CN113037155B - 一种永磁同步发电机整流稳压装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种永磁同步发电机整流稳压装置及控制方法，其中，装置包括：用于将发电机输出交流电整流为直流电的主功率电路模块；用于产生PWM驱动信号的控制驱动模块；其中，主功率电路模块包括三相桥臂和支撑电容；每相桥臂包括MOSFET和功率二极管，每相PWM驱动信号对应驱动一相桥臂的MOSFET，以控制该MOSFET通断。本发明根据三相相电流值、直流电的输出电压值、以及目标稳压值，生成PWM驱动信号，利用PWM驱动信号控制MOSFET通断，实现整流稳压输出，整流稳压过程无需发电机转子位置信息，从而避免了因位置传感器故障或位置估算不准导致的动静性能恶化，甚至失去稳定性的风险，有效提高了整流稳压的可靠性。

Description

一种永磁同步发电机整流稳压装置及控制方法
技术领域
本发明涉及永磁同步发电机发电领域，尤其涉及一种永磁同步发电机整流稳压装置及控制方法。
背景技术
目前可应用于永磁同步发电机(PMSG)的整流稳压方式主要包括基于二极管的不可控整流、基于晶闸管的半(相)控整流以及基于全控器件及脉冲宽度调制技术(PWM)的PWM整流。半控整流及PWM整流具有电压可调的特点，在存在负载变化、电机转速变化情况且需要稳压发电的场合，必须采用半控或全控整流。
为实现半控或全控整流，两种控制方法都需要电机的位置信息，因此在整流系统中一般都会加装电机同轴的位置传感器(如光电编码器、旋转变压器)。这些位置传感器存在以下一系列问题：易受环境电磁干扰，降低了系统的可靠性；位置传感器处于发电机侧，可能难以在恶劣的环境下长时间稳定工作；适用速度范围有限，当发电机转速过高时，位置传感器可能无法跟踪到实际位置。
发明内容
为了解决上述技术问题的至少一个，本发明提供一种永磁同步发电机整流稳压装置及控制方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明的实施例提供了一种永磁同步发电机整流稳压装置，包括：
主功率电路模块，用于将发电机输出的交流电整流为直流电；
控制驱动模块，用于基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号；
其中，所述主功率电路模块包括三相桥臂和支撑电容，所述支撑电容与所述三相桥臂并联；每相桥臂与所述发电机的一个相线相连；每相桥臂包括一个MOSFET和一个功率二极管，每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断。
作为可选的实施方式，所述控制驱动模块包括：
PI控制器，用于基于所述输出电压值和所述目标稳压值的差值，获得所述发电机的短路占空比；
三角载波比较器，用于将所述短路占空比与预设频率的三角波做比较，获得比较结果；
求符号函数模块，用于基于所述三相相电流值，获取所述发电机每个相电流的方向；
双路复用器，用于基于所述比较结果和三相所述相电流的方向，生成三相所述PWM驱动信号；
所述每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断，包括：
基于所述比较结果和每个所述相电流的方向，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断。
作为可选的实施方式，所述控制驱动模块包括：
控制模块，用于基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM信号；
驱动模块，用于对所述三相PWM信号进行电平调整，以获得具有一定电压幅值和电流输出能力的PWM驱动信号。
作为可选的实施方式，所述功率二极管的阳极与该相所述桥臂的MOSFET的漏极相连；
所述发电机的相线连接于所述功率二极管的阳极和所述MOSFET的漏极；
所述三相桥臂的三个所述功率二极管共阴极相连，所述三相桥臂的三个所述MOSFET共源极相连；
所述支撑电容并联于三相所述功率二极管的共阴极和三相所述MOSFET的共阴极之间。
作为可选的实施方式，每个所述MOSFET内部连接有反并联二极管。
作为可选的实施方式，每相所述桥臂的功率二极管的阴极和所述MOSFET的源极之间还并联有吸收电容。
作为可选实施方式，所述基于所述比较结果，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断，包括：
若所述短路占空比大于所述三角波时，三相所述PWM驱动信号同时控制三个所述MOSFET接通，使所述发电机激发短路电流，并将所述短路电流蓄能于所述发电机的三相定子绕组；
若所述短路占空比小于所述三角波时，则根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断；
所述根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断，包括：
若所述相电流的方向为流入所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET保持接通；
