短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统及工作方法与流程

1.本发明涉及摩托车调压器技术领域，具体涉及一种短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统及工作方法。


背景技术：

2.从对摩托车磁电机所产生电能利用方式来看，现有摩托车调压器有短路调压器和开关调压器两种。
3.短路调压器主要特点是磁电机输出电流一直为最大电流，一台几百瓦的磁电机长期以最大负载模式运行作为摩托车发动机的负载，而通常情况下，摩托车的日负荷仅为磁电机标称功率的30%不到，导致摩托车发动机的燃油经济性差。日趋提高的排放政策与提升的能源意识均会限制短路调压器在燃油车的应用。但是，短路调压器的显著优点是摩托车磁电机基本都处于较大负载状态因此会使发动机系统的静谧性提升，且对点火系统不会带来较大的负载扰动，从而使得影响发动机排放性能控制的扰动因素减少，这种现象在发动机怠速段尤其明显。
4.开关调压器主要特点为按用电负载需求输出电能，摩托车发动机的燃油经济性好，在摩托车发动机处于中高速骑行区间有显著意义，但是其缺点是摩托车发动机处于怠速时，由于摩托车调压器的负载是变动的，使得摩托车磁电机的等效负载是变动的，由此造成摩托车点火系统运行的不稳定，进而造成发动机排放性能的下降。
5.当摩托车发动机处于怠速段时，发动机转速低，磁电机的发电能力低，大多时候负载率约50%～70%，此转速段开关调压器相对短路调压器节油性能并不突出，反而发动机点火系统扰动造成的排放性能下降却成为影响排放的主要因素。而摩托车处于骑行时，发动机转速提升，磁电机发电能力高，大多时候负载约30%，此转速段开关调压器相对短路调压器节油性能突出，且此时由于摩托车发动机高转速运行时发动机转动惯量大，磁电机负载扰动对点火系统的扰动减少，排放性能未受影响。
6.因此，如何设计一种使得摩托车调压器既能够兼顾怠速期间发动机的排放性能，同时又能在发动机高转速段有效提高节油性能的摩托车调压器的整流方法也成为了急需解决的技术问题。


技术实现要素：

7.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：如何提供一种使得摩托车调压器既能够兼顾怠速期间发动机的排放性能，同时又能在发动机高转速段有效提高节油性能的短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统及工作方法。
8.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统，包括磁电机、全控桥式整流电路和控制电路，所述全控桥式整流电路为三相全控桥式整流电路，所述全控桥式整流电路的上桥臂包括第一开关整流单元，所述第一开关整流单元包括u相的可控硅t1、v相的可控
硅t2和w相的可控硅t3，所述全控桥式整流电路的下桥臂包括第二开关整流单元和短路整流单元，所述第二开关整流单元包括u相的可控硅t7、v相的可控硅t8和w相的可控硅t9，所述短路整流单元包括u相的可控硅t4、v相的可控硅t5和w相的可控硅t6，所述控制电路包括转速识别模块、电压识别模块、逻辑转换模块、第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块，所述转速识别模块用于识别所述磁电机的转速并发送相应的控制信号到所述逻辑转换模块，所述电压识别模块用于识别所述全控桥式整流电路的输出电压并发送相应的控制信号到所述逻辑转换模块，所述逻辑转换电路根据接收到的所述转速识别模块和所述电压识别模块的控制信号发送相应的控制信号到所述第一开关整流驱动模块、所述第二开关整流驱动模块和所述短路整流驱动模块，所述第一开关整流驱动模块与所述第一开关整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制所述第一开关整流单元各可控硅的导通和关断，所述第二开关整流驱动模块与所述第二开关整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制所述第二开关整流单元各可控硅的导通和关断，所述短路整流驱动模块与所述短路整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制所述短路整流单元中各可控硅的导通和关断。
