阅读说明：本技术 一种摩托车三相调压器的控制方法及控制系统 (Control method and control system of three-phase voltage regulator of motorcycle ) 是由 李红星 付强 王开云 于 2020-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种摩托车三相调压器的控制方法及控制系统,所述控制方法中的三相调压器为三相全波整流电路,设置一个电压最大值V<Sub>MAX</Sub>和一个电压最小值V<Sub>MIN</Sub>,所述电压最大值V<Sub>MAX</Sub>大于所述电压最小值V<Sub>MIN</Sub>,通过按设定的整流方法对所述三相调压器的整流状态进行控制,以使得所述三相调压器的输出电压波形呈在所述电压最大值V<Sub>MAX</Sub>和所述电压最小值V<Sub>MIN</Sub>之间变化的三角波曲线。本发明能实现三相调压器的三相输出功率平衡,从而避免局部温度过高导致的三相调压器可靠性降低。(The invention discloses a control method and a control system of a three-phase voltage regulator of a motorcycle, wherein the three-phase voltage regulator in the control method is a three-phase full-wave rectification circuit and is provided with a voltage maximum value V MAX And a voltage minimum value V MIN Said maximum value of voltage V MAX Greater than the voltage minimum value V MIN Controlling the rectification state of the three-phase voltage regulator according to a set rectification method to enable the output voltage waveform of the three-phase voltage regulator to be at the voltage maximum value V MAX And said voltage minimum value V MIN A triangular wave curve of change therebetween. The invention can realize the three-phase output power balance of the three-phase voltage regulator, thereby avoiding the reliability reduction of the three-phase voltage regulator caused by overhigh local temperature.)

一种摩托车三相调压器的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及摩托车电压转换技术领域，具体涉及一种摩托车三相调压器的控制方法及控制系统。

背景技术

现有摩托车三相调压器采用可控硅、二极管/可控硅、二极管/MOSFET、MOSFET构建的整流电路，磁电机ACG的三相电流加载在整流电路上，经整流电路整流后输出给负载，其控制方式均设置了一个标准参考电压，当调压器输出电压高于参考电压时，控制电路输出控制信号控制调压器主电路开关元件停止整流，当调压器输出电压低于参考电压时，控制电路输出控制信号控制调压器主电路开关元件整流输出。

这些调压器绝大多数没有做三相脉冲的统一协调和规划，负载变化、磁电机ACG转速变化均影响调压器端口输出电压，调压器内部滤波环节时间常数相对固定，不可能和负载变化、磁电机ACG转速变化相匹配，例如，当调压器的输出电压高于标准参考电压时，调压器可能是A、B、C三相中的任意一相正在整流输出，此时控制电路输出控制信号将控制调压器的主电路对应相的开关元件停止整流输出；而当调压器停止整流导致输出电压低于标准参考电压时，控制电路又会输出控制信号使得调压器主电路对应相的开关元件整流输出，此时调压器也可能是A、B、C三相中的任意一相整流输出，这就导致了调压器控制输出分配在每一相上的比例和时序随机，这种随机性导致了调压器三相输出功率不均衡、磁电机ACG三相输出功率不均衡、调压器散热器散热能力富裕等问题，而调压器三相功率不均衡还容易导致局部温升过高，调压器整机可靠性降低等问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能实现三相调压器的三相输出功率平衡，从而避免局部温度过高导致的三相调压器可靠性降低的摩托车三相调压器的控制方法。

另外，本发明还提供一种摩托车三相调压器的控制系统，以实现三相调压器的三相输出功率平衡，从而避免局部温度过高，提高三相调压器的整机可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种摩托车三相调压器的控制方法，所述控制方法中的三相调压器为三相全波整流电路，设置一个电压最大值V_MAX和一个电压最小值V_MIN，所述电压最大值V_MAX大于所述电压最小值V_MIN，通过按设定的整流方法对所述三相调压器的整流状态进行控制，以使得所述三相调压器的输出电压波形呈在所述电压最大值V_MAX和所述电压最小值V_MIN之间变化的三角波曲线，进而使得三相调压器的输出电压中值达到控制目标电压V_SET，所述控制目标电压V_SET的计算方法为：

本发明的工作原理是：采用本发明的控制方法时，通过设置电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN，并通过设定的整流方法对三相调压器的整流状态进行控制，由于三相调压器在整流输出时会提高输出电压，而在停止整流时会降低输出电压，因此，本发明的控制方法通过对三相调压器的整流状态的合理控制，可以使得三相调压器的输出电压波形始终保持为在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间变化的三角波曲线，进而使得三相调压器的输出电压中值达到控制目标电压V_SET，实现了通过控制电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN来间接控制目标电压的目的。

这种控制方法由于三相调压器的输出电压在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间变化是需要一定的时间来完成的，同时由于磁电机ACG产生的A、B、C三相交流电压具有固有时序且连续，因此三相调压器的输出电压在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间的变化将均匀有序的分配在A、B、C三相上，从而使得三相调压器的三相输出功率保持均衡，磁电机ACG三相输出功率平衡。