若所述相电流的方向为流出所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET关断。
作为可选实施方式，所述控制驱动模块包括可向所述MOSFET提供负压关断的驱动芯片。
第二方面，本发明的实施例提供了一种永磁同步发电机整流稳压的控制方法，包括：
基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号；
基于所述三相PWM驱动信号，主功率电路模块将发电机输出的交流电整流为直流电；
其中，所述主功率电路模块包括三相桥臂，每相桥臂与所述发电机的一个相线相连；每相桥臂包括一个MOSFET和一个功率二极管，每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断。
作为可选的实施方式，所述基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号，包括：
基于所述输出电压值和所述目标稳压值的差值，获得所述发电机的短路占空比；
将所述短路占空比与预设频率的三角波做比较，获得比较结果；
基于所述三相相电流值，获取所述发电机每个相电流的方向；
基于所述比较结果和三相所述相电流的方向，生成三相所述PWM驱动信号；
所述每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断，包括：
基于所述比较结果和每个所述相电流的方向，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断。
作为可选的实施方式，所述基于所述比较结果，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断，包括：
若所述短路占空比大于所述三角波时，三相所述PWM驱动信号同时控制三个所述MOSFET接通，使所述发电机激发短路电流，并将所述短路电流蓄能于所述发电机的三相定子绕组；
若所述短路占空比小于所述三角波时，则根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断；
所述根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断，包括：
若所述相电流的方向为流入所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET保持接通；
若所述相电流的方向为流出所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET关断。
和现有技术相比，本发明至少具有如下优点：
本发明的实施例通过根据发电机输出的三相相电流值、整流稳压后的直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号，利用PWM驱动信号控制三相桥臂的MOSFET的通断，实现整流稳压输出，整流稳压过程无需发电机转子位置信息，从而避免了因位置传感器故障或位置估算不准导致的动静性能恶化，甚至失去稳定性的风险，有效提高了整流稳压的可靠性。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1为本发明的整流稳压装置的原理示意框图；
图2为本发明的整流稳压装置的电路原理的示意图；
图3为本发明的驱动模块的电路原理示意图；
图4为本发明的控制模块的电路原理示意图；
图5是本发明的方法的流程示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施方式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方式仅用于解释相关内容，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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的服务器执行，且下文均以服务器或计算机等电子设备作为执行主体为例进行说明。
实施例一
参照图1和图2，本发明的实施例提供了一种永磁同步发电机整流稳压装置，包括：
主功率电路模块1，用于将发电机3输出的交流电整流为直流电，并向负载RL供电；
控制驱动模块2，用于基于发电机3输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号；
其中，主功率电路模块1包括三相桥臂和支撑电容C1，支撑电容C1与三相桥臂并联；每相桥臂与发电机3的一个相线相连；每相桥臂包括一个MOSFET4和一个功率二极管5-，每相PWM驱动信号对应驱动一相桥臂的MOSFET，以控制该MOSFET接通或关断。
本发明的实施例根据发电机3输出的三相相电流值、整流稳压后的直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号，利用PWM驱动信号控制三相桥臂的MOSFET 4的通断，实现整流稳压输出，整流稳压过程无需发电机转子位置信息，从而避免了因位置传感器故障或位置估算不准导致的动静性能恶化，甚至失去稳定性的风险，有效提高了整流稳压的可靠性。
