起动电机驱动装置
专利汇可以提供起动电机驱动装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供的起动 电机 驱动装置包括第一线圈(1)、第二线圈(2)、触点 开关 (4)和电源(6)，所述电源(6)的正极与第一线圈(1)和第二线圈(2)连接并通过第二线圈(2)接地，该驱动装置还包括 电压 变换装置(5)和单向导通元件(3)，电压变换装置(5)的输出端与触点开关(4)的一端连接，触点开关(4)的另一端用于连接 起动电机 ，电源(6)的正极通过第一线圈(1)连接至单向导通元件(3)的正极，单向导通元件(3)的负极与触点开关(4)的另一端连接，单向导通元件(3)仅允许从正极到负极的 电流 通过。采用本发明提供的起动电机驱动装置可以对起动电机提供稳定电压，由此实现起动电机稳定起动 发动机 。，下面是起动电机驱动装置专利的具体信息内容。
1.一种起动电机驱动装置，该驱动装置包括第一线圈(1)、第二线圈 (2)、触点开关(4)和电源(6)，所述电源(6)的正极与第一线圈(1) 和第二线圈(2)连接并通过第二线圈(2)接地，用于为第一线圈(1)和 第二线圈(2)提供电源电压，所述触点开关(4)在当第一线圈(1)和第 二线圈(2)产生磁场时闭合，其中，该驱动装置还包括电压变换装置(5) 和单向导通元件(3)，电压变换装置(5)的输出端与触点开关(4)的一端 连接，所述触点开关(4)的另一端用于连接起动电机，电压变换装置(5) 用于将输入的变化的动力高电压变换成恒定的起动电压并在触点开关(4) 闭合时将所述恒定的起动电压输出到起动电机，所述电源(6)的正极通过 第一线圈(1)连接至单向导通元件(3)的正极，所述单向导通元件(3) 的负极与所述触点开关(4)的另一端连接，该单向导通元件(3)仅允许从 正极到负极的电流通过。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，该驱动装置还包括动力电 源(7)，该动力电源(7)与电压变换装置(5)的输入端连接，用于为电压 变换装置(5)提供变化的动力高电压。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其中，所述动力电源(7)为高压 电池包。
4.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，所述电压变换装置(5) 为DC-DC变换器。
5.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，所述单向导通元件(3) 为二极管。
6.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，所述第一线圈(1)和 第二线圈(2)为电感线圈。
7.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，所述电源(6)输出的 电压范围为10.5V-14.2V DC，所述变换后的起动电压的范围为12V-42V DC， 所述动力电源(7)输出的电压范围为180V-400V DC。
技术领域
本发明涉及驱动装置，尤其涉及一种用于混合动力汽车起动电机的起动 电机驱动装置。
背景技术
现有的混合动力汽车的动力系统由发动机、起动电机、蓄电池等基本动 力模块组成，以额定电压为12V的单一蓄电池作为供电装置来驱动起动电 机，进而起动发动机。
由于驱动起动电机所需要的起动电压由单一蓄电池提供，电池负载重， 寿命短。且由于电池的内阻随周围温度和使用环境的变化容易发生大幅变 化，导致施加到起动电机的电压也随之大幅变化。变化的起动电压有损起动 电机的起动稳定性，从而也影响了发动机的起动稳定性。
发明内容
本发明提供的起动电机驱动装置包括第一线圈、第二线圈、触点开关和 电源，所述电源的正极与第一线圈和第二线圈连接并通过第二线圈接地，用 于为第一线圈和第二线圈提供电源电压，所述触点开关在当第一线圈和第二 线圈产生磁场时闭合，该驱动装置还包括电压变换装置和单向导通元件，电 压变换装置的输出端与触点开关的一端连接，所述触点开关的另一端用于连 接起动电机，电压变换装置用于将输入的变化的动力高电压变换成恒定的起 动电压并在触点开关闭合时将所述恒定的起动电压输出到起动电机，所述电 源的正极通过第一线圈连接至单向导通元件的正极，所述单向导通元件的负 极与所述触点开关的另一端连接，该单向导通元件仅允许从正极到负极的电 流通过。
本发明提供的起动电机驱动装置采用具有电压转换功能的电压变换装 置将变化的动力高电压变换为恒定电压后再供给起动电机以供其驱动所用， 而电源仅作为触发电压变换装置与起动电机回路的连接所用，避免了由于起 动电压变化而导致起动电机起动不稳定的情况，能够实现起动电机的稳定起 动，从而保证了发动机的起动性能。此外，本发明中变化的动力高电压来自 整车动力源，本发明中的电压变换装置除了能够将变化的动力高电压变换为 在电源电压范围内的恒定电压提供给起动电机之外，还能够利用其电压变换 功能将变化的动力高电压变换为高于电源电压的恒定电压供起动电机起动 所用，为起动电机提供较电源电压更高的起动电压能够提高起动电机的转 矩，进而提高起动电机起动发动机的起动性能。
附图说明