本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)磁电机ACG三相输出功率均衡，定子绕组上不会产生恒定的直流电流分量，也不会产生一个固有阻尼转矩，磁电机ACG运行时负载转矩平衡，没有低频噪声。

2)三相调压器三相功率均衡，则三相调压器三相损耗均衡，三相调压器散热措施更经济，与现有技术中需要至少增加散热30％以应对两相无输出、剩余相全输出的极端散热需求相比，本发明的散热成本大大降低。

3)三相调压器的各开关元件结温要求降低，三相调压器三相功率均衡的结温要求会低于现有技术中不均衡时的结温要求，从而使得本发明的结温要求更低，成本也更低。

4)本发明由于三相调压器的三相功率均衡，因此不会造成局部温度的过高，三相调压器的整机可靠性大大提高。

优选的，所述设定的整流方法为：

当所述三相调压器的输出电压下降到所述电压最小值V_MIN时，所述三相调压器整流输出使得三相调压器的输出电压不断上升，直到三相调压器的输出电压上升到所述电压最大值V_MAX；

当所述三相调压器的输出电压上升到所述电压最大值V_MAX时，所述三相调压器停止整流输出使得三相调压器的输出电压不断下降，直到三相调压器的输出电压下降到所述电压最小值V_MIN。

这样，由于磁电机ACG输出的A、B、C三相电流是有序变化的，且互差120°电角度，在某一时刻，A相正半波整流输出，后续B相、然后C相正半波整流输出，三相调压器持续整流并使得输出电压持续升高，这种一直保持的整流输出状态将均匀有序的分配于A、B、C三相，直到三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX；当三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX时，关闭三相整流，三相调压器没有输出，系统由电瓶提供，直到三相调压器的输出电压下降达到设置下限电压最小值V_MIN时；当三相调压器的输出电压下降达到设置下限电压最小值V_MIN时，重新开启三相整流，三相调压器整流输出，三相调压器持续整流并使得输出电压持续升高，这种一直保持的整流输出状态将均匀有序的分配于A、B、C三相，直到三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX，如此反复，使得三相调压器输出电压的波形形成为包络在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间上升和下降的电压三角波曲线，同时使得三相调压器的三相输出功率始终保持均衡。

优选的，所述电压最大值V_MAX和所述电压最小值V_MIN按下列公式进行选取：

V_MAX＝V_SET+ΔV

V_MIN＝V_SET-ΔV

式中：ΔV为标准偏差值。

这样，标准偏差值可以根据实际可以接受的偏差范围来进行选取，然后再进一步的确定电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN的取值，最终实现的是通过控制电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN来间接控制目标电压的目的。

一种实现上述摩托车三相调压器的控制方法的控制系统，包括三相调压器和控制电路，所述三相调压器为三相全波整流电路，所述控制电路包括V_MIN电压识别单元、V_MAX电压识别单元、逻辑处理单元和三相开关元件驱动单元；

所述V_MIN电压识别单元用于将所述三相调压器的输出电压与所述电压最小值V_MIN进行比较，并在所述三相调压器的输出电压小于等于所述电压最小值V_MIN时输出有效信号VL给所述逻辑处理单元；

所述V_MAX电压识别单元用于将所述三相调压器的输出电压与所述电压最大值V_MAX进行比较，并在所述三相调压器的输出电压大于等于所述电压最大值V_MAX时输出有效信号VH给所述逻辑处理单元；

所述逻辑处理单元用于接收所述V_MIN电压识别单元和所述V_MAX电压识别单元的信号作为输入信号，并根据接收的输入信号向所述三相开关元件驱动单元发出整流或停止整流信号；

所述三相开关元件驱动单元用于接收所述逻辑处理单元发出的整流或停止整流信号，并根据接收到的信号对所述三相调压器中的开关元件发出或停止发出控制信号，以使得所述三相调压器整流输出或停止整流输出；

所述逻辑单元在接收到所述V_MIN电压识别单元的有效信号VL时，所述逻辑单元发出整流信号给所述三相开关元件驱动单元，所述三相开关元件驱动单元对所述三相调压器中的开关元件发出控制信号，以使得所述三相调压器整流输出；

所述逻辑单元在接收到所述V_MAX电压识别单元的有效信号VH时，所述逻辑单元发出停止整流信号给所述三相开关元件驱动单元，所述三相开关元件驱动单元对所述三相调压器中的开关元件停止发出控制信号，以使得所述三相调压器停止整流输出。

