[发明专利]集成控制装置、起发一体电机系统及其集成控制方法

说明书

本申请提出一种用于起发一体电机的集成控制装置、起发一体电机系统及其集成控制方法。所述集成控制装置，包括：磁电编码器模块，用于接收来自磁电编码器的采集信号并转换为电机角度信号输出；电机控制模块，用于接收磁电编码器模块输出的电机角度信号并转换为转速信号输出；发动机控制模块，用于接收电机控制模块的转速信号，向发动机输出控制信号；电机接口，用于电机控制模块和电机之间的信号传输；电机元件接口，用于磁电编码器模块与磁电编码器之间的信号传输；发动机控制接口，用于发动机控制模块与发动机之间的信号传输。通过将发动机控制、电机控制、磁电编码器控制集成为一体，大幅提高控制的实时性，与起发一体电机相匹配。

技术领域

本申请属于电机技术领域，具体涉及一种用于起发一体电机的集成控制装置、起发一体电机系统及其集成控制方法。

背景技术

一般的动力装置中包括有起动电机系统和发电机系统。传统的飞机以及车载发动机是通过专门的起动装置如：液压、燃气涡轮起动机或电起动机进行起动。其中，电起动采用专门的电机、变速齿轮箱拖动发动机，起动完成之后，该起动装置就不再工作，占用了飞机、车辆系统等有限的空间，增加了体积、重量。

在现有结构中，以上起动电机系统和发电系统是两个完全独立的系统，不仅占用大量空间，且结构复杂，同时因起动电机系统在发动机起动结束后就不再使用，利用率很低，并存在起动效率低，故障率高，维修不便的缺点，一直以来人们都在寻找一种更高效、更简洁的起动方案。

将起动发动机功能与发电功能融合于一台电机上，构成起动发电机，不仅可以简化结构、降低成本、减少空间占用，还可保证在起动状态下电机具有较大的扭矩和功率输出。作为起动机构时，电机通入电源电流，电机定子电枢绕组产生旋转磁场，旋转磁场同静止的转子之间有了相对运动，则旋转磁场的磁力线将切割转子导体，转子导体产生感应电流，此感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，并对转轴形成电磁力矩，使转子转动起来，转子带动发动机轴旋转，对发动机进行起动。在发动机起动成功后，电机作为发电机对蓄电池进行充电，对车载系统进行供电。

发明内容

本申请提出了一种起发一体电机的集成控制装置，采用集成控制替代功能单一的普通控制，将发动机控制装置、电机控制装置、磁电编码器控制装置进行集成，大幅提高控制系统的实时性，与起发一体电机系统相匹配，实现起动和发电功能的实时转换和控制

根据本申请的一方面，提供一种用于起发一体电机的集成控制装置，包括：磁电编码器模块，用于接收来自磁电编码器的采集信号并转换为电机角度信号输出。电机控制模块，用于接收磁电编码器模块输出的电机角度信号并转换为转速信号并输出。发动机控制模块，用于接收电机控制模块的转速信号，向发动机输出控制信号。电机接口，用于电机控制模块和电机之间的信号传输。电机元件接口，用于磁电编码器模块与磁电编码器之间的信号传输。发动机控制接口，用于发动机控制模块与发动机之间的信号传输。

将编码器模块、电机控制模块和发动机控制模块集成为一体，提升控制系统的实时性，从而适应起发一体电机的控制需求。

根据本申请的示例实施例，所述电机控制模块通过转速信号判断电机的起动状态，并输出控制信号。

进一步地，所述电机控制模块还包括逆变子模块，用于接收所述电机控制模块的控制信号，将直流电与三相交流电流进行互相转换。当判断电机仍处于起动状态时，电机控制模块输出的逆变控制信号将直流电转换为三相交流电流为电机供电；当判断电机仍处于发电状态时，电机控制模块输出的逆变控制信号将电机产生的三相交流电流转换为直流电并调节电压，为系统电源充电。

根据本申请的示例实施例，所述发动机模块根据电机控制模块输入的转速信号，判断转速达到设定值后，输出点火控制信号。

根据本申请的示例实施例，其特征在于，还包括电源接口模块，用于电机控制模块和系统电源之间的信号传输。