、 短路、过压、欠压保护等多种保护功能，当系统出现异常情况时，发电机、电源控制器会及时 做出调整直至切断输出确保系统安全。能源利用率高。车载式自供电系统是借助于车辆发 动机机械输出功率而发电的，因此充分高效利用了发动机的能量。该系统与其他车载发电 设备相比能量消耗低、能源利用率高、维护简单、经济性好、不污染环境。
【附图说明】
[0015] 图1本实用新型的原理方框图。
[0016] 图2为本本实用新型的电励磁发电机逆变控制电路图。
[0017] 图3为本实用新型的永磁发电机控制输出电路图。
[0018] 图4为本实用新型的功率补偿单元电路结构图。
【具体实施方式】：
[0019] 下面结合实施例，进一步说明本实用新型。
[0020] 参见图1-图4,本实用新型包括车辆发动机，其特征是：所述车辆发动机连接交流 发电机，所述交流发电机连接电气控制装置，所述电气控制装置包括整流滤波逆变单元，所 述电气控制装置连接功率补偿单元。
[0021] 所述交流发电机包括永磁发电机和电励磁发电机，所述整流滤波逆变单元包括永 磁整流滤波逆变电路和电励磁整流滤波逆变电路。
[0022] 所述永磁整流滤波逆变电路包括三相电压输入端，所述三相电压输入端连接稳压 电路，所述稳压电路两端并接有电容C1，所述电容Cl连接功率模块IGBTQ1，所述功率模块 IGBTQl连接储能电感Ll，所述电容Cl和功率模块IGBTQl输出端连接二极管D7,所述储能 电感Ll和二极管D7两端并接有功率模块IGBTQ2,所述功率模块IGBTQ2连接有二极管D8， 所述二极管D8和功率模块IGBTQ2两端并接有电容C2,所述电容C2两端还连接直流电压输 出端V和所述功率补偿单元的输出端ab，所述电容C2两端并接有三相四桥臂电路，所述三 相四桥臂电路的零线输出端连接滤波电感L2'，所述三相四桥臂电路的A桥输出端连接滤 波电感L3'，所述三相四桥臂电路B桥输出端连接滤波电感L4'，所述三相四桥臂电路的 C桥输出端连接滤波电感L5'，所述滤波电感L3'、滤波电感L4'和滤波电感L5'分别通过 电容C3'、C4'和C5'连接零线滤波电感L2'，所述滤波电感L3'和电容C3'之间、滤波电 感L4'和电容C4'之间、滤波电感L5'和电容C5'之间分别设置有交流电压输出端。
[0023] 所述电励磁整流滤波逆变电路包括三相电压输入端，所述三相电压输入端连接稳 压电路，所述稳压电路两端并接有电容Cl和电容C2，所述电容C2两端还连接直流电压输出 端V和所述功率补偿单元的输出端ab，所述电容C2两端并接有三相四桥臂电路，所述三相 四桥臂电路的零线输出端连接滤波电感L2,所述三相四桥臂电路的A桥输出端连接滤波电 感L3,所述三相四桥臂电路B桥输出端连接滤波电感L4,所述三相四桥臂电路的C桥输出 端连接滤波电感L5,所述滤波电感L3、滤波电感L4和滤波电感L5分别通过电容C3、C4和 C5连接零线滤波电感L2,所述滤波电感L3和电容C3之间、滤波电感L4和电容C4之间、滤 波电感L5和电容C5之间分别设置有电压输出端。
[0024] 对于电励磁发电机的电气控制部分主要功能是对发电机发出的三相交流电进行 整流滤波、DC/AC变换电路，逆变部分则采用三相四桥臂电路结构，在传统的三桥臂结构的 基础上增加一个了桥臂，用这个桥臂来构成中线，这样通过增加一个桥臂直接控制中性点 电压，这就增加了一个自由度，使得三相四桥臂对逆变电源可以产生三个独立的电压，从而 使其有能力在不平衡负载下维持三相电压的对称输出，而中线电感可以改善整体滤波效 果，抑制中线电流开关纹波，减小三相输出电压的THD值，该电路结构具有电路形式简单、 体积小、重量轻、THD值小、电压利用率高、能够适应不平衡负载等特点。