作为可选的实施方式，功率二极管的阳极与该相桥臂的MOSFET 4的漏极相连；发电机3的相线连接于功率二极管5的阳极和MOSFET 4的漏极；三相桥臂的三个功率二极管5共阴极相连，三相桥臂的三个MOSFET 4共源极相连；支撑电容C1并联于三相功率二极管5的共阴极和三相MOSFET 4的共阴极之间；每个MOSFET内部连接有反并联二极管，即在MOSFET的漏极和源极之间连接有反并联二极管，反并联二极管的导通方向与MOSFET的导通方向相反。
功率二极管5可选用肖特基功率二极管，MOSFET内部的反并联二极管仅仅起到保护作用，为提高驱动器效率反并联二极管不需导通；电流经三相桥臂整流稳压后，经支撑电容后进行功率输出。
作为可选的实施方式，每相桥臂的功率二极管5的阴极和MOSFET 4的源极之间还并联有吸收电容(未图示)，以进一步抑制MOSFET开关引起的电压震荡，吸收电容的材质可选取具有较低感抗(ESL)的薄膜电容或陶瓷电容。支撑电容C1布置于相桥臂旁靠近负载RL侧，其具有两方面作用，第一方面作用为滤波，用以降低直流侧电压波动幅值，提高供电质量；第二方面作用为当存在突加突卸负载工况时，用以降低由突加负载导致的电压跌落和突卸负载导致的电压泵升。
本实施例中，三相桥臂的上桥臂采用功率二极管，无须自举电路或隔离型电路对上桥臂进行驱动，因此驱动电路得以极大简化，并且由于三相桥臂的下桥臂共源极，由于且MOSFET的阈值电压低，为保证有效关断，需采取负压关断措施，控制驱动模块包括可向MOSFET提供负压关断的驱动芯片。
图3中采用了一片+15V输入，+20V、－5V输出的MGJ2D151505SC电源芯片同时给三片可负压输出的1ED020I12-F2驱动芯片供电，三片驱动芯片分别对下桥臂三相MOSFET进行驱动，三片驱动芯片的输入接控制模块的三相PWM信号输出。
参照图1和图2，作为本实施例的可选实施方式，控制驱动模块2包括：
控制模块21，用于基于发电机3输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM信号；
驱动模块22，用于对三相PWM信号进行电平调整，以获得具有一定电压幅值和电流输出能力的PWM驱动信号。
驱动模块22的输出与MOSFET的栅极连接，用于驱动MOSFET，驱动模块22的输入与控制模块21相连，用于接收控制模块生成的三相PWM信号，控制模块21根据稳压控制算法，将目标稳压值
Figure BDA0002976652340000081
和从主功率电路模块输出的直流电的输出电压值Vdc、以及发电机3输出的三相相电流值ia、ib和ic进行计算，从而产生PWM信号，其中，由于一般永磁同步发电机的三相绕组采用Y型连接方式，因此，只需对三相线的其中任意两个相线进行采样，即可通过计算获得三相相电流值，例如，采样获得电流值ia和ib，通过ic＝-ia-ib计算获得电流值ic，本实施方式优选的，用于采样电流值的电流传感器可选用霍尔型电流传感器；电流采样后，通过隔离芯片后输入给控制模块，隔离芯片可选用ACNT-H79A型芯片。
本发明的实施例，由于简化了控制流程，且无需位置信息，控制模块21的控制器可选用DSP(Digital Signal Processing)或ARM处理器或者FPGA(Field Programmable GateArray)作为控制器。
参照图4，作为本实施例的可选实施方式，控制模块21包括：
PI控制器211，用于基于输出电压值和目标稳压值的差值，既将稳压整流后输出的实际电压值Vdc与目标稳压值
Figure BDA0002976652340000091
做减法，然后经过PI控制后，获得发电机的短路占空比Ds；其中PI的积分初始值设置为0，以防止出现起动瞬间的电流过充；由于在此控制方式下，整流稳压输出能力随短路占空比Ds的增大而先增大后减小，因此，为避免出现正反馈，占空比需经过限幅模块212的限幅操作，使得短路占空比Ds小于设置的上饱和限值Dmax；具体上饱和限值，可根据实际电网电压、三相进线电感或点击反电动势及电机相感电压计算获得，同时也决定了在特定负载情况下的整流稳压后的最大输出电压；
三角载波比较器213，用于将短路占空比与预设频率的三角波做比较，获得比较结果；三角波的频率取决于要求的电流纹波幅值及发电机铁耗，在需较低电流纹波及高发电机效率的场合，可通过提高三角波频率以及降低电流纹波与发电机铁耗；
求符号函数模块214，用于基于三相相电流值，获取发电机每个相电流的方向，以避免相电流在MOSFET的反并联二极管内流通；
双路复用器215，用于基于比较结果和三相相电流的方向，生成三相PWM驱动信号；
每相PWM驱动信号对应驱动一相桥臂的MOSFET，以控制该MOSFET接通或关断，包括：
基于比较结果和每个相电流的方向，PWM驱动信号控制MOSFET接通或关断。
作为本实施例优选的实施方式，基于比较结果，PWM驱动信号控制MOSFET接通或关断，包括：
若短路占空比大于三角波时，三相PWM驱动信号同时控制三个MOSFET接通，使发电机激发短路电流，并将短路电流蓄能于发电机的三相定子绕组；