9.本发明的工作原理是：本方案的摩托车调压器整流系统根据磁电机转速的大小可以工作在不同的模式下，磁电机由发动机带动，故磁电机的转速即为发动机的转速，当磁电机的转速小于等于设定转速时，该转速段定义为低速段，且该低速段的设定包含了发动机的怠速段，此时转速识别模块发送无效控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块切换第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器运行于短路调压模式，以此提高发动机怠速期间的排放性能；而当磁电机的转速大于设定转速时，定义该转速段为高速段，此时转速识别模块发送有效控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块切换第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器运行于开关调压模式，以此提高发动机高转速段时的节油性能。因此本方案通过将磁电机的转速分为低转速段和高转速段，在低速段通过运行于短路调压模式来提高发动机怠速期间的排放性能，而在高速段通过运行于开关调压模式来提高发动机高速时段的节油性能，故本方案通过短路开关混合控制的方法使得摩托车调压器既能够兼顾怠速期间发动机的排放性能，同时又能在发动机高转速段有效提高节油性能。
10.一种短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统，包括磁电机、全控桥式整流电路和控制电路，所述全控桥式整流电路为单相全控桥式整流电路，所述全控桥式整流电路的上桥臂包括第一开关整流单元，所述第一开关整流单元包括u相的可控硅t1和v相的可控硅t2，所述全控桥式整流电路的下桥臂包括第二开关整流单元和短路整流单元，所述第二开关整流单元包括u相的可控硅t7和v相的可控硅t8，所述短路整流单元包括u相的可控硅t4和v相的可控硅t5，所述控制电路包括转速识别模块、电压识别模块、逻辑转换模块、第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块，所述转速识别模块用于识别所述磁电机的转速并发送相应的控制信号到所述逻辑转换模块，所述电压识别模块用于识别所述全控桥式整流电路的输出电压并发送相应的控制信号到所述逻辑转换模块，所述逻辑转换电路根据接收到的所述转速识别模块和所述电压识别模块的控制信号发送相应的控制信号到所述第一开关整流驱动模块、所述第二开关整流驱动模块和所述短路整流驱动模块，所述第一开关整流驱动模块与所述第一开关整流单元中各可控硅的控制极连
接，以控制所述第一开关整流单元各可控硅的导通和关断，所述第二开关整流驱动模块与所述第二开关整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制所述第二开关整流单元各可控硅的导通和关断，所述短路整流驱动模块与所述短路整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制所述短路整流单元中各可控硅的导通和关断。
11.一种如上述的短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统的工作方法，当所述磁电机的转速小于等于设定转速时，所述转速识别模块发送无效控制信号到所述逻辑转换模块，所述逻辑转换模块切换所述第一开关整流驱动模块、所述第二开关整流驱动模块和所述短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器运行于短路调压模式，当所述磁电机的转速大于设定转速时，所述转速识别模块发送有效控制信号到所述逻辑转换模块，所述逻辑转换模块切换所述第一开关整流驱动模块、所述第二开关整流驱动模块和所述短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器运行于开关调压模式。
12.优选的，当所述调压器运行于短路调压模式且所述调压器的输出电压小于等于设定电压时，所述调压器处于整流输出工作状态；当所述调压器运行于短路调压模式且所述调压器的输出电压大于设定电压时，所述调压器处于短路工作状态；当所述调压器运行于开关调压模式且所述调压器的输出电压小于等于设定电压时，所述调压器处于整流输出工作状态；当所述调压器运行于开关调压模式且所述调压器的输出电压大于设定电压时，所述调压器处于停止整流工作状态。
13.优选的，当所述全控桥式整流电路的输出电压小于等于设定电压时，所述电压识别模块发送有效控制信号到所述逻辑转换模块，所述逻辑转换模块切换所述第一开关整流驱动模块、所述第二开关整流驱动模块和所述短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器整流输出；当所述全控桥式整流电路的输出电压大于设定电压时，所述电压识别模块发送无效控制信号到所述逻辑转换模块，所述逻辑转换模块切换所述第一开关整流驱动模块、所述第二开关整流驱动模块和所述短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器停止整流输出。