图1为本发明提供的起动电机驱动装置的结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的起动电机驱动装置包括第一线圈1、第二线 圈2、触点开关4和电源6，所述电源6的正极与第一线圈1和第二线圈2 连接并通过第二线圈2接地，用于为第一线圈1和第二线圈2提供电源电压， 所述触点开关4在当第一线圈1和第二线圈2产生磁场时闭合，该驱动装置 还包括电压变换装置5和单向导通元件3，电压变换装置5的输出端与触点 开关4的一端连接，所述触点开关4的另一端用于连接起动电机，电压变换 装置5用于将输入的变化的动力高电压变换成恒定的起动电压并在触点开关 4闭合时将所述恒定的起动电压输出到起动电机，所述电源6的正极通过第 一线圈1连接至单向导通元件3的正极，所述单向导通元件3的负极与所述 触点开关4的另一端连接，该单向导通元件3仅允许从正极到负极的电流通 过。
所述电源6为额定电压为12V DC的铅酸蓄电池，与车载DC-DC变换 器并联，用于为车载附件、例如空调、汽车音响设备、汽车导航设备等供电， 同时用于为第一线圈1和第二线圈2供电。电源6的输出电压范围为 10.5V-14.2V DC。
所述第一线圈1和第二线圈2为电感线圈，由于流过线圈本身的电流变 化而产生磁场，为本领域技术人员所公知。第一线圈1为吸附线圈，其一端 连接电源6的正极，另一端连接单向导通元件3的正极，用于在有变化的电 流流过时产生磁场，通过磁场产生磁力而吸合触点开关4。第二线圈2为保 持线圈，一端连接电源6的正极，另一端接地。
所述触点开关4的一端与电压变换装置5的输出端连接，另一端连接单 向导通元件3的负极，并连接至起动电机。所述触点开关4被设置在当第一 线圈1和第二线圈2产生磁场时能够闭合的范围内。触点开关4具有静触点 和动触点，当第一线圈1产生磁场时，触点开关4的动触点由于磁力的作用 与静触点吸合，将电压变换装置5的输出电压Vout传递至起动电机。当第一 线圈1不产生磁场时，触点开关4的动触点与静触点分开，将电压变换装置 5与起动电机之间的通路断开。
所述单向导通元件3为任意具有单向导通特性的半导体元件，例如可以 为二极管。单向导通元件3具有正极和负极，其正极与第一线圈1连接，负 极连接至起动电机。当第一线圈1产生磁场导致触点开关4吸合时，触点开 关4闭合，电压变换装置5的输出电压Vout由于单向导通元件3的阻断作用， 只能传递至起动电机，而不会通过第一线圈1形成回路。
所述起动电机为任意可以将输入的直流电能转换为机械能输出、实现直 流电能和机械能互相转换的旋转电机，例如无刷直流电机。所述起动电机的 驱动电压为其额定电压，用于驱动起动电机运行。通常情况下，所述起动电 机的驱动电压为12V-42V DC。
所述电压变换装置5为任意可以将变化的输入电压Vin变换为恒定的输 出电压Vout的电压变换装置，与为整车动力系统供电的动力电源7连接，用 于将来自动力电源7的变化的动力高电压变换为供起动电机驱动所用的恒定 电压，例如可以为DC-DC变换器。
所述DC-DC变换器选用移相控制器UCC2895作为主控芯片，根据输入 电压Vin的变化而调整内部的占空比，以达到对输出电压Vout的控制，实现 稳压输出的功能，其工作原理为本领域技术人员所公知。所述DC-DC变换 器的输出电压Vout、即变换后的起动电压可以根据起动电机的额定电压进行 设定。通常情况下，所述变换后的起动电压的范围为12V-42V DC。
本发明提供的起动电机驱动装置还包括动力电源7，与电压变换装置5 的输入端连接，用于为电压变换装置5提供变化的动力高电压。
所述动力电源7为任意可以为起动电机提供动力高电压的装置，例如可 以为高压电池包。所述高压电池包为整车的动力源，用于为整车动力系统供 电，为本领域技术人员所公知。通常情况下，所述动力电源7的输出电压范 围为180V-400V DC。
为了提高起动电机的转矩以提高起动电机的起动性能，进而提高发动机 的起动性能，缩短发动机的起动时间，顺畅发动车辆，优选情况下，所述起 动电机的驱动电压为42V DC，电压变换装置5输出的变换后的起动电压为 42V DC。
当需要起动发动机时，电源6为第一线圈1和第二线圈2供电。电源6 的开关可由车辆主控ECU进行控制，例如在汽车点火时通过钥匙启动，扭 紧钥匙时开启电源6，松开钥匙后关闭电源6。当开启电源6为第一线圈1 和第二线圈2供电时，电源6的输出电压由0V变为12V，电流流过第一线 圈1和第二线圈2产生磁场，由此对触点开关4产生磁力，导致触点开关4 的动触点与静触点吸合，触点开关4闭合。由动力电源7输入的变化的动力 高电压经过电压变换装置5变换为恒定电压输出，并且由于单向导通元件3 的阻断作用，电压变换装置5输出的恒定电压只能通过触点开关4输出到起 动电机，供起动电机起动发动机所用。此时由于触点开关4吸合，单向导通 元件3的负极电压高于正极电压，因此单向导通元件3断开，第一线圈1被 短路，磁场消失，由此触点开关4断开，完成了起动电机的起动过程。松开 钥匙关闭电源6后，没有电流流过第一线圈1和第二线圈2，触点开关4保 持断开。在混合动力汽车传统的起动电机驱动系统中，通过控制电源6的开 闭而控制触点开关4的开闭过程为本领域技术人员所公知。
采用本发明提供的起动电机驱动装置可以为起动电机提供恒定电压以 供其驱动所用，避免了变化的起动电压导致的起动电机起动不稳定的情况， 能够实现起动电机的稳定起动，从而保证了发动机的起动性能。并且本发明 提供的起动电机驱动装置还可以为起动电机提供高于电源电压的恒定电压， 为起动电机提供高于电源电压的恒定电压可以提高起动电机的转矩，进而提 高起动电机起动发动机的起动性能。
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