本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)控制器，具體地說，是涉及一種具有監(jiān)控定子和整流橋以及自身溫度的電壓調(diào)節(jié)控制器。

本實(shí)用新型還涉及一種應(yīng)用上述的電壓調(diào)節(jié)控制器的機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)，尤其是車用交流電機(jī)在使用過程中，常常由于電瓶嚴(yán)重虧電或者車用電器負(fù)載過大出現(xiàn)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過載運(yùn)行的情況，此時(shí)，電壓調(diào)節(jié)控制器依然繼續(xù)工作提供勵(lì)磁，而電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過載運(yùn)行極易發(fā)生過熱損壞，進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的車輛損毀。還有另外一種情況就是電壓調(diào)節(jié)控制器自身工作環(huán)境溫度超過電氣元件的使用溫度時(shí)，常常也會(huì)導(dǎo)致電氣元件燒毀、電壓失控、車輛燒毀的故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

究其原因，電機(jī)損毀主要是電機(jī)的定子和整流橋極易過載發(fā)熱而損壞，嚴(yán)重的情況下定子和整流橋都會(huì)冒煙燒毀，導(dǎo)致車輛無法運(yùn)行。還有一種情況就是電機(jī)在使用過程中定子和整流橋也會(huì)發(fā)生短路(內(nèi)部或外部因素)發(fā)熱，本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)控制器能夠同時(shí)監(jiān)控和反饋定子、整流橋以及電壓調(diào)節(jié)控制器自身的溫度，避免電機(jī)由于定子和整流橋以及電壓調(diào)節(jié)控制器過熱而導(dǎo)致的嚴(yán)重?fù)p壞和燒毀。

本實(shí)用新型的另一目的是提供一種應(yīng)用上述的電壓調(diào)節(jié)控制器的機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)控制器，所述機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)與一ECU控制器相連并包括定子和整流橋，所述電壓調(diào)節(jié)控制器包括本體以及設(shè)置于所述本體上的勵(lì)磁控制電路單元和IC控制電路單元，所述電壓調(diào)節(jié)控制器還包括溫度檢測(cè)處理單元，其包括：

檢測(cè)模塊，檢測(cè)所述定子、整流橋以及本體的溫度；以及

處理模塊，分別與所述檢測(cè)模塊、勵(lì)磁控制電路單元相連接，所述處理模塊根據(jù)檢測(cè)到的所述定子、整流橋以及本體的溫度向所述勵(lì)磁控制電路單元輸出通/斷勵(lì)磁電流的信號(hào)。

上述的電壓調(diào)節(jié)控制器的一實(shí)施方式中，所述處理模塊包括溫度判斷部，所述溫度判斷部判斷檢測(cè)到的所述定子、整流橋以及本體的溫度的其中至少一個(gè)是否大于設(shè)定閾值。

上述的電壓調(diào)節(jié)控制器的一實(shí)施方式中，所述檢測(cè)模塊和處理模塊為熱敏電阻電路。

上述的電壓調(diào)節(jié)控制器的一實(shí)施方式中，所述溫度檢測(cè)處理單元還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊與所述處理模塊和IC控制電路單元相連接。

上述的電壓調(diào)節(jié)控制器的一實(shí)施方式中，所述檢測(cè)模塊包括檢測(cè)所述定子和整流橋的溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器至少為一個(gè)。

上述的電壓調(diào)節(jié)控制器的一實(shí)施方式中，所述檢測(cè)模塊還包括與所述溫度傳感器相連接的放大器和比較器。

本實(shí)用新型的機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)與ECU控制器和電壓調(diào)節(jié)控制器相連接，包括定子和整流橋，其中，所述電壓調(diào)節(jié)控制器為上述的電壓調(diào)節(jié)控制器。

本實(shí)用新型的有益功效在于：本實(shí)用新型在發(fā)生定子、整流器或自身溫度過熱時(shí)，能及時(shí)減小或者切斷勵(lì)磁電流，能夠延長(zhǎng)電機(jī)以及電壓調(diào)節(jié)控制器的使用壽命。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)控制器的一實(shí)施例的電路原理圖；

