三相繞組線圈為星形連接的步驟對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的輕載運(yùn)行狀態(tài)；所述永磁發(fā)電機(jī)控制器控制所述永磁發(fā)電機(jī)的三相繞組線圈為可防止環(huán)流的等效三角形連接的步驟對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的重載運(yùn)行狀態(tài)。
3、 一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)和與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的永磁發(fā)電機(jī)，所述永磁發(fā)電機(jī)具有三相繞組線圈，其特征在于，所述發(fā)電裝置還包括永磁發(fā)電機(jī)控制器，其連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述7Ja茲發(fā)電機(jī)之間，當(dāng)負(fù)載電流值在基準(zhǔn)電流值范圍內(nèi)時(shí)，控制所述三相繞組線圈為星形連接，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；當(dāng)負(fù)載電流值超出基準(zhǔn)電流值范圍時(shí)，控制所述三相繞組線圈為可防止環(huán)流的等效三角形連接，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工況點(diǎn)；所述永磁發(fā)電機(jī)的正、負(fù)直流母線之間連接有儲(chǔ)能裝置，所述儲(chǔ)能裝置與所述永》茲發(fā)電機(jī)控制器電氣連接。
4、 如權(quán)利要求3所述的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電裝置還包括控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU;所述永-茲發(fā)電機(jī)控制器包 括電控開(kāi)關(guān)器件，其與所述三相繞組線圈的尾端連接；反饋控制裝置，根據(jù)永磁發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)控制所述電控開(kāi)關(guān)器件動(dòng)作，所述 反饋控制裝置還與所述發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接，并通過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制所述發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
5、 如權(quán)利要求4所述的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置，其特征在于，所述 三相繞組線圈的頭端和尾端分別連接有第一整流橋和第二整流橋，所述第一整 流橋、第二整流橋,分別與所述永磁發(fā)電機(jī)的正、負(fù)直流母線連接，通過(guò)直流母 線向外輸出直流電能；所述電控開(kāi)關(guān)器件設(shè)置于所述三相繞組線圈的尾端，所 述電控開(kāi)關(guān)器件的三個(gè)端子分別與三相繞組線圈尾端的三個(gè)端子連接，當(dāng)所述 電控開(kāi)關(guān)器件由所述反饋控制裝置控制吸合、導(dǎo)通時(shí)，能令與電控開(kāi)關(guān)器件連 接的所述三相繞組線圈端子產(chǎn)生電氣短路，使所述三相繞組線圈呈星形連接； 當(dāng)所述電控開(kāi)關(guān)器件斷開(kāi)時(shí)，因所述三相繞組線圈的兩端同時(shí)與所述第一、第 二整流橋連接，所述三相繞組線圏呈等效三角形連接。
6、 如權(quán)利要求4所述的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置，其特征在于，于所 述永磁發(fā)電機(jī)輸出端連接有檢測(cè)所述7lof茲發(fā)電機(jī)輸出電流大小的電流互感器，所述電流互感器還與所述反^lt控制裝置連接。
7、 如權(quán)利要求6所述的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置，其特征在于，所述 反饋控制裝置包括雙基頻控制器、電流比較器、電壓比較器、轉(zhuǎn)速比較器以及轉(zhuǎn)速控制器； 所述雙基頻控制器中設(shè)置有基準(zhǔn)電流、輕載工況對(duì)應(yīng)的第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速和重 載工況對(duì)應(yīng)的第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速；所述電流比較器的輸入端，分別與所述電流互感器和所述雙基頻控制器的 基準(zhǔn)電流輸出端口連接，輸出端與所述雙基頻控制器的輸入端連接，比較所述 永磁發(fā)電機(jī)輸出電流與所述雙基頻控制器中設(shè)置的基準(zhǔn)電流；當(dāng)所述永磁發(fā)電機(jī)輸出電流在所述雙基頻控制器中設(shè)置的基準(zhǔn)電流值范圍內(nèi)時(shí)，所述雙基頻控制器控制所述三相繞組線圈為星形連接；當(dāng)所述永磁發(fā)電機(jī)輸出電流超出所述 雙基頻控制器中設(shè)置的基準(zhǔn)電流值范圍時(shí)，所述雙基頻控制器控制所述三相繞 組線圈為可防止環(huán)流的等效三角形連接；所述電壓比較器的輸入端，分別與所述永磁發(fā)電機(jī)的直流母線和外部中央 控制器連接，所述中央控制器輸出發(fā)電控制電壓；所述電壓比較器比較所述永 磁發(fā)電機(jī)輸出電壓與所述中央控制器輸出的發(fā)電控制電壓，輸出轉(zhuǎn)速控制信號(hào)；所述轉(zhuǎn)速比較器的輸入端，分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的轉(zhuǎn)速輸出端和所述雙 基頻控制器的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速輸出端連接，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與所述雙基頻控制器中 設(shè)置的第 一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速或者第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較,輸出轉(zhuǎn)速箝制信號(hào)；所述轉(zhuǎn)速控制器的輸入端，分別與所述電壓比較器輸出端和所述轉(zhuǎn)速比較 器輸出端連接，輸出端與所述發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接，根據(jù)所述電壓比較器輸出的轉(zhuǎn) 速控制信號(hào)和所述轉(zhuǎn)速比較器輸出的轉(zhuǎn)速箝制信號(hào)發(fā)送轉(zhuǎn)速控制電壓至所述發(fā) 動(dòng)機(jī)ECU,以控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速或第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍 內(nèi)。
8、如權(quán)利要求3至7任一項(xiàng)所述的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置，其特征 在于，所述儲(chǔ)能裝置為電池或者超級(jí)電容。
9 、 一種采用權(quán)利要求3至7任一項(xiàng)所述的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置的 混合動(dòng)力車。
10、如權(quán)利要求9所述的混合動(dòng)力車，其特征在于，所述混合動(dòng)力車包括 中央控制器，用于控制所述永磁發(fā)電機(jī)控制器，以根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整所述永》茲發(fā) 電機(jī)的發(fā)電狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車及其永磁發(fā)電機(jī)控制方法、發(fā)電裝置，所述控制方法包括以下步驟當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載電流值在基準(zhǔn)電流值范圍內(nèi)時(shí)，永磁發(fā)電機(jī)控制器控制永磁發(fā)電機(jī)三相繞組線圈為星形連接，并控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持于第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載電流值超出基準(zhǔn)電流值范圍時(shí)，永磁發(fā)電機(jī)控制器控制永磁發(fā)電機(jī)三相繞組線圈為可防止環(huán)流的等效三角形連接，并控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持于第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。通過(guò)控制永磁發(fā)電機(jī)三相繞組線圈為星形或可防止環(huán)流的等效三角形連接，實(shí)現(xiàn)雙基頻發(fā)電，利用儲(chǔ)能裝置保證三相繞組線圈連接方式變化時(shí)，永磁發(fā)電機(jī)有穩(wěn)定的輸出電壓。不管在輕載還是重載工況下，均能控制發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持于最佳工況點(diǎn)附近。
文檔編號(hào)H02P9/04GK101686033SQ200810216609
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者張宏亮 申請(qǐng)人:張宏亮