14.当所述电压识别模块和所述转速识别模块均发送有效控制信号到所述逻辑转换模块时，所述逻辑转换模块发送有效控制信号到所述第一开关整流驱动模块和所述第二开关整流驱动模块，以使得所述第一开关整流驱动模块向所述第一开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述第二开关整流驱动模块向所述第二开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述第一开关整流单元和所述第二开关整流单元中的各可控硅导通，同时，所述逻辑转换模块发送无效控制信号到所述短路整流驱动模块，以使得所述短路整流驱动模块不向所述短路整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述短路整流单元中的各可控硅关断，此时所述调压器运行于开关调压模式且处于整流输出工作状态；当所述电压识别模块发送有效控制信号到所述逻辑转换模块且所述转速识别模块发送无效控制信号到所述逻辑转换模块时，所述逻辑转换模块发送有效控制信号到所述第一开关整流驱动模块和所述第二开关整流驱动模块，以使得所述第一开关整流驱动模块向所述第一开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述第二开关整流驱动模块向所述第二开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述第一开关整流单元和所
述第二开关整流单元中的各可控硅导通，同时，所述逻辑转换模块发送无效控制信号到所述短路整流驱动模块，以使得所述短路整流驱动模块不向所述短路整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述短路整流单元中的各可控硅关断，此时所述调压器运行于短路调压模式且处于整流输出工作状态；当所述电压识别模块发送无效控制信号到所述逻辑转换模块且所述转速识别模块发送有效控制信号到所述逻辑转换模块时，所述逻辑转换模块发送无效控制信号到所述第一开关整流驱动模块和所述第二开关整流驱动模块，以使得所述第一开关整流驱动模块不向所述第一开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述第二开关整流驱动模块不向所述第二开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述第一开关整流单元和所述第二开关整流单元中的各可控硅均关断，同时，所述逻辑转换模块发送无效控制信号到所述短路整流驱动模块，以使得所述短路整流驱动模块不向所述短路整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述短路整流单元中的各可控硅关断，此时所述调压器运行于开关调压模式且处于停止整流工作状态；当所述电压识别模块和所述转速识别模块均发送无效控制信号到所述逻辑转换模块时，所述逻辑转换模块发送有效控制信号到所述第二开关整流驱动模块和所述短路整流驱动模块，以使得所述第二开关整流驱动模块向所述第二开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述第二开关整流单元中的各可控硅导通，所述短路整流驱动模块向所述短路整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，所述短路整流单元中的各可控硅导通，此时所述调压器运行于短路调压模式且处于短路工作状态。
15.优选的，所述电压识别模块包括电压采样单元和电压调节单元，所述电压采样单元用于获取所述全控桥式整流电路的输出电压并发送给所述电压调节单元，所述电压调节单元将接收到的所述全控桥式整流电路的输出电压和设定电压进行比较，当所述全控桥式整流电路的输出电压大于等于设定电压时，所述电压调节单元输出无效控制信号到所述逻辑转换模块，当所述全控桥式整流电路的输出电压小于设定电压时，所述电压调节单元输出有效控制信号到所述逻辑转换模块。
16.优选的，所述转速识别模块通过识别当前交流相的线电压正或负过零点到上一个该交流相的线电压正或负过零点的周期长度来得到磁电机输出交流电的频率，并根据磁电机输出交流电的频率以此对应来得到磁电机的转速。
17.优选的，短路调压模式采用过零控制模式或随机控制模式；所述过零控制模式的方法为：调压器整流输出时，第一开关整流单元和第二开关整流单元在交流相电压由负到正的过零点处有序导通；电压识别模块控制调压器短路以泄放磁电机能量时，短路整流单元在交流相电压由负转正的过零点处导通；所述随机控制模式的方法为：调压器整流输出时，第一开关整流单元和第二开关整流单元在交流相电压由负到正的过零点处有序导通；电压识别模块控制调压器短路以泄放磁电机能量时，短路整流单元在接收到所述短路整流驱动模块的控制信号时导通。
