感(三个)，从而组成三相交错并联的降压或升压电路，降压时48V给12V充电，升压时12V给48V充电，所用电感相同。
[0037]图5为图4所示具体实施例的当引擎启动时的系统工作示意图。如图5所示，当引擎起动时，S1断开该系统通过同时运行两个逆变器驱动三相双定子绕组电机以输出最大扭矩，或者通过指令分别控制两个逆变器输出合适的扭矩。
[0038]图6为图4所示具体实施例的当引擎运行时的系统工作示意图。如图6所示，当逆变器1辅助引擎且逆变器2发电时，S1断开，当汽车运行要求该系统输出辅助扭矩，并且逆变器1可以单独输出时，逆变器1输出相应的扭矩。如此时不要求12V电池充电，则逆变器2不运行；如此时要求12V电池充电，则逆变器2运行于发电模式给12V充电。
[0039]图7为图4所示具体实施例的当引擎运行且处于发电模式时的系统工作示意图。如图7所示，当引擎运行且处于发电模式时，S1断开，当汽车停止或减速时，两个逆变器均工作在发电模式并给两个电池充电。
[0040]图8为图4所示具体实施例的当引擎关闭时的系统工作示意图。如图8所示，汽车停止，引擎关闭，此时处于低电压直流/直流变换模式，12V电池需要持续充电，48V通过逆变器1，双定子绕组(闭合开关S1后)，以及逆变器2共同组成三相交错并联的降压电路给12V电池持续充电。
[0041]以下详细描述下当控制开关S1闭合时，即三相双定子绕组电机的两个定子绕组中性点互连使得通过两个逆变器就可以完成48V及12V两个电池之间的电能转换的详细工作模式。
[0042]当S1闭合时，以48V给12V充电为例，系统运行在3相交错并联的Buck工作模式。下面以3相交错并联(即3路Buck电路，该3路Buck电路为并联关系，并运行于交错模式，3路Buck的开关管控制信号互相成120度相位差)中的一路Buck为例加以说明，如图9所示。
[0043]图9中示出了各个开关管，命名为Q1?Q12，电机定子绕组L1?L6，与逆变器及电机绕组相连接的电线wl?w6，电源与逆变器相连的正负母线的各段导线w7?《18。
[0044]当48V给12V充电时，其中一路Buck电路工作如下(Buck工作时每个周期有两个阶段，即充电阶段和续流阶段):
[0045](1)充电(48V输出电能，给12V充电):此时控制Q1导通，Q7闭合。电流走向为:48V电池阳极(+)经过w7，再经过Q1的IGBT (或者M0SFET，或者其他类型开关管，此时控制Q1导通)，再经过wl，Ll，Sl，L4，w4, Q7的反并联二极管(此时Q7控制其闭合，所以电流走其反并联二极管)，wl3，12V阳极(+)，再到12V阴极(_)，亦即两个电源的共同的地，亦即48V电源的阴极，最终形成了 48V给12V充电的充电回路。
[0046](2)续流(48V并不输出电能，但12V同样在被充电，是通过绕组电感上存储的能量进行释放，给12V充电):此时Q1控制为闭合。由于上个过程中存储在电感中(L1及L4)的能量，并由于前述走过L1及L4的电流方向不会发生变化，因此该过程的电流流向为:L1，31，1^4，通过《4，07的反并联二极管，到12V阳极(+)，再到12V阴极(-)，亦即48V阴极(-)及两个电源共同的地，再通过wlO，Q2的反并联二极管(此时Q2控制为闭合)，再通过wl，回到L1，形成闭合回路。
[0047]需要注意的是，上述过程中未控制为导通的Q(IGBT，或MOSFET或其他开关管)均为闭合状态。当然，如果考虑到3路交错并联的情况，Q3?Q6，Q9?Q12也需根据实际情况进行导通及关断的控制。实际过程中，Q7?Q12，以及Q2，Q4，Q6在48V给12V充电过程中是不需要进行开通，即导通控制的。