这样，利用V_MIN电压识别单元和V_MAX电压识别单元分别将三相调压器的输出电压与电压最小值V_MIN和电压最大值V_MAX进行比较，并将比较的结果输送给逻辑处理单元，逻辑处理单元再根据接收到的V_MIN电压识别单元和V_MAX电压识别单元的信号发出整流或停止整流信号给三相开关元件驱动单元，三相开关元件驱动单元再对三相调压器中的开关元件发出或停止发出控制信号，以使得三相调压器整流输出或停止整流输出。因此，本发明的控制系统通过对三相调压器的整流状态的合理控制，可以使得三相调压器的输出电压波形始终保持为在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间变化的三角波曲线，由于三相调压器的输出电压在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间变化是需要一定的时间来完成的，同时磁电机ACG产生的A、B、C三相电压具有固有时序且连续，因此三相调压器的输出电压在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间的变化将均匀有序的分配在A、B、C三相上，从而使得三相调压器的三相输出功率保持均衡，磁电机ACG三相输出功率平衡。

优选的，所述V_MIN电压识别单元的输入端与所述三相调压器的输出端连接，以便将所述三相调压器的输出电压进行采集，所述V_MIN电压识别单元的输出端与所述逻辑处理单元连接，所述V_MIN电压识别单元将采集到的所述三相调压器的输出电压与所述电压最小值V_MIN进行比较，并在所述三相调压器的输出电压小于等于所述电压最小值V_MIN时输出有效信号VL给所述逻辑处理单元；

所述V_MAX电压识别单元的输入端与所述三相调压器的输出端连接，以便将所述三相调压器的输出电压进行采集，所述V_MAX电压识别单元的输出端与所述逻辑处理单元连接，所述V_MAX电压识别单元将采集到的所述三相调压器的输出电压与所述电压最大值V_MAX进行比较，并在所述三相调压器的输出电压小于等于所述电压最大值V_MAX时输出有效信号VH给所述逻辑处理单元。

这样，V_MIN电压识别单元和V_MAX电压识别单元分别与三相调压器的输出端进行连接，以此来采集三相调压器的输出电压，同时V_MIN电压识别单元和V_MAX电压识别单元的输出端还分别与逻辑单元连接，以便将各自比较的结果输出给逻辑单元。

优选的，当所述逻辑单元接收到所述V_MIN电压识别单元的有效信号VL时，所述逻辑单元持续发出整流信号给所述三相开关元件驱动单元，所述三相开关元件驱动单元对所述三相调压器中的开关元件发出控制信号，以使得所述三相调压器整流输出，直到所述逻辑单元接收到所述V_MAX电压识别单元发出的有效信号VH；

当所述逻辑单元在接收到所述V_MAX电压识别单元的有效信号VH时，所述逻辑单元持续发出停止整流信号给所述三相开关元件驱动单元，所述三相开关元件驱动单元对所述三相调压器中的开关元件停止发出控制信号，以使得所述三相调压器停止整流输出，直到所述逻辑单元接收到所述V_MIN电压识别单元发出的有效信号VL。

这样，当三相调压器的输出电压小于等于电压最小值V_MIN时，V_MIN电压识别单元发出有效信号VL给逻辑处理单元，逻辑处理单元接收到该信号后将持续发出整流信号给三相开关元件驱动单元，直到逻辑单元接收到V_MAX电压识别单元发出的有效信号VH，此时三相调压器的输出电压等于电压最大值V_MAX；当三相调压器的输出电压等于电压最大值V_MAX使得V_MAX电压识别单元发出有效信号VH给逻辑单元时，逻辑单元接收该信号将持续发出停止整流信号给三相开关元件驱动单元，直到逻辑单元接收到V_MIN电压识别单元发出的有效信号VL，此时三相调压器的输出电压等于电压最小值V_MIN，如此往复。

由于磁电机ACG输出的A、B、C三相电流是有序变化的，且互差120°电角度，在某一时刻，A相正半波整流输出，后续B相、然后C相正半波整流输出，三相调压器持续整流并使得输出电压持续升高，这种一直保持的整流输出状态将均匀有序的分配于A、B、C三相，直到三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX；当三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX时，关闭三相整流，三相调压器没有输出，系统由电瓶提供，直到三相调压器的输出电压下降达到设置下限电压最小值V_MIN时；当三相调压器的输出电压下降达到设置下限电压最小值V_MIN时，重新开启三相整流，三相调压器整流输出，三相调压器持续整流并使得输出电压持续升高，这种一直保持的整流输出状态将均匀有序的分配于A、B、C三相，直到三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX，如此反复，使得三相调压器输出电压的波形形成为包络在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间上升和下降的电压三角波曲线，同时使得三相调压器的三相输出功率始终保持均衡。

优选的，所述逻辑处理单元的输出端与所述三相开关元件驱动单元的输入端连接，所述三相开关元件驱动单元的输出端共三个，所述三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与所述三相调压器中的三相开关元件一一对应连接。

这样，逻辑处理单元的输出端与三相开关元件驱动单元的输入端连接，以便将逻辑处理单元的控制信号传递给三相开关元件驱动单元，而将三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与三相调压器中的三相开关元件一一对应连接，以便三相开关元件驱动单元能对三相中的开关元件进行控制，由于三相调压器的输出是均匀有序的分配在A、B、C三相上的，将三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与三相调压器中的三相开关元件一一对应，这样使得三相开关元件驱动单元能够有效的任意相的开关元件进行控制，保证了三相调压器的输出分配在各相上时各相开关元件的正常有效的工作。

