CN105048906A - 能够检测开关中的故障的旋转电机 - Google Patents

Abstract

一种旋转电机，调制信号生成器基于定子绕组的输出端处的电压的变化来生成包括指示转子的旋转的信息的调制信号，并且输出该调制信号。整流单元交替地接通和断开开关以对定子绕组的输出端处的电压进行整流，从而生成整流后的电压。激励电流提供单元经由通信线可通信地连接至调制信号生成器，并且在从调制信号生成器输出的调制信号被经由通信线输入至其时开始将激励电流提供至转子的激励绕组，以在定子绕组中感生旋转磁场。

Description

能够检测开关中的故障的旋转电机

技术领域

本发明涉及用于生成电力和/或传送动力的旋转电机，并且更特别地，涉及能够检测开关中的故障(即异常)的这种旋转电机。

背景技术

旋转电机中的一种类型的旋转电机包括：定子的至少一相定子绕组；转子的场绕组；整流器，该整流器包括作为至少一个整流元件的至少一个切换元件；以及调节器，至少一相定子绕组的输出端连接至该调节器。调节器进行例如如下发电任务。具体地，在转子旋转时，调节器对转子的场绕组进行供电以使转子的磁极磁化，由此生成旋转磁场。旋转磁场在至少一相定子绕组中感生至少一相AC电力。调节器控制至少一个切换元件的开-关操作，因此将至少一相AC电力整流成DC电力，从而输出DC电力。

特别地，在日本专利申请公开No.2012-90454中公开的这种类型的旋转电机的调节器基于至少一相定子绕组两端的至少一相电压来检测转子的旋转，并且基于对转子的旋转的检测结果来控制如何对场绕组进行供电。调节器经由通信线连接至用作外部控制器的ECU。该连接允许ECU指示调节器以：

(1)开始发电任务

(2)在发电任务期间控制从旋转电机输出的DC电力的水平。

发明内容

至少一相定子绕组的输出端连接至专利文献2012-90454中所公开的旋转电机的调节器。该连接允许调节器检测转子的旋转，并且基于对转子的旋转的检测结果来控制如何对场绕组进行供电。

交替地接通和断开整流器的至少一个切换元件可以生成高电压即浪涌，该高电压可以叠加在至少一相定子绕组的输出端处的电压上。由于交替地接通和断开至少一个切换元件而引起的过高的浪涌可以使调节器发生故障。

偶然的通信故障或通信噪声可能使得外部控制器(例如ECU)不能开始发电任务或者在发电任务期间不能控制从旋转电机输出的DC电力的水平。

鉴于上述情况，本发明的一个方面寻求提供一种旋转电机，该旋转电机被设计成解决以上提出的应当改进的点。

具体地，本发明的替选方面旨在提供下述这样的旋转电机，该旋转电机能够在没有外部指令的情况下可靠地开始将激励电流提供至定子绕组以开始发电任务，其中，在发电任务期间不会发生来自浪涌的影响。

根据本发明的示例性方面，提供有一种旋转电机。该旋转电机包括：定子绕组，该定子绕组具有输出端；转子，该转子包括激励绕组；开关，该开关连接至定子绕组的输出端；以及调制信号生成器。调制信号生成器被配置成基于定子绕组的输出端处的电压的变化来生成包括指示转子的旋转的信息的调制信号并且输出该调制信号。旋转电机包括整流单元，该整流单元被配置成交替地接通和断开开关，以对定子绕组的输出端处的电压进行整流，从而生成整流后的电压。旋转电机包括激励电流提供电路，该激励电流提供电路经由通信线可通信地连接至调制信号生成器，并且该激励电流提供电路被配置成：在从调制信号生成器输出的调制信号经由通信线被输入至激励电流提供电路时开始将激励电流提供至转子的激励绕组，以在定子绕组中感生旋转磁场。

旋转电机的激励电流提供单元被配置成：在从调制信号生成器输出的调制信号经由通信线被输入至激励电流提供单元时，开始将激励电流提供至转子的激励绕组。该配置消除了下述需求：将定子绕组的输出端直接连接至激励电流提供单元；定子绕组的输出端具有由于开关的切换而产生浪涌的叠加的高风险。该消除防止激励电流提供单元由于这样的浪涌而发生故障。

鉴于以下描述连同附图，将会进一步理解本公开内容的各个方面的以上和/或其他特征和/或优点。本公开内容的各个方面根据需要可以包括和/或排除不同的特征和/或优点。此外，本公开内容的各个方面根据需要可以组合其他实施方式的一个或更多个特征。对特定实施方式的特征和/或优点的描述不应当理解为限制其他实施方式或权利要求。

附图说明

参照附图根据以下对实施方式的描述，本公开内容的其他方面将会变得明显，在附图中：

图1是示意性示出根据本公开内容的第一实施方式的发电机的系统配置的示例的电路图；

图2是示意性示出针对图1所示的U相绕组的整流器模块的结构的示例的电路图；

图3是示意性示出图2所示的整流器模块的通信电路的框图；

图4是示意性示出由通信电路生成的第一PWM信号的示例的图；

图5是示意性示出由通信电路生成的第二PWM信号的示例的图；

图6是示意性示出第一PWM信号和第二PWM信号中的每个信号的频率与发电机的转子的旋转速度之间的关系的曲线图；

图7是示意性示出由通信电路生成的第三PWM信号的示例的图；

图8是示意性示出针对图1所示的V相绕组和W相绕组中的每个相绕组的整流器模块的结构的示例的电路图；

图9是示意性示出图1所示的调节器的结构的示例的电路图；

图10是示意性示出由通信电路生成的第四PWM信号的示例的图；

图11是示意性示出由图9所示的调节器的确定器执行的短路故障检测程序的示例的流程图；

图12是示意性示出根据本公开内容的第二实施方式的发电机的系统配置的示例的电路图；

图13是示意性示出针对图12所示的U相绕组的整流器模块的结构的示例的电路图；

图14是示意性示出根据本公开内容的第三实施方式的发电机的系统配置的示例的电路图；

图15是示意性示出针对图12所示的U相绕组和V相绕组的第一整流器模块的结构的示例的电路图；

图16是示意性示出根据第一实施方式至第三实施方式中的每个实施方式的变型的在第二PWM信号的占空因数与整流器模块的MOS晶体管中选定的MOS晶体管的温度之间的关系的示例的曲线图；以及

图17是示意性示出由根据第一实施方式至第三实施方式中的每个实施方式的另一变型的通信电路生成的第一PWM信号的示例的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本公开内容的实施方式。在附图中，使用相同的附图标记来标识对应的相同部件。

第一实施方式

参照附图，特别是图1，示出了根据本公开内容的第一实施方式的三相发电机1；发电机1为旋转电机的示例。根据第一实施方式的发电机1安装在机动车辆中。

发电机1包括：转子2M，该转子2M包括场绕组2，即激励绕组；定子绕组3；整流器4；调节器5，该调节器5用于控制对场绕组2的供电；串联的齐纳(Zener)二极管6；以及电容器7。

发电机1可操作成经由整流器4将在定子绕组3中感生的交流(AC)电压转换成DC电压，并且经由充电线12和输出端子B将DC电压提供至电池9以对发电机1中的电池9进行充电，并且/或者经由充电线12和输出端子B将DC电压提供至安装在机动车辆中的电负载10。

发电机1还可操作成经由整流器4将从电池9提供的DC电压转换成三相AC电压，并且将三相AC电压提供至定子绕组3，从而生成使转子2M旋转的旋转力(扭矩)。例如，转子2M经由带子直接或间接连接至安装在机动车辆中的内燃发动机(简称为发动机)的曲轴，以使得所生成的旋转力使发动机的曲轴转动。

定子绕组3为例如三相定子绕组作为多相定子绕组的示例。定子绕组3缠绕和围绕圆柱形定子芯。例如，定子芯在其横截面中具有环形形状，并且穿过该定子芯形成有多个槽，多个槽沿圆周以特定间隔布置。定子绕组3缠绕定子芯的槽。定子绕组3和定子芯构成发电机1的定子。

定子绕组3包括例如在星形配置中连接的U相绕组、V相绕组和W相绕组。U相绕组、V相绕组和W相绕组各自具有连接至共用节点(中性点)的一端，并且其他端用作输出端。

转子2M附接至例如旋转轴(未示出)，并且例如以旋转的形式设置在定子芯中。旋转轴的一端直接或间接链接至发动机的曲轴，以使得转子2M和旋转轴被发动机旋转地驱动。换言之，转子2M的旋转可以作为旋转力转移至发动机的曲轴，以使得曲轴可以被旋转力旋转。

转子2M包括被设置成面对定子芯的内周的多个场磁极，并且场绕组2缠绕或围绕场磁极。场绕组2经由集电环等电连接至调节器5。当被调节器5供电时，场绕组2在转子2M旋转的情况下使具有可替选的北极和南极的场磁极磁化，从而生成旋转磁场。注意，作为转子2M，可以使用包括永磁体的转子或者用于生成旋转磁场的凸极转子。旋转磁场在定子绕组3中感生AC电压。

整流器4连接至定子绕组3并且被设置在定子绕组3与电池9之间。总体而言，整流器4被构建为三相全波整流器(桥电路)。整流器4可操作成将在定子绕组中感生的三相AC电压(即三相AC电流)转换成DC电压(即直流电流)。

整流器4包括与定子绕组3的相的数目对应的数目(例如三个)的整流器模块，即整流器模块41、整流器模块42和整流器模块43。整流器模块41连接至定子绕组3中的U相绕组的输出端，整流器模块42连接至定子绕组3中的V相绕组的输出端，并且整流器模块43连接至定子绕组3中的W相绕组的输出端。

