CN109150040B - 一种发电机控制方法及控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种发电机控制方法及控制电路。其中，该发电机控制方法包括：获取发电机的转速和/或温度；若监测到转速不在预设转速范围内，和/或，温度不在预设温度范围内，则根据第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，获取第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路；若监测到转速在预设转速范围内，且温度在预设温度范围内，则获取第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，获取第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路。本发明实施例的技术方案可以降低汽车在怠速、冷态条件下的发电机的电磁噪音。

Description

一种发电机控制方法及控制电路
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，尤其涉及一种发电机控制方法及控制电路。
背景技术
在汽车正常行驶时，交流发电机皮带由发动机带动旋转，交流发电机他励后开始发电，并向车内蓄电池充电和供负载用电。普通工况下，发动机汽缸的工作噪音远高于发电机的噪音，但发现汽车在怠速、启动、低速急加速、停机过程瞬间，会出现发电机噪音，该噪音频率较高，因此对于舒适性要求较高的乘用车，小可忽视。发电机的噪音水平是评价汽车发电机性能好坏的重要标志之一。
发电机的噪音可以分为三大类：机械噪音，气动噪音和电磁噪音。机械噪音由发电机转子系统不平衡、轴承、碳刷以及传动皮带的振动等因素产生，气动噪音主要由风扇及转子转动和定子开槽引起的，电磁噪音由电磁力产生，只有负载的时候才出现。由于发电机的机械噪音相比气动噪音和电磁噪音显得非常小，对总体噪音影响不大，一般不考虑机械噪音。因此需要从改善电磁噪音的角度来改善发电机的噪音。
发明内容
本发明实施例提供一种发电机控制方法及控制电路，以降低汽车在怠速、冷态条件下的发电机的电磁噪音。
第一方面，本发明实施例提供了一种发电机控制方法，包括：
获取发电机的转速和/或温度；
判断发电机的转速是否在预设转速范围内，和/或，判断发电机的温度是否在预设温度范围内；
若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，则根据第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，获取第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路；
若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则获取第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，获取第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路。
进一步地，获取第一磁场占空比信号包括：将第一差值经第一预设稳压控制算法，得到第一磁场占空比信号；
获取第二磁场占空比信号包括：将第二差值经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号。
进一步地，将第二差值经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号包括：将第二差值经第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，其中，预设调整系数大于0，且小于1，负补偿量为第二磁场占空比信号与第三磁场占空比信号的差值。
进一步地，在判断发电机的转速是否在预设转速范围内，以及判断发电机的温度是否在预设温度范围内之前，还包括：
预先建立发电机型号与预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数的对应关系；
根据发电机的发电机型号，确定与发电机的发电机型号匹配的预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数。
进一步地，第一预设稳压控制算法包括比例积分控制算法或比例积分微分控制算法。
第二方面，本发明实施例还提供了一种发电机控制电路，包括：
转速检测电路，用于获取发电机的转速；
温度检测电路，用于获取发电机的温度；
电压采样电路，用于获取发电机的输出电压；
逻辑控制电路，逻辑控制电路的第一输入端与转速检测电路的输出端电连接，逻辑控制电路的第二输入端与温度检测电路的输出端电连接，逻辑控制电路的第三输入端与电压采样电路的输出端电连接，逻辑控制电路的输出端与发电机的转子绕组的磁场驱动控制电路的输入端电连接，逻辑控制电路用于判断发电机的转速是否在预设转速范围内，和/或，判断发电机的温度是否在预设温度范围内；若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，则根据第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，获取第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路；若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则获取第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，获取第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路；
磁场驱动控制电路，磁场驱动控制电路的输出端与发电机的转子绕组的输入端电连接，用于输出激励电流。