优选的，所述三相调压器的上桥臂包括可控硅SCR1、可控硅SCR2和可控硅SCR3，所述三相调压器的下桥臂包括二极管D1、二极管D2和二极管D3，所述三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与控硅SCR1的控制极、可控硅SCR2的控制极和可控硅SCR3的控制极一一对应连接。

这样，将三相调压器的上桥臂设计为三个可控硅SCR1～SCR3，并将三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与三个可控硅SCR1～SCR3的控制极一一对应连接，这样，当逻辑处于单元发出整流或停止整流的控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元能够根据此时三相调压器的工作情况对对应的可控硅的开关状态进行控制，以便实现三相调压器工作状态的控制。如当逻辑处理单元发出整流控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元发出控制信号给对应可控硅的控制极，以此实现对应可控硅的导通，实现三相调压器的整流；当逻辑处理单元发出停止整流控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元停止发出控制信号给对应可控硅的控制极，以此实现对应可控硅的关断，实现三相调压器的停止整流。

优选的，所述三相调压器的上桥臂包括二极管D4、二极管D5和二极管D6，所述三相调压器的下桥臂包括二极管D7、二极管D8、二极管D9、可控硅SCR4、可控硅SCR5和可控硅SCR6，可控硅SCR4、可控硅SCR5和可控硅SCR6分别与二极管D7、二极管D8、二极管D9一一对应反向并联连接，且所述三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与可控硅SCR4的控制极、可控硅SCR5的控制极和可控硅SCR6的控制极一一对应连接。

这样，将三相调压器的下桥臂设计为三个二极管D7～D9和三个可控硅SCR4～SCR6，并将三个可控硅SCR4～SCR6和三个二极管D7～D9一一对应反向并联连接，则在下桥臂的可控硅导通时，与该可控硅反向并联连接的二极管将处于短接状态，当下桥臂的可控硅关断时，与该可控硅反向并联连接的二极管将处于能够导通状态，这样，当逻辑处于单元发出整流或停止整流的控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元能够根据此时三相调压器的工作情况对对应的可控硅的开关状态进行控制，以便实现三相调压器工作状态的控制。如当逻辑处理单元发出整流控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元停止发出控制信号给对应下桥臂可控硅的控制极，此时该可控硅关断，而与该可控硅反向并联连接的二极管处于能够开通状态，该二极管与上桥臂的二极管形成整流回路，以此实现三相调压器的整流；当逻辑处理单元发出停止整流控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元发出控制信号给对应下桥臂可控硅的控制极，此时该可控硅导通，而与该可控硅反向并联连接的二极管处于短接状态，该二极管与上桥臂的二极管不能形成整流回路，以此实现三相调压器的停止整流。

附图说明

图1为BANG-BANG控制方法示意图；

图2为本发明实施例一中三相调压器的主电路图；

图3为本发明实施例一中摩托车三相调压器的控制系统示意图；

图4为本发明实施例一和实施例二中三相调压器的三相交流输入和输出电压波形图；

图5为本发明实施例二中三相调压器的主电路图；

图6为本发明实施例二中摩托车三相调压器的控制系统示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

BANG-BANG控制是一种将被控量限定在最大值和最小值之间的一种控制方法，如图1所示，调节冲击脉冲的宽度，使得被控量在T_SET在T_MAX和T_MIN两条直线之间；当被控量处于下限T_MIN时，加大脉冲，促使被控量增大；当被控量处于上限T_MAX时，减小脉冲，促使被控量减小；被控量在T_MAX和T_MIN间变化，其平均值为：

将BANG-BANG控制应用于摩托车三相整流电路控制，三相交流正半波就是脉冲，三相调压器的输出电压就是被控量；三相调压器正半波整流输出会导致输出电压升高，三相调压器正半波停止整流会导致输出电压跌落。

实施例一：

如附图2到附图4所示，一种摩托车三相调压器的控制方法，控制方法中的三相调压器为三相全波整流电路，设置一个电压最大值V_MAX和一个电压最小值V_MIN，电压最大值V_MAX大于电压最小值V_MIN，通过按设定的整流方法对三相调压器的整流状态进行控制，以使得三相调压器的输出电压波形呈在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间变化的三角波曲线，进而使得三相调压器的输出电压中值达到控制目标电压V_SET，所述控制目标电压V_SET的计算方法为：

本发明的工作原理是：采用本发明的控制方法时，通过设置电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN，并通过设定的整流方法对三相调压器的整流状态进行控制，由于三相调压器在整流输出时会提高输出电压，而在停止整流时会降低输出电压，因此，本发明的控制方法通过对三相调压器的整流状态的合理控制，可以使得三相调压器的输出电压波形始终保持为在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间变化的三角波曲线，进而使得三相调压器的输出电压中值达到控制目标电压V_SET，实现了通过控制电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN来间接控制目标电压的目的。

