已等于或低于第二阈值电压AW。
[0213]也就是说，整流器模块41被配置成在确定输出电压Vb在至少时间长度tl内已等于或低于第二阈值电压Vi之后断开第二 M0S晶体管61，以在第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一到来时取消负载突降保护。这使得整流器模块41经由二极管整流模式返回至同步整流模式。根据第四实施例的整流器模块41的结构与图10所示的整流器模块42B的结构基本相同。也就是说，低电压确定器66B进行输出电压Vb在至少时间长度tl内是否已等于或低于第二阈值电压Vi的确定。由整流器模块41执行的经由二极管整流的同步整流周期性地增大输出电压Vb，同时由整流器模块42和整流器模块43进行的负载突降保护周期性地减小所增大的输出电压Vb (参见图11)。
[0214]当确定输出电压Vb在至少时间长度tl内已等于或低于第二阈值电压AW时，整流器模块41将取消负载突降保护并且重新开始二极管整流或同步整流的指令发送至整流器模块42。
[0215]例如，整流器模块41使得通信单元72将通信端子C处的电势设置为地电势(参见通信端子C)。然后，整流器模块41将与第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一同步的脉冲电压信号输出至针对V相绕组的整流器模块42 ;脉冲电压信号的脉冲宽度被设置为对应的U相电压Vu的一个周期的时间长度tl的六分之一(参见图11中的时间ta20)。
[0216]当经由通信端子C接收脉冲电压信号时，整流器模块42在确定第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一已到来之后断开和导通第二 M0S晶体管61，以取消负载突降保护。这导致整流器模块42将其操作模块从负载突降保护模式切换至同步整流模式。除了由于不需要输出电压Vb与第二阈值电压Vi之间的比较而省略了低电压确定器66B之外，根据第四实施例的整流器模块42的结构与图10所示的整流器模块42B的结构基本相同。
[0217]由整流器模块41和整流器模块42中的每个整流器模块进行的同步整流周期性地增大输出电压Vb，同时由整流器模块43进行的负载突降保护周期性地减小增大后的输出电压Vb。
[0218]当确定输出电压Vb再次在至少时间长度tl内已等于或低于第二阈值电压AW时，整流器模块41将取消负载突降保护并且重新开始二极管整流或同步整流的指令发送至整流器模块43。
[0219]例如，整流器模块41将与第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一同步的脉冲电压信号输出至针对W相绕组的整流器模块43;脉冲电压信号的脉冲宽度被设置为对应的U相电压Vu的一个周期的时间长度tl的六分之二。
[0220]当经由通信端子C接收脉冲电压信号时，整流器模块43在确定第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时之一已到来之后断开导通的第二 M0S晶体管61，以取消负载突降保护。这导致整流器模块43将其操作模式从负载突降保护模式切换至同步整流模式。除了由于不需要输出电压Vb与第二阈值电压Vi之间的比较而省略低电压确定器66B之外，根据第四实施例的整流器模块43的结构与图10所示的整流器模块43B的结构基本相同。
[0221]如上所述，除了根据第三实施例的发电机1B的结构之外，根据第四实施例的发电机被配置成针对各个三相定子绕组3依次取消负载突降保护。该配置另外减少了输出电压Vb的快速变化，从而减少了浪涌发生的次数。
[0222]本公开内容不限于上述实施例，并且可以在本公开内容的范围内进行修改。
[0223]根据第一实施例至第四实施例的发电机中的每个发电机设置有一组定子绕组3以及针对相应的定子绕组3所设置的一组整流器模块，但本公开内容不限于此。具体地，根据第一实施例至第四实施例的发电机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；至少两组整流器模块中的每组整流器模块的整流器模块针对至少两组定子绕组3中的对应的一组定子绕组3中的定子绕组3而设置。
[0224]第一实施例至第四实施例使用星形连接的三相定子绕组3，但是可以使用单相定子绕组、多相定子绕组、三角形连接的多相定子绕组或者星形三角形连接的多相定子绕组。
[0225]第一实施例至第四实施例中的每个实施例接通第二 M0S晶体管61以进行负载突降保护，但是可以接通第一 M0S晶体管60以进行负载突降保护。
[0226]根据第一实施例至第四实施例的整流器模块中的每个整流器模块可以使用包括二极管的半桥电路作为上臂整流构件来替代用作开关的上臂M0S晶体管60和下臂M0S晶体管61，或者包括由用作开关的上臂M0S晶体管60和作为下臂整流元件的二极管构成的半桥电路来替代下臂M0S晶体管61。也就是说，根据第一实施例至第四实施例的整流器模块中的每个整流器模块包括至少一个开关是充分的。