三个整流器模块(即整流器模块41、整流器模块42和整流器模块43)中的每个整流器模块与调节器5经由用作第一通信线的通信线RC彼此可通信地连接。

调节器5具有连接至场绕组2的端子F。被设计成激励电流提供单元的调节器5根据整流器4的整流输出电压来控制要被提供至场绕组2的激励电流(即场电流)，从而将发电机1的输出电压Vb(即每个整流器模块的输出电压)调节成目标调节电压Vreg，目标调节电压Vreg例如被设置成比电池电压(即从电池9输出的DC电压)高。

例如，当输出电压Vb变得高于目标调节电压Vreg时，调节器5停止对场绕组2提供激励电流，或者减小提供至场绕组2的激励电流的值。当输出电压Vb变得低于目标调节电压Vreg时，调节器5重新开始对场绕组2提供场电流，或者增大提供至场绕组2的场电流的值。调节器5的这些操作将输出电压Vb调节成目标调节电压Vreg。

调节器5经由通信线和发电机1的通信端子L可通信地连接至ECU8(即外部控制器)。调节器5可操作成使用ECU8进行串联双向通信，例如根据LIN协议的本地互联网(LIN)通信，从而将通信消息发送至ECU8并且/或者接收来自ECU8的通信消息。调节器5可以被设计成根据其他通信协议中的一个通信协议(例如控制器区域网(CAN)协议)来将通信消息发送至ECU8并且/或者接收来自ECU8的通信消息。

串联齐纳二极管6以与每个整流器模块(即整流器模块41、整流器模块42和整流器模块43)平行的方式连接在发电机1的输出端子B与发电机1的公共信号地线之间。

具体地，串联齐纳二极管20的阴极连接至发电机1的输出端子B，并且串联齐纳二极管20的阳极连接至公共信号地线。串联齐纳二极管20可操作成吸收由于例如甩负荷而引起的瞬间高浪涌，从而保护整流器模块，即整流器模块41、整流器模块42和整流器模块43。

电容器7以与每个整流器模块(即整流器模块41、整流器模块42和整流器模块43)平行的的方式连接在发电机1的输出端子B和公共信号地线之间。电容器7可操作成抑制或吸收在发电机1的输出端子B中发生的噪声。

接着，在下文中，将描述根据第一实施方式的整流器模块41、整流器模块42和整流器模块43中的每个整流器模块的结构的示例。

参照图2，针对U相绕组的整流器模块41包括用作开关的第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61、第一温度传感器62和第二温度传感器63、整流控制器64以及电流传感器69。

第一MOS晶体管60的源极连接至U相绕组的输出端，并且漏极经由充电线12连接至电池9的正极端子和电负载10(参见图1)。第一MOS晶体管60至电池9的正极端子的连接将第一MOS晶体管60用作上臂(即高侧切换元件)。

此外，第二MOS晶体管61的漏极连接至U相绕组的输出端，并且源极经由发电机1的公共信号地线连接至电池9的负极端子。第二MOS晶体管61至电池9的负极端子的连接将第二MOS晶体管61用作下臂(即低侧切换元件)。

本征二极管60a(换言之，体二极管)固有地设置在第一MOS晶体管60中以与第一MOS晶体管60反并行连接。也就是说，本征二极管60a的阳极连接至第一MOS晶体管60的源极，并且阴极连接至第一MOS晶体管60的漏极。

本征二极管61a(换言之，体二极管)固有地设置在第二MOS晶体管61中以与第二MOS晶体管61反并行连接。也就是说，本征二极管61a的阳极连接至第二MOS晶体管61的源极，并且阴极连接至第二MOS晶体管61的漏极。

换言之，第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61经由连接点彼此串联连接，并且U相绕组的输出端连接至位于第一MOS晶体管60的源极与第二MOS晶体管61的漏极之间的连接点。

注意，可以以与第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的每个MOS晶体管反并行的方式连接另外的二极管。与MOS晶体管类型在类型上不同的切换元件可以用作第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61中的至少一个MOS晶体管。在该修改例中，添加二极管以与切换元件反并行连接。

第一温度传感器62被设置成靠近第一MOS晶体管60，并且测量第一MOS晶体管60的温度。第一温度传感器62可以被设置作为相对于第一MOS晶体管60的分立部件，或者可以与第一MOS晶体管60封装在一起。

第二温度传感器63被设置成靠近第二MOS晶体管61，并且测量第二MOS晶体管61的温度。第二温度传感器63可以被设置作为相对于第二MOS晶体管61的分立部件，或者可以与第二MOS晶体管61封装在一起。

第一温度传感器62和第二温度传感器63中的每个温度传感器将指示所测量的温度的信号输出至整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块。

电流传感器69可操作成确定电流(即U相电流)是否流经U相绕组，并且/或者测量U相电流的值。例如，电流传感器69具有连接在第二MOS晶体管61的源极与发电机1的公共信号地线之间的分流电阻器。电流传感器69测量分流电阻器两端的电压。然后，电流传感器69确定U相电流是否流经U相绕组，并且基于所测量的电压来测量U相电流的值。电流传感器69输出包括指示U相电流是否流经U相绕组的信息以及到例如整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块的U相电流的值的信号。

整流控制器64包括例如U相电压检测器65、操作电压生成器66、通信电路67和MOS控制电路68。

U相电压检测器65可操作成测量U相绕组的输出端处的U相电压Vu。例如，U相电压检测器65包括电源电路65A、电压比较器65B和电阻器R1。

电源电路65A连接至发电机1的输出端子B和电压比较器65B。电源电路65A基于发电机1的输出端子B处的电压来生成针对电压比较器65B的操作电压以及预定阈值电压Vr。

电压比较器65B具有连接至电源电路65A的第一输入端子、连接至U相绕组的输出端的第二输入端子以及连接至操作电压生成器66的输出端子。电压比较器65B基于从电源电路65A提供的操作电压进行操作以将经由第一输入端子从电源电路65A提供的阈值电压Vr与第二输入端子处的U相电压Vu进行比较。

电压比较器65B基于比较结果在U相电压Vu等于或高于阈值电压Vr时输出高电平信号。电压比较器65B还基于比较结果在U相电压Vu低于阈值电压Vr时输出低电平信号。阈值电压Vr被确定成使电压比较器65B足以检测U相电压Vu的微小值(minutevalue)的值，从而在没有激励电路流经场绕组2的情况下在转子2M基于转子2M的磁极中的永磁体开始旋转时输出高电平信号。

作为周期AC电压的U相电压使其幅值周期地超过阈值电压Vr。U相电压的该周期幅值使得电压比较器65B的输出在低电平信号与高电平信号之间周期地变化；电压比较器65B的输出的周期变化取决于转子2M的RPMNa(即转子2M的旋转速度)。电阻器R1连接在U相绕组的输出端与发电机1的公共信号地线之间。电阻器R1用作例如下拉电阻器(pulldownresistor)，以在当U相绕组的输出端处不出现U相电压的微小值的情况下将电压比较器65B的输出设置成低电平信号。

操作电压生成器66包括例如晶体管66A至晶体管66E、电容器66F、电阻器R2至电阻器R9以及齐纳二极管Z1和齐纳二极管Z2。例如，针对相应的晶体管66A、晶体管66C和晶体管66E使用NPN二极管，并且针对相应的晶体管66B和晶体管66E使用PNP晶体管。

晶体管66A的基极(即控制端子)连接至电压比较器65B的输出端子。晶体管66A的集电极(即第一端子)连接至串联的电阻器R2和电阻器R3的第一端，并且晶体管66A的发射极(即第二端子)连接至公共信号地线。串联的电阻器R2和电阻器R3的与第一端相反的第二端连接至发电机1的输出端子B。电阻器R2和电阻器R3之间的连接点连接至晶体管66B的基极(即控制端子)。晶体管66B的发射极(即第一端子)连接至发电机1的输出端子B，并且晶体管66B的集电极(即第二端子)连接至电容器66F的第一电极。与第一电极面对的第二电极连接至发电机1的公共信号地线。

晶体管66B的集电极与电容器66F的第一电极之间的连接线连接至串联的电阻器R4和电阻器R5的第一端。串联的电阻器R4和电阻器R5的与第一端相反的第二端连接至发电机1的公共信号地线。串联的电阻器R4和电阻器R5之间的连接点连接至晶体管66C的基极(即控制端子)。电阻器R6的第一端连接至发电机1的输出端子B，并且电阻器R6的与第一端相反的第二端连接至齐纳二极管Z1的阴极。齐纳二极管Z1的阳极连接至晶体管66C的第一端子。晶体管66C的发射极(即第二端子)连接至发电机1的公共信号地线。

电阻器R7的第一端连接至发电机1的输出端子B，并且电阻器R7的与第一端相反的第二端连接至晶体管66D的发射极(即第一端子)。晶体管66D的基极(即控制端子)连接至位于电阻器R6的第二端与齐纳二极管Z1的阴极之间的点。晶体管66D的集电极(即第二端子)连接至MOS控制电路68和通信电路67。

串联的电阻器R2和电阻器R3的第一端与晶体管66A的第一端子之间的连接线连接至晶体管66E的集电极(即第一端子)。晶体管66E的发射极(即第二端子)连接至电力转换器1的公共信号地线。晶体管66E的基极(即控制端子)连接至电阻器R8的第一端。晶体管66E的与第一端相反的第二端连接至电力转换器1的公共信号地线。晶体管66E的基极与电阻器R8的第一端之间的连接点连接至齐纳二极管Z2的阳极。齐纳二极管Z2的阴极连接至电阻器R9的第一端，并且电阻器R9的与第一端相反的第二端连接至连接在整流器41与调节器5之间的通信线RC。

