CN217440200U - 一种混合控制的摩托车调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合控制的摩托车调压器，包括磁电机、半控桥式整流电路和主控电路；主控电路包括转速识别模块、电压控制模块和电压限制模块，转速识别模块的输入端与磁电机的三相输出端连接，输出端与电压控制模块连接，电压限制模块的输入端与半控桥式整流电路的输出端连接，输出端与电压控制模块连接，电压控制模块的输入端还与半控桥式整流电路的输出端连接，输出端与半控桥式整流电路中各可控硅的控制极连接。本方案能够对磁电机的转速和调压器的输出电压进行采集，以使得调压器能够根据转速的不同工作在不同的调压模式，同时调压器能够根据输出电压的不同进行整流输出控制。

Description

一种混合控制的摩托车调压器

技术领域

本实用新型涉及摩托车调压器技术领域，具体涉及一种混合控制的摩托车调压器。

背景技术

从对摩托车磁电机所产生电能利用方式来看，现有摩托车调压器有短路调压器和开关调压器两种。

短路调压器主要特点是磁电机输出电流一直为最大电流，一台几百瓦的磁电机长期以最大负载模式运行作为摩托车发动机的负载，而通常情况下，摩托车的日负荷仅为磁电机标称功率的30%不到，导致摩托车发动机的燃油经济性差。日趋提高的排放政策与提升的能源意识均会限制短路调压器在燃油车的应用。但是，短路调压器的显著优点是摩托车磁电机基本都处于较大负载状态因此不会使发动机系统的静谧性提升，且对点火系统不会带来较大的负载扰动，从而使得影响发动机排放性能控制的扰动因素减少，这种现象在发动机怠速段尤其明显。

开关调压器主要特点为按用电负载需求输出电能，摩托车发动机的燃油经济性好，在摩托车发动机处于中高速骑行区间有显著意义，但是其缺点是摩托车发动机处于怠速时，由于摩托车调压器的负载是变动的，使得摩托车磁电机的等效负载是变动的，由此造成摩托车点火系统运行的不稳定，进而造成发动机排放性能的下降。

当摩托车发动机处于怠速段时，发动机转速低，磁电机的发电能力低，大多时候负载率约50%～70%，此转速段开关调压器相对短路调压器节油性能并不突出，反而发动机点火系统扰动造成的排放性能下降却成为影响排放的主要因素。而摩托车处于骑行时，发动机转速提升，磁电机发电能力高，大多时候负载约30%，此转速段开关调压器相对短路调压器节油性能突出，且此时由于摩托车发动机高转速运行时发动机转动惯量大，磁电机负载扰动对点火系统的扰动减少，排放性能未受影响。

为了解决上述技术问题，发明人发明了一种混合控制的摩托车调压器整流方法，当磁电机转速小于等于设定转速时，调压器运行于短路调压模式，调压器运行于短路调压模式且调压器的输出电压小于等于设定电压时，调压器处于整流输出工作状态，调压器运行于短路调压模式且调压器的输出电压大于设定电压时，调压器处于短路工作状态；当磁电机转速大于设定转速时，调压器运行于开关调压模式，调压器运行于开关调压模式且调压器的输出电压小于等于设定电压时，调压器处于整流输出工作状态；调压器运行于开关调压模式且调压器的输出电压大于设定电压时，调压器处于停止整流工作状态；这样使得摩托车调压器既能够兼顾怠速期间发动机的排放性能，同时又能在发动机高转速段有效提高节油性能，但是实际使用时，调压器各部分电路应该如何设计并进行连接，才能实现对磁电机转速和调压器输出电压的采集，进而根据采集的转速和输出电压信息使得调压器工作在不同的调压模式，同时能够根据输出电压的不同进行整流输出的控制也成为了急需解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种能够对磁电机的转速和调压器的输出电压进行采集，以使得调压器能够根据转速的不同工作在不同的调压模式，同时调压器能够根据输出电压的不同进行整流输出控制的混合控制的摩托车调压器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种混合控制的摩托车调压器，包括磁电机、半控桥式整流电路和主控电路；所述半控桥式整流电路为三相半控桥式整流电路，所述半控桥式整流电路的上桥臂包括U相的可控硅T1、V相的可控硅T2和W相的可控硅T3，所述半控桥式整流电路的下桥臂包括U相的二极管D1、U相的可控硅T4、V相的二极管D2、V相的可控硅T5、W相的二极管D3和W相的可控硅T6；

所述主控电路包括转速识别模块、电压控制模块和电压限制模块，所述转速识别模块的输入端与所述磁电机的输出端连接，所述转速识别模块的输出端与所述电压控制模块连接，以根据所述磁电机的输出信号得到所述磁电机的转速，并根据所述磁电机的转速输出相应的控制信号到所述电压控制模块；所述电压限制模块的输入端与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电压限制模块的输出端与所述电压控制模块连接，以在所述半控桥式整流电路的输出端电压达到电压最大值时输出相应的控制信号到所述电压控制模块，所述电压控制模块的输入端还与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电压控制模块的输出端与所述半控桥式整流电路中各可控硅的控制极连接，以根据所述半控桥式整流电路的输出电压、所述电压限制模块的控制信号和所述转速识别模块的控制信号发送相应的触发信号到所述半控桥式整流电路中的各可控硅。