18.优选的，开关调压模式采用相位角整流模式、过零整流模式或随机整流模式；所述相位角整流模式的方法为：通过控制第一开关整流单元和所述第二开关整流单元中各可控硅的导通角来控制调压器的输出电压；且导通角大，则调压器的输出电压高，导通角小，调压器输出电压低；
所述过零整流模式的方法为：当调压器输出电压小于等于设定电压时，所述电压调节单元输出有效信号到所述逻辑转换模块，所述逻辑转换模块发送有效控制信号到所述第一开关整流驱动模块和所述第二开关整流驱动模块，所述第一开关整流单元和所述第二开关整流单元在交流相电压由负变正的过零点处导通，导通的所述第一开关整流单元和所述第二开关整流单元构成回路，调压器整流输出；所述随机整流模式的方法为：当调压器输出电压小于等于设定电压时，所述电压调节单元输出有效信号到所述逻辑转换模块，所述逻辑转换模块发送有效控制信号到所述第一开关整流驱动模块和所述第二开关整流驱动模块，所述第一开关整流单元在接收到所述第一开关整流驱动模块的控制信号后立即有序导通，所述第二开关整流单元在接收到所述第二开关整流驱动模块的控制信号后立即有序导通，导通的所述第一开关整流单元和所述第二开关整流单元构成回路，调压器整流输出能量。
19.与现有技术相比，本发明通过短路调压模式提升怠速时发动机的稳定性，稳定发动机点火系统以提升发动机排放性能；在发动机中高速则采用开关调压模式提升发动机节油性能和发动机排放性能，同时本方案适用于三相全控桥式整流电路和单相全控桥式整流电路。
附图说明
20.图1为本发明实施例一中短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统的系统框图；图2为本发明短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统中转速分段运行模式图；图3为本发明短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统的工作方法中短路调压模式运行时过零控制模式整流与短路波形图；图4为本发明短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统的工作方法中短路调压模式运行时随机控制模式整流与短路波形图；图5为本发明短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统的工作方法中开关调压模式运行时相位角控制模式整流与不输出波形图；图6为本发明短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统的工作方法中开关调压模式运行时随机控制模式整流与不输出波形图；图7为本发明短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统的工作方法中开关调压模式运行时过零控制模式整流与不输出波形图；图8为本发明实施例二中短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统的系统框图。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除
非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
22.本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
23.实施例一：如附图1所示，一种短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统，包括磁电机（acg）、全控桥式整流电路和控制电路，全控桥式整流电路为三相全控桥式整流电路，全控桥式整流电路的上桥臂包括第一开关整流单元，第一开关整流单元包括u相的可控硅t1、v相的可控硅t2和w相的可控硅t3，全控桥式整流电路的下桥臂包括第二开关整流单元和短路整流单元，第二开关整流单元包括u相的可控硅t7、v相的可控硅t8和w相的可控硅t9，短路整流单元包括u相的可控硅t4、v相的可控硅t5和w相的可控硅t6，控制电路包括转速识别模块、电压识别模块、逻辑转换模块、第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块，转速识别模块用于识别磁电机的转速并发送相应的控制信号到逻辑转换模块，电压识别模块用于识别全控桥式整流电路的输出电压并发送相应的控