CN102668364B - 在同步整流器中避免甩负载过电压 - Google Patents
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Abstract
在一种用于在运行用于多相交流电流的同步整流器（29）时降低甩负载过电压的方法中，所述同步整流器具有一定数量的输入端（60.1至60.5），该数量与交流电流的交流电流相（A至E）的数量相应，以及至少两个用于提供直流电流的输出端（B+，B-），其中在每个输入端（60.1至60.5）分别连接一个交流电流相（A至E）并且根据控制器件每个输入端（60.1至60.5）电选择地通过有源开关元件（MOSFET，IGBT）与第一输出端（B+）或第二输出端（B-）连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在运行用于多相交流电流的同步整流器时避免甩负载过电压的方法，以及一种所属设备。
背景技术
为了从三相电源（例如公共三相电网）对直流电系统馈电，使用已知的整流器。所述整流器一般构建为桥电路，其中在最简单的情况下使用二极管作为整流器元件。这些二极管不需要其它控制电路，因为二极管独立地在正确的时刻、也就是在超过以及低于电压阈值时转变到导通状态或截止状态。
按照六脉冲实施（在三相电流的情况下）的桥整流器也被用作汽车的三相发电机（照明发电机）中的整流器。这种发电机拥有特征性的感应内电阻。
桥整流器具有通过二极管和输出电流限定的损耗功率。通过例如二极管的并联电路的电路技术措施，只能不明显地减小所述损耗。
但是出于效率考虑期望减小所述损耗。为此可以通过有源开关（例如MOSFET-晶体管）来代替二极管。但是如下面所示，在这种情况下设置附加的保护功能或保护策略。
在设计每个有源整流器时的关键错误情况是甩负载（“Load Dump”）。甩负载在相应高激励电机和相应高的输出电流的情况下发电机上的负载（例如通过耗电器的断开）突然下降时出现，并且这不能通过车载电网（例如电池）中电容作用的元件截获。
在此在极端情况下可能还由发电机直到大约300至500ms的持续时间地将能量提供到车载电网中。然后该能量必须能在整流器中被转换（被消去），以便保护与发电机连接的电部件免遭过电压损害。该保护在经典的整流器中一般通过将整流器二极管实施为功率齐纳二极管来进行。
因此，在常规的二极管整流器中可以将损耗能量有效地转换为热。这些二极管利用覆盖面的热连接来提供足够好的构建和连接技术。但是在目前可获得的MOSFET中，这些特性不能100%模拟。因此必须采取其它措施来截获损耗功率。
在EP 0 777 309B1中为了消去甩负载能量而建议，完全或偶尔将若干或所有正二极管或负二极管（也就是被分配给整流器的正极或负极的二极管，下面也称为整流器上支路或整流器下支路的二极管）短路。在那里建议的方法中，桥元件的控制信号被脉冲化，从而不低于最小电压水平并且不超过最大电压水平。但是，控制信号在半波内的这种多重脉冲化（也就是具有比分别施加的交流电流相位更高的频率）具有一系列缺点。除了产生干扰电压峰值（具有对电磁相容性的负面作用），首先是在相应的断开过程中在电开关中产生短暂的高损耗功率。即使在将限幅电路的控制频率选择得太低的情况下，也存在将干扰电压峰值输出到灵敏的车载电网中的危险。具有快反应速度的控制电路一般还具有更高的易受干扰性；此外相应的设备需要针对每一相的分析电路，以识别相应的电流值。
EP 1 443 623 A2公开了用于控制同步电机的甩负载电压的系统和方法。在此控制设备为上整流器支路或下整流器支路的开关元件产生控制信号。如果施加在开关元件上的相电压超过阈值，则该开关元件导通。为此还需要相单独的电压分析。
因此值得期望的是成本低廉地并且可靠地避免在用于多相交流电流的同步整流器中产生甩负载过电压。
发明内容
为此，根据本发明建议具有独立权利要求的特征的方法和设备。有利的设计是从属权利要求以及下面的描述的主题。
本发明的优点
本发明涉及一种同步整流器，其通过外部控制模拟对常规桥整流器的齐纳击穿（Zenerung），其中例如使用MOSFET作为开关元件。这些开关元件允许根据控制将整流器的每个被分别施加了多相交流电流的一相的输入端与整流器的正极输出端或者与整流器的负极输出端连接。负极输出端可以接地或者被置于地上，由此在将整流器的输入端与负极输出端连接的情况下该整流器被引到地。
与上述现有技术相比，在本发明中由于使用了基于时间控制的方法而只需要相应识别电池极（B+和B-）之间的甩负载，在该时间控制的方法中不再需要相单独的甩负载识别。为了进行相独立的电压分析，例如简单的比较电路就足以。因此，确定甩负载状况以及随后引入本发明的措施可以非常简单和可靠地执行。一旦识别出甩负载状况，在甩负载内（也就是在其中需要降低能量的持续时间内）的实际降低能量的措施就可以基于纯时间控制而借助例如当前的转速来进行，所述当前的转速直接与所产生的三相电流的相的周期持续时间关联。相反不需要如在所述现有技术中需要的相独立的过电压识别。就电磁兼容性来说，预计不会存在缺点，因为控制频率通过所建议的解决方案降低，而不是如在现有技术中那样提高。