进一步地，逻辑控制电路包括：电压基准电路、加法电路、减法电路和处理器，
其中，电压基准电路用于输出第一基准电压；
加法电路的第一输入端与电压基准电路的输出端电连接，加法电路的第二输入端用于接收负补偿量，加法电路用于获取第一基准电压与负补偿量的和，作为第二基准电压并输出；
减法电路的第一输入端与加法电路的输出端电连接，减法电路的第二输入端与逻辑控制电路的第三输入端电连接，用于输出第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，或者，输出第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值；
处理器的第一输入端与逻辑控制电路的第一输入端电连接，处理器的第二输入端与逻辑控制电路的第二输入端电连接，处理器的第三输入端与减法电路的输出端电连接，处理器的第一输出端与加法电路的第二输入端电连接，处理器的第二输出端与逻辑控制电路的输出端电连接，
处理器用于判断发电机的转速是否在预设转速范围内，和/或，判断发电机的温度是否在预设温度范围内；若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，将第一差值经第一预设稳压控制算法，得到第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路；若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，将输出负补偿量，将第二差值经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路。
进一步地，处理器具体用于若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，将输出负补偿量，将第二差值经第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，预设调整系数大于0，且小于1，负补偿量为第二磁场占空比信号与第三磁场占空比信号的差值。
进一步地，还包括存储模块，用于存储至少一对发电机型号与预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数的对应关系；
存储模块的输出端与处理器的第四输入端电连接，处理器还用于在判断发电机的转速是否在预设转速范围内，以及判断发电机的温度是否在预设温度范围内之前，根据发电机的发电机型号，确定与发电机的发电机型号匹配的预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数。
进一步地，逻辑控制电路还包括数模转换电路，数模转换电路的输入端与处理器的第一输出端电连接，数模转换电路的输出端与加法电路的第二输入端电连接。
本发明实施例的技术方案通过获取发电机的转速和/或温度；若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，则根据第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，获取第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路；若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则获取第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，获取第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路，以实现在发电机的电磁噪音较大的运行阶段，降低基准电压，进而降低发电机的输出电压和转子绕组产生的磁场，从而降低发电机的电磁噪音，以解决在汽车怠速、冷态条件下，存在发电机的电磁噪音较大的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种发电机控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种发电机的电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种与步骤150对应的控制框图；
图4为本发明实施例提供的一种与步骤160对应的控制框图；
图5为本发明实施例提供的又一种发电机控制方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的又一种发电机控制方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种发电机控制电路的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种发电机控制电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种发电机控制方法。图1为本发明实施例提供的一种发电机控制方法的流程图。图2为本发明实施例提供的一种发电机的电路结构示意图。该发电机控制方法可由本发明任意实施例提供的发电机控制电路执行。该发电机控制方法具体包括如下步骤：
步骤110、获取发电机的转速。