本实用新型的工作原理是：本方案的调压器在使用时，磁电机由发动机带动，故磁电机的转速即为发动机的转速，磁电机的输出通过半控桥式整流电路的整流输出后输出给负载使用，在调压器工作过程中，转速识别模块与磁电机的输出端连接，用于采集磁电机的输出信号以得到磁电机的转速信息，同时转速识别模块将采集到的磁电机的转速信息再输出给电压控制模块，电压控制模块同时还将获取半控桥式整流电路的输出电压，这样电压控制模块将输入半控桥式整流电路的输出电压信息和磁电机的转速信息，电压控制模块对输入的输出电压信息和转速信息进行识别，并根据识别结果向半控桥式整流电路中不同的可控硅发送控制信号，由此使得半控桥式整流电路中不同的可控硅导通，调压器工作在不同的调压模式下，同时实现调压器的整流输出控制。因此本方案能够对磁电机的转速和调压器的输出电压进行采集，以使得调压器能够根据转速的不同工作在不同的调压模式，同时调压器能够根据输出电压的不同进行整流输出控制。

优选的，所述转速识别模块包括频率电压转换电路、滤波电路和判断执行电路，所述频率电压转换电路的输入端与所述磁电机的输出端连接，所述频率电压转换电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述判断执行电路的输入端连接，所述判断执行电路的输出端与所述电压控制模块连接。

优选的，所述频率电压转换电路包括电阻R15、电阻R17、电阻R19、电阻R23、电阻R29、电容C6、二极管D15、二极管D23、三极管Q8和三极管Q9，所述电阻R19的一端与所述磁电机的输出端连接，所述电阻R19的另一端同时与所述三极管Q8的基极和所述二极管D23的阴极连接，所述二极管D23的阳极接地，所述三极管Q8的发射极接地，所述三极管Q8的集电极同时与所述电容C6的一端和所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述二极管D15的阳极连接，所述电容C6的另一端同时与所述二极管D15的阴极和所述三极管Q9的发射极连接，所述三极管Q9的集电极依次通过所述电阻R23和所述电阻R29接地，所述三极管Q9的基极与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述二极管D15的阳极连接，所述滤波电路的输入端连接在所述电阻R23和所述电阻R29之间。

优选的，所述滤波电路包括电阻R27、电容C8和电容C10，所述电阻R27的一端与所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端接地，所述电阻R27的另一端与所述电容C10的一端连接，所述电容C10的另一端接地，且所述电阻R27与所述电容C8连接的一端还作为所述滤波电路的输入端连接在所述电阻R23和所述电阻R29之间，所述电阻R27与所述电容C10连接的一端还作为所述滤波电路的输出端与所述判断执行电路连接。

优选的，所述判断执行电路包括电阻R16、电阻R30、稳压二极管Z4、比较器U1A和比较器U1B，所述稳压二极管Z4的阴极与所述滤波电路的输出端连接，所述电阻R16的一端与所述二极管D15的阳极连接，所述电阻R16的另一端通过所述电阻R30接地，所述稳压二极管Z4的阳极接地，所述比较器U1A的同相输入端与所述滤波电路的输出端连接，所述比较器U1A的反相输入端连接在所述电阻R16和所述电阻R30之间，所述比较器U1A的输出端与所述电压控制模块连接，所述比较器U1B的反相输入端与所述滤波电路的输出端连接，所述比较器U1B的同相输入端连接在所述电阻R16和所述电阻R30之间，所述比较器U1B的输出端与所述电压控制模块连接。

优选的，所述电压限制模块包括稳压二极管Z1、电阻R5和三极管Q2，所述稳压二极管Z1的阴极与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述稳压二极管Z1的阳极同时与所述电阻R5的一端和所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R5的另一端接地，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极与所述电压控制模块连接。

优选的，所述电压控制模块包括第一电压控制子模块和第二电压控制子模块，所述第一电压控制子模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电容C1、稳压二极管Z2、三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6，所述电阻R7的一端、所述电容C1的一端和所述三极管Q5的发射极均与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电阻R7的另一端和所述电容C1的另一端均与所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极同时与所述电阻R6的一端和所述电阻R8的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述比较器U1B的输出端连接，所述电阻R8的另一端与所述三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极与所述第二电压控制子模块连接，所述三极管Q4的基极与所述比较器U1B的输出端连接，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极与所述第二电压控制子模块连接，所述稳压二极管Z2的一端与所述三极管Q5的基极连接，所述稳压二极管Z2的另一端通过所述电阻R10接地。