若短路占空比小于三角波时，则根据每个相电流的方向，控制每相桥臂的MOSFET接通或关断，使得发电机的三相定子绕组蓄能的电感电流放电，为支撑电容充电；
根据每个相电流的方向，控制每相桥臂的MOSFET接通或关断，包括：
若相电流的方向为流入发电机，则该相电流对应相连的桥臂的MOSFET保持接通；
若相电流的方向为流出发电机，则该相电流对应相连的桥臂的MOSFET关断。
由于一般MOSFET的反并联二极管的导通压降较大，而且反向恢复损耗也较大，本实例通过判断电机相电流的方向，从而控制MOSFET的开通或关断状态，在保证整流稳压工作在可控升压发电的同时，避免了大的相电流流通于MOSFET的反并联二极管，从而提高了工作效率。
综上，本发明的实施例的整流稳压装置具有以下优点：
一、无需发电机转子位置信息，避免了因位置传感器故障或估算位置不准而导致的系统动静态性能恶化甚至失去稳定性的风险，有效地提高了系统的可靠性。
二、驱动器效率高，利用MOSFET的第三象限导通特性，避免了相电流在反并联二极管的流通，迫使相电流通路径为肖特基二极管及MOSFET，由于肖特基二极管具有几乎为0的反向恢复损耗，且MOSFET导通损耗与开关损耗较低，因此实现了驱动器的高效率控制，此外在相同三角波频率下，本发明主电路平均开关次数也较常规PWM整流少，从而进一步提高了驱动器效率。
三、主功率电路无直通、串扰问题，无需设置死区时间，由于三相桥臂的上桥臂为肖特基二极管，因此避免了上下桥臂同时导通而引发的桥臂直通的风险，因此也无须设置死区时间；此外，下桥臂的快速开通不会对上桥臂造成干扰，无串扰问题；
四、结构简单易于实现，驱动模块只须驱动三相桥臂的下桥臂的MOSFET，因此驱动电路无需浮地功能，只需具有足够的电压、电流输出能力即可，且三相驱动电路可共地连接，驱动电路得以极大的简化；控制上，只需要简单的PI、限幅、三角波比较和电流方向判断模块，易于实现；调试上，降低了参数整定的难度与系统调试的风险。
实施例二：
参照图5，本发明的实施例提供了一种永磁同步发电机整流稳压的控制方法，包括：
基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号；
基于三相PWM驱动信号，主功率电路模块将发电机输出的交流电整流为直流电；
其中，主功率电路模块包括三相桥臂，每相桥臂与发电机的一个相线相连；每相桥臂包括一个MOSFET和一个功率二极管，每相PWM驱动信号对应驱动一相桥臂的MOSFET，以控制该MOSFET接通或关断。
作为本实施例优选的实施方式，基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号，包括：
基于输出电压值和目标稳压值的差值，获得发电机的短路占空比；
将短路占空比与预设频率的三角波做比较，获得比较结果；
基于三相相电流值，获取发电机每个相电流的方向；
基于比较结果和三相相电流的方向，生成三相PWM驱动信号；
每相PWM驱动信号对应驱动一相桥臂的MOSFET，以控制该MOSFET接通或关断，包括：
基于比较结果和每个相电流的方向，PWM驱动信号控制MOSFET接通或关断。
作为本实施例优选的实施方式，基于比较结果，PWM驱动信号控制MOSFET接通或关断，包括：
若短路占空比大于三角波时，三相PWM驱动信号同时控制三个MOSFET接通，使发电机激发短路电流，并将短路电流蓄能于发电机的三相定子绕组；
若短路占空比小于三角波时，则根据每个相电流的方向，控制每相桥臂的MOSFET接通或关断；
根据每个相电流的方向，控制每相桥臂的MOSFET接通或关断，包括：
若相电流的方向为流入发电机，则该相电流对应相连的桥臂的MOSFET保持接通；
若相电流的方向为流出发电机，则该相电流对应相连的桥臂的MOSFET关断。
应理解的是，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。上述实施例方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
本发明的流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能。
本发明在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种永磁同步发电机整流稳压装置，其特征在于，包括：
主功率电路模块，用于将发电机输出的交流电整流为直流电；
控制驱动模块，用于基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号；
其中，所述主功率电路模块包括三相桥臂和支撑电容，所述支撑电容与所述三相桥臂并联；每相所述桥臂与所述发电机的一个相线相连；每相桥臂包括一个MOSFET和一个功率二极管，每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断；
所述控制驱动模块包括：
PI控制器，用于基于所述输出电压值和所述目标稳压值的差值，获得所述发电机的短路占空比；
三角载波比较器，用于将所述短路占空比与预设频率的三角波做比较，获得比较结果；
