用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置
专利汇可以提供用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种用于摩托车启动和发电一体 电机 的控制装置，包括升降压控 制模 块 、升降压一 体模 块、滤波模块和电机驱动模块，升降压 控制模块 在启动过程中输出升压控制 信号 及在发电过程中输出降压 控制信号 ，升降压一体模块在升压控制信号的控制下升高为启动发电机所需的 电压 ，及在降压控制信号的控制下降低为 电池 充电所需的电压，滤波模块对升高的电压及整流后的发电机电压进行滤波，电机驱动模块在升降压控制模块的控制下，在 发动机 启动过程中用升高后的电压控制一体电机带动发动机运转，及在发动机正常运行过程中进行发电控制。本 申请 将升降压装置合并到升降压一体模块中，在启动和发电过程中分别起到升高和降 低电压 的作用，体积小，成本低。(ESM)同样的 发明 创造已同日申请发明 专利，下面是用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置专利的具体信息内容。
1.用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置，其特征在于，包括升降压控制模块、升降压一体模块、滤波模块和电机驱动模块；其中，所述升降压控制模块用于在启动过程中输出升压控制信号，及在发电过程中输出降压控制信号；所述升降压一体模块用于在所述升压控制信号的控制下升高为启动发动机所需的电压，及在所述降压控制信号的控制下降低为电池充电所需的电压；所述滤波模块用于对启动过程中升高的电压及发电过程中整流后的发电机电压进行滤波处理；所述电机驱动模块用于在升降压控制模块的控制下，在发动机启动过程中用升高后的电压控制一体电机带动发动机运转，及在发动机正常运行过程中进行发电控制。
2.根据权利要求1所述的用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置，其特征在于，所述升降压一体模块包括电感L1、MOS管T1和MOS管T2，所述电感L1的一端与电池的正极连接，另一端与MOS管T1的源极和MOS管T2的漏极连接，所述MOS管T1的漏极与滤波模块的一端连接，所述MOS管T2的源极与电池的负极和滤波模块的另一端连接，所述MOS管T1和MOS管T2的栅极均与升降压控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置，其特征在于，所述升降压控制模块包括第一PWM控制器，所述第一PWM控制器用于在启动过程中产生占空比可调的PWM升压控制信号来驱动MOS管T2，同时产生与MOS管T2互补的续流控制信号来驱动MOS管T1；并用于在发电过程中产生占空比可调的PWM降压控制信号来驱动MOS管T1，同时产生与MOS管T1互补的续流控制信号来驱动MOS管T2。
4.根据权利要求1所述的用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置，其特征在于，所述电机驱动模块包括MOS管T3、MOS管T5、MOS管T7、MOS管T4、MOS管T6和MOS管T8，所述MOS管T3、MOS管T5和MOS管T7的漏极与滤波模块的一端连接，所述MOS管T4、MOS管T6和MOS管T8的源极与滤波模块的另一端连接，所述MOS管T3至所述MOS管T8的栅极与升降压控制模块中的第二PWM控制器连接，所述MOS管T3的源极和MOS管T4的漏极与一体电机的第一绕组连接，所述MOS管T5的源极和MOS管T6的漏极与一体电机的第二绕组连接，所述MOS管T7的源极和MOS管T8的漏极与一体电机的第三绕组连接。
5.根据权利要求1所述的用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置，其特征在于，所述升降压控制模块还包括对发动机转速、发动机温度、发动机负荷和电池电压在内的信息进行判断的判定单元。
6.根据权利要求5所述的用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括设于一体电机上用于检测发动机转速并与判定单元电连接的转速传感器。
7.根据权利要求5所述的用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括设于一体电机上用于检测发动机温度并与判定单元电连接的温度传感器。
8.根据权利要求5所述的用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括设于一体电机上用于检测发动机负荷并与判定单元电连接的负荷传感器。