通过本发明的解决方案的两个所建议的替换方案，根据这些替换方案整流器的恰好一个输入端在施加连接到该输入端的交流电流相的完整正半波的时间段期间相应与第二输出端（也就是负极输出端）连接，并且同时或替换地恰好一个输入端在施加连接到该输入端的交流电流相的完整负半波的时间段期间相应与第一输出端（也就是正极输出端）连接，按照特别有利的方式可以实现对甩负载能量的匹配的降低。
换句话说，这通过以下方式实现，即对仅一个整流器支路的二极管桥接或短路，但或者同时干预两个支路。与该替换方案相应，产生分级的卸载。
因此，在本发明的范围中在甩负载期间暂时对所述整流器的各个支路短路。要强调的是，为此不需要执行对相应的开关元件的控制的高频脉冲化（Taktung），而是该脉冲化的模式被更改，使得各个开关元件保持更长地接通（例如是3倍）。由此电压供应通过相应的发电机整流器被进一步保证并且使得能以小的代价实现简单的控制。但是发电机的功率输出被明显降低，因为累积的、在各自的齐纳支路中产生的损耗功率被暂时短路。由此必须在（鲁棒的以及因此适用于此的）发电机中将附加的损耗功率的一部分转换为热，因为在整流器中可以将更少的损耗功率转换为热。本发明的措施可以特别有利地应用于五相系统，但是原则上所建议的方法还可以在具有其它相数量的系统中实现，其中尤其是可以是具有3+n相的系统，其中n=0,1,2…。
本发明的其它优点和设计由描述和附图给出。
应当理解，上述以及下面还要阐述的特征不仅能以分别说明的组合而且也能以其它组合或单独地使用，而不会脱离本发明的范围。
本发明借助附图中的实施例示意性示出并且下面参照附图来详细描述本发明。
附图说明
图1示出根据现有技术的用于汽车的交流电发电机的纵截面。
图2示出具有根据现有技术的桥整流器的用于五相交流电流的发电机的电路图。
图3示出具有根据现有技术的桥整流器的用于五相交流电流的发电机的简化电路图，包括对电流的说明。
图4示出在根据现有技术的正常整流器运行中用于桥整流器的开关元件的控制计划。
图5示出在根据现有技术的正常整流器运行中用于桥整流器的开关元件的另一控制计划。
图6示出具有根据现有技术的桥整流器的用于五相交流电流的发电机的简化电路图，包括对在甩负载情形下电流的说明。
图7示出根据本发明的特别优选的实施方式的在甩负载情形下用于桥整流器的开关元件的控制计划。
图8示出根据本发明的特别优选的实施方式的在甩负载情形下用于桥整流器的开关元件的另一控制计划。
图9示出在应用根据现有技术的方法时在甩负载情形下桥整流器的开关元件的损耗功率。
图10示出在应用根据图7A所示的计划的方法时在甩负载情形下桥整流器的开关元件的损耗功率。
图11示出在应用根据图8所示的计划的方法时在甩负载情形下桥整流器的开关元件的损耗功率。
图12示出根据现有技术的以及在应用根据图7B中所示的计划的方法时的在甩负载情形下用于三相电流的桥整流器的开关元件中的温度和电流走向图。
具体实施方式
图1示出根据现有技术的用于汽车的交流电发电机10的截面，在该交流电发电机中可以实现本发明的方法。
该发电机具有包括第一轴承端盖13.1以及第二轴承端盖13.2的两部分外壳13。轴承端盖13.1和轴承端盖13.2容纳具有环形薄板组17的定子16，定子绕组18插入所述叠片组中。定子16用其径向向内取向的表面包围转子20。
转子20具有两个爪极板22和23，它们在其各自的外周上具有爪极指24和25。两个爪极板22和23被布置为，使得它们各自的爪极指24或25在转子20的周边交替地作为北极和南极。
转子20借助轴27以及各借助各位于转子一侧的滚珠轴承28而可旋转地支承在各自的轴承端盖13.1或13.2中。该转子20具有两个轴向端面，在所述两个轴向端面上分别固定一个风扇30。
风扇30用于使得可以通过轴承端盖13.1和13.2中的开口40与电机10的内部空间交换空气。为此冷却空气通过风扇30的旋转径向地向外加速，使得该冷却空气穿过冷却空气可穿透的、驱动侧的线圈体45以及电路侧的线圈体。
保护罩47保护不同的元件—例如向激励绕组51供应激励电流的接触环组件49—免受环境影响。在接触环组件49周围布置冷却体53，该冷却体作为脉冲冷却体起作用并且安装在脉冲二极管上。在轴承端盖13.2与冷却体53之间布置连接板56，该连接板将固定在轴承端盖13.2中的负二极管58以及在该图中未示出的冷却体中的正二极管以桥电路29的形式相互连接。
图2中借助电路图示出根据现有技术的交流电发电机102，包括5个形成相的绕组支路70至74。