[0227]根据第一实施例至第四实施例中的每个实施例的发电机用作使用整流器模块对三相AC电压进行整流的发电机，但本公开内容不限于此。具体地，根据每个实施例的变型的发电机可以被配置成控制相应的整流器模块的第一 MOS晶体管60和第二 MOS晶体管61的接通操作和关断操作，以用作作为旋转电机的示例的电动机。相应的整流器模块的第一MOS晶体管60和第二 MOS晶体管61的接通操作和关断操作将从电池9提供的DC电压逆变成三相AC电压，并且将三相AC电压施加至三相定子绕组3，从而基于在三相定子绕组3中根据三相AC电压感生的旋转磁场使转子2M转动。
[0228]根据第一实施例至第四实施例中的每个实施例的发电机被配置为包括针对三相定子绕组的三相整流器模块的三相发电机，但是可以被配置为包括两相或更多相(即多相)定子绕组和对应的两个或更多个整流器模块的多相发电机。
[0229]虽然本文中描述了本公开内容的说明性实施例，但本公开内容不限于本文中所描述的实施例，而是包括具有如由本领域技术人员基于本公开内容会认识到的变型、省略、(例如，贯穿各个实施例的方面的)组合、修改和/或替选的任意实施例和所有实施例。应当基于权利要求中所采用的语言而广义地理解权利要求中的限制，并且权利要求中的限制不限于本说明书中或者在申请的起诉期间所描述的示例，要将本申请的示例理解为非排他性的。
【主权项】
1.一种旋转电机，包括: 多相定子绕组； 整流器，包括彼此串联连接的一对上臂整流元件和下臂整流元件，所述整流器被配置成将在所述多相定子绕组中感生的相电压整流为所述发电机的输出电压，所述上臂整流元件和所述下臂整流元件中的至少一个为开关元件； 确定器，被配置成确定所述旋转电机的所述输出电压是否超过阈值电压；以及 开关电路，被配置成: 当确定所述旋转电机的所述输出电压超过所述阈值电压时，接通构成所述上臂整流元件和所述下臂整流元件中的任一个的所述开关元件； 即使所述输出电压下降至预定电平，也使所述开关元件保持接通状态，直到用于对所述开关元件关断时的浪涌进行抑制的预定关断定时到来为止；以及响应于所述预定关断定时何时到来而关断所述开关元件。2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中，所述开关电路被配置成在满足第一条件和第二条件中的至少一个之后确定所述预定关断定时是否到来， 所述第一条件为已超过作为所述阈值电压的第一阈值电压的所述输出电压下降至低于第二阈值电压，所述第二阈值电压被设置成低于所述第一阈值电压， 所述第二条件为自从所述输出电压超过所述第一阈值电压起经过了至少预定时间。3.根据权利要求2所述的旋转电机，还包括: 电源电路，被配置成基于所述输出电压将操作电压连续地提供至所述开关电路，至少直到确定所述预定关断定时到来为止。4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中，所述电源电路被配置成在所述输出电压下降至预定的第二电平之后，在一个所述多相定子绕组中感生的一个所述相电压的至少半个周期内将所述操作电压连续地提供至所述开关电路，所述预定的第二电平使得所述开关电路不能进行操作。5.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其中，构成所述上臂整流元件和所述下臂整流元件中的任一个的所述开关元件为具有本征二极管的MOS晶体管，并且所述开关电路被配置成至少基于所述MOS晶体管两端的直流电压来确定用于关断所述MOS晶体管的所述预定关断定时是否到来。6.根据权利要求5所述的旋转电机，其中，所述预定关断定时包括第一浪涌抑制定时和第二浪涌抑制定时，并且所述开关电路被配置成:当所述MOS晶体管两端的直流电压为与所述本征二极管的正向电压相反的反向电压并且流过所述MOS晶体管的电流等于或低于预定值时，在满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一个之后，确定用于关断所述MOS晶体管的所述第一浪涌抑制定时到来，以及当所述MOS晶体管两端的直流电压为所述本征二极管的正向电压时，确定用于关断所述MOS晶体管的所述第二浪涌抑制定时到来。7.根据权利要求6所述的旋转电机，其中，所述MOS晶体管具有预定击穿电压，所述旋转电机还包括并联连接至所述整流器的齐纳二极管，所述齐纳二极管具有被设置成等于或高于所述第一阈值电压并且等于或低于所述MOS晶体管的击穿电压的击穿电压。