接着，在下文中，将描述操作电压生成器66的操作。

将高电平信号从电压比较器65B输入至晶体管66A的基极使得晶体管66A接通。晶体管66A的接通使得基极电流经由晶体管66A从晶体管66B的基极流动至电力转换器1的公共信号地线，从而使得晶体管66B接通。晶体管66B的接通将电容器66F连接至发电机1的输出端子B，基于发电机1的输出端子B处的电压对电容器66F进行充电。也就是说，对U相电压Vu等于或高于阈值电压Vr的周期检测使得电容器66F被在相同的周期充电，从而导致电容器66F两端的电压逐渐增大。电容器66F两端的电压达到预定值使得基极电流流动至晶体管66C的基极，从而使得晶体管66C接通。

当电力转换器1的输出端子B处的电压在接通晶体管66C的情况下变得高于齐纳二极管Z1的齐纳电压时，基极电流经由齐纳二极管Z1从晶体管66D的基极流动至公共信号地线，从而使得晶体管66D接通。晶体管66D的接通使得基于电力转换器1的输出端子B处的电压的电压经由输出端子(参见附图标记M)被提供至MOS控制电路68和通信电路67以作为操作电压Vcc。

此外，齐纳二极管Z2经由电阻器R9至通信线RC的连接允许作为包括随后要描述的第一PWM信号至第三PWM信号的调制信号的示例的预定PWM信号中的一个预定PWM信号经由电阻器R9从整流器模块41的外部输入至齐纳二极管Z2。PWM信号为具有可控制占空因数的周期脉冲信号；占空因数被表示为每个周期的高电平持续时间与总持续时间(即高和低电平持续时间)的比值，即百分比。预定PWM信号中的每个预定PWM信号的高电平被设置成高于齐纳二极管Z2的齐纳电压。

具体地，在预定PWM信号中的一个预定PWM信号的每个高电平持续时间期间，将预定PWM信号中的一个PWM信号经由电阻器R9从整流器41的外部输入至齐纳二极管Z2使得晶体管66E接通。晶体管66E的接通使得基极电流经由晶体管66E从晶体管66B的基极流动至发电机1的公共信号地线，从而使得晶体管66B接通。晶体管66B的接通将电容器66F连接至发电机1的输出端子B，从而使得基于发电机1的输出端子B处的电压来对电容器66F进行充电。

也就是说，预定PWM信号中的一个PWM信号的高电平的周期发生使得电容器66F在相同的周期处被充电，从而导致电容器66F两端的电压逐渐增大。电容器66F两端的电压达到预定值使得基极电流流动至晶体管66C的基极，从而使得晶体管66C接通。

当在接通晶体管66C的情况下电力转换器1的输出端子B处的电压变得等于或高于齐纳二极管Z1的齐纳电压时，基极电流经由齐纳二极管Z1从晶体管66D的基极流动至公共信号地线，使得晶体管66D接通。晶体管66D的接通使得基于电力转换器1的输出端子B处的电压的电压被经由输出端子M提供至MOS控制电路68和通信电路67以作为操作电压Vcc。

通信电路67基于从操作电压生成器66提供至其的操作电压Vcc而被启动。当被启动时，用作调制信号生成器的通信电路67根据转子2M如何反转并且/或者如何在定子绕组3中感生三相AC电压来发送和/或接收PWM信号，并且确定在MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个MOS晶体管中是否存在故障。

例如，参照图3，通信电路67包括PWM信号生成器67A、收发器67B、温度故障检测器67C、故障确定器67D和保护确定器67E。例如，通信电路67可以被设计为包括至少CPU和存储器的微型计算机单元(可编程逻辑单元)，并且这些操作块67A至操作块67E可以通过由CPU运行存储在存储器中的至少一个程序来实现。作为其他示例，通信电路67可以被设计为硬件电路或硬件/软件混合电路，硬件电路包括分别与操作块67A至操作块67E对应的硬件单元，这些功能块中的一些功能块由一些硬件单元实现，并且剩余的功能块由要由CPU运行的软件来实现。

对PWM信号生成器67A施加U相电压Vu。PWM信号生成器67A在U相电压Vu超过第一阈值电压Vth1时生成第一PWM信号；第一PWM信号具有取决于U相电压Vu中的周期变化的频率。

具体地，在激励电流不流经场绕组2的情况下，第一PWM信号用于在转子2M基于转子2M中的磁极的永磁体而开始旋转时基于U相电压Vu的微小值检测转子2M的旋转。第一阈值Vth1被确定成足以使PWM信号生成器67A在激励电流不流经场绕组2的情况下检测转子2M的基于转子2M的磁极中的永磁体的旋转的值。

图4示出第一PWM信号的示例。图4所示的第一PWM信号为具有正比于U相电压Vu而变化的频率、50％的占空因数以及脉冲高度为5V的高电平的脉冲信号。

如下所述，当检测第一PWM信号时，调节器5开始对场绕组2进行供电。例如，调节器5开始将激励电流提供至场绕组2并且增大激励电流(例如若干秒)直到输出电压Vb达到目标调节电压Vreg为止。

PWM信号生成器67A在U相电压超过第二阈值电压Vth2或者U相电流被生成以从U相绕组的输出端输出时生成第二PWM信号。例如，PWM信号生成器67A能够基于从电流传感器69输出的信号来检测U相电流的生成。PWM信号生成器67A可以被配置成测量MOS晶体管60和MOS晶体管61中的每个MOS晶体管的漏极-源极电压，并且基于相应的MOS晶体管60和MOS晶体管60的测量的漏极-源极电压来检测U相电流的生成。

第二PWM信号具有取决于U相电压Vu的周期变化的频率。具体地，第二PWM信号用于确定发电机1是否开始正常(即典型)的发电操作。第二阈值电压Vth2被确定成高于第一阈值电压Vth1。例如，在发电机1进行正常发电操作(即，发电机1在发电机1中没有异常(即没有故障)的情况下进行发电操作)的情况下，第二阈值Vth2被设置成为应当从发电机1输出的输出电压Vb的约一半的值。

图5示出了第二PWM信号的示例。图5所示的第二PWM信号为具有正比于U相电压Vu的频率的频率、50％的占空因数以及被设置成输出电压Vb的高电平的脉冲高度的脉冲信号。

第二PWM信号的意指脉冲变化范围的脉冲高度与第一PWM信号的脉冲高度不同。这是因为在发电机1进行正常的发电操作时，电池电压被设置成高于5V并且目标调节电压Vreg被设置成高于电池电压，以使得发电机1的输出端子B处的输出电压Vb高于5V。

参照图6，第一PWM信号和第二PWM信号中的每个PWM信号的频率在预定频率范围内连续变化，预定频率范围在下限f0与上限f1之间；频率范围与转子2M的RPMNa的旋转速度范围匹配，旋转速度范围在Na(0)与Na(1)之间。

如下所述，当检测第二PWM信号时，调节器5开始进行激励电流控制任务以用于使发电机1的由整流器4整流的输出电压Vb稳定化。

PWM信号生成器67A当在MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个晶体管中存在一个或更多个故障(即异常)时还生成第三PWM信号。MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个晶体管中的故障包括例如由于MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个晶体管的温度的异常变化而引起的故障，以及由于在MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个晶体管两端的短路电流而引起的故障。

图7示出第三PWM信号的示例。图7所示的第三PWM信号包括被称为第一识别脉冲的脉冲，该脉冲的调制宽度(调制持续时间)t0例如比第一PWM信号和第二PWM信号中的每个PWM信号的最大周期长；最大周期为第一PWM信号和第二PWM信号中的每个PWM信号的频率的下限f0的倒数。第一PWM信号和第二PWM信号中的每个PWM信号的频率的下限f0的倒数表示为1/f0。第一识别脉冲表示在MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个MOS晶体管中发生故障。

第三PWM信号在第一识别脉冲之后还包括第二识别脉冲的序列以及第三识别脉冲的序列中的至少一个。

每个第二识别脉冲识别在下臂MOS晶体管61中存在故障，并且例如具有：与第一识别脉冲的持续时间t0匹配的周期；被设置成例如20％、小于50％的值的占空因数以及高电平被设置成输出电压Vb的脉冲高度。

每个第三识别脉冲识别在上臂MOS晶体管60中存在故障，并且例如具有：与第一识别脉冲的持续时间t0匹配的周期；被设置成例如80％、大于50％的值的占空因数以及高电平被设置成输出电压Vb的脉冲高度。

整流模块41的通信电路67的收发器67B接收来自PWM信号生成器67A的第一PWM信号、第二PWM信号或者第三PWM信号，并且经由通信线RC发送所接收的第一PWM信号、第二PWM信号或者第三PWM信号。收发器67B还经由通信线RC接收从另一整流器模块输出的第二PWM信号或第三PWM信号，或者接收从调节器5发送至通信线RC的第四PWM信号。随后将描述与第四PWM信号有关的更多的信息。

例如，当接收由PWM信号生成器67A生成的第一PWM信号或第二PWM信号时，收发器67B监测通信线RC，并且基于所监测的结果来检查是否没有经由通信线RC从另一整流器模块发送PWM信号。在确定没有经由通信线从另一整流器模块发送PWM信号之后，收发器67B经由通信线RC发送由PWM信号生成器67A生成的第一PWM信号或第二PWM信号。对收发器67B的该监测和检查操作防止从收发器67B发送的PWM信号与从另一整流器模块发送的另一PWM信号冲突。此外，当接收由PWM信号生成器67A生成的第三PWM信号时，收发器67B分析第三PWM信号，并且识别在整流器模块41中的何处发生了故障，即，是否在MOS晶体管60和MOS晶体管60中至少一个MOS晶体管中发生了故障。然后，PWM信号生成器67A将指示识别结果(即MOS晶体管60和MOS晶体管61中哪一个晶体管发生了故障)的信息输出至保护确定器67E。