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换电路根据接收到的转速识别模块和电压识别模块的控制信号发送相应的控制信号到第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块，第一开关整流驱动模块与第一开关整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制第一开关整流单元各可控硅的导通和关断，第二开关整流驱动模块与第二开关整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制第二开关整流单元各可控硅的导通和关断，短路整流驱动模块与短路整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制短路整流单元中各可控硅的导通和关断。
24.本发明的工作原理是：本方案的摩托车调压器整流系统根据磁电机转速n的大小可以工作在不同的模式下，如附图2所示，磁电机由发动机带动，故磁电机的转速即为发动机的转速，当磁电机的转速小于等于设定转速n
ref
时（即n≤n
ref
），该转速段定义为低速段，且该低速段的设定包含了发动机的怠速段，此时转速识别模块发送无效控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块切换第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器运行于短路调压模式，以此提高发动机怠速期间的排放性能；而当磁电机的转速大于设定转速时（即n》n
ref
），定义该转速段为高速段，此时转速识别模块发送有效控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块切换第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器运行于开关调压模式，以此提高发动机高转速段时的节油性能。因此本方案通过将磁电机的转速分为低转速段和高转速段，在低速段通过运行于短路调压模式来提高发动机怠速期间的排放性能，而在高速段通过运行于开关调压模式来提高发动机高速时段的节油性能，故本方案通过短路开关混合控制的方法使得摩托车调压器既能够兼顾怠速期间发动机的排放性能，同时又能在发动
机高转速段有效提高节油性能。
25.一种如上述的短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统的工作方法，当磁电机的转速小于等于设定转速时，转速识别模块发送无效控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块切换第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器运行于短路调压模式，当磁电机的转速大于设定转速时，转速识别模块发送有效控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块切换第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器运行于开关调压模式。
26.在本实施例中，当调压器运行于短路调压模式且调压器的输出电压小于等于设定电压时，调压器处于整流输出工作状态；当调压器运行于短路调压模式且调压器的输出电压大于设定电压时，调压器处于短路工作状态；当调压器运行于开关调压模式且调压器的输出电压小于等于设定电压时，调压器处于整流输出工作状态；当调压器运行于开关调压模式且调压器的输出电压大于设定电压时，调压器处于停止整流工作状态。
27.在本实施例中，当全控桥式整流电路的输出电压小于等于设定电压时，电压识别模块发送有效控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块切换第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器整流输出；当全控桥式整流电路的输出电压大于设定电压时，电压识别模块发送无效控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块切换第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块的控制状态以使得调压器停止整流输出。