这种控制方法三相调压器的输出电压在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间变化是需要一定的时间来完成的，同时磁电机ACG产生的A、B、C三相电压具有固有时序且连续，因此三相调压器的输出电压在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间的变化将均匀有序的分配在A、B、C三相上，从而使得三相调压器的三相输出功率保持均衡，磁电机ACG三相输出功率平衡。

本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)磁电机ACG三相输出功率均衡，定子绕组上不会产生恒定的直流电流分量，也不会产生一个固有阻尼转矩，磁电机ACG运行时负载转矩平衡，没有低频噪声。

2)三相调压器三相功率均衡，则三相调压器三相损耗均衡，三相调压器散热措施更经济，与现有技术中需要至少增加散热30％以应对两相无输出、剩余相全输出的极端散热需求相比，本发明的散热成本大大降低。

3)三相调压器的各开关元件结温要求降低，三相调压器三相功率均衡的结温要求会低于现有技术中不均衡时的结温要求，从而使得本发明的结温要求更低，成本也更低。

4)本发明由于三相调压器的三相功率均衡，因此不会造成局部温度的过高，三相调压器的整机可靠性大大提高。

在本实施例中，设定的整流方法为：

当三相调压器的输出电压下降到电压最小值V_MIN时，三相调压器整流输出使得三相调压器的输出电压不断上升，直到三相调压器的输出电压上升到电压最大值V_MAX；

当三相调压器的输出电压上升到电压最大值V_MAX时，三相调压器停止整流输出使得三相调压器的输出电压不断下降，直到三相调压器的输出电压下降到电压最小值V_MIN。

这样，由于磁电机ACG输出的A、B、C三相电流是有序变化的，且互差120°电角度，在某一时刻，A相正半波整流输出，后续B相、然后C相正半波整流输出，三相调压器持续整流并使得输出电压持续升高，这种一直保持的整流输出状态将均匀有序的分配于A、B、C三相，直到三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX；当三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX时，关闭三相整流，三相调压器没有输出，系统由电瓶提供，直到三相调压器的输出电压下降达到设置下限电压最小值V_MIN时；当三相调压器的输出电压下降达到设置下限电压最小值V_MIN时，重新开启三相整流，三相调压器整流输出，三相调压器持续整流并使得输出电压持续升高，这种一直保持的整流输出状态将均匀有序的分配于A、B、C三相，直到三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX，如此反复，使得三相调压器输出电压的波形形成为包络在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间上升和下降的电压三角波曲线，同时使得三相调压器的三相输出功率始终保持均衡。

在本实施例中，电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN按下列公式进行选取：

V_MAX＝V_SET+ΔV

V_MIN＝V_SET-ΔV

式中：ΔV为标准偏差值。

这样，标准偏差值可以根据实际可以接受的偏差范围来进行选取，然后再进一步的确定电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN的取值，最终实现的是通过控制电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN来间接控制目标电压的目的。

一种实现上述摩托车三相调压器的控制方法的控制系统，包括三相调压器和控制电路，三相调压器为三相全波整流电路，控制电路包括V_MIN电压识别单元、V_MAX电压识别单元、逻辑处理单元和三相开关元件驱动单元；

V_MIN电压识别单元用于将三相调压器的输出电压与电压最小值V_MIN进行比较，并在三相调压器的输出电压小于等于电压最小值V_MIN时输出有效信号VL给逻辑处理单元；

V_MAX电压识别单元用于将三相调压器的输出电压与电压最大值V_MAX进行比较，并在三相调压器的输出电压大于等于电压最大值V_MAX时输出有效信号VH给逻辑处理单元；

逻辑处理单元用于接收V_MIN电压识别单元和V_MAX电压识别单元的信号作为输入信号，并根据接收的输入信号向三相开关元件驱动单元发出整流或停止整流信号；

三相开关元件驱动单元用于接收逻辑处理单元发出的整流或停止整流信号，并根据接收到的信号对三相调压器中的开关元件发出或停止发出控制信号，以使得三相调压器整流输出或停止整流输出；

逻辑单元在接收到V_MIN电压识别单元的有效信号VL时，逻辑单元发出整流信号给三相开关元件驱动单元，三相开关元件驱动单元对三相调压器中的开关元件发出控制信号，以使得三相调压器整流输出；

逻辑单元在接收到V_MAX电压识别单元的有效信号VH时，逻辑单元发出停止整流信号给三相开关元件驱动单元，三相开关元件驱动单元对三相调压器中的开关元件停止发出控制信号，以使得三相调压器停止整流输出。