收发器67B在接收从PWM信号生成器67A输出的第二PWM信号时还将指示第二PWM信号的接收的通知(例如消息)发送至故障确定器67D。

温度故障检测器67C监测从相应的第一温度传感器62和第二温度传感器63输出的信号，并且确定MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个MOS晶体管的测量温度是否超过预定上限，该预定上限为MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个MOS晶体管正常操作的上限。如果确定MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个MOS晶体管的测量温度已经超过预定上限，则温度故障检测器67C检测到在MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个MOS晶体管中发生了温度故障。然后，温度故障检测器67C将检测结果输出至故障确定器67D。

在确定发电机1已经开始正常发电操作之后(即在接收从收发器67B发送的通知之后)，故障确定器67D监测U相电压Vu。故障确定器67D确定U相电压Vu的值是否：

(1)等于或高于针对第一预定周期的第一参考值

(2)等于或低于针对第二预定周期的第二参考值

第一参考值被设置成使得故障确定器67D可靠地检测在上臂MOS晶体管60两端的短路电路的值。例如，第一参考值可以被设置成稍微低于电池电压。第二参考值被设置成允许故障确定器67D可靠地检测在下臂MOS晶体管61两端的短路电路的值。例如，第二参考值可以被设置成稍微高于地电压。

当确定U相电压Vu的值等于或高于针对第一预定周期的第一参考值时，故障确定器67D确定是否已经发生由于在上臂MOS晶体管60两端的短路电路而引起的故障。当确定U相电压Vu的值等于或低于针对第二预定周期的第二参考值时，故障确定器67D确定已经发生由于在下臂MOS晶体管61两端的短路电路而引起的故障。

当确定已经发生由于在上臂MOS晶体管60两端的短路电路而引起的故障或者接收从温度故障检测器67C发送的表示在MOS晶体管60中已经发生温度故障的检测结果时，故障确定器67D将指示在MOS晶体管60中发送故障的第一信息通知给PWM信号生成器67A和保护确定器67E二者。

如上所述，当接收由故障确定器67D通知的第一信息时，PWM信号生成器67A生成具有第一指示脉冲的第三PWM信号，并且在第一指示脉冲之后，第三指示脉冲具有：与第一识别脉冲的持续时间t0匹配的周期的周期、被设置为高于50％的值的占空因数以及高电平被设置成输出电压Vb的脉冲高度。

相似地，当确定已经发生由于在下臂MOS晶体管61两端的短路电流而引起的故障或者接收从温度故障检测器67C发送的表示在MOS晶体管61中已经发生温度故障的检测结果时，故障确定器67D将指示在MOS晶体管61中发生故障的第二信息通知给PWM信号生成器67A和保护确定器67E二者。

如上所述，当接收由故障确定器67D通知的第二信息时，PWM信号生成器67A生成具有第一指示脉冲的第三PWM信号，并且在第一指示脉冲之后，第二指示脉冲具有：与第一识别脉冲的持续时间t0匹配的周期、被设置成小于50％的值的占空因数以及高电平被设置成输出电压Vb的脉冲高度。

保护确定器67E连接至MOS控制电路68。保护确定器67E根据从故障确定器67D发送的信息和/或从收发器67B发送的PWM信号确定是否和如何执行对发电机1的保护操作。

例如，保护确定器67E在接收到下述之一时确定在MOS晶体管60中已经发生故障：

1、由故障确定器67D通知的第一信息；

2、包括在第三PWM信号中的第三指示脉冲。

然后，由于在MOS晶体管60中发生故障，保护确定器67E指示MOS控制电路68执行对发电机1的保护操作。

保护确定器67E还在接收到下述之一时识别在MOS晶体管60中已经发生故障：

1、由故障确定器67D通知的第二信息；

2、包括在第三PWM信号中的第二指示脉冲。

然后，由于在MOS晶体管61中发生故障，保护确定器67E指示MOS控制电路68执行对发电机1的保护操作。

此外，在接收到第四PWM信号时，保护确定器67E识别到在激励场绕组2所需要的系统(该系统包括场绕组2、MOS晶体管50和其他部件)中已经发生故障。在下文中，将激励场绕组2所需要的系统称为激励系统。然后，由于在激励系统中发生故障，保护确定器67E指示MOS控制电路68执行对发电机1的保护操作。

MOS控制电路68连接至MOS晶体管60和MOS晶体管61中的每个MOS晶体管的栅极、第一温度传感器62和第二温度传感器63中的每个温度传感器以及U相绕组的输出端。

例如，MOS控制电路68可以被设计为至少包括CPU和存储器的微型计算机单元(可编程逻辑单元)。作为另一示例，MOS控制电路68可以被设计为硬件电路或者硬件/软件混合电路。

用作整流单元的MOS控制电路68基于例如由PWM信号生成器67A生成的第一PWM信号和第二PWM信号中的至少一个PWM信号的频率来计算转子2M的RPMNa。用作整流单元的MOS控制电路68还根据基于所计算的转子2M的RPMNa而确定的定时来进行交替地接通和断开MOS晶体管60和MOS晶体管60的同步整流。例如在与日本专利申请公开No.2011-151903对应的美国专利No.8570004中描述了用于进行同步整流的方法的示例，美国专利No.8570004与本申请相同。美国专利的公开内容通过引用合并在本文中。

在被保护确定器67E指示时，MOS控制电路68还进行用于限制发电机1的发电操作的任务；在下文中，该任务将被称为发电限制任务。例如，在与日本专利申请公开No.2012-090454对应的美国专利No.9710807中描述发电限制任务的示例，其中，美国专利No.9710807与本申请相同。美国专利的公开内容通过引用完全合并在本文中。

例如，当由于在整流器模块41的上臂MOS晶体管60中发生故障而由保护确定器67E指示进行对发电机1的保护操作时，整流器模块41的MOS控制电路68进行作为发电限制任务的第一发电限制任务以进行：

(1)接通或保持所有的整流器模块(即整流器模块41至整流器模块43)的上臂MOS晶体管60；

(2)断开或禁止所有的整流器模块(即整流器模块41至整流器模块43)的下臂MOS晶体管61；

(3)指示通信电路67将包括第一识别脉冲和第三识别脉冲的第三PWM信号发送至通信线RC。

第一发电限制任务的执行导致U相绕组、V相绕组和W相绕组的输出端基本被短路，并且流经U相绕组、V相绕组和W相绕组的相应的U相电流、V相电流和W相电流具有基本相同的幅值。第一发电限制任务的执行还导致U相电流、V相电流和W相电流中的每个相电流的有效值小于当在不执行第一发电限制任务的情况下在整流器41的上臂MOS晶体管60中存在故障时的有效值。

当由于在整流器模块42和整流器模块43中的另一整流器模块的上臂MOS晶体管60中发生故障而由保护确定器67E基于经由通信线RC发送的第三PWM信号指示进行对发电机1的保护操作时，对应的整流器模块42或整流器模块43的MOS控制电路68以与整流器模块41的MOS控制电路68相同的方式进行第一发电限制任务。

此外，当由于在整流器41的下臂MOS晶体管61中发生故障而由保护确定器67E指示进行对发电机1的保护操作时，整流器模块41的MOS控制电路68进行作为发电限制任务的第二发电限制任务：

(1)接通或保持所有的整流器模块(即整流器模块41至整流器模块43)的下臂MOS晶体管61；

(2)断开或禁止所有的整流器模块(即整流器模块41至整流器模块43)的上臂MOS晶体管60；

(3)指示通信电路67将包括第一识别脉冲和第三识别脉冲的第三PWM信号发送至通信线RC。

第二发电限制任务的执行导致U相绕组、V相绕组和W相绕组的输出端基本被短路，并且流经U相绕组、V相绕组和W相绕组的相应的U相电流、V相电流和W相电流具有基本相同的幅值。第一发电限制任务的执行还导致U相电流、V相电流和W相电流中的每个相电流的有效值小于在不执行第一发电限制任务的情况下在整流器41的下臂MOS晶体管61中存在故障时的有效值。

当由于在整流器模块42和整流器模块43中的另一整流器模块的下臂MOS晶体管61中发生故障而由整流器模块由保护确定器67E基于经由通信线RC发送的第三PWM信号指示进行对发电机1的保护操作时，对应的整流器模块42或整流器模块43的MOS控制电路68以与整流器模块41的MOS控制电路68相同的方式进行第二发电限制任务。

当由保护确定器67E响应于接收第四PWM信号指示进行保护操作时，MOS控制电路68能够进行第一发电限制任务和第二发电限制任务之一。

注意，当由保护确定器67E指示响应于接收第四PWM信号进行保护操作时，优选地是，MOS控制电路68应当确定MOS控制电路68进行第一发电限制任务或第二发电限制任务中的每个的定时，以接通或断开所有的上臂MOS晶体管60并且断开或接通所有的下臂切换元件61，以使得在每个定时处不可能发生浪涌。

更具体地，在一定量的电流(即大量的电流)要流经或正在流经对应的上臂MOS晶体管60或下臂MOS晶体管60的情况下，MOS控制电路68E应当控制第一发电限制任务或第二发电限制任务的执行定时，以防止上臂MOS晶体管60或下臂MOS晶体管60的接通/断开操作。该控制减少了由于上臂MOS晶体管60或下臂MOS晶体管60的接通/断开操作而发生浪涌的风险。