28.当电压识别模块和转速识别模块均发送有效控制信号到逻辑转换模块时，逻辑转换模块发送有效控制信号到第一开关整流驱动模块和第二开关整流驱动模块，以使得第一开关整流驱动模块向第一开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，第二开关整流驱动模块向第二开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，第一开关整流单元和第二开关整流单元中的各可控硅导通，同时，逻辑转换模块发送无效控制信号到短路整流驱动模块，以使得短路整流驱动模块不向短路整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，短路整流单元中的各可控硅关断，此时调压器运行于开关调压模式且处于整流输出工作状态；当电压识别模块发送有效控制信号到逻辑转换模块且转速识别模块发送无效控制信号到逻辑转换模块时，逻辑转换模块发送有效控制信号到第一开关整流驱动模块和第二开关整流驱动模块，以使得第一开关整流驱动模块向第一开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，第二开关整流驱动模块向第二开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，第一开关整流单元和第二开关整流单元中的各可控硅导通，同时，逻辑转换模块发送无效控制信号到短路整流驱动模块，以使得短路整流驱动模块不向短路整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，短路整流单元中的各可控硅关断，此时调压器运行于短路调压模式且处于整流输出工作状态；当电压识别模块发送无效控制信号到逻辑转换模块且转速识别模块发送有效控制信号到逻辑转换模块时，逻辑转换模块发送无效控制信号到第一开关整流驱动模块和第
二开关整流驱动模块，以使得第一开关整流驱动模块不向第一开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，第二开关整流驱动模块不向第二开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，第一开关整流单元和第二开关整流单元中的各可控硅均关断，同时，逻辑转换模块发送无效控制信号到短路整流驱动模块，以使得短路整流驱动模块不向短路整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，短路整流单元中的各可控硅关断，此时调压器运行于开关调压模式且处于停止整流工作状态；当电压识别模块和转速识别模块均发送无效控制信号到逻辑转换模块时，逻辑转换模块发送有效控制信号到第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块，以使得第二开关整流驱动模块向第二开关整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，第二开关整流单元中的各可控硅导通，短路整流驱动模块向短路整流单元中各可控硅的控制极发送控制信号，短路整流单元中的各可控硅导通，此时调压器运行于短路调压模式且处于短路工作状态。
29.在本实施例中，电压识别模块包括电压采样单元和电压调节单元，电压采样单元用于获取全控桥式整流电路的输出电压并发送给电压调节单元，电压调节单元将接收到的全控桥式整流电路的输出电压和设定电压进行比较，当全控桥式整流电路的输出电压大于等于设定电压时，电压调节单元输出无效控制信号到逻辑转换模块，当全控桥式整流电路的输出电压小于设定电压时，电压调节单元输出有效控制信号到逻辑转换模块。
30.具体的，电压调节单元可以采用硬件电路或软件算法进行实现，当采用硬件电路实现电压调节单元的功能时，可以选择三极管或者比较器或者运算放大器作为控制手段。当调压器的输出电压高于设定电压或者低于设定电压时，硬件电路送出两种状态互斥的信号给逻辑转换模块。当调压器输出电压高于设定电压时，硬件电路送出无效控制信号给逻辑转换模块，使调压器停止整流输出；若调压器输出电压低于设定电压时，硬件电路送出有效控制信号给逻辑转换模块，使调压器整流输出。
31.当电压调节单元采用软件算法进行实现时，电压调节单元所具有的功能有：ad采样与滤波、电压调节算法、控制指令输出，输出的控制指令给逻辑转换模块。ad采样与滤波部分为：调压器输出电压经分压滤波后送mcu的ad端口采样，采样数据经n(n》0)次均值滤波后送电压调节算法；电压调节算法推荐采用纯比较算法，当采样滤波数据高于调压器设定电压时，控制指令输出无效控制信号给逻辑转换模块，使调压器停止整流输出；当采样滤波数据低于调压器设定电压时，控制指令输出有效控制信号给逻辑转换模块，使调压器整流输出。
32.具体实施时，电压调节单元无论采用硬件电路还是软件算法控制进行实现，均在本专利的保护范围内。