其中，该发电机可以设置于汽车内，该发电机可由设置于汽车内的发动机通过传动机构带动旋转，并向车内蓄电池充电和供负载用电。发电机的转速即发电机转子的旋转速度。发电机的转速可通过转速检测电路获取，该转速检测电路可以包括光电编码器或霍尔转速传感器。可选的，转速检测电路与发电机的三相定子绕组中至少一相定子绕组的端子电连接，用于取样定子绕组的交流电压信号，并统计预设时间段内交流电压信号的脉冲数量(该交流电压信号可以是呈正弦变化的信号)，并根据预设时间段内交流电压信号的脉冲数量，确定发电机的转速。该发电机可以是爪极发电机。可选的，发电机的转速n＝[(N/t)/M]*60，其中，n为转速，单位为转/分，N为预设时间段t内一相交流电压信号的脉冲数量，M为爪极的数量。转子爪极在旋转时，交替经过定子绕组，形成了感应电压(为交流电压)。转子旋转一周，在定子绕组的端子上就会产生和爪极数等同的交流电压脉冲个数，例如6爪极的转子旋转一周，将在绕组端子上产生6个交流脉冲。当一个6爪极的发电机，以3000转/分旋转时，折算到转/秒，即为3000/60＝50转/秒。那么每秒在定子绕组的端子上将产生6*50＝300个脉冲数，折算到频率，也即300Hz。转速检测电路可通过获取采样定子绕组上的交流电压信号的频率，来确定发电机的转速。
需要说明的是，如图2所示，发电机100的定子绕组的输出端可与整流桥200的输入端电连接，整流桥200的输出端与储能电路300的输入端电连接，整流桥200用于将发电机100输出的交流电压整流成直流电压，以向储能电路300充电。该储能电路300可用于向汽车内的用电设备供电。
步骤120、获取发电机的温度。
其中，该发电机的温度可通过温度检测电路获取，该温度检测电路可包括温度传感器。该温度检测电路可设置于发电机壳体上，还可以设置于靠近发电机的位置，只需温度检测电路检测的温度接近发电机的温度即可。该发电机控制电路集成在发电机的电压调节器内，发电机的电压调节器位于发电机壳体一侧的端盖内，发电机的电压调节器用于调节发电机的输出电压。
步骤130、判断发电机的转速是否在预设转速范围内。
其中，预设转速范围可为大于或等于预设低转速值，且小于或等于预设高转速值。若发电机的转速在预设转速范围内，则执行步骤140，否则执行步骤150。
步骤140、判断发电机的温度是否在预设温度范围内。
其中，预设温度范围可为大于或等于预设低温度值，且小于或等于预设高温度值。发电机的转速在预设转速范围，且发电机的温度在预设温度范围时，发电机运行产生的电磁噪音较为严重。电磁噪音是指定子和转子之间的磁场脉动引起的，这种噪音产生的途径在发电机有负载低转速时比高转速时更加明显。通常预先可通过对发电机进行测试，并检测发电机产生的电磁噪音，测试出电磁噪音严重时的转速范围和温度范围，作为预设转速范围和预设温度范围。若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，或者，发电机的温度不在预设温度范围内，则执行步骤150，即发电机产生的电磁噪音较小，无需改善。若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则执行步骤160，即确定此时发电机产生的电磁噪音较大，需降低发电机的输出电压，进而减小发电机产生的电磁噪音，以解决技术问题：通常在怠速、冷态条件下，发电机的电磁噪音严重，即在怠速条件下，刚运行的短时间内，用户可感知到轻微的电磁噪音，在运行一段时间后，因为发电机由冷态转为热态，发电机输出电压减低，电磁噪音将降低。
需要说明的是，可选的，步骤110和步骤120的执行顺序可以互换。可选的，先执行步骤110，再执行步骤130，若确定发电机的转速不在预设转速范围，可执行步骤150，无需执行步骤120和步骤140。可选的，先执行步骤120，再执行步骤140，若确定发电机的温度不在预设温度范围，可执行步骤150，无需执行步骤110和步骤130。步骤110、步骤120、步骤130和步骤140可根据需要进行调整，以达到若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，则执行步骤150；若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则执行步骤160。
步骤150、根据第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，获取第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路。
其中，第一基准电压作为参考电压，根据第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，调节输出至磁场驱动控制电路的第一磁场占空比信号的大小，以调节发电机的转子绕组产生的磁场，以使发电机的输出电压稳定在第一基准电压处。第一基准电压可为恒定值。发电机的输出电压可通过电压采样电路获取，该电压采样电路可包括电压霍尔传感器或电阻分压电路。可直接检测发电机的定子绕组的输出端的电压作为发电机的输出电压，还可以是通过检测与发电机的定子绕组输出端电连接的整流桥的输出端的直流电压作为发电机的输出电压，只需能反应发电机的定子绕组输出端的电压即可。磁场驱动控制电路的输出端与发电机的转子绕组的输入端电连接，用于输出激励电流。磁场驱动控制电路可包括开关管。第一磁场占空比信号可输入至开关管的控制端，以控制开关管导通或关断，进而调节磁场驱动控制电路向转子绕组输出的激励电流。向磁场驱动控制电路输入的占空比越大，磁场驱动控制电路向转子绕组输出的激励电流越大，发电机的转子绕组的磁场将越大。
需要说明的是，在发电机的转速和结构等条件一定时，发电机的转子绕组的磁场增大，发电机产生的电磁噪音增大，发电机的输出电压增大。若第一基准电压大于发电机的输出电压时，则获取的第一磁场占空比信号将增大，以使发电机的转子绕组的磁场增大，进而发电机的输出电压将增大，以逐渐接近第一基准电压。若第一基准电压小于发电机的输出电压时，则获取的第一磁场占空比信号将减小，以使发电机的转子绕组的磁场减小，进而发电机的输出电压将减小，以逐渐接近第一基准电压。若第一基准电压等于发电机的输出电压时，则获取的第一磁场占空比信号将保持恒定，以使发电机的转子绕组的磁场保持恒定，进而发电机的输出电压稳定在第一基准电压。
可选的，获取第一磁场占空比信号包括：将第一差值经第一预设稳压控制算法，得到第一磁场占空比信号。可选的，第一预设稳压控制算法可包括比例积分控制算法或比例积分微分控制算法。图3为本发明实施例提供的一种与步骤150对应的控制框图，如图3所示，通过将第一基准电压V1ref与发电机的输出电压Vo作差，以获得第一差值ΔV1，将第一差值ΔV1经第一预设稳压控制算法，得到第一磁场占空比信号。