优选的，所述电压控制模块包括第一电压控制子模块和第二电压控制子模块，所述第一电压控制子模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R31、电阻R32、电阻R33、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、电容C11和比较器U2A，所述三极管Q5的发射极与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述三极管Q5的集电极同时与所述电阻R6的一端和所述电阻R8的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述比较器U1B的输出端连接，所述电阻R8的另一端与所述三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极与所述第二电压控制子模块连接，所述三极管Q4的基极与所述比较器U1B的输出端连接，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极与所述第二电压控制子模块连接，所述三极管Q5的基极通过所述电阻R7与所述比较器U2A的输出端连接，所述比较器U2A的同相输入端通过所述电阻R31输入电压设定值Vref，所述比较器U2A的反相输入端连接在所述电阻R32和所述电阻R33之间，所述电阻R32的另一端与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电阻R33的另一端接地，所述电容C11与所述电阻R33并联连接。

优选的，所述第二电压控制子模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R11、电阻R12、三极管Q1、三极管Q3、三极管Q7、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8和二极管D9，所述电阻R12的一端与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电阻R12的另一端同时与所述三极管Q6的集电极和所述三极管Q7的基极连接，所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的集电极通过所述电阻R11与所述三极管Q1的基极连接，且所述比较器U1A的输出端连接在所述三极管Q7的集电极和所述电阻R11之间，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端同时与所述二极管D7、所述二极管D8和所述二极管D9的阳极连接，所述二极管D7的阴极与所述可控硅T3的控制极连接，所述二极管D8的阴极与所述可控硅T2的控制极连接，所述二极管D9的阴极与所述可控硅T1的控制极连接，所述三极管Q1的发射极同时与所述二极管D4、所述二极管D5和所述二极管D6的阴极连接，所述二极管D4的阳极与所述磁电机的U相输出端连接，所述二极管D5的阳极与所述磁电机的V相输出端连接，所述二极管D6的阳极与所述磁电机的W相输出端连接，所述电阻R4的一端同时与所述三极管Q2的集电极和所述三极管Q4的集电极连接，所述电阻R4的另一端与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的发射极同时与所述二极管D4、所述二极管D5和所述二极管D6的阴极连接，所述三极管Q3的集电极与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端同时与所述可控硅T4的控制极、所述可控硅T5的控制极和所述可控硅T6的控制极连接。

一种混合控制的摩托车调压器，包括磁电机、半控桥式整流电路和主控电路；所述半控桥式整流电路为单相半控桥式整流电路，所述半控桥式整流电路的上桥臂包括U相的可控硅T1和V相的可控硅T2，所述半控桥式整流电路的下桥臂包括U相的二极管D1、U相的可控硅T4、V相的二极管D2和V相的可控硅T5；

所述主控电路包括转速识别模块、电压控制模块和电压限制模块，所述转速识别模块的输入端与所述磁电机的输出端连接，所述转速识别模块的输出端与所述电压控制模块连接，以根据所述磁电机的输出信号得到所述磁电机的转速，并根据所述磁电机的转速输出相应的控制信号到所述电压控制模块；所述电压限制模块的输入端与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电压限制模块的输出端与所述电压控制模块连接，以在所述半控桥式整流电路的输出端电压达到电压最大值时输出相应的控制信号到所述电压控制模块，所述电压控制模块的输入端还与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电压控制模块的输出端与所述半控桥式整流电路中各可控硅的控制极连接，以根据所述半控桥式整流电路的输出电压、所述电压限制模块的控制信号和所述转速识别模块的控制信号发送相应的触发信号到所述半控桥式整流电路中的各可控硅。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中混合控制的摩托车调压器的电路连接框图；

图2为本实用新型实施例一中混合控制的摩托车调压器中转速识别模块的电路连接框图；

图3为本实用新型实施例一中混合控制的摩托车调压器中转速识别模块的电路图；

图4为本实用新型实施例一中混合控制的摩托车调压器中半控桥式整流电路、电压控制模块和电压限制模块的电路图；

图5为本实用新型实施例二中混合控制的摩托车调压器中第一电压控制子模块的电路图；

图6为本实用新型实施例三中混合控制的摩托车调压器的电路连接框图；

图7为本实用新型实施例四中混合控制的摩托车调压器的电路连接框图；

图8为本实用新型实施例四中混合控制的摩托车调压器中半控桥式整流电路、电压控制模块和电压限制模块的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例一：

如附图1所示，一种混合控制的摩托车调压器，包括磁电机、半控桥式整流电路和主控电路；半控桥式整流电路为三相半控桥式整流电路，半控桥式整流电路的上桥臂包括U相的可控硅T1、V相的可控硅T2和W相的可控硅T3，半控桥式整流电路的下桥臂包括U相的二极管D1、U相的可控硅T4、V相的二极管D2、V相的可控硅T5、W相的二极管D3和W相的可控硅T6；