33.在本实施例中，转速识别模块通过识别当前交流相的线电压正或负过零点到上一个该交流相的线电压正或负过零点的周期长度来得到磁电机输出交流电的频率，并根据磁电机输出交流电的频率以此对应来得到磁电机的转速。转速识别模块通过识别磁电机输出交流电的频率，以该频率来对应磁电机的转速以及摩托车发动机的转速。
34.当该周期长度大于切换转速n
ref
对应的周期时，即磁电机的转速小于等于设定转速时，发动机转速处于低速段，转速识别模块发送无效控制信号到逻辑转换模块，使调压器运行于短路调压模式；当该周期长度小于切换转速n
ref
对应的周期时，即磁电机的转速大于
设定转速时，发动机转速处于中高速段，转速识别模块发送有效控制信号到逻辑转换模块，使调压器运行于开关调压模式。
35.具体的，转速识别模块也可以采用硬件电路或软件算法控制进行实现，当转速识别模块采用硬件电路实现转速识别时，选择相电压过零点触发带放电的π型滤波电路充电、滤波电路输出输出电压经比较器判断后送状态信号给逻辑转换模块。调整放电时间常数，使在设定交流频率时充电和放电平衡；当磁电机交流频率高于该设定交流频率时，比较器输出有效信号，即转速识别模块输出有效信号给逻辑转换模块，当磁电机交流频率低于该设定交流频率时，比较器输出无效信号，即转速识别模块输出无效信号给逻辑转换模块。
36.当转速识别模块采用软件算法控制实现时，转速识别模块由mcu定时器和相应的软件算法构成，推荐采用定时器计时相邻两次的交流相线由正变负或者由负变正间的周期长度；当所计数据低于设定的转速n
ref
对应的周期时，表征发动机处于中高转速运行状态，转速识别模块送有效控制信号给逻辑转换模块，使调压器运行于开关调压模式；当所计数据高于设定的转速n
ref
对应的周期时，表征发动机处于低转速运行状态，转速识别模块送无效控制信号给逻辑转换模块，使调压器运行于短路调压模式。
37.具体实施时，无论转速识别模块采用硬件电路还是软件算法控制实现，均在本方案的保护范围内。
38.在本实施例中，短路调压模式采用过零控制模式或随机控制模式；过零控制模式的方法为，如附图3所示：调压器整流输出时，第一开关整流单元和第二开关整流单元在交流相电压由负到正的过零点处有序导通；电压识别模块控制调压器短路以泄放磁电机能量时，短路整流单元在交流相电压由负转正的过零点处导通；随机控制模式的方法为，如附图4所示：调压器整流输出时，第一开关整流单元和第二开关整流单元在交流相电压由负到正的过零点处有序导通；电压识别模块控制调压器短路以泄放磁电机能量时，短路整流单元在接收到短路整流驱动模块的控制信号时导通，此时使得需要短路泄放磁电机能量的控制点为三相交流波形的任意点，这样可以使得短路整流单元在收到短路整流驱动模块的有效短路控制指令时立即导通，由此相电压波形就会存在一个正半波前部分输出而后部分短路的现象。
39.因此，在短路调压模式时，短路整流驱动模块的有效短路控制指令的生效点可以选择交流由负转正的过零点（即过零控制模式），或者选择短路控制指令有效时的点（即随机控制模式）。
40.此外，短路调压模式需要整流输出时，逻辑转换模块操作使得短路整流单元截止而开关整流单元导通，导通了的第一开关整流单元和第二开关整流单元构成导通回路整流输出磁电机能量。如u相电压正过零，而v、w相电压为负，则u相通过开关整流单元中的可控硅t1输出，并通过可控硅t8和可控硅t9回流入磁电机，为负载提供了能量。
41.短路调压模式不需要整流输出时，逻辑转换模块操作使得短路整流单元导通而开关整流单元截止，导通了的短路整流单元和第二开关整流单元构成导通回路泄放磁电机能量。若采用过零控制模式，如u相电压正过零，而v、w相电压为负，则u相通过短路整流单元中的可控硅t4、并通过第二开关整流单元中的可控硅t8和可控硅t9回流入磁电机，不再为负载提供能量。若采用随机控制模式，如在u相正半波某一点短路控制指令有效，则在该点的可控硅t4导通，并通过第二开关整流单元中的可控硅t8和可控硅t9回流入磁电机，不再为
负载提供能量。
42.当负载越大时将使得调压器的输出电压变低时，此时需要增加图3（或图4）中的“输出”波形的占比、减少图3（或图4）中的“不输出”波形的占比，以此来增加输出能量、提升调压器的输出电压。而当负载越小使得调压器的输出电压变高时，需要减少图3（或图4）中的“输出”波形的占比、增加图3（或图4）中的“不输出”波形的占比，以此来减少输出能量、减少调压器的输出电压。
43.具体实施时，短路调压模式优选随机控制模式，但是，过零控制模式也可选，两种控制模式均属于本专利的保护范围。
44.在本实施例中，开关调压模式采用相位角整流模式、过零整流模式或随机整流模式；相位角整流模式的方法为，如附图5所示：通过控制第一开关整流单元和第二开关整流单元中各可控硅的导通角
ɵ
来控制调压器的输出电压；且导通角
ɵ
大，则调压器的输出电压高，输出能量越大，对应负载也越大，导通角
