[發明專利]用于控制包括相短路器件的多相旋轉電機的系統的用途以及對應的旋轉電機的用途

在審

• 申請號: 201680057420.0
• 申請日: 2016-08-01
• 公開（公告）號: CN108432123A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: R.莫爾瓦尼;P.馬森;G.杜蒂魯爾
• 申請（專利權）人: 法雷奧電機設備公司
• 主分類號: H02P9/12
• 分類號: H02P9/12;H02H7/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

實施本發明的多相旋轉電機包括相短路器件(15、18)，相短路器件包括在控制系統(10)中。所述電機裝配在機動車輛中，作為發電機操作，并且連接到車載電氣網絡(2)。當由調節裝置調節的網絡的DC電壓測量值(B⁺)超過預定閾值并且至少一個相繞組(9)中的相電流(15)被抵消和改變方向時，相短路器件使該相繞組短路。根據本發明，控制系統限制由于除了負載突降之外的事件引起的網絡上的過電壓。

技術領域

本發明涉及用于控制包括短路器件的多相旋轉電機的系統的用于以及對應的旋轉電機在機動車輛中的用途。

背景技術

在機動車輛中，車載網絡用于向車輛所配備的不同的電氣設備供電。電源由至少一個電池提供。后者借助于旋轉電機從由車輛的熱力發動機的旋轉提供的能量再充電。旋轉電機以最一般的方式意味著用于生產供應車載網絡的直流電的任何多相旋轉電機。特別地，它可以是交流發電機或交流發電機-起動器。

在車載網絡或電池或兩者的充電突然斷開的情況下，會發生負載突降現象，這在車載網絡上產生過電壓。事實上，由于電機中的電感電流調節不能在負載突降之后足夠快速起作用，電機繼續供應相同的輸出電流，而車載網絡側的電流消耗已經下降。

常規地，車輛電池是12V電池。原則上，由于其內部電阻低，因此在負載突降的情況下，車輛的車載網絡上出現的電壓尖峰被限制為約17V。這種電池因此可以吸收小的過電壓。但是，在電池斷開的情況下(例如由于供應電纜斷裂)，車載網絡上可能會出現非常高的過電壓。實際上，由電機供應的電流對連接到車載網絡的電容器(包括寄生電容器)充電，并且因此使車載網絡上的直流電壓顯著增加。

這個過電壓很容易損壞由車載網絡供電的電氣設備。這就是為什么車輛的所有電氣設備都具有這樣的尺寸，以便承受大約32V的最大電壓，這對應于大約20V的過電壓。

已知的各種解決方案可以將車載網絡上的電壓限制到最大允許電壓，即車輛的電氣設備在沒有損壞的風險的情況下能夠承受的最高電壓。

D.J.Perreault等人在會議論文集“2000 International Congress onTransportation Electronics”(Convergence 2000),Detroit,MI,Oct.2000,pp.583-594中發表的文章“A New Design for Automotive Alternators”中描述的解決方案包括在“導通”狀態下阻斷開關整流器的晶體管中的至少一個的切換。結果，相繞組中的至少一個短路。短路被維持，并且電機的激勵減小，直到電壓恢復到可接受的水平的時刻。

然而，這種消除由負載突降引起的瞬態影響的簡單方法具有缺點：

-由于沒有維持激勵，因此沒有保證連接到車載網絡的設備的供電；

-不能確保整流器電路的半導體元件的電氣和熱保護。

在專利申請FR2975241中，公司VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR公開了一種用于控制作為發電機操作的多相旋轉電機的方法，其消除了這些缺點。

該方法包括在負載突降的情況下，當網絡電壓的測量值超過預定閾值并且至少一個相繞組中的相電流被抵消和改變方向時，使該相繞組短路，以使比借助調節電感電流更快地限制過電壓。

由于該方法以及用于控制實施該方法的多相旋轉電機的系統在負載突降的情況下已經提供了完全的滿意度，所以發明實體認為推廣其用途是適當的。

發明內容

因此，本發明涉及用于控制包括相短路器件的多相旋轉電機的系統的用途。

所討論的電機機械地聯接到機動車輛的熱力發動機，并且作為連接到車輛的車載電氣網絡的發電機操作。