整流器模块42和整流器模块43中的每个整流器模块的结构与整流器模块41的结构相似。具体地，参照图8，针对V相绕组的整流器模块42包括第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61、第一温度传感器62和第二温度传感器63、整流控制器164以及电流传感器69。包括在整流器模块42中的第一MOS晶体管60和第二MOS晶体管61以及电流传感器69与包括在整流器模块41中的那些在以下方面不同。具体地，包括在整流器模块42中的部件60至部件64以及部件69与V相绕组在操作上关联，但是包括在整流器模块41中的部件60至部件64和部件69与U相绕组在操作上关联。因此，包括在整流器模块42中的部件60至部件64和部件69的操作与包括在整流器模块41中的部件60至部件64和部件69的操作基本相同，以使得省略对包括在整流器模块42中的部件60至部件64和部件69的详细描述。

整流控制器164包括例如V相电压检测器165、操作电压生成器66、通信电路67和MOS控制电路68。包括在整流控制器164中的操作电压生成器66、通信电路67和MOS控制电路68的结构和操作与包括在整流控制器64中的操作电压生成器66、通信电路67和MOS控制电路68的结构和操作基本相同。为此，省略对整流控制器64与整流控制器164之间的被分配有相同的附图标记的基本相同的部件(即部件66、部件67和部件68)的描述。

整流控制器164与整流控制器64的不同之处仅在于，U相电压检测器65被V相电压检测器165替代。因此，在描述中省略整流控制器64和整流控制器164之间的被分配有相同的附图标记的相同部件。

V相电压检测器165可操作成测量V相绕组的输出端处的V相电压Vv。例如，V相电压检测器165包括齐纳二极管165A和串联的电阻器165B和电阻器165C。齐纳二极管165A的阳极连接至串联的电阻器165B和电阻器165C的第一端，齐纳二极管165A的阴极连接至V相绕组的输出端，并且串联的电阻器165B和电阻器165C的与第一端相反的第二端连接至发电机1的公共信号地线。电阻器165B和电阻器165C之间的连接点连接至晶体管66A的基极。

齐纳二极管165A的齐纳电压的调节以及电阻器165B和电阻器165C的相应的电阻使得可以在每次V相绕组Vv的输出端处的V相电压超过第二PWM电压Vth2时接通晶体管66A。也就是说，操作电压生成器66的晶体管66A被配置成间断地接通。

针对W相绕组的整流器模块43与整流器模块42具有基本相同的结构，以使得省略对整流器模块43的详细描述。

接着，在下文中，将描述调节器5的结构的示例。

参照图9，调节器5具有端子F，并且包括MOS晶体管51、飞轮二极管51、电源电路53、电压控制电路54、栅极驱动器55、确定器56以及LIN通信电路57。

MOS晶体管50的漏极连接至发电机1的输出端子B，并且源极经由端子F连接至场绕组2的第一端，以使得MOS晶体管50串联连接至场绕组2。

飞轮二极管51的阳极连接至发电机1的公共信号地线，并且阴极经由端子F连接至场绕组2的第一端。场绕组2的与第一端相反的第二端连接至发电机1的公共信号地线，以使得飞轮二极管51并联连接至场绕组2。

LIN通信电路57可操作成使用ECU8进行双向通信，即根据LIN协议的LIN通信。LIN通信电路57能够接收包括发电开始指令的指令以及包括指示例如从ECU8发送的目标调节电压Vreg的多条数据作为通信消息。

电源电路53连接至发电机1的输出端子B，并且连接至调节器5的每个元件。电源电路53可操作成基于发电机1的输出端子B处的电压将操作电压提供至调节器5的每个元件。

电压控制电路54连接至LIN通信电路57、发电机1的输出端子B、栅极驱动器55以及确定器56。

电压控制电路54进行包括下述的各种任务：初始激励任务、正常发电开始任务、正常发电控制任务以及发电限制任务。

例如，电压控制电路54响应于LIN通信电路57何时接收发电开始指令进行初始激励任务。

初始激励任务被设计成确定可控制占空因数，以用于周期地进行MOS晶体管50的接通-断开操作。也就是说，由确定的占空因数控制的MOS晶体管50使得提供至场绕组2的激励电流具有小于激励电流的预定值的值，例如0.5安；激励电流的预定值在发电机1正在进行正常发电操作时被提供至场绕组2。初始激励任务的执行导致由转子2M的旋转感生的U相电压、V相电压和W相电压中的每个相电压的幅值大于由转子2M基于仅转子2M的磁极中的永磁体的旋转而感生的U相电压、V相电压和W相电压中的对应的一个相电压的幅值。与整流器模块41检测转子2M基于仅转子2M的磁极中的永磁体的旋转的情况相比，这使得整流器模块41即使转子2M的旋转速度在低范围内时也能够检测转子2M的旋转。

当确定器56在电压控制电路54正在进行初始激励任务的情况下检测从整流器模块41输出至通信线RC的第一PWM信号时，电压控制任务54将初始激励任务切换至正常发电开始任务。然后，电压控制电路54进行增大提供至场绕组2的激励电流的正常发电开始任务。

当确定器56在不进行初始激励任务的情况下检测从整流器模块41输出至通信线RC的第一PWM信号时，电压控制电路54开始正常发电开始任务，正常发动开始任务开始将激励电流提供至场绕组2。

此后，当确定器56检测从整流器模块41至整流器模块43中的一个整流器模块输出至通信线RC的第二PWM信号时，电压控制电路54将正常发电开始任务切换至正常发电控制任务。正常发电控制任务将发电机1的作为发电机1的输出端子B处的电压的输出电压Vb与经由LIN通信电路57从ECU8发送的目标调节电压Vreg进行比较。例如，电压控制电路54在目标调节电压Vreg等于或高于发电机1的输出电压Vb时输出高电平，并且在目标调节电压Vreg低于发电机1的输出电压Vb时输出低电平。为了抑制发电机1的输出电流的急剧变化，电压控制器54可以控制栅极驱动器55逐渐改变在MOS晶体管50的每个切换周期提供至场绕组2的激励电流的量。

栅极驱动器55生成作为周期脉冲信号的PWM信号，该周期脉冲信号具有取决于电压控制电路54的输出(即比较结果)而确定的可控制占空因数。也就是说，在MOS晶体管50接通的情况下，基于输出电压Vb提供流经场绕组2的激励电流，并且在MOS晶体管50断开期间，不提供流经场绕组2的激励电流。因此，可以由占空因数调节在MOS晶体管50的每个切换周期流经场绕组2的激励电流的量(即平均值)，并且因此，输出电压Vb是基于激励电流的调节量而被控制的反馈。

当确定器56检测从整流器模块41至整流器模块43中的一个整流器模块输出至通信线RC的第三PWM信号或者确定器56确定在激励系统中已经发生故障时，电压控制电路54进行发电限制任务。发电限制任务针对MOS晶体管50调节占空因数，从而减小在MOS晶体管50的每个切换周期提供至场绕组2的激励电流的量或者停止向场绕组2提供激励电流。

确定器56连接至MOS晶体管50、栅极驱动器55、场绕组2和飞轮二极管51之中至LIN通信电路57、至通信线RC以及至电压控制电路57的连接点。如上所述，在第一PWM信号至第三PWM信号中的对应的一个PWM信号经由通信线RC被发送时，确定器56检测第一PWM信号至第三PWM信号中的每个PWM信号。确定器56基于例如由其检测的第一PWM信号和第二PWM信号中的至少一个PWM信号的频率来计算转子2M的RPMNa。确定器56还监测基于从相应的整流器模块41、整流器模块42和整流器模块43发送的第二PWM信号如何生成U相电压、V相电压和W相电压。确定器56还基于从整流器模块41至整流器模块43中对应的至少一个整流器模块发送的第三PWM信号来确定在整流器模块41至整流器模块43中的至少一个整流器模块中是否存在故障。

此外，确定器56监测端子F处的电压或者流经端子F的电流，从而确定在激励系统中是否发生故障，例如MOS晶体管50两端的短路故障以及场绕组2两端的短路故障。当确定在激励系统中已经发生故障时，确定器56生成指示在上述激励系统中发生故障的第四PWM信号，并且将第四PWM信号发送至通信线RC。

图10示出了第四PWM信号的示例。图10所示的第四PWM信号,保持输出电压Vb持续时间t0，此后保持低于输出电压Vb的预定电压例如5V下一个持续时间t0，并且此后在下一个持续时间t0期间保持输出电压Vb。在经过最后的持续时间t0之后，第四PWM信号被设计为具有t0的恒定周期和预定占空因数的脉冲信号。

注意，确定器56可以生成包括图7所示的第二识别脉冲或第三识别脉冲的第三PWM信号来替代第四PWM信号。

特别地，确定器56被配置成在LIN通信57接收用于进行上述提及的发电限制任务的指令或者用于生成扭矩的指令时生成第四PWM信号，并且将第四PWM信号发送至通信线RC。该配置允许ECU8经由调节器5指示整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块来进行发电限制任务、或者用于生成扭矩的被称为扭矩生成任务的任务，而同时在调节器5与ECU8之间没有另外的导线的情况下防止发电机1的由整流器4整流后的输出电压Vb的过度增大。扭矩生成任务控制发电机1的发电操作，从而调节用作转子2的旋转的负载(即发动机的曲轴)的扭矩。对被称为负载扭矩的扭矩的调节可以使发动机的曲轴的旋转强制地停止在期望的位置处。