这样，利用V_MIN电压识别单元和V_MAX电压识别单元分别将三相调压器的输出电压与电压最小值V_MIN和电压最大值V_MAX进行比较，并将比较的结果输送给逻辑处理单元，逻辑处理单元再根据接收到的V_MIN电压识别单元和V_MAX电压识别单元的信号发出整流或停止整流信号给三相开关元件驱动单元，三相开关元件驱动单元再对三相调压器中的开关元件发出或停止发出控制信号，以使得三相调压器整流输出或停止整流输出。因此，本发明的控制系统通过对三相调压器的整流状态的合理控制，可以使得三相调压器的输出电压波形始终保持为在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间变化的三角波曲线，由于三相调压器的输出电压在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间变化是需要一定的时间来完成的，同时三相调压器的中磁电机ACG产生的A、B、C三相电流具有固有时序和连续性，因此三相调压器的输出电压在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间的变化将均匀有序的分配在A、B、C三相上，从而使得三相调压器的三相输出功率保持均衡，磁电机ACG三相输出功率平衡。

在本实施例中，V_MIN电压识别单元的输入端与三相调压器的输出端连接，以便将三相调压器的输出电压进行采集，V_MIN电压识别单元的输出端与逻辑处理单元连接，V_MIN电压识别单元将采集到的三相调压器的输出电压与电压最小值V_MIN进行比较，并在三相调压器的输出电压小于等于电压最小值V_MIN时输出有效信号VL给逻辑处理单元；

V_MAX电压识别单元的输入端与三相调压器的输出端连接，以便将三相调压器的输出电压进行采集，V_MAX电压识别单元的输出端与逻辑处理单元连接，V_MAX电压识别单元将采集到的三相调压器的输出电压与电压最大值V_MAX进行比较，并在三相调压器的输出电压小于等于电压最大值V_MAX时输出有效信号VH给逻辑处理单元。

这样，V_MIN电压识别单元和V_MAX电压识别单元分别与三相调压器的输出端进行连接，以此来采集三相调压器的输出电压，同时V_MIN电压识别单元和V_MAX电压识别单元的输出端还分别与逻辑单元连接，以便将各自比较的结果输出给逻辑单元。

在本实施例中，当逻辑单元接收到V_MIN电压识别单元的有效信号VL时，逻辑单元持续发出整流信号给三相开关元件驱动单元，三相开关元件驱动单元对三相调压器中的开关元件发出控制信号，以使得三相调压器整流输出，直到逻辑单元接收到V_MAX电压识别单元发出的有效信号VH；

当逻辑单元在接收到V_MAX电压识别单元的有效信号VH时，逻辑单元持续发出停止整流信号给三相开关元件驱动单元，三相开关元件驱动单元对三相调压器中的开关元件停止发出控制信号，以使得三相调压器停止整流输出，直到逻辑单元接收到V_MIN电压识别单元发出的有效信号VL。

这样，当三相调压器的输出电压小于等于电压最小值V_MIN时，V_MIN电压识别单元发出有效信号VL给逻辑处理单元，逻辑处理单元接收到该信号后将持续发出整流信号给三相开关元件驱动单元，直到逻辑单元接收到V_MAX电压识别单元发出的有效信号VH，此时三相调压器的输出电压等于电压最大值V_MAX；当三相调压器的输出电压等于电压最大值V_MAX使得V_MAX电压识别单元发出有效信号VH给逻辑单元时，逻辑单元接收该信号将持续发出停止整流信号给三相开关元件驱动单元，直到逻辑单元接收到V_MIN电压识别单元发出的有效信号VL，此时三相调压器的输出电压等于电压最小值V_MIN，如此往复。

由于磁电机ACG输出的A、B、C三相电流是有序变化的，且互差120°电角度，在某一时刻，A相正半波整流输出，后续B相、然后C相正半波整流输出，三相调压器持续整流并使得输出电压持续升高，这种一直保持的整流输出状态将均匀有序的分配于A、B、C三相，直到三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX；当三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX时，关闭三相整流，三相调压器没有输出，系统由电瓶提供，直到三相调压器的输出电压下降达到设置下限电压最小值V_MIN时；当三相调压器的输出电压下降达到设置下限电压最小值V_MIN时，重新开启三相整流，三相调压器整流输出，三相调压器持续整流并使得输出电压持续升高，这种一直保持的整流输出状态将均匀有序的分配于A、B、C三相，直到三相调压器输出电压达到设置上限电压最大值V_MAX，如此反复，使得三相调压器输出电压的波形形成为包络在电压最大值V_MAX和电压最小值V_MIN之间上升和下降的电压三角波曲线，同时使得三相调压器的三相输出功率始终保持均衡。

在本实施例中，逻辑处理单元的输出端与三相开关元件驱动单元的输入端连接，三相开关元件驱动单元的输出端共三个，三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与三相调压器中的三相开关元件一一对应连接。

这样，逻辑处理单元的输出端与三相开关元件驱动单元的输入端连接，以便将逻辑处理单元的控制信号传递给三相开关元件驱动单元，而将三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与三相调压器中的三相开关元件一一对应连接，以便三相开关元件驱动单元能对三相中的开关元件进行控制，由于三相调压器的输出是均匀有序的分配在A、B、C三相上的，将三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与三相调压器中的三相开关元件一一对应，这样使得三相开关元件驱动单元能够有效的任意相的开关元件进行控制，保证了三相调压器的输出分配在各相上时各相开关元件的正常有效的工作。