步骤160、获取第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，获取第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路。
其中，若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则降低参考电压，可将第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，也可将第一基准电压与一正补偿量的差，作为第二基准电压。根据第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，调节输出至磁场驱动控制电路的第二磁场占空比信号的大小，以调节发电机的转子绕组的磁场，以使发电机的输出电压稳定在第二基准电压处。由于第二基准电压小于第一基准电压，即采用的基准电压减小，则磁场占空比信号减小，转子绕组产生的磁场减小，发电机产生的电磁噪音将减小。
可选的，获取第二磁场占空比信号包括：将第二差值经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号。可选的，第二预设稳压控制算法可包括比例积分控制算法或比例积分微分控制算法。图4为本发明实施例提供的一种与步骤160对应的控制框图，如图4所示，将第一基准电压V1ref与一负补偿量ΔV-的和，作为第二基准电压V2ref，将第二基准电压V2ref与发电机的输出电压Vo作差，以获得第二差值ΔV2，将第二差值ΔV2经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号。
本实施例的技术方案通过获取发电机的转速和/或温度；若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，则根据第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，获取第一磁场占空比信号，以输出至发电机的转子绕组的磁场驱动控制电路；若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则获取第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，获取第二磁场占空比信号，以输出至发电机的转子绕组的磁场驱动控制电路，以实现在发电机的电磁噪音较大的运行阶段，降低基准电压，进而降低发电机的输出电压和转子绕组产生的磁场，从而降低发电机的电磁噪音，以解决在汽车怠速、冷态条件下，存在发电机的电磁噪音较大的问题，相比于改善发电机转子爪极的外缘形状，优化爪极外缘不同表面衔接处的过渡倒角，改变发电机定子和转子的电磁设计，例如改变定、转子的气隙、改变绕组线圈的线径和圈数等方式(要重新对发电机输出和转速特性曲线的变化，以及发电机效率的变化进行匹配调整，需要反复在噪音、效率和输出这三者之间取舍，以达到整车和发电机的匹配)，只需改变怠速、冷态条件下的软件算法，以实现对怠速、冷态条件下的电磁噪音进行改善，无需调整发电机的其他工作状态的参数。
本发明实施例提供又一种发电机控制方法。图5为本发明实施例提供的又一种发电机控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，将第二差值经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号包括：将第二差值经第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，其中，预设调整系数大于0，且小于1，负补偿量为第二磁场占空比信号与第三磁场占空比信号的差值。相应的，本实施例的方法包括：
步骤210、获取发电机的转速。
步骤220、判断发电机的转速是否在预设转速范围内。
其中，若发电机的转速在预设转速范围内，则执行步骤230，否则执行步骤250。
步骤230、获取发电机的温度。
步骤240、判断发电机的温度是否在预设温度范围内。
其中，若发电机的温度在预设温度范围内，则执行步骤260，否则执行步骤250。步骤210、步骤220、步骤230和步骤240可根据需要进行调整，以达到若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，则执行步骤250；若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则执行步骤260。
步骤250、获取第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，将第一差值经第一预设稳压控制算法，得到第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路。
步骤260、获取第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并获取第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，将第二差值经第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路，其中，预设调整系数大于0，且小于1，负补偿量为第二磁场占空比信号与第三磁场占空比信号的差值。