接着，在下文中，将参照图11描述确定器56如何确定在MOS晶体管50中是否已经发生短路故障并且将第四PWM信号发送至通信线RC的示例。例如，确定器56周期地进行包括图11所示的一组指令的短路故障检测程序。

具体地，在步骤S100中，确定器56指示栅极驱动器55进行MOS晶体管50的断开操作以断开晶体管50，并且在步骤S102中，确定端子F处的监测电压VF是否高于预定阈值电压VthF。阈值电压Vth用于确定在将断开指令发送至栅极驱动器55之后端子F处的电压VF是否正常下降，换言之，MOS晶体管50是否由于其短路故障而连续接通，而不管栅极驱动器55对MOS晶体管50的断开操作，以使得端子F处的电压VF保持高于阈值电压VthF。

当确定端子F处的监测电压VF等于或低于阈值电压VthF(步骤S102中为否)时，确定器56终止短路故障检测程序。

否则，当确定端子F处的监测电压VF高于阈值电压VthF(步骤S102中为是)时，在步骤S104中，确定器56确定输出电压Vb是否高于预定阈值电压Vthb。阈值电压Vthb确定输出电压Vb是否为由于MOS晶体管50的短路而引起的过电压。

当确定输出电压Vb等于或低于阈值电压Vthb(步骤S104中为否)时，确定器56终止短路故障检测程序。

否则，当确定输出电压Vb高于阈值电压Vthb(步骤S104中为是)时，在步骤S106中，确定器56生成第四PWM信号，并且将第四PWM信号输出至通信线RC。

接着，在步骤S108中，确定器56在将第四PWM信号连续输出至通信线RC的同时确定输出电压Vb是否低于阈值电压(Vthb-dV)。阈值电压(Vthb-dV)被设置成比阈值电压Vthb低dV。

当确定输出电压Vb保持等于或高于阈值电压(Vthb-dV)(步骤S108中为否)时，确定器56返回至步骤S106，并且在步骤S106中连续输出第四PWM信号。

否则，当确定输出电压Vb低于阈值电压(Vthb-dV)(步骤S108中为是)时，在步骤S110中，确定器56停止将第四PWM信号输出至通信线RC。在步骤S110的操作之后，确定器返回至步骤S104，并且确定输出电压Vb是否高于阈值电压Vthb。

LIN通信电路57能够将指示由确定器56计算的转子2M的RPMNa的信息以及指示如何生成U相电压、V相电压和W相电压中的每个相电压的信息输出至ECU8。LIN通信电路57还能够当在包括在整流器模块41至整流器模块43中的一个整流器模块中的MOS晶体管60或MOS晶体管61中已经发生故障从而确定器56已经确定第三PWM信号时，输出包括下述的信号：

(1)在包括在整流器模块41至整流器模块43中的一个整流器模块中的MOS晶体管60或MOS晶体管61中发生该种故障；

(2)何处发生了该种故障。

如上所述，根据第一实施方式的电力转换器1的调节器5被配置成在下述时开始对场绕组2进行激励，以使发电机1开始正常发电操作：

1、经由LIN通信电路57接收从ECU8发送的发电开始指令时；

2、经由LIN通信电路57接收从整流器模块41发送的第一PWM信号时。

该配置消除了下述需要：将定子绕组3中的每个定子绕组的输出端直接连接至调节器5；定子绕组3中的每个定子绕组的输出端具有由于包括在整流器模块41至整流器模块43中的晶体管的切换而引起的浪涌的叠加的高风险。该消除防止调节器5由于这样的浪涌而发生故障。

典型的调节器中的一种调节器被设计成在从每个相定子绕组输出的相电压超过阈值电压(即中间值)时确定对应的发电机已经转变至发电机进行正常发电操作的模式。阈值电压被预先设置在下述电压范围内：被定义为从目标调节电压的一半减去10V的值到被定义为从目标调节电压的一半与10V相加的值。然而，该设计可能需要针对相应的定子绕组调节中间电压，因为针对相应的定子绕组如何生成中间电压可能会彼此不同。

反之，发电机1的调节器5被配置成不直接检测相应的定子绕组3的相电压，并且根据从相应的整流器模块41至整流器模块43发送的第二PWM信号确定发电机1是否已经转变至发电机进行正常发电操作的模式。因此，该配置消除了下述需要：调节与中间电压对应的第二阈值电压Vth2，从而提高调节器5的多功能性。

所有的整流器模块41至整流器模块43以及调节器5经由通信线RC彼此连接，并且发电机1被配置成防止第一PWM信号和第二PWM信号被从至少两个不同的整流器模块中的每个整流器模块同时输出至通信线RC。该配置防止从其他整流器模块输出的PWM信号在通信线RC上彼此冲突，从而调节器5可靠地检测从所有的整流器模块41至整流器模块43输出的PWM信号。

整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块被配置成当在对应的整流器模块的MOS晶体管60和MOS晶体管61中已经发生故障时经由公共通信线RC将与第一PWM信号和第二PWM信号不同的第三PWM信号输出至其他整流器模块和调节器5。该配置使得每个整流器模块能够经由公共通信线RC将指示对应的相电压的信息以及指示在MOS晶体管60或MOS晶体管61中发生故障的信息二者通知给其他整流器模块和调节器5。

在接收从另一整流器模块发送的第二PWM信号之后，整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块被配置成：

(1)在确定连接至上臂MOS晶体管60的对应的相绕组的输出端处的相电压的值等于或高于针对第一预定周期的第一参考值时，确定上臂MOS晶体管60两端是否已经发生短路故障

(2)在确定连接至下臂MOS晶体管61的对应的相绕组的输出端处的相电压的值等于或低于针对第二预定周期的第二参考值时，确定下臂MOS晶体管61两端是否已经发生短路故障。

该配置使得每个整流器模块能够可靠地确定在其中是否已经发生短路故障或者在其中何处已经发生短路故障。

整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块被配置成当在其中发生一个或更多个故障时生成第三PWM信号并且将第三PWM信号输出至其他整流器模块和调节器5；一个或更多个故障包括由于MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个MOS晶体管的温度的异常变化而引起的故障以及由于MOS晶体管60和MOS晶体管61中的至少一个MOS晶体管两端的短路而引起的故障。这使得其他整流器模块中的一个整流器模块或者调节器5能够实现克服一个或更多个故障的一个或更多个措施。

整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块基于下述而被启动：当连接至该整流器模块的对应的相绕组的输出端处的电压等于或高于阈值电压Vr或者从另一整流器模块发送的第一PWM信号至第三PWM信号中的一个PWM信号经由通信线RC被输入至该整流器模块时生成的操作电压Vcc。

该配置使得每个整流器模块即使在对应的相电压由于MOS晶体管60或MOS晶体管61的故障而没有上升的情况下也能够基于从另一整流器模块发送的第一PWM信号至第三PWM信号中的一个PWM信号而被启动。每个整流器模块的该启动允许整流器模块检测故障。

如果在整流器模块中的上臂MOS晶体管60或者下臂MOS晶体管61中已经发生故障，则整流器模块被配置成：

(1)将第三PWM信号发送至调节器5，以使得调节器5进行发电限制任务以减小在MOS晶体管50的每个切换周期提供至场绕组2的激励电流的量；

(2)接通或保持所有的整流器模块41至整流器模块43的与故障MOS晶体管对应的上臂MOS晶体管或下臂MOS晶体管并且断开或禁止所有的整流器模块41至整流器模块43的所有另一臂MOS晶体管。

减小提供至场绕组2的激励电流防止故障MOS晶体管的过热。

此外，该配置导致U相绕组、V相绕组和W相绕组的输出端被基本短路，并且流经U相绕组、V相绕组和W相绕组的相应的U相电流、V相电流和W相电流具有基本相同的幅值。这防止过电流集中地流经故障MOS晶体管。

调节器5被配置成当确定在激励系统中已经发生故障时生成第四PWM信号并且将第四PWM信号输出至通信线RC。第一整流器模块41至第三整流器模块43中的每个整流器模块被配置成当接收到第四PWM信号时接通或保持上臂MOS晶体管或下臂MOS晶体管并且断开或禁止另一臂MOS晶体管。这些配置防止由整流器4整流的输出电压Vb过度地增大(即使在激励电流通过其被提供至场绕组2的MOS晶体管50两端已经发生短路故障的情况下)。

当不可能发生浪涌时，整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块被配置成接通或保持上臂MOS晶体管或下臂MOS晶体管并且断开或禁止所有的另一臂MOS晶体管，从而限制在预定时刻的每个时刻处的发电操作。例如，当没有电流或较少的电流流经下臂MOS晶体管时，整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块被配置成接通或保持上臂MOS晶体管或下臂MOS晶体管并且断开或禁止所有的另一臂MOS晶体管，从而限制预定时刻的每个时刻处的发电操作。该配置防止ECU8和电负载10由于浪涌而发生故障。

第二实施方式

在下文中，将参照图12和图13描述根据本公开内容的第二实施方式的发电机1A。

根据第二实施方式的发电机1A的结构和/或功能与根据第一实施方式的发电机1的结构和/或功能在以下方面不同。所以，在下文中将主要描述不同点，并且因此，省略或简化第一实施方式和第二实施方式之间的被分配有相同的附图标记的相同部分的冗余描述。

在第一实施方式中，所有的整流器模块41至整流器模块43和调节器5经由通信线RC可通信地彼此连接。

不同的，根据第二实施方式的发电机1A被配置成使得选自整流器模块41A、整流器模块43和整流器模块43的针对U相绕组的整流器模块41A通常经由通信线RC连接至调节器5，并且整流器模块41A、整流器模块42和整流器模块43经由用作第二通信线(参见图12)的通信线C彼此连接。