圖2為本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)控制器的溫度檢測(cè)流程圖；

圖3為本實(shí)用新型的定子或整流橋溫度檢測(cè)電路的一實(shí)施例的示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)控制器自身溫度控制電路的一實(shí)施例的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記

1—機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī) 2—電壓調(diào)節(jié)控制器

3—車輛電負(fù)載 4—車輛電池

5—ECU控制器

11—定子 12—整流橋

13—溫度傳感器 14—轉(zhuǎn)子

21－溫度檢測(cè)處理單元 22—?jiǎng)?lì)磁控制電路單元

23—?jiǎng)?lì)磁電流檢測(cè)單元 24—旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元

25—電源控制電路單元 26—IC控制電路單元

27—L端控制電路單元

211—集成運(yùn)算放大器 212—電壓比較器

213—三極管

215—正溫度系數(shù)熱敏電阻 216—負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的目的、方案及功效，但并非作為本實(shí)用新型所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。

本實(shí)用新型的機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)與電壓調(diào)節(jié)控制器的一實(shí)施例的電路原理圖如圖1所示，機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)1包括定子11、整流橋12，機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)1、電壓調(diào)節(jié)控制器2、車輛電負(fù)載3、車輛電池4和ECU控制器5相連。電壓調(diào)節(jié)控制器2可以與ECU控制器5直接進(jìn)行通信，并能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和檢測(cè)定子11、整流橋12以及電壓調(diào)節(jié)控制器2本身的溫度，根據(jù)檢測(cè)的溫度情況對(duì)車輛旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的勵(lì)磁電流進(jìn)行通/斷控制，并按照ECU控制器5的指令對(duì)輸出電壓進(jìn)行控制。

其中，電壓調(diào)節(jié)控制器2包括本體以及設(shè)置于本體上的勵(lì)磁控制電路單元和IC控制電路單元，電壓調(diào)節(jié)控制器2還包括溫度檢測(cè)處理單元，溫度檢測(cè)處理單元包括檢測(cè)模塊和處理模塊，檢測(cè)模塊用于檢測(cè)定子、整流橋以及本體的溫度；處理模塊分別與檢測(cè)模塊、勵(lì)磁控制電路單元和IC控制電路單元相連接，處理模塊根據(jù)檢測(cè)到的定子、整流橋以及本體的溫度向勵(lì)磁控制電路單元和IC控制電路單元輸出通/斷勵(lì)磁電流的信號(hào)。其中，處理模塊包括溫度判斷部，溫度判斷部判斷檢測(cè)到的定子、整流橋以及本體的溫度的其中至少一個(gè)是否大于設(shè)定閾值。

溫度檢測(cè)處理單元還可包括與處理模塊和IC控制電路單元相連接的報(bào)警模塊。

當(dāng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到定子11、整流橋12以及本體自身溫度之中的任何一個(gè)超過預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，電壓調(diào)節(jié)控制器2就會(huì)減小或者切斷勵(lì)磁電流，并可通過報(bào)警模塊向ECU控制器5發(fā)出過熱故障警報(bào)；當(dāng)檢測(cè)到定子11、整流橋12以及本體自身溫度未超過預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，電壓調(diào)節(jié)控制器2就會(huì)正常勵(lì)磁，并向ECU控制器5發(fā)送信息，同時(shí)ECU控制器5會(huì)根據(jù)負(fù)載以及車輛電池4等使用情況反饋給電壓調(diào)節(jié)控制器2指令來控制電壓。

本實(shí)用新型通過電壓調(diào)節(jié)控制器2實(shí)時(shí)監(jiān)控和檢測(cè)定子11、整流橋12以及電壓調(diào)節(jié)控制器2本身的溫度，有效地避免電機(jī)由于定子11、整流橋12或者電壓調(diào)節(jié)控制器2自身過熱而導(dǎo)致的嚴(yán)重?fù)p壞和燒毀。

其中，定子11、整流橋12以及電壓調(diào)節(jié)控制器2自身的溫度可通過安裝溫度處理的傳感器而獲得的，也可通過設(shè)置熱敏電阻電路來反饋和控制的。