其中，预设调整系数大于0，且小于1，可使第二磁场占空比信号小于第三磁场占空比信号，即使得第二磁场占空比信号与第三磁场占空比信号的差值为负值。该预设调整系数可以是恒定值。可预先对发电机进行测试，通过不断修正测试时的预设调整系数，以获得满足电磁噪音要求的预设调整系数的最优值。继续参见图4，第二差值ΔV2经第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，将第二磁场占空比信号与第三磁场占空比信号的差值作为负补偿量ΔV-。若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，通过使第二差值经第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，以输出至发电机的转子绕组的磁场驱动控制电路，可以对磁场的占空比进行等比例限制，还可以仅对预设调整系数进行测试调整，从而可减少试验时调试参数。
本发明实施例提供又一种发电机控制方法。图6为本发明实施例提供的又一种发电机控制方法的流程图。在上述实施例的基础上，在判断发电机的转速是否在预设转速范围内，以及判断发电机的温度是否在预设温度范围内之前，还包括：预先建立发电机型号与预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数的对应关系；根据发电机的发电机型号，确定与发电机的发电机型号匹配的预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数。
步骤310、预先建立发电机型号与预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数的对应关系。
其中，不同的发电机型号，产生电磁噪音的运行条件不同。取同一型号的多个发电机进行取样测试，以获取该型号发电机与预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数的对应关系，再结合实际整车匹配和客户要求，确定与该发电机的发电机型号匹配的预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数。
步骤320、根据发电机的发电机型号，确定与发电机的发电机型号匹配的预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数。
步骤330、获取发电机的温度。
步骤340、判断发电机的温度是否在预设温度范围内。
其中，若发电机的温度在预设温度范围内，则执行步骤350，否则执行步骤370。
步骤350、获取发电机的转速。
步骤360、判断发电机的转速是否在预设转速范围内。
其中，若发电机的转速在预设转速范围内，则执行步骤380，否则执行步骤370。步骤330、步骤340、步骤350和步骤360可根据需要进行调整，以达到若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，则执行步骤370；若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则执行步骤380。
步骤370、获取第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，将第一差值经第一预设稳压控制算法，得到第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路。
步骤380、获取第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，将第二差值经第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路。
本发明实施例提供一种发电机控制电路。图7为本发明实施例提供的一种发电机控制电路的结构示意图。该发电机控制电路可用于执行本发明任意实施例提供的发电机控制方法。该发电机控制电路400包括：转速检测电路410、温度检测电路420、电压采样电路430、逻辑控制电路440和磁场驱动控制电路450。
其中，转速检测电路410用于获取发电机的转速；温度检测电路420用于获取发电机的温度；电压采样电路430用于获取发电机的输出电压；逻辑控制电路440的第一输入端In1与转速检测电路410的输出端Out1电连接，逻辑控制电路440的第二输入端In2与温度检测电路420的输出端Out2电连接，逻辑控制电路440的第三输入端In3与电压采样电路430的输出端Out3电连接，逻辑控制电路440的输出端Out4与发电机的转子绕组的磁场驱动控制电路450的输入端In4电连接，逻辑控制电路440用于判断发电机的转速是否在预设转速范围内，和/或，判断发电机的温度是否在预设温度范围内；若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，则根据第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，获取第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路450；若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，则获取第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值，获取第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路450；磁场驱动控制电路450的输出端与发电机的转子绕组的输入端电连接，用于输出激励电流。
上述发电机控制电路可执行本发明任意实施例所提供的发电机控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
本发明实施例提供又一种发电机控制电路。在上述实施例的基础上，继续参见图7，逻辑控制电路440包括：电压基准电路441、加法电路442、减法电路443和处理器444。