主控电路包括转速识别模块、电压控制模块和电压限制模块，转速识别模块的输入端与磁电机的输出端连接，转速识别模块的输出端与电压控制模块连接，以根据磁电机的输出信号得到磁电机的转速，并根据磁电机的转速输出相应的控制信号到电压控制模块；电压限制模块的输入端与半控桥式整流电路的输出端连接，电压限制模块的输出端与电压控制模块连接，以在半控桥式整流电路的输出端电压达到电压最大值时输出相应的控制信号到电压控制模块，电压控制模块的输入端还与半控桥式整流电路的输出端连接，电压控制模块的输出端与半控桥式整流电路中各可控硅的控制极连接，以根据半控桥式整流电路的输出电压、电压限制模块的控制信号和转速识别模块的控制信号发送相应的触发信号到半控桥式整流电路中的各可控硅。

本实用新型的工作原理是：本方案的调压器在使用时，磁电机的输出通过半控桥式整流电路的整流输出后输出给负载使用，在调压器工作过程中，转速识别模块与磁电机的输出端连接，用于采集磁电机的输出信号以得到磁电机的转速信息，同时转速识别模块将采集到的磁电机的转速信息再输出给电压控制模块，电压控制模块同时还将获取半控桥式整流电路的输出电压，这样电压控制模块将输入半控桥式整流电路的输出电压信息和磁电机的转速信息，电压控制模块对输入的输出电压信息和转速信息进行识别，并根据识别结果向半控桥式整流电路中不同的可控硅发送控制信号，由此使得半控桥式整流电路中不同的可控硅导通，调压器工作在不同的调压模式下，同时实现调压器的整流输出控制。因此本方案能够对磁电机的转速和调压器的输出电压进行采集，以使得调压器能够根据转速的不同工作在不同的调压模式，同时调压器能够根据输出电压的不同进行整流输出控制。

具体的，本方案的调压器根据磁电机转速的大小可以工作在不同的模式下，磁电机由发动机带动，故磁电机的转速即为发动机的转速，当磁电机的转速小于等于设定转速时（n≤n_ref），该转速段定义为低速段，且该低速段的设定包含了发动机的怠速段，此时调压器运行于短路调压模式，以此提高发动机怠速期间的排放性能；而当磁电机的转速大于设定转速时（n>n_ref），定义该转速段为高速段，此时调压器运行于开关调试模式，以此提高发动机高转速段时的节油性能。当调压器运行于短路调压模式且输出电压小于等于设定电压时，电压控制模块向可控硅T1-T3发送触发信号并导通，此时导通了的可控硅T1-T3和二极管D1、D2、D3组成回路，调压器处于短路调压整流输出运行状态。当调压器运行于短路调压模式且输出电压大于设定电压时，电压控制模块向可控硅T4-T6发送触发信号并导通，此时导通了的可控硅T4-T6和二极管D1、D2、D3组成回路，调压器处于短路调压且短路运行状态。当调压器运行于开关调压模式且输出电压小于等于设定电压时，电压控制模块向可控硅T1-T3发送触发信号并导通，此时导通了的可控硅T1-T3和二极管D1、D2、D3组成回路，调压器处于开关提调压整流输出运行状态。当调压器运行于开关调压模式且输出电压大于设定电压时，电压控制模块不向可控硅T1-T3发送触发信号，此时可控硅T1-T3截止，调压器处于开关调压停止整流状态。而当调压器的输出电压大于电压最大值Vmax时，电压限制模块向电压控制模块发送信号，电压控制模块向可控硅T4-T6发送触发信号并导通，导通了的可控硅T4-T6和并联二极管D1、D2、D3构成回路，泄放磁电机能量，控制输出的最大电压值。

如附图2所示，在本实施例中，转速识别模块包括频率电压转换电路、滤波电路和判断执行电路，频率电压转换电路的输入端与磁电机的输出端连接，频率电压转换电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与判断执行电路的输入端连接，判断执行电路的输出端与电压控制模块连接。

如附图3所示，在本实施例中，频率电压转换电路包括电阻R15、电阻R17、电阻R19、电阻R23、电阻R29、电容C6、二极管D15、二极管D23、三极管Q8和三极管Q9，电阻R19的一端与磁电机的输出端连接，电阻R19的另一端同时与三极管Q8的基极和二极管D23的阴极连接，二极管D23的阳极接地，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的集电极同时与电容C6的一端和电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与二极管D15的阳极连接，电容C6的另一端同时与二极管D15的阴极和三极管Q9的发射极连接，三极管Q9的集电极依次通过电阻R23和电阻R29接地，三极管Q9的基极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与二极管D15的阳极连接，滤波电路的输入端连接在电阻R23和电阻R29之间。滤波电路包括电阻R27、电容C8和电容C10，电阻R27的一端与电容C8的一端连接，电容C8的另一端接地，电阻R27的另一端与电容C10的一端连接，电容C10的另一端接地，且电阻R27与电容C8连接的一端还作为滤波电路的输入端连接在电阻R23和电阻R29之间，电阻R27与电容C10连接的一端还作为滤波电路的输出端与判断执行电路连接。判断执行电路包括电阻R16、电阻R30、稳压二极管Z4、比较器U1A和比较器U1B，稳压二极管Z4的阴极与滤波电路的输出端连接，电阻R16的一端与二极管D15的阳极连接，电阻R16的另一端通过电阻R30接地，稳压二极管Z4的阳极接地，比较器U1A的同相输入端与滤波电路的输出端连接，比较器U1A的反相输入端连接在电阻R16和电阻R30之间，比较器U1A的输出端与电压控制模块连接，比较器U1B的反相输入端与滤波电路的输出端连接，比较器U1B的同相输入端连接在电阻R16和电阻R30之间，比较器U1B的输出端与电压控制模块连接。