在本实施例中，三相调压器的上桥臂包括可控硅SCR1、可控硅SCR2和可控硅SCR3，三相调压器的下桥臂包括二极管D1、二极管D2和二极管D3，三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与控硅SCR1的控制极、可控硅SCR2的控制极和可控硅SCR3的控制极一一对应连接。

这样，将三相调压器的上桥臂设计为三个可控硅SCR1～SCR3，并将三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与三个可控硅SCR1～SCR3的控制极一一对应连接，这样，当逻辑处于单元发出整流或停止整流的控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元能够根据此时三相调压器的工作情况对对应的可控硅的开关状态进行控制，以便实现三相调压器工作状态的控制。如当逻辑处理单元发出整流控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元发出控制信号给对应可控硅的控制极，以此实现对应可控硅的导通，实现三相调压器的整流；当逻辑处理单元发出停止整流控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元停止发出控制信号给对应可控硅的控制极，以此实现对应可控硅的关断，实现三相调压器的停止整流。

下面，结合附图3和附图4进行说明。

当三相调压器输出电压V_O跌落至小于等于曲线最小值V_MIN时，如图4中a点；此时V_MIN电压识别单元将发出信号VL＝1，而一旦三相调压器输出电压V_O上升至大于电压最小值V_MIN时，V_MIN电压识别单元发出信号VL＝0。

V_MIN电压识别单元发出信号VL＝1给逻辑处理单元时，此时V_MAX电压识别单元将发出信号VH＝0；逻辑处理单元发出整流输出控制信号DR＝1给三相开关元件驱动单元，并且逻辑处理单元将一直保持发出整流输出控制信号DR＝1给三相开关元件驱动单元，直到V_MAX电压识别单元发出的信号VH＝1。

附图3中，三相开关元件驱动单元接收到逻辑处理单元DR＝1信号后，三相开关元件驱动单元的三个输出端将分别发送触发信号给可控硅SCR1～SCR3，使得可控硅SCR1～SCR3导通，这样，图4中a、b时刻间的A/B/C三相正弦半波(图4中画阴影的半波)将整流输出给三相调压器的后端负载；由于整流输出，三相调压器输出端电压不断升高。

随着三相调压器输出端电压的不断升高，当V_O≥V_MIN后，V_MIN电压识别单元发出的信号VL＝0；图3中，由于逻辑处理单元控制信号DR＝1将一直保持到V_MAX电压识别单元的信号VH＝1出现，在此之前，三相开关元件驱动单元的输出端将一直给予可控硅SCR1～SCR3触发信号，可控硅SCR1～SCR3一直处于导通状态，三相整流控制一直保持，三相调压器输出端电压一直上升，直到V_O＝V_MAX。

当到达图4中b点时刻，V_O≥V_MAX，V_MAX电压识别单元发出信号VH＝1，在V_O＜V_MAX时，V_MAX电压识别单元发出信号VH＝0；

当V_O≥V_MAX时，V_MAX电压识别单元发出信号VH＝1送给逻辑处理单元，此时，V_MIN电压识别单元发出的信号VL＝0；逻辑处理单元送停止整流输出控制信号DR＝0给三相开关元件驱动单元，并一直保持DR＝0状态，直到V_MIN电压识别单元发出的信号VL＝1。

图3中，三相开关元件驱动单元接收到DR＝0信号，其输出端撤销对可控硅SCR1～SCR3的触发信号，使得可控硅SCR1～SCR3截止，这样，图4中b、c时刻间的三相正弦半波(图4中未画阴影的半波)不整流输出给调压器后端负载，系统供电由电瓶提供，三相调压器输出端电压降低。

随着三相调压器输出端电压跌落，当V_O≤V_MAX后，V_MAX电压识别单元发出的信号VH＝0；图3中，由于逻辑处理单元控制信号DR＝0将一直保持到V_MIN电压识别单元的信号VL＝1出现，在此之前，三相开关元件驱动单元的输出端一直没有提供触发信号给可控硅SCR1～SCR3，可控硅SCR1～SCR3保持截止状态，三相关断整流控制一直保持，三相调压器输出端电压一直跌落，直到V_O＝V_MIN。

图4中，c/d、e/f段控制过程和a/b段控制过程一致，d/e段控制过程和b/c段控制过程一致。

很多这种a/b、b/c循环，构成一条三相调压器输出电压V_O曲线，该曲线电压分布为：

V_O∈[V_MIN,V_MAX]

输出电压平均值：

实施例二：

与实施例一的不同之处在于，在本实施例中，三相调压器的主电路如附图5所示，三相调压器的上桥臂包括二极管D4、二极管D5和二极管D6，三相调压器的下桥臂包括二极管D7、二极管D8、二极管D9、可控硅SCR4、可控硅SCR5和可控硅SCR6，可控硅SCR4、可控硅SCR5和可控硅SCR6分别与二极管D7、二极管D8、二极管D9一一对应反向并联连接，且三相开关元件驱动单元的三个输出端分别与可控硅SCR4的控制极、可控硅SCR5的控制极和可控硅SCR6的控制极一一对应连接。

