在励磁线圈短路期间保护电压调节器驱动器电路的方法和系统技术方案

用于在交流发电机励磁线圈的短路期间保护电压调节器驱动器电路的方法，所述方法包括：在励磁线圈电压工作周期的接通部分期间无源检测励磁线圈电压的下降，其中，励磁线圈电压下降的无源检测意味着中断事件。响应于所述中断事件，改变驱动器使能控制信号的逻辑状态，从而停用与用于经由励磁线圈传递励磁电流的切换装置相关的驱动器电路，其中，当被停用时，无论施加给所述驱动器电路的脉宽调制（ＰＷＭ）控制信号的状态如何，所述驱动器电路都阻止所述切换装置传递电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种旋转电机，尤其涉及一种用于在励磁线圈短路期 间保护电压调节器驱动器电路的方法和系统。
技术介绍
在现今制造的几乎每辆汽车中都可以找到发电机。这些发电机也 被称为交流发电机，它们产生必要的电力来向车辆的电子设备供电以 及给车辆的电池充电。发电机还必须提供产生足够电力的能力从而以 与车辆的电子部件相符的方式向车辆的电系统供电。交流发电机或发 电机通常使用电压调节器来调节充电电压及输出电流以便于在改变 负载期间提供始终如一的操作，否则将造成电压下降以及其它操作问 题。目前，传统的车辆充电系统可使用具有分立式晶体管或者被称为专用集成电路(ASIC)的定制集成电路的电压调节器。其它车辆设计还可以采用具有先进微处理器功能的电压调节器， 其能够维持由发电机产生的高精确调节的电压。基于微处理器的调节 器还可以包括先进的时钟和存储器电路，其存储电池和电源参考数 据、电池电压和发电机转速，并确定电池正被充多少电以及在任意时 间点以什么速率充电。在车辆交流发电机的运行中，用于产生交流发电机的转子部分的 磁场的励磁线圈可能短路。在此情况下，电压调节器驱动器电路应该 被停用以停止驱动装置中励磁电流的流动，直到短路情况被解除为 止。传统上，这种短路保护(当被提供时)涉及大量部件的使用，如 (例如)励磁线圈路径内的小分流电阻以及用于在励磁线圈没有短路 时判断分流电阻器上的电压是否超过额定电压的模拟电压比较器。因 此，希望能够以导致较少硬件部件和/或降低部件成本的方式为电压 调节器驱动器电路提供短路保护。
技术实现思路
在典型实施例中，由用于在交流发电机励磁线圈短路期间保护电 压调节器驱动器电路的方法来克服和减轻上面讨论的现有技术的缺 点和不足，所述方法包括在励磁线圈电压工作周期的接通部分期间无 源地检测励磁线圈电压的下降，其中，励磁线圈电压下降的无源检测意味着中断事件；响应于所述中断事件，改变驱动器使能控制信号的 逻辑状态，从而停用与用于经由励磁线圈传递励磁电流的切换装置相 关的驱动器电路，其中，当被停用时，无论施加给所述驱动器电路的 脉宽调制(P丽)控制信号的状态如何，所述驱动器电路都阻止所述切 换装置传递电流。在另 一实施例中，存储介质包括用于在交流发电机励磁线圈短路 期间保护电压调节器驱动器电路的计算机可读的计算机程序代码，以 及用于使计算机执行一方法的指令。所述方法还包括在励磁线圈电压 工作周期的接通部分期间无源检测励磁线圈电压的下降，其中，所述 励磁线圈电压下降的无源检测意味着中断事件；响应于所述中断事 件，改变驱动器使能控制信号的逻辑状态，从而停用与用于经由所述 励磁线圈传递励磁电流的切换装置相关的驱动器电路，其中，当被停 用时，无论施加给所述驱动器电路的脉宽调制(PWM)控制信号的状态 如何，所述驱动器电路都阻止所述切换装置传递电流。在另一实施例中，用于发电机的电压调节器包括电子装置，其 被构造为比较所述发电机的输出电压与所述发电机的期望设定点电 压；与所述电子装置通信的驱动器电路，所述驱动器电路被构造为响 应于所述输出电压和所述期望设定点电压之间的差，有选择地启动和 停用经由励磁线圈传递电流的切换装置； 一个或多个部件，其被构造 为在励磁线圈电压工作周期的接通部分期间无源检测励磁线圈电压 的下降，其中，所述励磁线圈电压下降的无源检测意味着中断事件； 所述电子装置被进一步构造为响应于所述中断事件，通过改变驱动器 使能控制信号的逻辑状态，使得无论施加给所述驱动器电路的脉宽调 制(P丽)控制信号的状态如何都停用所述驱动器电路并阻止所述切换装置传递电流，从而在励磁线圈短路期间保护所述驱动器电路和切换 装置。在另一实施例中，车辆充电系统包括在其固定部分上具有一个或 多个定子绕组、在其可转动部分上具有励磁线圈的交流发电机。