9.根据权利要求5所述的用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括设于一体电机上用于检测电池电压并与判定单元电连接的电压传感器。
用于摩托车启动和发电一体电机的控制装置
技术领域
背景技术
启动电动机带动发动机启动工作；当发动机正常工作以后，发动机带动发电机为摩托车电
池充电。目前，也有通过一体电机去启动摩托车发动机的，其中一体电机是指在启动过程中
作为电动机使用，而在发电过程中作为发电机使用。而本实用新型的发明人经过研究发现，
为启动电动机供电的电池，由于受温度环境、电池老化的影响，电池的内阻会增大，从而在
大电流输出时电池端电压会大幅度降低，由此将导致启动电动机无法正常带动发动机进行
启动工作，因而亟需对这一问题进行解决。
实用新型内容
致启动电动机无法正常带动发动机进行启动工作的技术问题，本实用新型提供一种用于摩
托车启动和发电一体电机的控制装置。
制信号，及在发电过程中输出降压控制信号；所述升降压一体模块用于在所述升压控制信
号的控制下升高为启动发动机所需的电压，及在所述降压控制信号的控制下降低为电池充
电所需的电压；所述滤波模块用于对启动过程中升高的电压及发电过程中整流后的发电机
电压进行滤波处理；所述电机驱动模块用于在升降压控制模块的控制下，在发动机启动过
程中用升高后的电压控制一体电机带动发动机运转，及在发动机正常运行过程中进行发电
控制。
块将升压装置和降压装置合并到一起，并在升降压控制模块输出的升压控制信号控制下，
在启动过程中使升降压一体模块起到升高为启动发动机所需的电压，且在升降压控制模块
输出的降压控制信号控制下，在发电过程中使升降压一体模块起到降低为电池充电所需的
电压，即在启动过程中采用升压的控制方式使升降压一体模块起到升高电压的作用，在发
电过程中采用降压的控制方式使升降压一体模块起到降低电压的作用，由此实现在摩托车
发动机启动时对一体电机供电的电池电压升高，升高后的电池电压经电机驱动模块在启动
时通过一体电机能带动发动机进行正常启动，即升高后的电池电压经电机驱动模块驱动
后，可让电机产生一个扭矩从而带动发动机运转。同时，合并后的升降压一体模块体积减
小，成本降低，可靠性提高。
滤波模块的一端连接，所述MOS管T2的源极与电池的负极和滤波模块的另一端连接，所述
MOS管T1和MOS管T2的栅极均与升降压控制模块连接。
续流控制信号来驱动MOS管T1；并用于在发电过程中产生占空比可调的PWM降压控制信号来
驱动MOS管T1，同时产生与MOS管T1互补的续流控制信号来驱动MOS管T2。
MOS管T6和MOS管T8的源极与滤波模块的另一端连接，所述MOS管T3至所述MOS管T8的栅极与
升降压控制模块中的第二PWM控制器连接，所述MOS管T3的源极和MOS管T4的漏极与一体电
机的第一绕组连接，所述MOS管T5的源极和MOS管T6的漏极与一体电机的第二绕组连接，所
述MOS管T7的源极和MOS管T8的漏极与一体电机的第三绕组连接。
具体实施方式
因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含
义是两个或两个以上。
连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术
语在本实用新型中的具体含义。
升降压控制模块1用于在启动过程中输出升压控制信号，及在发电过程中输出降压控制信
号；所述升降压一体模块2用于在所述升压控制信号的控制下升高为启动发动机所需的电
压，及在所述降压控制信号的控制下降低为电池充电所需的电压；所述滤波模块3用于对启
动过程中升高的电压及发电过程中整流后的发电机电压进行滤波处理；所述电机驱动模块
4用于在升降压控制模块1的控制下，在发动机启动过程中用升高后的电压控制一体电机带
动发动机运转，及在发动机正常运行过程中进行发电控制。
块将升压装置和降压装置合并到一起，并在升降压控制模块输出的升压控制信号控制下，
在启动过程中使升降压一体模块起到升高为启动发动机所需的电压，且在升降压控制模块
输出的降压控制信号控制下，在发电过程中使升降压一体模块起到降低为电池充电所需的
电压，即在启动过程中采用升压的控制方式使升降压一体模块起到升高电压的作用，在发
电过程中采用降压的控制方式使升降压一体模块起到降低电压的作用，由此实现在摩托车
发动机启动时对一体电机供电的电池电压升高，升高后的电池电压经电机驱动模块在启动
时通过一体电机能带动发动机进行正常启动，即升高后的电池电压经电机驱动模块驱动
后，可让电机产生一个扭矩从而带动发动机运转。同时，合并后的升降压一体模块体积减
小，成本降低，可靠性提高。
连接，所述MOS管T1的漏极与滤波模块3的一端连接，所述MOS管T2的源极与电池的负极和滤
波模块3的另一端连接，所述MOS管T1和MOS管T2的栅极均与升降压控制模块1连接。其中，所