所有绕组支路70至74的整体形成定子绕组18（参见图1）。5个形成相的绕组支路70至74连接成作为五角星（Drudenfuss）的基本电路，其中在该五角星的各个尖角中连接的支路包围大约36°的角。在该五角星的各个尖角的连接点80至84处连接整流器桥电路29。通过连接点80至84，在发电机运行时输出五相交流电流的5个相A至E。所述绕组支路连接如下：
绕组支路70在连接点80处与绕组支路71连接。绕组支路71在其位于连接点81处的相对的端部处与绕组支路72连接。绕组支路72在其位于连接点82处的相对的端部处与绕组支路73连接。绕组支路73在其位于连接点83处的相对的端部处与绕组支路74连接。绕组支路74在其位于连接点84的相对的端部处与绕组支路70连接。这些连接点优选轴向地位于电路侧线圈头旁边，以实现短的连接路径。
绕组支路70至74的连接点80至84通过输入端60.1至60.5与单独的桥整流器29连接，该桥整流器29由5个负极二极管58.1至58.5以及5个正极二极管59.1至59.5构成。在直流电压侧并联连接调压器26，该调压器26通过影响流过激励绕组51的电流来调节发电机的电压。此外，调压器26还可以具有至整流器29的连接，以测量二极管两端的电压降并从中确定发电机的当前转速以及由此产生时钟信号。车载电网示意性地通过汽车电池31和通过汽车耗电器32示出。所述整流器和所属的发电机布置在外壳210中。
图3示出根据现有技术的具有五相发电机和齐纳二极管整流器的装置300。应当理解，这种整流器可以具有例如MOSFET或IGBT的有源开关元件来代替所示出的二极管，借助这些有源开关元件可以分别将整流器输入端60.1至60.5选择地与第一B+输出端或第二B-输出端连接（或导通到第一B+输出端或第二B-输出端）。但是，相应的连接可以借助图3的二极管很好地反映。与图2相比该显示被简化。尤其是代替前面示出的电池31仅示出两个电池极B+和B-，在这两个电池极之间施加发电机电压UG。激励绕组51和车载电网耗电器32的显示被取消。
此外在电路300中用箭头91说明电流方向。在正常的整流器运行中始终存在两个正极二极管（例如59.1,59.2）以及3个负极二极管（例如58.3至58.5）或者（在该图中未示出的）3个正极二极管59.1至59.5以及两个负极二极管58.1至58.5处于导通状态，即低欧姆状态。分别导通的二极管周期性地换向（durchwechseln）。
图4以关于时间的电压走向的形式示出有源整流器在正常运行（也就是在甩负载情形之外）时的控制序列。
对于相电压反映出所假定的自由空转电压A至E，这些空转电压相应于通过相应发电机的连接点80至84输出的相。此外示出开关元件的开关状态并且用d:A至d:E表示。在此，分别在走向d:A至d:E中的较低值意味着所属的MOSFET朝着B-导通，而高值意味着相应的MOSFET导通至B+。在真实的整流器运行中，通过将可导通的二极管短路迫使各个相的电位分别处于B+附加上二极管正向电压或处于B-扣除二极管正向电压。
在图5中示出相应的控制序列。该控制序列分别反映相电压A_至E_的走向，如上面阐述的，这些相电压与真实整流器运行中的相电压A至E相应。
图6以瞬态显示的形式示出在与图3的电路300相应的电路600中在甩负载的情况下电流分布的瞬态显示。如图3所示，无阴影箭头91表示二极管正向方向上的电流，此外通过有阴影箭头92说明齐纳方向上的电流。因此齐纳方向上的电流92尤其是关键的，因为由于更高的电压会通过截止电流产生更高的损耗功率（U×I）。
现在根据本发明的一种特别优选的实施方式规定，在所述齐纳方向上的开关在一个完整半波的持续时间内是导通的，也就是周期性短路。在这种短路期间，起作用的是明显降低的损耗能量。由此在一定的时间段内实现热卸载，而在该时间段期间的车载电网供应保持不变。
图7示出根据本发明的特别优选的实施方式的可能控制序列。图7A在此示出针对五相电流的控制计划，在图7B中说明针对三相电流的模拟计划。走向A_至E_或A_至C_，d:A至d:E或d:A至D:C以及B+和B-首先与图5的那些相应。
针对图7A的走向的方法可被阐述如下。所述控制序列在利用五相发电机运行时产生。在走向d:B中的高电平与在B+方向上的开关的控制相应（在图6中通过二极管59.2表示）。在方向B-上的相对的支路（在图6中用95表示）在该时刻处于齐纳状态（图6的二极管58.2）。如果现在在该时刻主动闭合（短路）在连接点83与电池极B-之间的开关，则连接点83的电位被迫处于地。因此，否则通过转换齐纳电压而产生的高损耗功率不会出现。此外，会在方向B+上流动的电流分量被导向B-。该计划现在如图7A所示周期性地应用于其它开关。在图7A中用s:A至s:E说明根据该实施方式的根据本发明的走向，因此这与用于在桥整流器的下支路中降低甩负载期间的损耗功率的控制计划相应。因此在任何时刻恰好有一个正半波被导通至B-极。