这样，通过磁电机输出交流电压频率的方式判断发动机转速，选择交流电压每次由负转正时为触发条件，每触发一次则给后端电路充电，充电次数多则充电电压高。

具体电路见图3；每次U项电压由负转正时，电容C6均通过三极管Q9对电容C8充电，电容C8的放电速率一定，则磁电机转速越高，交流电压频率越高，单位时间内电容C6均通过三极管Q9对电容C8充电的次数也就越多，电容C8上的充电电压也越高，经电阻R27和电容C10滤波后电容C10上的电压也越高。

在判断执行电路中，电阻R16和电阻R30分压后得到电压设定值Vref，该电压设定值Vref与设定转速n_ref时电容C10上的充电滤波电压相对应；当电容C10上的电压低于电压设定值Vref时，比较器U1B动作使得K3断开、U1A动作使得K1闭合；当电容C10电压高于电压设定值Vref时，比较器U1B动作使得K3闭合、U1A动作使得K1断开。

如附图4所示，在本实施例中，电压控制模块包括第一电压控制子模块和第二电压控制子模块，第一电压控制子模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电容C1、稳压二极管Z2、三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6，电阻R7的一端、电容C1的一端和三极管Q5的发射极均与半控桥式整流电路的输出端连接，电阻R7的另一端和电容C1的另一端均与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极同时与电阻R6的一端和电阻R8的一端连接，电阻R6的另一端与比较器U1B的输出端连接，电阻R8的另一端与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极与第二电压控制子模块连接，三极管Q4的基极与比较器U1B的输出端连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极与第二电压控制子模块连接，稳压二极管Z2的一端与三极管Q5的基极连接，稳压二极管Z2的另一端通过电阻R10接地。第二电压控制子模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R11、电阻R12、三极管Q1、三极管Q3、三极管Q7、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8和二极管D9，电阻R12的一端与半控桥式整流电路的输出端连接，电阻R12的另一端同时与三极管Q6的集电极和三极管Q7的基极连接，三极管Q7的发射极接地，三极管Q7的集电极通过电阻R11与三极管Q1的基极连接，且比较器U1A的输出端连接在三极管Q7的集电极和电阻R11之间，三极管Q1的集电极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端同时与二极管D7、二极管D8和二极管D9的阳极连接，二极管D7的阴极与可控硅T3的控制极连接，二极管D8的阴极与可控硅T2的控制极连接，二极管D9的阴极与可控硅T1的控制极连接，三极管Q1的发射极同时与二极管D4、二极管D5和二极管D6的阴极连接，二极管D4的阳极与磁电机的U相输出端连接，二极管D5的阳极与磁电机的V相输出端连接，二极管D6的阳极与磁电机的W相输出端连接，电阻R4的一端同时与三极管Q2的集电极和三极管Q4的集电极连接，电阻R4的另一端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的发射极同时与二极管D4、二极管D5和二极管D6的阴极连接，三极管Q3的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端同时与可控硅T4的控制极、可控硅T5的控制极和可控硅T6的控制极连接。

这样，当K1闭合时，使得三极管Q1导通，可控硅T1、T2、T3的触发信号一直存在，此时，任一可控硅正偏，该可控硅将导通。K1断开时，三极管Q1的导通与截止受三极管Q6的控制。K3断开时，则三极管Q4的导通与截止受三极管Q5的控制。K3闭合时，则三极管Q3的导通与截止受第一电压限制子模块的控制；且三极管Q3导通时，使得触发信号G4、G5、G6有效而可控硅T4、T5、T6导通；三极管Q3截止时，使得触发信号G4、G5、G6无效而可控硅T4、T5、T6截止。

当调压器的输出电压高于电压设定值Vref时，电压控制模块输出信号停止整流。当调压器的输出电压高于电阻R7和电阻R10的分压设定值时，三极管Q5导通输出高电平；当磁电机转速低于设定转速n_ref时，U1A动作使得K1闭合、比较器U1B动作使得K3断开，则此时三极管Q4导通，并进一步使得三极管Q3导通，触发信号G4、G5、G6有效使得可控硅T4、T5、T6导通；导通了的可控硅T4、T5、T6和并联的二极管D1、D2、D3组成回路，使得调压器处于短路调压且短路运行状态。若此时磁电机转速高于设定转速n_ref，U1A动作使得K1断开、比较器U1B动作使得K3闭合，则三极管Q6导通、三极管Q7截止、三极管Q1截止，使得触发信号G1、G2、G3无效，可控硅T1、T2、T3截止，此时调压器处于开关调压停止整流状态。