以下具體進(jìn)行說明。

機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的整流橋12對(duì)定子11產(chǎn)生的三相交流電壓進(jìn)行全波整流，利用電壓調(diào)節(jié)控制器2對(duì)轉(zhuǎn)子14的勵(lì)磁繞組的電流進(jìn)行通斷控制，從而控制機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)1輸出電壓保持在恒定范圍之內(nèi)。

如圖1所示，若電壓調(diào)節(jié)控制器2處于正常工作狀態(tài)時(shí)，可以保持機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的輸出端子B+和B-間電壓維持在一定范圍內(nèi)(例如28±0.3V)。該電壓調(diào)節(jié)控制器2除了B+，B-外，還設(shè)置有與ECU控制器5通信的DFM端子，與電機(jī)相端相連的W端子，提供給轉(zhuǎn)子14電流的勵(lì)磁F端以及具有發(fā)電指示和小電流輸出功能的L端。

電壓調(diào)節(jié)控制器2包括溫度檢測(cè)處理單元21、勵(lì)磁控制電路單元22、勵(lì)磁電流檢測(cè)單元23、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元24、電源控制電路單元25、IC控制電路單元26和L端控制電路單元27。

電源控制電路單元25產(chǎn)生工作電壓，該工作電源供應(yīng)給車用電壓調(diào)節(jié)控制器2的所有組件單元。勵(lì)磁控制電路單元22主要是將機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的輸出電壓以及勵(lì)磁電流控制在相應(yīng)的設(shè)定值范圍內(nèi)。勵(lì)磁電流檢測(cè)單元23是檢測(cè)流經(jīng)轉(zhuǎn)子14勵(lì)磁繞組的電流，并反饋給勵(lì)磁控制電路單元22以及IC控制電路單元26。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元24進(jìn)行工作，以便監(jiān)控定子11相端之一上的相電壓，從而可以檢測(cè)到機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速，同時(shí)把電壓輸出到IC控制電路單元26。L端控制電路單元27外接燈泡完成初始勵(lì)磁后，還具有指示機(jī)動(dòng)車旋轉(zhuǎn)電機(jī)1是否處于發(fā)電狀態(tài)的指示功能，同時(shí)接受ECU控制器5的指令，發(fā)出異常報(bào)警指示。IC控制電路單元26是電壓調(diào)節(jié)控制器2的“司令部”，接受處理外部電路信號(hào)后，傳輸指令給ECU控制器5，同時(shí)還可以接受ECU控制器5的指令，完成交互通信。

如圖2所示為電壓調(diào)節(jié)控制器的溫度檢測(cè)系統(tǒng)流程圖，電壓調(diào)節(jié)控制器2一旦開始工作后，溫度檢測(cè)處理單元21就開始接收溫度數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行處理，通過溫度檢測(cè)和判定后，向勵(lì)磁控制電路單元22和IC控制電路單元26傳輸相應(yīng)的信號(hào)。若整流橋12或者定子11以及本體自身溫度之一過高，溫度檢測(cè)處理單元21會(huì)發(fā)出脈沖信號(hào)，通知?jiǎng)?lì)磁控制電路單元22減少或者降低勵(lì)磁電流，并通過IC控制電路單元26向ECU控制器5發(fā)出過熱警報(bào)。

本實(shí)施例中，溫度檢測(cè)處理單元21通過設(shè)置溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)整流橋12和定子11溫度的檢測(cè)，通過設(shè)置熱敏電阻電路對(duì)電壓調(diào)節(jié)控制器2自身溫度進(jìn)行監(jiān)控和反饋。

如圖1和圖3所示，圖3所示為定子或整流橋的溫度檢測(cè)電路示意圖，首先溫度傳感器13把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后傳遞給集成運(yùn)算放大器211，通常為了防止單級(jí)放大倍數(shù)過高帶來的非線性誤差，放大電路采用多級(jí)放大(圖未顯示)，當(dāng)溫度變化上升時(shí)，輸入放大電路的差分信號(hào)變大，放大電路的輸出電壓Va對(duì)應(yīng)會(huì)升高。