在与图7A的计划原理上相应的图7B的计划中，同样在任何时刻不再有多于一个正半波被导通至B-。所述控制序列在利用三相发电机运行时产生。因此在此也对支路的各自的开关进行周期性的（在此是交替的）短路。
通过在整流器桥的上支路中应用相同的原理，在该支路中产生进一步的卸载。所属的针对五相电流的控制计划在图8中示出并且如图7A所示。因此在图8中产生规则的控制计划，具有是正常运行3倍的控制时间。
在如图9至11中所示的仿真的范围中对本发明的措施检验其有效性。在此对五相发电机上的完全的甩负载（100% Load Dump）进行仿真。激励线圈在被仿真的甩负载事件之前处于完全激励的状态，并且发电机处于起振的状态。开关元件的短路通过受控元件来进行。
在此，图9说明了在出现甩负载事件的情况下根据现有技术的系统的反应以及所属的损耗功率。图10相应于根据图7A的计划被控制的系统，具有对一个整流器支路的干预，图11示出根据图8的计划而被控制的系统，具有对两个整流器支路的干预。
在子图9A，10A和11A中分别说明在桥整流器的上支路的元件中的损耗功率，在子图9B，10B和11B中分别说明在桥整流器的下支路的元件中的损耗功率，在子图9C，10C和11C中分别说明在下支路中的各个元件的损耗功率。
在这些图形中，t分别表示甩负载的持续时间。P表示在不考虑开关元件的情况下在一个或多个元件中的损耗功率。通过在图9至11中示出的仿真可以确定在使用本发明方法的情况下损耗功率降低到四分之一至三分之一。
图12示出在根据现有技术的控制时三相桥整流器的开关元件中的温度和电流走向（图12A），以及在根据图7B中所示的控制计划应用本发明的方法时三相桥整流器的开关元件中的温度和电流走向（图12B），该三相桥整流器在由发电机提供的三相电流的情况下使用。如图9至11所示的情形，激励线圈在出现甩负载事件之前完全被激励并且发电机处于起振的状态。用t表示甩负载的持续时间；T说明温度走向。
从该图中可以看出，通过本发明的方法可以实现温度的明显降低。在此证明降低因子为2。
Claims (13)
1.一种用于在运行用于多相交流电流的同步整流器（29）时降低甩负载过电压的方法，所述同步整流器具有与所述交流电流的交流电流相（A至E）的数量相应数量的输入端（60.1至60.5），以及至少两个用于提供直流电流的输出端（B+，B-），其中在每个输入端（60.1至60.5）分别连接一个交流电流相（A至E）并且根据控制器件每个输入端（60.1至60.5）通过开关元件电选择地与第一输出端（B+）或第二输出端（B-）连接，
其特征在于，在确定甩负载的情况下激活控制序列并且基于该控制序列
-恰好一个输入端（60.1至60.5）在施加连接到该输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的完整正半波的时间段内与第二输出端（B-）连接，和/或
-恰好一个输入端（60.1至60.5）在施加连接到该输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的完整负半波的时间段内与第一输出端（B+）连接，以及
每个其余的输入端（60.1至60.5）在施加连接到各自的输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的正半波时与第一输出端（B+）连接，并且在施加连接到各自的输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的负半波时与第二输出端（B-）连接。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，作为控制序列使用时间控制或角控制。
3.根据权利要求1或2的方法，该方法在汽车的发电机的整流器中执行。
4.根据权利要求1或2的方法，其中交流电流是三相或3+n相交流电流。
5.根据权利要求1或2的方法，其中确定至少一个交流电流相（A至E）的频率。
6.根据权利要求5的方法，其中所述至少一个交流电流相的频率被用于时间控制。
7.根据权利要求1或2的方法，其中选择的电连接借助MOSFET或IGBT执行。
8.根据权利要求1或2的方法，其中基于同步整流器（29）的输出端（B+，B-）之间的输出电压来确定甩负载。
9.根据权利要求1或2的方法，其中
在出现第一条件的情况下分别有恰好一个输入端（60.1至60.5）在施加连接到该输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的完整正半波的时间段内与第二输出端（B-）连接，或分别有恰好一个输入端（60.1至60.5）在施加连接到该输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的完整负半波的时间段内与第一输出端（B+）连接，以及
