[发明专利]一种永磁磁阻级联发电机控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种永磁磁阻级联发电机控制系统，其特征在于，包括同轴串联的PMG和SRG，还包括：

整流电路，选用三相不可控整流电路，连接在PMG上，用以将PMG输出变为直流电，并输出给功率变换器；

功率变换器，选用他励式不对称半桥结构，连接在SRG上，用以控制SRG工作，同时还能输出电能；

DSP控制器，连接所述整流电路、功率变换器，用以采集相应电压、电流信号，通过驱动电路输出驱动信号控制功率变换器工作，具体为：

在转速较低时，直流电经SRG绕组、功率变换器构成的BOOST电路升压输出电能；在转速较高时，直流电经SRG绕组、功率变换器构成的BUCK电路降压输出电能；在正常转速范围内，PMG首先作为SRG的励磁电机，SRG选用无位置传感器控制方法，通过控制功率变换器开关管的开断，实现PMG和SRG共同发电。

2.根据权利要求1所述的一种永磁磁阻级联发电机控制系统，其特征在于，所述三相不可控整流电路和他励式不对称半桥结构级联形成主电路拓扑结构，他励式不对称半桥结构也为三相结构，其中，

A相结构包括两个开关管S1，S2，两个续流二极管D7，D8，开关管S1集电极接主电路的正极，开关管S1发射极接续流二极管D7的阴极以及SRG A相线圈一端，开关管S2集电极接SRGA相线圈的另一端以及续流二极管D8的阳极，开关管S2的发射极与续流二极管D7的阳极接主电路的负极；

B相结构包括两个开关管S3，S4，两个续流二极管D9，D10，开关管S3集电极接主电路的正极，开关管S3发射极接续流二极管D9的阴极以及SRG B相线圈一端，开关管S4集电极接SRG B相线圈的另一端以及续流二极管D10的阳极，开关管S4的发射极与续流二极管D9的阳极接主电路的负极；

C相结构包括两个开关管S5，S6，两个续流二极管D11，D12，开关管S5集电极接主电路的正极，开关管S5发射极接续流二极管D11的阴极以及SRG C相线圈一端，开关管S6集电极接SRG线圈的另一端以及续流二极管D12的阳极，开关管S6的发射极与续流二极管D11的阳极接主电路的负极；

续流二极管D8的阴极、续流二极管D10的阴极、续流二极管D12的阴极并联后作为输出端子。

3.根据权利要求2所述的一种永磁磁阻级联发电机控制系统，其特征在于，所述主电路中还包括后置于他励式不对称半桥结构的滤波电路。

4.根据权利要求2所述的一种永磁磁阻级联发电机控制系统，其特征在于，所述DSP控制器控制功率变换器工作的方法具体为：

对PMG的输出电压进行判定，若输出电压低于设定的第一阈值电压，此时采用主电路中SRG绕组、功率变换器构成BOOST电路提升输出电压，闭合开关管S1、S3、S5，控制器控制开关管S2、S4、S6的占空比，在闭环控制下，将输出电压升高；

若PMG输出电压高于设定的第一阈值电压且低于第二阈值电压，此时采用主电路中SRG绕组、功率变换器构成不对称半桥电路实现PMG和SRG共同发电，闭合开关管S1、S2、S3、S4、S5、S6，PMG的输出电压给SRG励磁，SRG发电时，开关管S1、S3、S5保持闭合，只断开开关管S2、S4、S6，实时测量输出端子电压，通过闭环控制SRG在全导通控制下的电流斩波值大小，维持输出电压在充电电压；

若PMG输出电压高于设定的第二阈值电压，此时采用主电路中SRG绕组、功率变换器构成BUCK电路降低输出电压，闭合开关管S2、S4、S6，控制器控制开关管S1、S3、S5的占空比，在闭环控制下，将输出电压降低至第二阈值电压。

5.一种永磁磁阻级联发电机控制方法，采用如权利要求1-3中任一项所述的永磁磁阻级联发电机控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）检测PMG的输出电压；

步骤2）通过DSP控制器控制功率变换器工作，具体为：

步骤2-1）若输出电压低于设定的第一阈值电压，此时采用主电路中SRG绕组、功率变换器构成BOOST电路提升输出电压，闭合开关管S1、S3、S5，控制器控制开关管S2、S4、S6的占空比，在闭环控制下，将输出电压升高；

步骤2-2）若PMG输出电压高于设定的第一阈值电压且低于第二阈值电压，此时采用主电路中SRG绕组、功率变换器构成不对称半桥电路实现PMG和SRG共同发电，闭合开关管S1、S2、S3、S4、S5、S6，PMG的输出电压给SRG励磁，SRG发电时，开关管S1、S3、S5保持闭合，只断开开关管S2、S4、S6，实时测量输出端子电压，通过闭环控制SRG在全导通控制下的电流斩波值大小，维持输出电压在充电电压；

步骤2-3）若PMG输出电压高于设定的第二阈值电压，此时采用主电路中SRG绕组、功率变换器构成BUCK电路降低输出电压，闭合开关管S2、S4、S6，控制器控制开关管S1、S3、S5的占空比，在闭环控制下，将输出电压降低至第二阈值电压。