ɵ
小，调压器输出电压低，输出能量越小，对应负载也越小。
45.过零整流模式的方法为，如附图6所示：当调压器输出电压小于等于设定电压时，电压调节单元输出有效信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块发送有效控制信号到第一开关整流驱动模块和第二开关整流驱动模块，第一开关整流单元和第二开关整流单元在交流相电压由负变正的过零点处导通，导通的第一开关整流单元和第二开关整流单元构成回路，调压器整流输出；如u相为电压正半波，v、w相为负半波，则电流从可控硅t1、负载、可控硅t8和可控硅t9构成回路，调压器输出能量；即图中“指令输出段”。当输出电压超过设定电压时，在电压调节单元输出无效信号，第一开关整流单元和第二开关整流单元的导通控制信号撤销，已经导通了的可控硅在后续具备关断条件时截止、未导通的可控硅不再导通，调压器不输出能量，即图中“指令不输出段”。通过控制“指令输出段”和“指令不输出段”的占比来控制输出电压。当负载大、需要提升调压器输出电压时，增加“指令输出段”时长（占比）、减少“指令不输出段
”ꢀ
时长（占比）来增加输出能量；当负载小、需要降低输出电压时，减少“指令输出段”时长（占比）、增加“指令不输出段
”ꢀ
时长（占比）来减少输出能量。
46.随机整流模式的方法为，如附图7所示：当调压器输出电压小于等于设定电压时，电压调节单元输出有效信号到逻辑转换模块，逻辑转换模块发送有效控制信号到第一开关整流驱动模块和第二开关整流驱动模块，第一开关整流单元在接收到第一开关整流驱动模块的控制信号后立即有序导通，第二开关整流单元在接收到第二开关整流驱动模块的控制信号后立即有序导通，导通的第一开关整流单元和第二开关整流单元构成回路，调压器整流输出能量。如u相为电压正半波，v、w相为负半波，则电流从可控硅t1、负载、可控硅t8和可控硅t9构成回路，调压器输出能量；即图中“指令输出段”。当输出电压超过设定电压时，在电压调节单元输出无效信号，第一开关整流单元和第二开关整流单元的导通控制信号撤销，已经导通了的可控硅在后续具备关断条件时截止、未导通的可控硅不再导通，调压器不输出能量，即图中“指令不输出段”。通过控制“指令输出段”和“指令不输出段”的占比来控制输出电压。当负载大、需要提升调压器输出电压时，增加“指令输出段”时长（占比）、减少“指令不输出段
”ꢀ
时长（占比）来增加输出能量；当负载小、需要降低输出电压时，减少“指令输出段”时长（占比）、增加“指令不输出段
”ꢀ
时长（占比）来减少输出能量。
47.具体实施时，开关调压模式的三种整流模式，优选随机整流模式，但相位角整流模式和过零整流模式亦可选，三种整流模式均在本方案的保护范围内。
48.实施例二：与实施例一的不同之处在于，如附图8所示，在本实施例中的短路开关混合控制的摩托车调压器整流系统，包括磁电机、全控桥式整流电路和控制电路，全控桥式整流电路为单相全控桥式整流电路，全控桥式整流电路的上桥臂包括第一开关整流单元，第一开关整流单元包括u相的可控硅t1和v相的可控硅t2，全控桥式整流电路的下桥臂包括第二开关整流单元和短路整流单元，第二开关整流单元包括u相的可控硅t7和v相的可控硅t8，短路整流单元包括u相的可控硅t4和v相的可控硅t5，控制电路包括转速识别模块、电压识别模块、逻辑转换模块、第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块，转速识别模块用于识别磁电机的转速并发送相应的控制信号到逻辑转换模块，电压识别模块用于识别全控桥式整流电路的输出电压并发送相应的控制信号到逻辑转换模块，逻辑转换电路根据接收到的转速识别模块和电压识别模块的控制信号发送相应的控制信号到第一开关整流驱动模块、第二开关整流驱动模块和短路整流驱动模块，第一开关整流驱动模块与第一开关整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制第一开关整流单元各可控硅的导通和关断，第二开关整流驱动模块与第二开关整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制第二开关整流单元各可控硅的导通和关断，短路整流驱动模块与短路整流单元中各可控硅的控制极连接，以控制短路整流单元中各可控硅的导通和关断。
49.与现有技术相比，本发明通过短路调压模式提升怠速时发动机的稳定性，稳定发动机点火系统以提升发动机排放性能；在发动机中高速则采用开关调压模式提升发动机节油性能和发动机排放性能，同时本方案适用于三相全控桥式整流电路和单相全控桥式整流电路。
50.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。