在出现第二条件的情况下分别有恰好一个输入端（60.1至60.5）在施加连接到该输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的完整正半波的时间段内与第二输出端（B-）连接，以及分别有恰好一个输入端（60.1至60.5）在施加连接到该输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的完整负半波的时间段内与第一输出端（B+）连接。
10.根据权利要求9的方法，其中第一和第二条件是不同的确定的甩负载程度。
11.根据权利要求1或2的方法，其中所述控制序列的控制时间被提高到≥3的倍数。
12.根据权利要求11的方法，其中该倍数相应于3+2×n地计算，其中n=0,1,2…。
13.一种用于执行根据前述权利要求之一的方法的设备，该设备具有用于多相交流电流的同步整流器（29），所述同步整流器具有与交流电流的交流电流相（A至E）的数量相应数量的输入端（60.1至60.5），以及至少两个用于提供直流电流的输出端（B+，B-），其中在每个输入端（60.1至60.5）分别连接一个交流电流相（A至E）并且能根据控制器件每个输入端（60.1至60.5）电选择地与第一输出端（B+）或第二输出端（B-）连接，
其特征在于时间控制和被设计为在确定甩负载时基于激活的控制序列通过开关元件进行如下动作的装置：
-将恰好一个输入端（60.1至60.5）在施加连接到该输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的完整正半波的时间段内与第二输出端（B-）连接，和/或
-将恰好一个输入端（60.1至60.5）在施加连接到该输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的完整负半波的时间段内与第一输出端（B+）连接，以及
将每个其余的输入端（60.1至60.5）在施加连接到各自的输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的正半波时与第一输出端（B+）连接，并且在施加连接到各自的输入端（60.1至60.5）的交流电流相（A至E）的负半波时与第二输出端（B-）连接。
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| US9755423B2 (en) | 2014-03-13 | 2017-09-05 | Infineon Technologies Ag | Overvoltage protection for a synchronous power rectifier |
| DE102014214639A1 (de) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer zumindest generatorisch betreibbaren elektrischen Maschine und Mittel zu dessen Implementierung |
| DE102015208302A1 (de) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer zumindest generatorisch betreibbaren elektrischen Maschine und Mittel zu dessen Implementierung |
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| JP6789780B2 (ja) * | 2016-11-28 | 2020-11-25 | 株式会社 日立パワーデバイス | 整流器およびそれを用いたオルタネータ |
| DE102017204281A1 (de) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Generators |
| FR3091053B1 (fr) * | 2018-12-20 | 2021-01-15 | Valeo Equipements Electriques Moteur Service Pi | Procédé de commande d’une machine électrique tournante et système de commande correspondant |
| CN109830989B (zh) * | 2019-04-01 | 2022-02-18 | 南通大学 | 一种含新能源微电网三相电压相序自动检测及并网方法 |