述滤波模块3具体选用电容C1来进行滤波处理。
过程中产生占空比可调的PWM升压控制信号(即矩形波信号)来驱动MOS管T1和MOS管T2互补
导通，占空比可调的PWM升压控制信号可以控制NMOS管的导通时间，因此可以驱动MOS管T1
和MOS管T2实现互补导通，即当MOS管T1导通时MOS管T2关断，MOS管T1关断时MOS管T2导通，
具体当MOS管T1导通而MOS管T2关断时，电池正极的电流将流向电感L1，由于电感L1电流不
能突变的原因将使得电感L1进行储能，随着时间越长电感L1上储能越来越多，因而电感L1
两端的电压也逐渐升高，升高的电压经导通的MOS管T1流向滤波模块3进行滤波，而升高的
电压在经过导通的MOS管T1时，将分别并列流过MOS管T1的寄生二极管和MOS管的S极D极，由
于S极和D极之间的电阻远小于寄生二极管的电阻，因此并联后的寄生二极管和S极D极的电
阻更小，因而升高后的电压基本都从S极和D极之间流过，以此实现让MOS管T2在关断时MOS
管T1通过自身同步续流来升高电池电压；所述第一PWM控制器还用于在发电过程中产生占
空比可调的PWM降压控制信号(即矩形波信号)来驱动MOS管T1和MOS管T2互补导通，占空比
可调的PWM降压控制信号可以控制NMOS管的导通时间，因此可以驱动MOS管T1和MOS管T2实
现互补导通，即当MOS管T1导通时MOS管T2关断，MOS管T1关断时MOS管T2导通，具体当MOS管
T1导通而MOS管T2关断时，经滤波模块3滤波后的发电机电压将从MOS管T1的漏极流向源极，
经源极再流向电感L1进行储能，而当MOS管T1关断而MOS管T2导通时，电感L1、MOS管T2和电
池将构成一个回路，电感L1上储存的电能将通过MOS管T2对电池进行充电，以此实现让MOS
管T1在关断时电感L1通过导通的MOS管T2来降低发电机电压。
一端连接，所述MOS管T4、MOS管T6和MOS管T8的源极与滤波模块的另一端连接，所述MOS管T3
至所述MOS管T8的栅极与升降压控制模块1中的第二PWM控制器连接，所述MOS管T3的源极和
MOS管T4的漏极与一体电机的第一绕组连接，所述MOS管T5的源极和MOS管T6的漏极与一体
电机的第二绕组连接，所述MOS管T7的源极和MOS管T8的漏极与一体电机的第三绕组连接；
当然，本领域技术人员也可以采用其它现有的电机驱动模块4来实现。其中，所述电机驱动
模块4在发电过程中对发电机电压进行整流时，所述第二PWM控制器可以根据整流输出电压
与目标电压的差值进行占空比调整，具体当整流输出电压值大于目标电压值时，减小占空
比直到占空比为0，当整流输出电压值小于目标电压值时，增大占空比直到占空比为100％，
同样所述第二PWM控制器具体可选用现有常规的控制芯片来实现。
电压足够的情况下，根据判定单元的结果可以降低升高的电压直至停止升压的工作，这样
可以提高升压模块的可靠性和提高升压模块的效率，降低MOS管的开关损耗；而所述判定单
元的具体组成以及与其他模块之间的连接关系如图3所示，而所述判定单元即是图3中所示
的单片机。
升降压控制模块1中第一PWM控制器增加PWM升压控制信号的占空比(即MOS管T2的占空比越
大升压后的电压越高)来增加升压后的电压，而所述判定单元在判断发动机转速高于设定
值的情况下，通过升降压控制模块1中第一PWM控制器减少PWM升压控制信号的占空比(即
MOS管T1的占空比越小降压后的电压越低)来降低降压后的电压，而所述转速传感器具体通
过一体电机上自带的现有角度传感器来实现。
通过升降压控制模块1中第一PWM控制器增加PWM升压控制信号的占空比(占空比越大升压
后的电压越高)来增加升压后的电压，而所述判定单元在判断发动机温度高于设定值的情
况下，通过升降压控制模块1中第一PWM控制器减少PWM升压控制信号的占空比来降低升压
后的电压，而所述温度传感器具体通过发动机上自带的现有温度传感器来实现。
通过升降压控制模块1中第一PWM控制器增加PWM升压控制信号的占空比(占空比越大升压
后的电压越高)来增加升压后的电压，而所述判定单元在判断发动机负荷小于设定值的情
况下，通过升降压控制模块1中第一PWM控制器减少PWM升压控制信号的占空比来降低升压
后的电压，而所述负荷传感器具体可根据启动电流的大小(启动电流大则负荷大，启动电流
小则负荷小)、电机转速的高低来选用现有的负荷传感器来实现。
过升降压控制模块1中第一PWM控制器增加PWM升压控制信号的占空比(占空比越大升压后
的电压越高)来增加升压后的电压，而所述判定单元在判断电池电压高于设定值的情况下，
通过升降压控制模块1中第一PWM控制器减少PWM升压控制信号的占空比来降低升压后的电
压，而所述电压传感器具体可以采用现有电阻分压的方式来实现。
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