这样，将三相调压器的下桥臂设计为三个二极管D7～D9和三个可控硅SCR4～SCR6，并将三个可控硅SCR4～SCR6和三个二极管D7～D9一一对应反向并联连接，则在下桥臂的可控硅导通时，与该可控硅反向并联连接的二极管将处于短接状态，当下桥臂的可控硅关断时，与该可控硅反向并联连接的二极管将处于能够导通状态，这样，当逻辑处于单元发出整流或停止整流的控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元能够根据此时三相调压器的工作情况对对应的可控硅的开关状态进行控制，以便实现三相调压器工作状态的控制。如当逻辑处理单元发出整流控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元停止发出控制信号给对应下桥臂可控硅的控制极，此时该可控硅关断，而与该可控硅反向并联连接的二极管处于能够开通状态，该二极管与上桥臂的二极管形成整流回路，以此实现三相调压器的整流；当逻辑处理单元发出停止整流控制信号给三相开关元件驱动单元时，三相开关元件驱动单元发出控制信号给对应下桥臂可控硅的控制极，此时该可控硅导通，而与该可控硅反向并联连接的二极管处于短接状态，该二极管与上桥臂的二极管不能形成整流回路，以此实现三相调压器的停止整流。

此时相应的控制系统示意图如附图6所示，此时的工作情况说明结合附图4和附图6进行说明如下。

当三相调压器输出电压V_O跌落至小于等于曲线最小值V_MIN时，如图4中a点；图6中，V_MIN电压识别单元发出的信号VL＝1；一旦三相调压器输出电压V_O上升至大于曲线最小值V_MIN时，V_MIN电压识别单元发出的信号VL＝0。

V_MIN电压识别单元发出的信号VL＝1送给逻辑处理单元，见图6；此时，V_MAX电压识别单元发出的信号VH＝0；逻辑处理单元送整流输出控制信号DR＝1给三相开关元件驱动单元，并一直保持DR＝1状态，直到V_MAX电压识别单元发出的信号VH＝1。

图6中，三相开关元件驱动单元接收到DR＝1信号，三相开关元件驱动单元的输出端撤销对可控硅SCR4～SCR6的触发信号，使得可控硅SCR4～SCR6截止，与可控硅反向并联连接的二极管D7～D9处于能够导通状态，二极管D7～D9能够与上桥臂的二极管D4～D6形成整流回路，这样，图4中a、b时刻间的A/B/C三相正弦半波(图4中画阴影的半波)整流输出给三相调压器后端负载；由于整流输出，三相调压器输出端电压升高。

随着三相调压器输出端电压升高，当V_O≥V_MIN后，V_MIN电压识别单元发出的信号VL＝0；图6中，由于逻辑处理单元控制信号DR＝1保持到V_MAX电压识别单元的信号VH＝1出现，三相开关元件驱动单元的输出端对可控硅SCR1～SCR3的触发信号一直无效，可控硅SCR4～SCR6一直截止，三相整流控制一直保持，三相调压器输出端电压一直上升，直到V_O＝V_MAX。

当到达图4中b点时刻，V_O≥V_MAX，V_MAX电压识别单元发出信号VH＝1，在V_O＜V_MAX时，V_MAX电压识别单元发出信号VH＝0；

当V_O≥V_MAX时，V_MAX电压识别单元发出的信号VH＝1送给逻辑处理单元，见图6；此时，V_MIN电压识别单元发出的信号VL＝0；逻辑处理单元送整流输出控制信号DR＝0给三相开关元件驱动单元，并一直保持DR＝0状态，直到V_MIN电压识别单元发出的信号VL＝1。

图6中，三相开关元件驱动单元接收到DR＝0信号，三相开关元件驱动单元的输出端施加触发信号给可控硅SCR4～SCR6，使得可控硅SCR4～SCR6导通，下桥臂的二极管D7～D9处于短接状态，上下桥臂的二极管之间不能形成整流回路，因此，图4中b、c时刻间的A/B/C三相正弦半波(图4中未画阴影的半波)不能整流输出给三相调压器的后端负载，系统供电由电瓶提供，三相调压器输出端电压降低。

随着三相调压器输出端电压跌落，当V_O≤V_MAX后，V_MAX电压识别单元发出的信号VH＝0；图6中，由于逻辑处理单元控制信号DR＝0保持到V_MIN电压识别单元的信号VL＝1出现，三相开关元件驱动单元的输出端提供给可控硅SCR1～SCR3的触发信号一直有效，三相关断整流控制一直保持，三相调压器输出端电压一直跌落，直到V_O＝V_MIN。

图4中，c/d、e/f段控制过程和a/b段控制过程一致，d/e段控制过程和b/c段控制过程一致。

很多这种a/b、b/c循环，构成一条调压器输出电压V_O曲线，该曲线电压分布为：

V_O∈[V_MIN,V_MAX]

输出电压平均值：

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。