集成運(yùn)算放大器211輸出電壓Va通過電壓比較器212時(shí)，當(dāng)定子11或整流橋12溫度都正常(定子最高溫度閾值可設(shè)定為250℃，整流橋最高溫度閾值可設(shè)定為200℃)時(shí)，電壓比較器212負(fù)極U-＝Ua≤2.5V，正極U+＝2.5V，電壓比較器212輸出開路不工作，Vout處于高電位，也就是說對(duì)外無信號(hào)輸出。當(dāng)定子11和整流橋12溫度異常時(shí)，Ua＞2.5V，電壓比較器212翻轉(zhuǎn)，Vout輸出為低電位，也就是說對(duì)外開始有信號(hào)輸出，三極管213截止后，U+的電壓完全決定于R4與R5的分壓值，小于2.5V，這樣更加促使U-大于U+，這就使電壓比較器212翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)極為穩(wěn)定，避免了過壓點(diǎn)附近由于溫度很小的波動(dòng)而引起的不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

當(dāng)Vout無輸出信號(hào)時(shí)，勵(lì)磁控制電路單元22就會(huì)按照ECU控制器5傳送給IC控制電路單元26的信號(hào)進(jìn)行正常勵(lì)磁；當(dāng)Vout有輸出信號(hào)傳送給勵(lì)磁控制電路單元22時(shí)，勵(lì)磁控制電路單元22就會(huì)綜合ECU控制器5反饋的信息減小或者切斷勵(lì)磁電流，同時(shí)Vout信號(hào)傳送給IC控制電路單元26，向ECU控制器5通信發(fā)出過溫警報(bào)。

圖4為電壓調(diào)節(jié)控制器自身溫度控制電路圖，其中215為正溫度系數(shù)熱敏電阻，216為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，可以設(shè)定電壓調(diào)節(jié)控制器2自身溫度最高閾值為180℃～190℃。根據(jù)熱敏電阻的特性，通過正溫度系數(shù)熱敏電阻215的電阻會(huì)隨著外界環(huán)境溫度的升高而增加，通過負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻216的電阻會(huì)隨著外界環(huán)境溫度的升高而降低，這樣參考圖4電路設(shè)計(jì)原理可知，選擇適當(dāng)參數(shù)的熱敏電阻R7和R8后，隨著溫度的升高，流通他們的電流值出現(xiàn)交叉時(shí)，也就是說溫度超過了最大閾值范圍，Vout’就會(huì)傳輸脈沖信號(hào)給勵(lì)磁控制電路單元22和IC控制電路單元26來要求減小或者關(guān)斷勵(lì)磁電流，并向ECU控制器5發(fā)出過溫警報(bào)。當(dāng)溫度恢復(fù)正常后，Vout’就會(huì)停止傳輸脈沖信號(hào)，勵(lì)磁控制單元22就會(huì)按照ECU控制器5傳送給IC控制電路單元26的信號(hào)進(jìn)行正常勵(lì)磁。

綜上，本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)控制方法包括如下步驟：

S100，通過檢測(cè)模塊檢測(cè)定子、整流橋以及本體的溫度；

S200，處理模塊根據(jù)檢測(cè)到的定子、整流橋以及本體的溫度向勵(lì)磁控制電路單元和IC控制電路單元輸出通/斷勵(lì)磁電流的信號(hào)。

步驟S200還包括：處理模塊判斷檢測(cè)到的定子、整流橋以及本體的溫度的其中至少一個(gè)是否大于設(shè)定閾值，如果是，勵(lì)磁控制電路單元和IC控制電路單元減小或者切斷勵(lì)磁電流；如果否，勵(lì)磁控制電路單元和IC控制電路單元正常勵(lì)磁。

步驟S200還包括：如果處理模塊判斷檢測(cè)到的定子、整流橋以及本體的溫度的其中至少一個(gè)大于設(shè)定閾值，溫度檢測(cè)處理單元通過IC控制電路單元向ECU控制器發(fā)出過熱警報(bào)。

當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。