其中，电压基准电路441用于输出第一基准电压；加法电路442的第一输入端In5与电压基准电路441的输出端Out5电连接，加法电路442的第二输入端In6用于接收负补偿量，加法电路442用于获取第一基准电压与负补偿量的和，作为第二基准电压并输出；减法电路443的第一输入端In7与加法电路442的输出端Out6电连接，减法电路443的第二输入端In8与逻辑控制电路440的第三输入端In3电连接，用于输出第一基准电压与发电机的输出电压的第一差值，或者，输出第二基准电压与发电机的输出电压的第二差值；处理器444的第一输入端In8与逻辑控制电路440的第一输入端In1电连接，处理器444的第二输入端In9与逻辑控制电路440的第二输入端In2电连接，处理器444的第三输入端In10与减法电路443的输出端Out7电连接，处理器444的第一输出端Out8与加法电路442的第二输入端In6电连接，处理器444的第二输出端Out9与逻辑控制电路440的输出端Out4电连接，处理器444用于判断发电机的转速是否在预设转速范围内，和/或，判断发电机的温度是否在预设温度范围内；若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，将第一差值经第一预设稳压控制算法，得到第一磁场占空比信号，以输出至与发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路；若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，将输出负补偿量，将第二差值经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号，以输出至磁场驱动控制电路450。
其中，处理器444若监测到发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，发电机的温度不在预设温度范围内，处理器444的第一输出端Out8可输出零信号。处理器122可以是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)或FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)。
需要说明的是，具有相同标记的电气节点之间为电性连接，如N1、N2、N3，例如标有N1标记的端子之间为电性连接，标有N2标记的电气节点之间为电性连接。
可选的，在上述实施例的基础上，处理器444具体用于若监测到发电机的转速在预设转速范围内，且发电机的温度在预设温度范围内，将输出负补偿量，将第二差值经第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，预设调整系数大于0，且小于1，负补偿量为第二磁场占空比信号与第三磁场占空比信号的差值。
可选的，在上述实施例的基础上，图8为本发明实施例提供的又一种发电机控制电路的结构示意图，该发电机控制电路还包括存储模块460，用于存储至少一对发电机型号与预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数的对应关系；存储模块460的输出端Out10与处理器444的第四输入端In11电连接，处理器444还用于在判断发电机的转速是否在预设转速范围内，以及判断发电机的温度是否在预设温度范围内之前，根据发电机的发电机型号，确定与发电机的发电机型号匹配的预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数。
可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图8，该逻辑控制电路440还包括数模转换电路445，数模转换电路445的输入端In12与处理器444的第一输出端Out8电连接，数模转换电路445的输出端Out11与加法电路442的第二输入端In6电连接。该数模转换电路445可用于将处理器444输出的数字信号转换成模拟信号。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种发电机控制方法，其特征在于，包括：
获取发电机的转速和温度；
判断所述发电机的转速是否在预设转速范围内，和/或，判断所述发电机的温度是否在预设温度范围内；
若监测到所述发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，所述发电机的温度不在预设温度范围内，则根据第一基准电压与所述发电机的输出电压的第一差值，获取第一磁场占空比信号，以输出至与所述发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路；
若监测到所述发电机的转速在预设转速范围内，且所述发电机的温度在预设温度范围内，则获取所述第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据所述第二基准电压与所述发电机的输出电压的第二差值，获取第二磁场占空比信号，以输出至所述磁场驱动控制电路。
2.根据权利要求1所述的发电机控制方法，其特征在于，获取所述第一磁场占空比信号包括：将所述第一差值经第一预设稳压控制算法，得到第一磁场占空比信号；
获取第二磁场占空比信号包括：将所述第二差值经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号。
3.根据权利要求2所述的发电机控制方法，其特征在于，所述将所述第二差值经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号包括：将所述第二差值经所述第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将所述第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，其中，所述预设调整系数大于0，且小于1，所述负补偿量为所述第二磁场占空比信号与所述第三磁场占空比信号的差值。