当调压器的输出电压低于电压设定值Vref时，电压控制模块输出信号开始整流；当输出电压低于电阻R7和电阻R10的分压设定值时，三极管Q5截止输出零电平；当磁电机的转速低于设定转速n_ref时，U1A动作使得K1闭合，比较器U1B动作使得K3断开，则三极管Q4截止，使得三极管Q3截止，触发信号G4、G5、G6无效使得可控硅T4、T5、T6截止；同时，三极管Q6截止使得三极管Q7导通、三极管Q1导通，触发信号G1、G2、G3有效使得可控硅T1、T2、T3导通，导通了的可控硅T1、T2、T3和并联的二极管D1、D2、D3组成回路，使得调压器处于短路调压且整流输出运行状态。若此时磁电机转速高于设定转速n_ref，则U1A动作使得K1断开、比较器U1B动作使得K3闭合，则三极管Q4截止、三极管Q3截止，触发信号G4、G5、G6无效使得可控硅T4、T5、T6截止；三极管Q6截止使得三极管Q7导通、三极管Q1导通，触发信号G1、G2、G3有效使得可控硅T1、T2、T3导通，导通了的可控硅T1、T2、T3和并联的二极管D1、D2、D3组成回路，使得调压器处于开关调压且整流输出运行状态。

在本实施例中，电压限制模块包括稳压二极管Z1、电阻R5和三极管Q2，稳压二极管Z1的阴极与半控桥式整流电路的输出端连接，稳压二极管Z1的阳极同时与电阻R5的一端和三极管Q2的基极连接，电阻R5的另一端接地，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与电压控制模块连接。

这样，当输出电压达到电压最大值Vmax时，超过稳压二极管Z1的设定，此时三极管Q2导通、三极管Q3导通，触发信号G4、G5、G6有效使得可控硅T4、T5、T6导通，导通了的可控硅T4、T5、T6和并联二极管D1、D2、D3构成回路，泄放磁电机能量，控制直流输出最大电压。

实施例二：

与实施例一的不同之处在于，在本实施例中，如附图5所示，第一电压控制子模块采用比较器，具体的，电压控制模块包括第一电压控制子模块和第二电压控制子模块，第一电压控制子模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R31、电阻R32、电阻R33、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、电容C11和比较器U2A，三极管Q5的发射极与半控桥式整流电路的输出端连接，三极管Q5的集电极同时与电阻R6的一端和电阻R8的一端连接，电阻R6的另一端与比较器U1B的输出端连接，电阻R8的另一端与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极与第二电压控制子模块连接，三极管Q4的基极与比较器U1B的输出端连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极与第二电压控制子模块连接，三极管Q5的基极通过电阻R7与比较器U2A的输出端连接，比较器U2A的同相输入端通过电阻R31输入电压设定值Vref，比较器U2A的反相输入端连接在电阻R32和电阻R33之间，电阻R32的另一端与半控桥式整流电路的输出端连接，电阻R33的另一端接地，电容C11与电阻R33并联连接。

这样，比较器U2A的同相输入端通过电阻R31输入电压设定值Vref，当调压器输出电压经电阻R32和电阻R33的分压后且电压设定值Vref时，则比较器U2A输出低电平使三极管Q5导通，三极管Q5输出高电压。当输出电压经电阻R32和电阻R33分压后低于电压设定值Vref时，则比较器U2A输出高电平使三极管Q5截止，三极管Q5输出零电压，其余控制逻辑和实施例一中的相同，故在此不再赘述。

实施例三：

如附图6所示，本实施例中的混合控制的摩托车调压器，包括磁电机、半控桥式整流电路和主控电路；半控桥式整流电路为三相半控桥式整流电路，半控桥式整流电路的上桥臂包括U相的二极管D1、V相的二极管D2、和W相的二极管D3，半控桥式整流电路的下桥臂包括U相的可控硅T1、U相的可控硅T4、V相的可控硅T2、V相的可控硅T5、W相的可控硅T3和W相的可控硅T6。且在本实施例中摩托车调压器的工作方法与实施例一的相同。

实施例四：

如附图7所示，本实施例中的混合控制的摩托车调压器，包括磁电机、半控桥式整流电路和主控电路；半控桥式整流电路为单相半控桥式整流电路，半控桥式整流电路的上桥臂包括U相的可控硅T1和V相的可控硅T2，半控桥式整流电路的下桥臂包括U相的二极管D1、U相的可控硅T4、V相的二极管D2和V相的可控硅T5；同样的，本方案中上桥臂的可控硅和下桥臂的二极管互换位置，也能达到相同的控制效果。

