一体化启动-发电机原理和技术
由于常规发电机性能的限制，未来的42V车用电源不得不考虑采用新型的启动-发电机。该启动-发电机除了具有更大的功率和更高的效率之外，还肩负着其它功能。本文将对比各种不同类型的启动-发电机，阐述由西门子VDO汽车公司（位于德国维茨堡）研制的采腭式破碎机用异步发电机的启动-发电机系统。匰X癉v?iE尀?
&n旋流筛bsp;一、启动-发电机的基本方案
&nbs振动台p; 四、采用异步电机的一体化启动-发电机
螺旋输送器; 图5示出了一种采用异步电机的一体化启动-发电机系统总体结构。该电机关联的电能出自42V蓄电瓶，通过平滑电容与42V蓄电瓶相连的三相逆变器用于电能转换。
重型锤式破碎机; 目前，仍然需要保留普通的14V电源，因为几乎所有用电设备都是为该电压制式设计的。为此，在从14V到42V的过渡阶段，一体化启动-发电机需要提供一种额外的DC/DC（直流/直流）换流器，以供标准14V用电设备用。一般在汽车上除安装着42V蓄电瓶之外，还配备有一个额外的14V蓄电瓶作为额外的储能器用。西门子VDO汽车公司使用的DC/DC换流器以标准方式融合在电子控制单元里，并以标准方式将持续功率设计为2kW。一般采用的是双向作用的换流器。采用这种换流器，14V的蓄电瓶功率既可额外提供冷启动，也可以从14V蓄电瓶向42V蓄电瓶补充电。为了避免DC/DC换流器中不必要的损耗，尤其是装备有42V一体化启动-发电机的大功率用电设备将直接采用42V电平工作。
&震动筛分机nbsp; 异步电机将根据电磁场的取向而调整其运作。为了进行电磁场定向调整，必须了解曲轴转数，该转数将由曲轴传感器提供。该传感器也使适时调整发动机点火正时成为可能。
除了启动过程之外，发动机还给其规定了转数。调整一体化启动-发电机，通过局域网络总线收到了扭矩值，该扭矩值在处于发电状况时取消了负面影响，借助下面的电流调节回皮带给煤机路将把该额定值调整到与曲轴的一致。
通过局域网络总线可以同车上的上级调节装置完全GXS型高效细粒原煤分级筛连通，像图6那样同监控装置对话。该监控装置不仅肩负着扭矩管理，而且还肩负着车上电源管理。此外，该监控装置经过局域网络总线进行发动机控制、变速箱控制（仅在自动变速箱时）、蓄电瓶管理、负荷管理和并非最后的一体化启动-发电机调节。
监控装置的必要性是很明显的：假如驾驶员想用力加速，则一体化启动-发电机可以提供一部分必需轻型输送机的扭矩。但是，如果同时有许多电器设备在工作，则必须具有很高的发电机功率。就启动-发电机系统而言，存在着目标冲突：它必须同时进行启动和发电。在这种情况下，监控装置通过预先规定的相应的扭矩值作出裁决，一体化启动-发电机系统应该执行两个功能的哪一个。这种裁决将受蓄电瓶充电状况的影响，或者受异步电机绕组温度的影响，一体化启动-发电机系统除了将一系列其他数据转达给监控装置之外，也将该绕组温度转达给监控装置。
五、采用异步电机的一体槽型传感器化启动-发电机性能
&nbs仓壁振打器p; 必须指出，虽然在小转数时可以有很高的输出功率，但是却需要具有如图8所示的高扭矩。所以必须保障发动机在低转数时也能提供这样的扭矩。否则，一体化启动-发电机系统必须工作在半负荷区。
图9移动式带式输送机和图10概略介绍了热启动特性和启动特性。两个图都显示了启动扭矩、所属的系统效率（电机加电子单元的效率）和作为转数函数需要的蓄电瓶功率。
根据图9的曲线提供的蓄电瓶功率被限定在6.0kW。因为在热启动和启动时处于暂时工作状态，这种限制一般都留有余地。根据图10的曲线提供的更高的蓄电瓶功率也允许留有相应的余地。由监控装置密封锤式破碎机预先给出的扭矩理论值在两种情况下都被限定为最大200N·m。
从图10看到，在小转数区发动机具有高效率的扭矩支撑，在800r/min时，扭矩为100N·m，而在1000r/min时至少还能达到75N·m。这一额外扭矩可以用于提高汽车行驶动力性。不过，通常在会车时该发动机扭矩将被监控装置收回。结果，提高了总效率并降低高频振动筛了油耗和废气排放。另外，也可以有针对性地利用一体化启动-发电机的额外扭矩，以便人们从一开始便将发动机做得较小。
为了实现启动-停机功能，在从停机到600r/min的怠速转数范围内必须具有很高的扭矩。因为在重新启动时，发动机必须在200～300ms的极短时间内启动起来。在这么短的时间间隔内发动机必须由一体化启动-发电机以怠速转数加速；当微型螺旋喂料机达到这一转数时，才开始喷油过程。只要采用这种方法便可以达到想要的低油耗和低废气排放。为了实现启动-停机功能，通常停机状态的200N·m和怠速状态的72N·m间的扭矩已经绘在了图9上。热启动也不存在任何问题。如果按照图10提供极高的扭矩，也不对蓄电瓶功率加以限制，两个功能便可以极其顺畅地实施。
目前，西门子VDO汽车公司的一体化启动-发电机系统正在接受各汽车生产厂家的启动功能、再生制动试验，主要是启动-停机功能的考核试验。这些厂家公布了试验循环中燃油节省值和废气排放下降值分别高达15%至20%。
六、结束语
新型一体化启动-发电机系统为未来汽车提供了极大的改进潜力。一方面它可以完全满足汽车内对电能的增长需求，进而提高驾驶舒适性。另一方面通过使用一体化启动-发电机系统可以使燃油节省高达15％至20％，并使废气排放减少同样高的数量。
在考虑到所有优缺点后，采用异步电机是一体化启动-发电机系统的最佳解决办法。西门子VDO汽车公司通过成熟的解决办法提供了相应的一体化启动-发电机系统。采用异步电机的一体化启动-发电机系统符合汽车业要求的价格低廉、结实、安全的解决方案。
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