求符号函数模块，用于基于所述三相相电流值，获取所述发电机每个相电流的方向；
双路复用器，用于基于所述比较结果和三相所述相电流的方向，生成三相所述PWM驱动信号；
所述每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断，包括：
基于所述比较结果和每个所述相电流的方向，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断。
2.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，所述控制驱动模块包括：
控制模块，用于基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM信号；
驱动模块，用于对所述三相PWM信号进行电平调整，以获得具有一定电压幅值和电流输出能力的PWM驱动信号。
3.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，所述功率二极管的阳极与该相所述桥臂的MOSFET的漏极相连；
所述发电机的相线连接于所述功率二极管的阳极和所述MOSFET的漏极；
所述三相桥臂的三个所述功率二极管共阴极相连，所述三相桥臂的三个所述MOSFET共源极相连；
所述支撑电容并联于三相所述功率二极管的共阴极和三相所述MOSFET的共阴极之间。
4.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，每个所述MOSFET内部连接有反并联二极管。
5.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，每相所述桥臂的功率二极管的阴极和所述MOSFET的源极之间还并联有吸收电容。
6.如权利要求1所述的整流稳压装置，其特征在于，所述基于所述比较结果，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断，包括：
若所述短路占空比大于所述三角波时，三相所述PWM驱动信号同时控制三个所述MOSFET接通，使所述发电机激发短路电流，并将所述短路电流蓄能于所述发电机的三相定子绕组；
若所述短路占空比小于所述三角波时，则根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断；
所述根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断，包括：
若所述相电流的方向为流入所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET保持接通；
若所述相电流的方向为流出所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET关断。
7.一种永磁同步发电机整流稳压的控制方法，其特征在于，包括：
基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号；
基于所述三相PWM驱动信号，主功率电路模块将发电机输出的交流电整流为直流电；
其中，所述主功率电路模块包括三相桥臂，每相桥臂与所述发电机的一个相线相连；每相桥臂包括一个MOSFET和一个功率二极管，每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于发电机输出的三相相电流值、直流电的输出电压值、以及整流稳压的目标稳压值，生成三相PWM驱动信号，包括：
基于所述输出电压值和所述目标稳压值的差值，获得所述发电机的短路占空比；
将所述短路占空比与预设频率的三角波做比较，获得比较结果；
基于所述三相相电流值，获取所述发电机每个相电流的方向；
基于所述比较结果和三相所述相电流的方向，生成三相所述PWM驱动信号；
所述每相所述PWM驱动信号对应驱动一相所述桥臂的MOSFET，以控制该所述MOSFET接通或关断，包括：
基于所述比较结果和每个所述相电流的方向，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述比较结果，所述PWM驱动信号控制所述MOSFET接通或关断，包括：
若所述短路占空比大于所述三角波时，三相所述PWM驱动信号同时控制三个所述MOSFET接通，使所述发电机激发短路电流，并将所述短路电流蓄能于所述发电机的三相定子绕组；
若所述短路占空比小于所述三角波时，则根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断；
所述根据每个所述相电流的方向，控制每相所述桥臂的MOSFET接通或关断，包括：
若所述相电流的方向为流入所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET保持接通；
若所述相电流的方向为流出所述发电机，则该所述相电流对应相连的所述桥臂的MOSFET关断。
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