如附图8所示，在本实施例中，第二电压控制子模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R11、电阻R12、三极管Q1、三极管Q3、三极管Q7、二极管D4、二极管D5、二极管D8和二极管D9，电阻R12的一端与半控桥式整流电路的输出端连接，电阻R12的另一端同时与三极管Q6的集电极和三极管Q7的基极连接，三极管Q7的发射极接地，三极管Q7的集电极通过电阻R11与三极管Q1的基极连接，且比较器U1A的输出端连接在三极管Q7的集电极和电阻R11之间，三极管Q1的集电极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端同时与二极管D8和二极管D9的阳极连接，二极管D8的阴极与可控硅T2的控制极连接，二极管D9的阴极与可控硅T1的控制极连接，三极管Q1的发射极同时与二极管D4和二极管D5的阴极连接，二极管D4的阳极与磁电机的U相输出端连接，二极管D5的阳极与磁电机的V相输出端连接，电阻R4的一端同时与三极管Q2的集电极和三极管Q4的集电极连接，电阻R4的另一端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的发射极通过电阻R11同时与二极管D4和二极管D5的阴极连接，三极管Q3的集电极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端同时与可控硅T4的控制极和可控硅T5的控制极连接。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种混合控制的摩托车调压器，其特征在于，包括磁电机、半控桥式整流电路和主控电路；所述半控桥式整流电路为三相半控桥式整流电路，所述半控桥式整流电路的上桥臂包括U相的可控硅T1、V相的可控硅T2和W相的可控硅T3，所述半控桥式整流电路的下桥臂包括U相的二极管D1、U相的可控硅T4、V相的二极管D2、V相的可控硅T5、W相的二极管D3和W相的可控硅T6；

所述主控电路包括转速识别模块、电压控制模块和电压限制模块，所述转速识别模块的输入端与所述磁电机的输出端连接，所述转速识别模块的输出端与所述电压控制模块连接，以根据所述磁电机的输出信号得到所述磁电机的转速，并根据所述磁电机的转速输出相应的控制信号到所述电压控制模块；所述电压限制模块的输入端与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电压限制模块的输出端与所述电压控制模块连接，以在所述半控桥式整流电路的输出端电压达到电压最大值时输出相应的控制信号到所述电压控制模块，所述电压控制模块的输入端还与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电压控制模块的输出端与所述半控桥式整流电路中各可控硅的控制极连接，以根据所述半控桥式整流电路的输出电压、所述电压限制模块的控制信号和所述转速识别模块的控制信号发送相应的触发信号到所述半控桥式整流电路中的各可控硅。

2.根据权利要求1所述的混合控制的摩托车调压器，其特征在于，所述转速识别模块包括频率电压转换电路、滤波电路和判断执行电路，所述频率电压转换电路的输入端与所述磁电机的输出端连接，所述频率电压转换电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述判断执行电路的输入端连接，所述判断执行电路的输出端与所述电压控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的混合控制的摩托车调压器，其特征在于，所述频率电压转换电路包括电阻R15、电阻R17、电阻R19、电阻R23、电阻R29、电容C6、二极管D15、二极管D23、三极管Q8和三极管Q9，所述电阻R19的一端与所述磁电机的输出端连接，所述电阻R19的另一端同时与所述三极管Q8的基极和所述二极管D23的阴极连接，所述二极管D23的阳极接地，所述三极管Q8的发射极接地，所述三极管Q8的集电极同时与所述电容C6的一端和所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述二极管D15的阳极连接，所述电容C6的另一端同时与所述二极管D15的阴极和所述三极管Q9的发射极连接，所述三极管Q9的集电极依次通过所述电阻R23和所述电阻R29接地，所述三极管Q9的基极与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述二极管D15的阳极连接，所述滤波电路的输入端连接在所述电阻R23和所述电阻R29之间。

4.根据权利要求3所述的混合控制的摩托车调压器，其特征在于，所述滤波电路包括电阻R27、电容C8和电容C10，所述电阻R27的一端与所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端接地，所述电阻R27的另一端与所述电容C10的一端连接，所述电容C10的另一端接地，且所述电阻R27与所述电容C8连接的一端还作为所述滤波电路的输入端连接在所述电阻R23和所述电阻R29之间，所述电阻R27与所述电容C10连接的一端还作为所述滤波电路的输出端与所述判断执行电路连接。

5.根据权利要求4所述的混合控制的摩托车调压器，其特征在于，所述判断执行电路包括电阻R16、电阻R30、稳压二极管Z4、比较器U1A和比较器U1B，所述稳压二极管Z4的阴极与所述滤波电路的输出端连接，所述电阻R16的一端与所述二极管D15的阳极连接，所述电阻R16的另一端通过所述电阻R30接地，所述稳压二极管Z4的阳极接地，所述比较器U1A的同相输入端与所述滤波电路的输出端连接，所述比较器U1A的反相输入端连接在所述电阻R16和所述电阻R30之间，所述比较器U1A的输出端与所述电压控制模块连接，所述比较器U1B的反相输入端与所述滤波电路的输出端连接，所述比较器U1B的同相输入端连接在所述电阻R16和所述电阻R30之间，所述比较器U1B的输出端与所述电压控制模块连接。