[0025] 相对电磁方式永磁发电机的电气控制则复杂一些，增加了发电机输出稳压部分电 路，从功能上可以分为两大部分，一个是宽范围DC稳压部分，另一个是逆变部分，其中逆变 控制电路与电励磁一样，其主要电路原理如图3所示。
[0026] 稳压部分的工作原理如下：当输入直流电压低于360V时，稳压电路处于升压模 式，三极管Ql (以下简称Ql)完全导通，而三极管Q2 (以下简称Q2)则处于PWM调制模式， 即Q2的占空比D2根据输入电压幅度进行实时自动调节，其输出与输入电压的公式为：
[0027] V0=VinX1^m
[0028] 其中，Ll为储能电感，D7为续流二极管，当Q2导通时，能量通过Q2从直流源输入 到电感Ll里，这时负载的能量由电容C2来提供，当Q2关断时，电感Ll通过续流二极管D7 为输出端提供能量，同时直流电源也向输出端提供一部分能量。
[0029] 当输入直流电压高于360V时，稳压电路处于降压模式，这时Q2完全处于关断状 态，Q1处于PWM调制状态，其Q1的占空比D1根据输入电压的幅度进行实时自动调节，其输 出与输入电压的公式为：
[0030] V0= VinXDI
[0031] 其中，Ll为储能电感，D8为整流二极管，当Ql导通时，经过整流的直流源经过Ql 把能量存入储能电感L1，同时有一部分能量传递给输出端，当Ql关断时，电感Ll存储的能 量通过二极管D8传递输出端。
[0032] 通过上述电路分析与相关样机试验说明该电路可以将输入变化范围比较大的电 压稳定在其某一合理的值上。系统的直流电压输出，是经过采用模块化的形式将相对稳定 的高压直流电压转换成符合车载设备要求的低压直流电压。
[0033] 所述功率补偿单元包括直流电压输入端、充电检测保护电路和升压稳压电路，所 述直流电压输入端连接变阻器R3,所述变阻器R3连接功率模块IGBTQ3,所述功率模块 IGBTQ3连接电感LI 1，所述电感LI 1连接充电电流检测器Nl，所述充电电流检测器Nl连接 蓄电池正端，所述蓄电池正端通过电感L12连接放电电流检测器N2,所述放电电流检测器 N2还连接功率模块IGBTQ4和二极管D2,所述功率模块IGBTQ4和二极管D2两端并接有电 容C1，所述二极管D2连接继电器开关K1，所述继电器开关Kl通过二极管D5连接功率补 偿单元输出端，所述蓄电池正端还通过电阻R5和电阻R4连接运算放大器ΠΑ的负端，所述 运算放大器ΠΑ的正端通过变阻器Pl接地，所述运算放大器ΠΑ的输出端通过电阻R6连 接三极管Q33的基极，所述三极管Q33集电极通过并接的二极管D6和继电器开关K3连接 12V电源，所述继电器开关Κ3连接继电器Kl，所述继电器Kl与继电器开关Κ3配合使用。
[0034] 所述功率补偿单元包括降压充电电路和升压放电电路，降压充电电路采用降压 PWM调制波形来控制功率模块IGBTQ3实现，原理与功率模块IGBTQl的降压原理相同，在此 不再赘述，降压充电电路将稳定的直流电压降到DC168V，给储能电池组充电使其始终保持 在DC168V状态下，车辆正常行驶状态下实现自我能量的补充。升压放电电路采用升压PWM 调制波形来控制功率模块IGBTQ4实现，原理与功率模块IGBTQ2的升压原理相同，在此不再 赘述，当车辆发动机转速低于正常怠速时，交流发电机的输出电压会急剧下降，这时升压放 电电路就会自动放电保持系统始终能够输出额定功率，实现车载式交/直流自供电源系统 不间断持续额定功率输出，满足车辆在特殊状况下如车辆转弯