启动-发电一体机（integrated starter generator、ISG ），是用一个电机代替发动机上传统的启动机和发电机，具有启动和发电两种基本功能。
                      主要功能
    ISG技术将发动机的启动与发电功能有效组合，利用先进的电力电子技术、检测技术和现代控制技术，可以很方便地根据汽车的不同运行状态，实现快速启动、大容量发电、发动机助力、能量再生制动等功能。同时也顺应了环保和节能的趋势，可实现在城市交通堵塞或遇到交通信号灯时的快速启停、在汽车加速阶段给发动机强劲的助力、在汽车制动减速时回收能源再利用和减震等功能。
                    电机分类
    ISG系统由电机、逆变功率变换器和储能元件（主要为蓄电池）组成。电机是系统的执行机构。功率变换器主要由微处理器、功率主电路、信号检测及调理电路构成，对电机功能转换及电压有效调整起重要的控制作用。基于ISG系统的功能特点，该系统电机应满足大启动转矩和宽调速范围、体积和质量小、发电效率高、可靠性高的要求。从功能上讲，可用于ISG系统的电机有直流电机、异步电机、开关磁阻电机、双凸极电机和永磁电机等，可根据需要择优选用。电机性能对比见表1。

    上述电机各有优缺点。永磁电机采用永磁体励磁，结构简单，效率和功率因数高；开关磁阻电机结构简单且控制容易，但有转矩波动和噪音；双凸极电机通过调整其励磁电流在宽变速范围内很容易被控制，但输出功率受到限制，因为此种电机由于附加了磁场的控制结构而变的较为复杂。永磁电机又包括矩形波永磁电机、正弦波永磁电机和永磁磁阻混合同步电机。矩形波永磁电机无需精确检测转子的位置，控制比较简单，实现起来比较容易，所以选择矩形波电机的较多；正弦波永磁电机转矩波动小，速度范围宽，性能更优越，由于正弦波永磁电机需要精确检测转子位置，磁场难以调节，所以控制器研发难度较大，成本也比较高；永磁磁阻混合同步电机是ISG电机的最优选择之一，这种电机是同步磁阻电机和同步永磁电机的结合体，具有同步磁阻电机和永磁电机的共同优点，转子结构由一段普通永磁转子和一段不对称的磁阻转子同轴连接而成，电枢反应电感值较大，因此，该电机综合了永磁电机和电励磁电机的优点，且克服了各自的缺点。
                    控制策略
    为了满足永磁ISG系统的快速起停、高效电动、高效发电和强鲁棒性等要求，永磁ISG主要采用的控制策略是：电动运行时的最大转矩一、电流控制和发电运行时的弱磁控制。最大转矩、电流控制是指在逆变器输出电流幅值一定的情况下，控制电流矢量的方向角，以使电机的输出转矩最大。ISG系统运行在发电状态时，发出的电压会随速度和负载的变化而引起电压波动。弱磁是指通过调节定子电流，即增加定子直轴去磁电流分量来维持高速运行时电压的平衡，达到发电时调节电压以满足充电的目的。实现弱磁的算法主要有最大功率输出控制和最小铜损控制。
    在发动机启动过程中，电能由蓄电池经功率变换器逆变供给ISG电机，使发动机达到启动速度后进行点火，完成启动过程；发动机启动后，拖动ISG电机运行，此时电机处于发电状态，电能通过功率变换器整流后给蓄电池充电，并给车用负载供电。

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