通常经由通信线RC连接至调节器5的整流器模块41另外包括连接在通信线RC和下述线之间的PWM发送电路167：该线连接在MOS控制电路68和晶体管66D的集电极之间。PWM发送电路167连接至通信电路67，并且通信电路57连接至通信线C和连接在MOS控制电路68与晶体管66D的集电极之间的线。换言之，PWM发送电路167介于通信线RC与经由通信线C可通信地彼此连接的整流器模块41至43的通信电路67之间。

在生成第一PWM信号、第二PWM信号或第三PWM信号时，通信电路67将第一PWM信号、第二PWM信号或第三PWM信号输出至通信线C。整流器模块41A的PWM发送电路167接收通过通信线C输出的第一PWM信号、第二PWM信号或第三PWM信号，以及将第一PWM信号、第二PWM信号或第三PWM信号转移至通信线RC，从而将第一PWM信号、第二PWM信号或第三PWM信号发送至调节器5。此外，整流器模块41A的PWM发送电路167接收通过通信线RC输出的第三PWM信号或第四PWM信号以及将第三PWM信号或第四PWM信号发送至通信线，从而将第三PWM信号或第四PWM信号发送至其他的整理器模块42和整流器模块43。

发电机1A的该配置防止调节器5与整流器模块41A之间的通信与整流器模块41至整流器模块43之间的通信冲突。

该配置允许第三PWM信号输出至通信线RC以用作使调节器5开始初始激励任务(即发电限制任务)的指令。也就是说，当通过通信线RC输出第三PWM信号时，调节器5进行初始激励任务(即发电限制任务)，以在停止转子2M的旋转的情况下减小在MOS晶体管50的每个切换周期提供至场绕组2的激励电流的量，并且发送指示例如在MOS晶体管60和MOS晶体管61中发生故障的通信消息。

第三实施方式

在下文中，将参照图14和图15描述根据本公开内容的第三实施方式的发电机1B。

根据第三实施方式的发电机1B的结构和/或功能与根据第一实施方式的发电机1的结构和/或功能在以下方面不同。所以，在下文中将主要描述不同点，并且因此，省略或简化第一实施方式和第三实施方式之间被分配有相同的附图标记的相同部件的冗余描述。

在第一实施方式中，发电机1包括针对定子绕组3的相应的相设置的整流器模块41至整流器模块43。

不同的，发电机1B包括针对两个相绕组(即U相绕组和V相绕组)的第一整流器模块以及用作针对剩余相绕组(例如W相绕组)的第二整流器模块的整流器模块43(参见图14)。

具体地，参照图15，第一整流器模块40包括针对U相绕组的第一MOS晶体管60U和第二MOS晶体管61U、针对U相绕组的第一温度传感器62U和第二温度传感器63U、针对V相绕组的第一MOS晶体管60V和第二MOS晶体管61V、针对V相绕组的第一温度传感器62V和第二温度传感器63V、整流控制器264、针对U相绕组的电流传感器69U以及针对V相绕组的电流传感器69V。

第一MOS晶体管60U和第二MOS晶体管61U、第一温度传感器62U和第二温度传感器63U以及电流传感器69U与根据第一实施方式的整流器模块41的相应的MOS晶体管60和MOS晶体管61、温度传感器62和温度传感器63以及电流传感器69在配置上基本相同。第一MOS晶体管60V和第二MOS晶体管61V、第一温度传感器62V和第二温度传感器63V以及电流传感器69V与根据第一实施方式的整流器模块42的相应的MOS晶体管60和MOS晶体管61、温度传感器62和温度传感器63以及电流传感器69在配置上基本相同。

附图标记60U和61U表示相应的第一MOS晶体管60U和第二MOS晶体管61U的本征二极管，并且附图标记60V和61V表示相应的第一MOS晶体管60V和第二MOS晶体管61V的本征二极管。

整流控制器264包括针对U相绕组的第一MOS控制电路68U以及针对V相绕组的第二MOS控制电路68V来代替MOS控制电路68。

第一MOS控制电路68U与根据第一实施方式的针对U相绕组的整流器模块41的MOS控制电路68在配置上相同，并且第二MOS控制电路68V与根据第一实施方式的针对V相绕组的整流器模块42的MOS控制电路68在配置上相同。

整流控制器264还包括UV相检测器265以替代U相电压检测器65。UV相电压检测器265包括差分放大器65D以代替电压比较器65B。

差分放大器65D具有连接至U相绕组的输出端的第一输入端子、连接至V相绕组的输出端的第二输入端子以及连接至操作电压生成器66和通信电路67中的每个的输出端。

差分放大器65D基于从电源电路65A提供的操作电压进行操作以放大V相电压Vv与U相电压Vu的差(即U-V线电压)，并且将放大后的差即(放大后的U-V线电压)发送至操作电压生成器66和通信电路67中的每个。

将高于预定电压的放大后的U-V线电压输入至操作电压生成器66，使得操作电压生成器66进行操作，从而以与根据第一实施方式的操作电压生成器65相同的方式生成操作电压Vcc。

通信电路67的PWM信号生成器67A使用放大后的U-V线电压生成针对U相绕组的第一PWM信号和第二PWM信号中的每个PWM信号。通信电路67的PWM信号生成器67A还使用放大后的U-V线电压生成针对V相绕组的第一PWM信号和第二PWM信号中的每个PWM信号。

电力转换器1B的该配置使用放大后的U-V线电压针对U相绕组和V相绕组中的每个相绕组生成第一PWM信号和第二PWM信号。该配置减少了对第一PWM信号和第二PWM信号的下述不利影响，该不利影响由于由漏电流和其他因数引起的U相电压和/或V相电压的故障而引起。该配置导致在没有另外的导线的情况下基于U-V线电压对转子2M的旋转的高准确度检测。

本公开内容不限于上述实施方式，并且可以在本公开内容的范围内进行修改。

根据第一实施方式至第三实施方式的发电机1、发电机1A和发电机1B设置有单组定子绕组3以及针对相应的定子绕组3设置的单组整流器模块41至整流器模块43，但本公开内容不限于此。具体地，发电机1、发电机1A和发电机1B中的每个发电机可以设置有至少两组定子绕组3以及对应的至少两组整流器模块41至整流器模块43；针对至少两组中的对应的一组的定子绕组3设置至少两组中的每组的整流器模块41至整流器模块43。

第一实施方式至第三实施方式使用星形连接三相定子绕组3，但是可以使用一相定子绕组、多相定子绕组、三角连接多相定子绕组或者星形三角连接多相定向绕组。

根据第一实施方式至第三实施方式的第一整流器模块至第三整流器模块中的每个整流器模块使用包括作为上臂整流构件以替代上臂MOS晶体管60的二极管的半桥电路，或者包括用作开关的上臂MOS晶体管60以及作为下臂整流元件以替代下臂MOS晶体管60的二极管的半桥电路。也就是说，根据第一实施方式至第三实施方式的第一整流器模块至第三整流器模块中的每个整流器模块足以包括至少一个开关。

根据第一实施方式至第三实施方式的整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块的PWM信号生成器67A生成第二PWM信号以用于将表示对应的发电机已经开始正常发电操作的信息通知给调节器5或另一整流器模块。然而，本公开内容不限于该配置。

具体地，根据变型的整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块的PWM信号生成器67A可以生成修改的第二PWM信号，该修改的第二PWM信号具有根据例如MOS晶体管60和MOS晶体管61中的选定的MOS晶体管的温度而变化的占空因数。

具体地，参照图16，当在选择的MOS晶体管中没有发生温度故障时，修改的第二PWM信号的占空因数被设置成50％，换言之，选定的MOS晶体管的温度位于正常温度范围内。当选定的MOS晶体管的温度位于发电操作的必须限制的范围内时，修改的第二PWM信号的占空因数正比于选定的MOS晶体管的温度而在50％至90％的范围内变化。当在选定的MOS晶体管中发生温度故障时，修改的第二PWM信号的占空因数被设置成100％，换言之，选定的MOS晶体管的温度位于异常温度范围内。修改的第二PWM信号可以包括其占空周期取决于根据图16的MOS晶体管60的温度而变化的第一脉冲以及其占空周期取决于根据图16的MOS晶体管61的温度而变化的第二脉冲。

生成被发送至调节器5的修改的第二PWM信号允许调节器5当在调节器与整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块之间没有另外的导线的情况下进行上述发电限制任务。例如，调节器5能够根据所选择的MOS晶体管的温度的逐渐增大而逐渐减少在MOS晶体管50的每个切换周期提供至场绕组2的激励电流的量。

根据第一实施方式至第三实施方式的整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块的PWM信号生成具有与第一PWM信号的脉冲高度不同的脉冲高度(即电压变化范围)的第二PWM信号，但本公开内容不限于此。

具体地，根据另一变型的整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块的PWM信号生成器67A可以生成具有与第一PWM信号的占空因数不同的占空因数的修改的第二PWM信号。例如，参照图17，根据本变型的整流器模块41至整流器模块43中的每个整流器模块的PWM信号生成器67A可以生成具有被设置成输出电压Vb的高电平、低于50％的占空因数的值的占空因数(例如25％)的第一PWM信号，并且生成具有50％的占空因数的第二PWM信号。该配置导致第一PWM信号和第二PWM信号被容易地区分。

在第一实施方式至第三实施方式中的每个实施方式中，第一PWM信号至第四PWM信号为各自包括至少一条信息的调制信号的示例。

虽然本文中描述了本公开内容的示例实施方式，但本公开内容不限于本文中所描述的实施方式，而且包括具有由本领域技术人员基于本公开内容将会理解的变型、省略、组合(例如，遍及各个实施方式的各个方面)、修改和/或变体。权利要求中的限制应当基于权利要求中所采用的语言来广义地理解，并且不限于本说明书中以及在申请的控诉期间所描述的要理解为非排他性的示例。