6.根据权利要求5所述的混合控制的摩托车调压器，其特征在于，所述电压限制模块包括稳压二极管Z1、电阻R5和三极管Q2，所述稳压二极管Z1的阴极与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述稳压二极管Z1的阳极同时与所述电阻R5的一端和所述三极管Q2的基极连接，所述电阻R5的另一端接地，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极与所述电压控制模块连接。

7.根据权利要求6所述的混合控制的摩托车调压器，其特征在于，所述电压控制模块包括第一电压控制子模块和第二电压控制子模块，所述第一电压控制子模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电容C1、稳压二极管Z2、三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6，所述电阻R7的一端、所述电容C1的一端和所述三极管Q5的发射极均与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电阻R7的另一端和所述电容C1的另一端均与所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极同时与所述电阻R6的一端和所述电阻R8的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述比较器U1B的输出端连接，所述电阻R8的另一端与所述三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极与所述第二电压控制子模块连接，所述三极管Q4的基极与所述比较器U1B的输出端连接，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极与所述第二电压控制子模块连接，所述稳压二极管Z2的一端与所述三极管Q5的基极连接，所述稳压二极管Z2的另一端通过所述电阻R10接地。

8.根据权利要求6所述的混合控制的摩托车调压器，其特征在于，所述电压控制模块包括第一电压控制子模块和第二电压控制子模块，所述第一电压控制子模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R31、电阻R32、电阻R33、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、电容C11和比较器U2A，所述三极管Q5的发射极与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述三极管Q5的集电极同时与所述电阻R6的一端和所述电阻R8的一端连接，所述电阻R6的另一端与所述比较器U1B的输出端连接，所述电阻R8的另一端与所述三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极与所述第二电压控制子模块连接，所述三极管Q4的基极与所述比较器U1B的输出端连接，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极与所述第二电压控制子模块连接，所述三极管Q5的基极通过所述电阻R7与所述比较器U2A的输出端连接，所述比较器U2A的同相输入端通过所述电阻R31输入电压设定值Vref，所述比较器U2A的反相输入端连接在所述电阻R32和所述电阻R33之间，所述电阻R32的另一端与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电阻R33的另一端接地，所述电容C11与所述电阻R33并联连接。

9.根据权利要求7或8所述的混合控制的摩托车调压器，其特征在于，所述第二电压控制子模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R11、电阻R12、三极管Q1、三极管Q3、三极管Q7、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8和二极管D9，所述电阻R12的一端与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电阻R12的另一端同时与所述三极管Q6的集电极和所述三极管Q7的基极连接，所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的集电极通过所述电阻R11与所述三极管Q1的基极连接，且所述比较器U1A的输出端连接在所述三极管Q7的集电极和所述电阻R11之间，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端同时与所述二极管D7、所述二极管D8和所述二极管D9的阳极连接，所述二极管D7的阴极与所述可控硅T3的控制极连接，所述二极管D8的阴极与所述可控硅T2的控制极连接，所述二极管D9的阴极与所述可控硅T1的控制极连接，所述三极管Q1的发射极同时与所述二极管D4、所述二极管D5和所述二极管D6的阴极连接，所述二极管D4的阳极与所述磁电机的U相输出端连接，所述二极管D5的阳极与所述磁电机的V相输出端连接，所述二极管D6的阳极与所述磁电机的W相输出端连接，所述电阻R4的一端同时与所述三极管Q2的集电极和所述三极管Q4的集电极连接，所述电阻R4的另一端与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的发射极同时与所述二极管D4、所述二极管D5和所述二极管D6的阴极连接，所述三极管Q3的集电极与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端同时与所述可控硅T4的控制极、所述可控硅T5的控制极和所述可控硅T6的控制极连接。

10.一种混合控制的摩托车调压器，其特征在于，包括磁电机、半控桥式整流电路和主控电路；所述半控桥式整流电路为单相半控桥式整流电路，所述半控桥式整流电路的上桥臂包括U相的可控硅T1和V相的可控硅T2，所述半控桥式整流电路的下桥臂包括U相的二极管D1、U相的可控硅T4、V相的二极管D2和V相的可控硅T5；

所述主控电路包括转速识别模块、电压控制模块和电压限制模块，所述转速识别模块的输入端与所述磁电机的输出端连接，所述转速识别模块的输出端与所述电压控制模块连接，以根据所述磁电机的输出信号得到所述磁电机的转速，并根据所述磁电机的转速输出相应的控制信号到所述电压控制模块；所述电压限制模块的输入端与所述半控桥式整流电路的输出端连接，所述电压限制模块的输出端与所述电压控制模块连接，以在所述半控桥式整流电路的输出端电压达到电压最大值时输出相应的控制信号到所述电压控制模块，所述电压控制模块的输入端还与所述半控桥式整流电路的输出端连接，以根据所述半控桥式整流电路的输出电压、所述电压限制模块的控制信号和所述转速识别模块的控制信号发送相应的触发信号到所述半控桥式整流电路中的各可控硅。

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