电压 调节器被配置为通过对流经所述励磁线圈的励磁电流的控制来调节 交流发电机的输出电压。所述电压调节器还包括电子装置，其被构 造为比较所述交流发电机的输出电压与所述交流发电机的期望设定 点电压；与所述电子装置通信的驱动器电路，所述驱动器电路被构造 为有选择地启动和停用经由所述励磁线圈传递电流的切换装置； 一个 或多个部件，其被构造为在励磁线圈电压工作周期的接通部分期间无 源检测励磁线圈电压的下降，其中，所述励磁线圈电压下降的无源检 测意味着中断事件；所述电子装置被进一步构造为响应于所述中断事件，通过改变驱动器使能控制信号的逻辑状态，使得无论施加给所述驱动器电路的脉宽调制(PWM)控制信号的状态如何都停用所述驱动器 电路并阻止所述切换装置传递电流，从而在励磁线圈短路期间保护所 述驱动器电路和切换装置。附图说明参考附图，在这几幅图中相同的元件由相同的数字来标注 图l是根据本专利技术实施例的采用基于微处理器电压调节器的示例性车辆充电系统的示意图；图2是图1中所示电压调节器的更详细的示意图； 图3是图1和图2中电压调节器的更详细的示意图，其说明根据本专利技术实施例的用于在励磁线圈短路期间保护电压调节器驱动器电路的方法；以及图4是描述图3中所示保护电路的示例性运行情况的波形图。具体实施方式本文公开的是一种用于在励磁线圈短路期间保护电压调节器驱动器电路的方法和系统。简单来说，(例如基于微处理器的)电压调 节器被配置有通过无源部件的简单(电阻器/二极管)组合来感测励 磁线圈短路情况的能力，从而产生停用与所述励磁线圈相关的驱动器 电路的中断信号。此外，当至少部分是由软件来实现的时候，所述技术不需要在ECM和/或电压调节器内配置更昂贵的硬件(例如，微分放大器)。先参考图l，图l为根据本专利技术实施例的采用基于微处理器电压调节器的、适用的示例性车辆充电系统100的示意图。应该理解，尽管 图l描述车辆充电系统，但是本实施例可适用于其它类型的调节发电 机系统。车辆交流发电机101在其定子部分中具有多个绕组102(例如， 三相，德耳塔结构)，在其转子部分中具有励磁线圈104。由全波整流 器106将绕组102中生成的交流(AC)电压转换为直流(DC)电压，全波整 流器106又包括并联配置的三对二极管。整流器106的DC输出供给车辆 电池108的正极端子，其中，输出电压的幅度取决于转子的速度和提 供给励磁线圈104的励磁电流的量。在某些交流发电机设计中，定子可实际包括独立的绕组对和相关 联的转子励磁线圈对以在负载逐步增加时减少噪声。然而，为了简明， 仅示出了一组定子绕组和励磁线圈。还应该理解，绕组102可以选择 连接为具有公共中性点的Y结构。如图l中进一步所示，电压调节器110用于调节和控制由交流发电 机101产生的输出电压的幅度，由此控制施加到电池108和相关车辆负 载(例如，通过开关114连接的负载112)的(直流)充电电压。这通 过控制经由图l中所示的高端交流发电机端子"F+"提供给励磁线圈 104的励磁电流的幅度来实现。稍后进一步详细讨论与由调节器IIO 生成流经励磁线圈104的电流相关的其它细节。本领域的技术人员还可以认出与所述交流发电机相关的其它标 准端子，包括高端电池输出端子"B+"、用于监视所述交流发电机 的AC输出电压的相位电压端子"P"、以及用于为所述交流发电机提供 接地的地端子"E"。可代表车辆主计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在交流发电机励磁线圈短路期间保护电压调节器驱动器电路的方法，所述方法包括：　　　　在励磁线圈电压工作周期的接通部分期间无源检测所述励磁线圈电压的下降，其中，所述励磁线圈电压下降的无源检测意味着中断事件；以及　　　　响应于所述中断事件，改变驱动器使能控制信号的逻辑状态，从而停用与用于经由励磁线圈传递励磁电流的切换装置相关的驱动器电路，其中，当被停用时，无论施加给所述驱动器电路的脉宽调制ＰＷＭ控制信号的状态如何，所述驱动器电路都阻止所述切换装置传递电流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杰克D哈蒙，周明社，吉姆菲利普斯，
申请(专利权)人：雷米国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]