Claims (15)

1.一种旋转电机，包括：

定子绕组，所述定子绕组具有输出端；

转子，所述转子包括激励绕组；

开关，所述开关连接至所述定子绕组的所述输出端；

调制信号生成器，所述调制信号生成器被配置成：

基于所述定子绕组的所述输出端处的电压的变化，生成包括指示所述转子的旋转的信息的调制信号；及

输出所述调制信号；以及

整流单元，所述整流单元被配置成交替地接通和断开所述开关，以对所述定子绕组的所述输出端处的电压进行整流，从而生成整流后的电压；以及

激励电流提供电路，所述激励电流提供电路经由通信线可通信地连接至所述调制信号生成器，并且所述激励电流提供电路被配置成：当从所述调制信号生成器输出的所述调制信号被经由所述通信线输入至所述激励电流提供电路时，开始将激励电流提供至所述转子的所述激励绕组，以在所述定子绕组中感生旋转磁场。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中：

所述调制信号生成器被配置成：

输出为所述调制信号的第一调制信号，所述第一调制信号具有占空因数和信号变化范围；

监测所述定子绕组的所述输出端；

在所述监测的结果表示下述之一时生成第二调制信号：所述定子绕组的所述输出端处的电压变得等于或高于预定值；以及检测到流经所述定子绕组的所述输出端的电流；以及

将所述第二调制信号输出至所述通信线；

所述第二调制信号为具有占空因数和信号变化范围的脉冲信号，所述第二调制信号的所述占空因数和所述信号变化范围中的至少一个与所述第一调制信号的所述占空因数和所述信号变化范围中对应的至少一个不同，并且

所述激励电流提供电路被配置成：

在被外部通知时，开始将所述激励电流提供至所述转子的所述激励绕组；以及

在从所述调制信号生成器输出的所述第二调制信号被输入至所述激励电流提供电路时，控制将所述激励电流提供至所述转子的所述激励绕组，以使所述整流后的电压稳定。

3.根据权利要求2所述的旋转电机，其中：

所述定子绕组包括多相定子绕组，所述多相定子绕组中的每个多相定子绕组具有输出端；

所述开关包括连接至相应的所述多相定子绕组的多个开关；

所述调制信号生成器包括针对相应的所述多相定子绕组设置的多个调制信号生成器；

所述多个调制信号生成器和所述激励电流提供电路经由所述通信线彼此可通信地连接；以及

所述多个调制信号生成器中的仅一个调制信号生成器被配置成生成所述第一调制信号和所述第二调制信号，并且将所述第一调制信号和所述第二调制信号输出至所述通信线。

4.根据权利要求2所述的旋转电机，其中：

所述定子绕组包括多相定子绕组，所述多相定子绕组中的每个具有输出端；

所述开关包括连接至相应的所述多相定子绕组的多个开关；

所述调制信号生成器包括针对相应的所述多相定子绕组设置的多个调制信号生成器；

所述多个调制信号生成器中的一个调制信号生成器经由作为所述通信线的第一通信线可通信地连接至所述激励电流提供电路；以及

所述多个调制信号生成器中的一个调制信号生成器经由与所述第一通信线不同的第二通信线可通信地连接至所述多个调制信号生成器中的剩余的调制信号生成器。

5.根据权利要求3或4所述的旋转电机，其中，所述多个调制信号生成器中的每个调制信号生成器被配置成：当在所述多个开关中的对应的一个开关中存在故障时，生成第三调制信号以及将所述第三调制信号输出至所述激励电流提供电路和其他调制信号生成器，

所述第三调制信号与所述第一调制信号和所述第二调制信号不同，并且所述第三调制信号包括指示在所述多个开关中的对应的一个开关中至少发生所述故障的信息。

6.根据权利要求5所述的旋转电机，其中：

所述多个开关中的每个开关包括第一切换元件和第二切换元件；并且

所述多个调制信号生成器中的每个调制信号生成器被配置成：当在所述多个开关中的对应的一个开关的所述第一切换元件和所述第二切换元件中的一个切换元件中存在故障时，生成所述第三调制信号，

所述第三调制信号包括指示在所述多个开关中的对应的一个开关的所述第一切换元件或所述第二切换元件中是否已经发生所述故障的第二信息。

7.根据权利要求6所述的旋转电机，其中：

所述多个调制信号生成器中的每个调制信号生成器被配置成：

当所述第二调制信号被从所述多个调制信号生成器中的替选的一个调制信号生成器输入至所述调制信号生成器，并且所述多个定子绕组中的对应的一个定子绕组的所述输出端子处的电压等于或高于针对第一预定周期的第一参考值时，确定在所述多个开关中的对应的一个开关的所述第一切换元件两端存在作为所述故障的短路故障；以及

在所述第二调制信号被从所述多个调制信号生成器中的替选的一个调制信号生成器输入至所述调制信号生成器，并且所述多个定子绕组中的对应的一个定子绕组的所述输出端子处的电压等于或低于针对第二预定周期的第二参考值时，确定在所述多个开关中的对应的一个开关的所述第二切换元件两端存在作为所述故障的短路故障。

8.根据权利要求6所述的旋转电机，其中：

所述多个调制信号生成器中的每个调制信号生成器被配置成：

当在所述多个开关中的对应的一个开关的所述第一切换元件和所述第二切换元件中的一个切换元件两端存在作为所述故障的短路故障时，生成所述第三调制信号；并且

当在所述多个开关中的对应的一个开关的所述第一切换元件和所述第二切换元件中的一个切换元件中存在作为所述故障的温度故障时，生成所述第三调制信号。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的旋转电机，还包括：

多个启动电路，所述多个启动电路各自被配置成：当满足第一条件和第二条件之一时启动所述多个调制信号生成器中的对应的一个调制信号生成器，

所述第一条件为所述第一调制信号和所述第二调制信号中的一个调制信号被从所述多个调制信号生成器中的替选的一个调制信号生成器提供至所述启动电路，

所述第二条件为所述多个定子绕组中的对应的一个定子绕组的所述输出端处的电压变得高于预定阈值电压。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的旋转电机，其中，所述激励电流提供电路当所述第三调制信号被输入至所述激励电流提供电路时被配置成：

将指示发生故障的信息通知给外部电路；以及

减小提供至所述转子的所述激励绕组的所述激励电流的值；以及

所述整流单元包括多个整流单元，所述多个整流单元各自被配置成交替地接通或断开所述多个开关中的对应的一个开关的所述第一切换元件和所述第二切换元件，

所述多个整流单元中的每个整流单元被配置成：在所述第一切换元件和所述第二切换元件中的选定的一个切换元件中已经发生所述故障的情况下，使所述多个开关中的对应的一个开关的所述第一切换元件和所述第二切换元件中的所述选定的一个切换元件接通并使所述第一切换元件和所述第二切换元件中的另一个切换元件断开。

11.根据权利要求10所述的旋转电机，其中：

所述激励电流提供电路包括用于提供所述激励电流的激励系统，并且所述激励电流提供电路被配置成使得所述激励系统控制将所述激励电流提供至所述转子的所述激励绕组，从而将所述整流后的电压调节至目标调节电压，并且所述激励电流提供电路被配置成：

当所述整流后的电压由于所述激励系统中的故障而变得高于预定阈值电压时生成第四调制信号，所述预定阈值电压被设置成高于所述目标调节电压；及

将所述第四调制信号输出至所述通信线；以及

所述多个整流单元中的每个整流单元被配置成：使所述多个开关中的对应的一个开关的所述第一切换元件和所述第二切换元件中的选定的一个切换元件接通并使所述第一切换元件和所述第二切换元件中的另一个切换元件断开。

12.根据权利要求10或11所述的旋转电机，其中，所述多个整流单元中的每个整流单元被配置成：确定使所述多个开关中的对应的一个开关的所述第一切换元件和所述第二切换元件中的所述选定的一个切换元件接通并且使所述第一切换元件和所述第二切换元件中的另一个切换元件断开的定时，以使得在所确定的定时处浪涌不会发生。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的旋转电机，其中，所述激励电流提供电路被配置成：当指示输出所述第四调制信号的预定指令被输入至所述激励电流提供电路时将所述第四调制信号输出至所述通信线。

14.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述定子绕组至少包括第一定子绕组和第二定子绕组，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组中的每个定子绕组具有输出端；

所述开关至少包括连接至所述第一定子绕组的所述输出端子的第一开关以及连接至所述第二定子绕组的所述输出端子的第二开关；

所述整流单元被配置成：交替地接通和断开所述第一开关和所述第二开关中的每个开关，以对所述第一定子绕组和所述第二定子绕组中的每个定子绕组的所述输出端处的电压进行整流，从而生成所述整流后的电压；以及

所述调制信号生成器被配置成检测在所述第一定子绕组的所述输出端处的电压与所述第二定子绕组的所述输出端处的电压之间的线电压，以及基于所述线电压的变化来生成包括指示所述转子的旋转的所述信息的所述调制信号。

15.根据权利要求2所述的旋转电机，其中：

所述调制信号生成器被配置成取决于所述开关的温度修改所述第二调制信号，以使得修改后的第二调制信号包括所述开关的温度的变化，并且将所述修改后的第二调制信号作为所述第二调制信号输出至所述通信线；以及

所述激励电流提供电路被配置成：根据经由所述通信线输入至所述激励电流提供电路的所述开关的温度的所述变化，控制将所述激励电流提供至所述转子的所述激励绕组。