[发明专利]一种方波复合励磁起动/发电机控制方法

权利要求书

1.方波复合励磁起动/发电机控制方法，方波复合励磁电机控制系统由方波复合励磁电机（1）、励磁调节单元（2）、逆变器（3）、储能装置（4）、单片机控制单元（5）五部分构成，所述的方波复合励磁电机（1）为起动/发电一体机，其反电动势波形为梯形波，绕组由三相对称电枢绕组及励磁绕组组成，由永磁励磁和电励磁两种励磁源相互作用，共同实现电磁能量转换；所述的励磁调节单元（2）是由四个全控型开关元件T7-T10组成的H桥，其输入为储能装置（4），输出接方波复合励磁电机（1）的励磁绕组；所述的逆变器（3）是由六个全控型开关元件T1-T6组成的三相全桥，逆变器（3）的交流侧与方波复合励磁电机（1）的三相绕组相连，直流侧与储能装置（4）连接；所述的储能装置（4）是蓄电池或者超级电容或者蓄电池与超级电容的组合；所述的单片机控制单元（5）包括单片机处理器、母线电压检测单元、电枢电流检测及选择单元、励磁电流检测单元、转子位置检测单元及驱动电路组成；其特征在于：发动机发出起动请求时，方波复合励磁电机（1）进入起动模式，起动模式采用速度控制或者转矩控制的方法，快速起动发动机；车辆正常行走时，方波复合励磁电机（1）进入发电模式，此时逆变器（3）作为不可控整流桥，采用电压外环、励磁电流内环的控制方法，通过调节励磁电流大小，进而调节气隙磁场大小，使输出电压稳定。

2.根据权利要求1所述的方波复合励磁起动/发电机控制方法，其特征在于：所述的电枢电流检测及选择单元采用一个电流传感器测量母线电流的方法，然后母线电流采样时需要在PWM导通期间采样该电流值。

3.根据权利要求1所述的方波复合励磁起动/发电机控制方法，其特征在于：所述的电枢电流检测及选择单元采用两个传感器分别测量两相电枢电流的方法，并结合转子位置判断采样现阶段的导通相电流值。

4.根据权利要求1所述的方波复合励磁起动/发电机控制方法，其特征在于：起动模式采用速度控制时，将励磁电流给定设置为最大值，通过励磁调节单元（2）加载励磁电流，保证电机以最大转矩快速起动；给定转速与速度反馈量形成偏差，经速度调节后产生电枢电流参考量，它与电枢电流反馈量的偏差经过电枢电流调节后形成PWM占空比的控制量，通过驱动电路控制逆变器（3）的全控型开关元件T1-T6的导通顺序，实现方波复合励磁电机（1）的速度控制。

5.根据权利要求1所述的方波复合励磁起动/发电机控制方法，其特征在于：起动模式采用转矩控制时，将励磁电流给定设置为最大值，通过励磁调节单元（2）加载励磁电流，保证电机以最大转矩快速起动；将电枢电流给定值设为最大值，它与电枢电流反馈量的偏差经过电枢电流调节后形成PWM占空比的控制量，通过驱动电路控制逆变器（3）的全控型开关元件T1-T6的导通顺序，实现方波复合励磁电机（1）的快速起动。

6.根据权利要求1所述的方波复合励磁起动/发电机控制方法，其特征在于：方波复合励磁电机（1）进入发电模式时母线电压给定值与母线电压检测得到的实际值进行比较产生偏差，经电压调节后产生励磁电流参考量，它与电枢电流反馈量的偏差经过励磁电流调节后形成PWM占空比的控制量，通过驱动电路控制励磁调节单元（2）的全控型开关元件T7-T10的导通顺序，实现励磁电流的大小和方向控制，从而改变气隙磁场的大小，使输出母线电压稳定。