4.根据权利要求3所述的发电机控制方法，其特征在于，在判断所述发电机的转速是否在预设转速范围内，以及判断所述发电机的温度是否在预设温度范围内之前，还包括：
预先建立发电机型号与预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数的对应关系；
根据所述发电机的发电机型号，确定与所述发电机的发电机型号匹配的预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数。
5.根据权利要求2所述的发电机控制方法，其特征在于，所述第一预设稳压控制算法包括比例积分控制算法或比例积分微分控制算法。
6.一种发电机控制电路，其特征在于，包括：
转速检测电路，用于获取所述发电机的转速；
温度检测电路，用于获取所述发电机的温度；
电压采样电路，用于获取所述发电机的输出电压；
逻辑控制电路，所述逻辑控制电路的第一输入端与所述转速检测电路的输出端电连接，所述逻辑控制电路的第二输入端与所述温度检测电路的输出端电连接，所述逻辑控制电路的第三输入端与所述电压采样电路的输出端电连接，所述逻辑控制电路的输出端与所述发电机的转子绕组的磁场驱动控制电路的输入端电连接，所述逻辑控制电路用于判断所述发电机的转速是否在预设转速范围内，和/或，判断所述发电机的温度是否在预设温度范围内；若监测到所述发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，所述发电机的温度不在预设温度范围内，则根据第一基准电压与所述发电机的输出电压的第一差值，获取第一磁场占空比信号，以输出至与所述发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路；若监测到所述发电机的转速在预设转速范围内，且所述发电机的温度在预设温度范围内，则获取所述第一基准电压与一负补偿量的和，作为第二基准电压，并根据所述第二基准电压与所述发电机的输出电压的第二差值，获取第二磁场占空比信号，以输出至所述磁场驱动控制电路；
磁场驱动控制电路，所述磁场驱动控制电路的输出端与所述发电机的转子绕组的输入端电连接，用于输出激励电流。
7.根据权利要求6所述的发电机控制电路，其特征在于，所述逻辑控制电路包括：电压基准电路、加法电路、减法电路和处理器，
其中，所述电压基准电路用于输出第一基准电压；
所述加法电路的第一输入端与所述电压基准电路的输出端电连接，所述加法电路的第二输入端用于接收负补偿量，所述加法电路用于获取所述第一基准电压与所述负补偿量的和，作为第二基准电压并输出；
所述减法电路的第一输入端与所述加法电路的输出端电连接，所述减法电路的第二输入端与所述逻辑控制电路的第三输入端电连接，用于输出第一基准电压与所述发电机的输出电压的第一差值，或者，输出所述第二基准电压与所述发电机的输出电压的第二差值；
所述处理器的第一输入端与所述逻辑控制电路的第一输入端电连接，所述处理器的第二输入端与所述逻辑控制电路的第二输入端电连接，所述处理器的第三输入端与所述减法电路的输出端电连接，所述处理器的第一输出端与所述加法电路的第二输入端电连接，所述处理器的第二输出端与所述逻辑控制电路的输出端电连接，
所述处理器用于判断所述发电机的转速是否在预设转速范围内，和/或，判断所述发电机的温度是否在预设温度范围内；若监测到所述发电机的转速不在预设转速范围内，和/或，所述发电机的温度不在预设温度范围内，将所述第一差值经第一预设稳压控制算法，得到第一磁场占空比信号，以输出至与所述发电机的转子绕组电连接的磁场驱动控制电路；若监测到所述发电机的转速在预设转速范围内，且所述发电机的温度在预设温度范围内，将输出所述负补偿量，将所述第二差值经第二预设稳压控制算法，得到第二磁场占空比信号，以输出至所述磁场驱动控制电路。
8.根据权利要求7所述的发电机控制电路，其特征在于，所述处理器具体用于若监测到所述发电机的转速在预设转速范围内，且所述发电机的温度在预设温度范围内，将输出所述负补偿量，将所述第二差值经所述第一预设稳压控制算法，得到第三磁场占空比信号，将所述第三磁场占空比信号与预设调整系数的乘积作为第二磁场占空比信号，所述预设调整系数大于0，且小于1，所述负补偿量为所述第二磁场占空比信号与所述第三磁场占空比信号的差值。
9.根据权利要求8所述的发电机控制电路，其特征在于，还包括存储模块，用于存储至少一对发电机型号与预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数的对应关系；
所述存储模块的输出端与所述处理器的第四输入端电连接，所述处理器还用于在判断所述发电机的转速是否在预设转速范围内，以及判断所述发电机的温度是否在预设温度范围内之前，根据所述发电机的发电机型号，确定与所述发电机的发电机型号匹配的预设转速范围、预设温度范围和预设调整系数。
10.根据权利要求7所述的发电机控制电路，其特征在于，所述逻辑控制电路还包括数模转换电路，所述数模转换电路的输入端与所述处理器的第一输出端电连接，所述数模转换电路的输出端与所述加法电路的第二输入端电连接。
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US8989939B2 (en) * 2011-04-22 2015-03-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle and vehicle control method
JP5358622B2 (ja) * 2011-06-24 2013-12-04 本田技研工業株式会社 回転電機制御装置
JP5595447B2 (ja) * 2012-06-15 2014-09-24 三菱電機株式会社 車輌用交流発電機の制御装置及び制御方法
JP6439771B2 (ja) * 2016-10-19 2018-12-19 トヨタ自動車株式会社 駆動装置および自動車

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