8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋转电机，还包括: 转子，具有激励绕组；以及 激励电流控制器，被配置成: 控制将激励电流提供至所述激励绕组以生成要施加至所述多相定子绕组的旋转磁场；以及 当所述输出电压在预定时间内连续地高于所述阈值电压时，减小至所述激励绕组的所述激励电流， 其中，所述开关电路被配置成当所述输出电压在所述预定时间内连续地高于所述阈值电压时，接通所述开关元件。9.根据权利要求8所述的旋转电机，其中，所述整流器和所述激励电流控制器经由通信线彼此可通信地连接，所述激励电流控制器被配置成继续减小至所述激励绕组的所述激励电流，直到所述开关电路关断所述开关元件为止。10.根据权利要求3所述的旋转电机，其中: 所述电源电路包括: 第一电源，被配置成根据所述输出电压直接生成第一操作电压，并且将所述第一操作电压作为所述操作电压提供至所述开关电路；以及 第二电源，被配置成当所述第一电源难以将所述第一操作电压提供至所述开关电路时，根据所述第一操作电压将第二操作电压作为所述操作电压连续地提供至所述开关电路，至少直到确定所述预定关断定时到来为止；以及所述开关电路被配置成: 基于所述第一操作电压接通所述开关元件，以及 在满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一个之后，在确定用于关断所述开关元件的所述预定关断定时到来时，基于所述第二操作电压使所述开关元件保持接通状态。11.根据权利要求10所述的旋转电机，其中: 所述开关元件包括第一开关元件和第二开关元件，并且所述上臂整流元件为所述第一开关元件且所述下臂整流元件为所述第二开关元件；以及 所述开关电路被配置成接通构成所述下臂整流元件的所述第二开关元件，并且关断接通的所述第二开关元件，所述旋转电机还包括: 升压器，用于接通或关断构成所述上臂整流元件的所述第一开关元件， 当所述第一电源难以将所述第一操作电压提供至所述开关电路时，所述升压器用作所述第二电源。12.根据权利要求1至11中任一项所述的旋转电机，其中: 所述多相定子绕组包括m相定子绕组，其中，m为等于或大于2的整数； 所述整流器包括m个整流模块，每个所述整流模块包括所述一对上臂开关元件和下臂开关元件；以及 所述开关电路被配置成接通(m-Ι)个整流模块中的每个整流模块中的所述开关元件；使所述(m-Ι)个整流模块中的每个整流模块中的所述开关元件保持接通状态，直到用于对所述(m-Ι)个整流模块中的对应的一个整流模块中的所述开关元件关断时的浪涌进行抑制的所述预定关断定时到来为止；并且响应于所述预定关断定时何时到来而关断所述(m-Ι)个整流模块中的每个整流模块中的所述开关元件，剩余的一个整流模块中的所述开关元件保持关断。13.根据权利要求1至11中任一项所述的旋转电机，其中: 所述多相定子绕组包括m相定子绕组，其中，m为等于或大于2的整数； 所述整流器包括m个整流模块，每个所述整流模块包括所述一对上臂开关元件和下臂开关元件； 所述预定关断定时包括针对相应的所述m个整流模块的m个浪涌抑制定时；以及 所述开关电路被配置成: 接通所述m个整流模块中的每个整流模块中的所述开关元件； 即使所述输出电压下降至所述预定电平，也使所述m个整流元件中的每个整流元件保持接通状态，直到所述m个浪涌抑制定时中的对应的一个浪涌抑制定时到来为止，所述m个浪涌抑制定时中的相邻的浪涌抑制定时与在一个所述多相定子绕组中感生的一个所述相电压的一个周期对应；以及 在相应的所述m个浪涌抑制定时依次关断单独的所述m个整流元件中的接通的开关元件。14.根据权利要求2所述的旋转电机，其中，所述旋转电机安装在机动车辆中，并且所述开关电路被配置成在下述时间范围内在满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一个之后等待所述预定浪涌抑制定时的到来:该时间范围从在所述机动车辆空转期间在一个所述多相定子绕组中感生的一个所述相电压的半个周期到500毫秒，包括端点值。
【专利摘要】在旋转电机中，整流器包括彼此串联连接的一对上臂整流元件和下臂整流元件。上臂整流元件和下臂整流元件中的至少一个为开关元件。确定器确定旋转电机的输出电压是否超过第一阈值电压。当确定旋转电机的输出电压超过第一阈值电压时，开关电路接通构成上臂整流元件和下臂整流元件中的任一个的开关元件。开关电路即使输出电压下降至预定电平也使开关元件保持接通状态，直到用于关断开关元件的预定浪涌抑制定时到来为止。开关电路响应于预定浪涌抑制定时何时到来而关断开关元件。
【IPC分类】H02P9/38, H02M7/217, H02H9/04
【公开号】CN105281627
【申请号】CN201510276319
【发明人】丸山敏典, 猪口誉敏, 中西诚也
【申请人】株式会社电装
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年5月26日
【公告号】DE102015107923A1