| CN110266204A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-20 | 华北电力大学 | 用于多相交流电源的选相整流方法与装置、及整流系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0777309A2 (en) * | 1995-12-05 | 1997-06-04 | Denso Corporation | Generating apparatus for vehicle |
| US5773964A (en) * | 1994-12-16 | 1998-06-30 | General Motors Corporation | Output and torque control of an automotive alternator |
| EP1443623A2 (en) * | 2003-02-03 | 2004-08-04 | Delphi Technologies, Inc. | A system and method for controlling load dump voltage of a synchronous machine |
| DE102005054145A1 (de) * | 2005-11-14 | 2007-05-16 | Bosch Gmbh Robert | Gleichrichter-Brückenschaltung mit Load-Dump-Schutz |
| CN101682287A (zh) * | 2007-06-08 | 2010-03-24 | 法雷奥电机设备公司 | 发生负载切断时控制旋转电机的方法、以及相应控制和电源模块 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3331754B2 (ja) * | 1994-05-27 | 2002-10-07 | 株式会社デンソー | 充電装置 |
| JP3396955B2 (ja) * | 1994-06-07 | 2003-04-14 | 株式会社デンソー | 直流−交流変換装置 |
| DE19900282A1 (de) * | 1999-01-07 | 2000-07-20 | Werner Freise | Einrichtung zur Leistungssteigerung von elektronisch kommutierten Drehfeldmaschinen mit Hilfe von im Ring geschalteter Wicklung und Strangzahlen m >= 4 |
| JP3677541B2 (ja) * | 2002-02-20 | 2005-08-03 | 株式会社日立製作所 | 充電装置 |
| JP4570982B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2010-10-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 発電制御装置及び発電装置 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5773964A (en) * | 1994-12-16 | 1998-06-30 | General Motors Corporation | Output and torque control of an automotive alternator |
| EP0777309A2 (en) * | 1995-12-05 | 1997-06-04 | Denso Corporation | Generating apparatus for vehicle |
| EP1443623A2 (en) * | 2003-02-03 | 2004-08-04 | Delphi Technologies, Inc. | A system and method for controlling load dump voltage of a synchronous machine |
| DE102005054145A1 (de) * | 2005-11-14 | 2007-05-16 | Bosch Gmbh Robert | Gleichrichter-Brückenschaltung mit Load-Dump-Schutz |
| CN101682287A (zh) * | 2007-06-08 | 2010-03-24 | 法雷奥电机设备公司 | 发生负载切断时控制旋转电机的方法、以及相应控制和电源模块 |
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