[0048]上述描述的为第一路Buck。另外，由Q3，L2，Sl，L5，以及相应的其他Q的反并联二极管，及相应的导线w，就可以形成第二路Buck。同理，Q5，L3，Sl，L6，以及相应的其他Q的反并联二极管及相应的导线w便形成第三路Buck。每路Buck电路本身的工作都会有充电阶段和续流阶段，当然如前所述，这两个阶段都会对12V电源进行充电。
[0049]本发明实施例利用三相双定子绕组电机的两套绕组组成可以用于三相交错并联降压或升压电路来执行48V和12V电池双向充放电的功能，从而不需要独立设计低压直流/直流变换器来实现改功能，而独立设计低压直流/直流变换器需要独立的储能电感(如双向降压升压电路中需要该电感)，从而增加尺寸及体积。而本发明则利用了电机中已有的绕组组成电感，配合两个逆变器1及2形成充电回路，有利于减小系统的尺寸及体积。
[0050]本发明实施例的集成起动发电系统，不需要独立设计低压直流/直流变换器，利用电机中已有的绕组组成电感，配合两个逆变器形成充电回路，从而也有利于减小系统的尺寸及体积。
[0051]本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种集成起动发电系统，其特征在于，所述系统包括三相双定子绕组电机、控制开关、第一逆变器、第二逆变器、第一电源以及第二电源； 所述三相双定子绕组电机包括第一绕组和第二绕组，所述第一逆变器连接所述第一绕组以及第一电源，所述第二逆变器连接所述第二绕组以及第二电源； 所述控制开关分别连接于所述第一绕组的中性点和第二绕组的中性点； 当引擎关闭时，所述控制开关闭合，所述第一绕组和第二绕组的中性点互连，所述第一电源通过所述第一逆变器、三相双定子绕组电机以及所述第二逆变器组成三相交错并联降压电路，用于为所述第二电源充电。2.根据权利要求1所述的集成起动发电系统，其特征在于，当引擎启动时，所述控制开关断开，同时运行所述第一逆变器和第二逆变器以驱动所述三相双定子绕组电机以输出扭矩。3.根据权利要求1所述的集成起动发电系统，其特征在于，当引擎运行时，所述控制开关断开，所述第一逆变器输出相应的扭矩，所述第二逆变器不运行或运行在发电模式给所述第二电源充电。4.根据权利要求1所述的集成起动发电系统，其特征在于，当引擎运行时，所述控制开关断开，所述第一逆变器和第二逆变器运行在发电模式，分别给所述第一电源和第二电源充电。5.根据权利要求1?4中任一项所述的集成起动发电系统，其特征在于，所述第一电源为 48V。6.根据权利要求1?4中任一项所述的集成起动发电系统，其特征在于，所述第二电源为 12V。
【专利摘要】本发明提供了一种集成起动发电系统，包括三相双定子绕组电机、控制开关、第一逆变器、第二逆变器、第一电源以及第二电源；三相双定子绕组电机包括第一绕组和第二绕组，第一逆变器连接第一绕组以及第一电源，第二逆变器连接第二绕组以及第二电源；控制开关分别连接于第一绕组的中性点和第二绕组的中性点；当引擎关闭时，控制开关闭合，第一绕组和第二绕组的中性点互连，第一电源通过第一逆变器、三相双定子绕组电机以及第二逆变器组成三相交错并联降压电路，用于为第二电源充电。本发明的集成起动发电系统，不需要独立设计低压直流/直流变换器，利用电机中已有的绕组组成电感，配合两个逆变器形成充电回路，从而也有利于减小系统的尺寸及体积。
【IPC分类】H02P9/08
【公开号】CN105429536
【申请号】CN201410464877
【发明人】张轶强
【申请人】乐金电子研发中心(上海)有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2014年9月12日