专利名称：自发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自发电装置，特别是关于一种通过汽车发动机带动的自发电装置。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种自发电装置，其特征在于它包括设置在汽车底盘上的汽车发动机，与所述汽车发动机连接的机械取力机构，与所述汽车发动机连接的电子调速机构，与所述机械取力机构连接的发电机，及与所述发电机连接的调压器。
所述机械取力机构包括离合控制杆，气动离合器，齿轮取力器和传动轴，所述取力器的箱体与汽车发动机的变速箱的取力输出口对接，所述离合控制杆控制所述气动离合器，所述取力器的齿轮与所述气动离合器连接，所述传动轴一端连接所述取力器输出端，另一端连接所述发电机。
所述电子调速机构包括转速传感器，控制器，执行器。
所述转速传感器为非接触式磁性传感器。
所述控制器为PID电子调速器。
所述执行器包括一力矩电机，设置在所述力矩电机输出轴上的卷扬轮，固定缠绕在所述卷扬机上的钢丝绳，所述钢丝绳与所述汽车发动机的油门连接。
它还包括一汽车行进与发电电控互锁装置。
所述电控互锁装置包括取力器位置开关SW；手刹车开关K3；互锁继电器J，继电器的KA0为公共点，KA1为其常闭接点，KA2为常开点；调速器供电开关K2；讯响器SP；以及取力机构工作、声光告警以及刹车指示灯L1、L2、L3；当所述互锁继电器J的KA0与KA1相接，+24V电源通过KA0→KA1→SP和L2→SW→地构成回路，发出声光告警。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型由于在汽车底盘上设置了机械取力机构，电子调速机构，及发电机和调压器，因此可以通过汽车发动机直接带动自身携带的自发电装置，满足像炊事车、饮用水净化车等用电量较大的用电设备用电，而不必占用空间另备发电机组，从而实现了本实用新型的发明目的。2、本实用新型的机械取力机构由于采用直接通过汽车发动机的变速机构带动取力器，并将取力器取出的力通过传动轴输送给发电机的结构方式，使整个装置与发电机组相比具有体积小，重量轻，传动功率大，机动灵活等优点，特别适合于野外作业。3、本实用新型由于采用由转速传感器，控制器，执行器组成的电子调速机构，特别是由于在转速传感器中采用以非接触式的磁性传感器对转速取样，在控制器和执行器中采用PID技术处理误差信号，以PWN的输出电流驱动非线性力矩电机，并通过连接在力矩电机输出端的卷扬机、钢丝绳控制发动机油门的大小，从而形成了一个完整的闭环负反馈自动控制的调速系统，有效地保证了汽车发动机转速的平稳性，其与传统的控制方式相比，执行器的动作电流小，位移距离大，控制灵敏且精度高，环境适应性强，而且安装调整方便，既不用改变原发动机油门的结构，也不影响行车。4、本实用新型设有电控互锁装置，它可以对操作人员的误操作给出提示，保证在车辆行进时，发电系统处于非工作状态，使本实用新型既保证了车内大容量用电设备的正常用电，也确保了行车安全。它可以广泛设置在各种野外作业的汽车底盘上。
如图3、图4所示，机械取力机构20包括离合控制杆21，气动离合器22，齿轮取力器23和传动轴24。取力器23的箱体与汽车发动机10的变速箱11取力输出口对接，离合控制杆21控制气动离合器22的接合与断开，取力器23内的齿轮与气动离合器22的输出端连接，传动轴24一端连接在取力器22的输出端，另一端连接发电机40。
如图2、图4、图5所示，电子调速机构30是由汽车发动机的转速传感器31，控制器32和执行器33组成的闭环自动控制系统。转速传感器31采用非接触式的磁性传感器，其作用是感知发动机的转速，并将感应信号传输给控制器32。控制器32采用嵌套式PID调节电路，其输出信号用来控制执行器33。执行器33由非线性力矩电机331、卷扬轮332、钢丝绳333组成。卷扬轮332固定在力矩电机331的转动轴上，钢丝绳333的一端固定并卷绕在卷扬轮332上，另一端与汽车发动机10的油门11连接。电子调速机构的工作过程是当用电设备耗电大小发生变化时，汽车发动机10的转速也会变化，转速的变化会被电子调速机构30中的转速传感器31所感知，进而通过闭环自动控制系统的调节，使油门开合的大小随汽车发动机的转速按负反馈的规律变化，即转速增高将导致油门变小，系统调整的结果会把转速降下来，转速降低将导致油门变大，调整的结果会使转速升上去，从而使自发电装置的输出满足大容量用电设备的使用要求。
如图2、图3所示，发电机40可以采用全密封式无刷发电机，电子调压器50与发电机40组成一个小闭环自动控制系统，该系统的输入信号是发电机40的输出电压，输出是过励磁电流，它直接加在发电机40的励磁线圈上，使发电机40的输出电压保持稳定，以向大容量用电设备提供合乎要求的三相四线制380伏50赫交流电。
如图4所示，本实用新型可以设置一电控互锁装置(即声光告警装置)，其中SW为取力器位置开关；K3为手刹车开关；J为互锁继电器，KA0为公共点，KA1为其常闭接点，KA2为常开点；K2为调速器供电开关，当汽车行进时，该开关应关断；L1、SP/L2、L3分别是取力器工作、声光告警以及刹车指示灯。当发动机10与取力器23连接，与行车齿轮12断开时，手刹开关K3闭合、互锁继电器J吸合进而KA0与KA2相接时，SW接地，+24V电源通过L1到地构成通路，取力器指示灯L1亮，此时发电机在工作；若此时，手刹车开关K3断开(未刹车)、且行车齿轮12也与发动机10连接，则互锁继电器J不吸合，继电器J的KA0与KA1相接，+24V电源就通过KA0→KA1→SP和L2→SW→地构成回路，发出声光告警；此时，操作人员应视汽车的工作状态(发电或行车)，脱开取力器(发电)或离合器(行车)。总之，如操作正确，发电时只有发电指示L1灯亮，而声光告警则不会发生。
本装置的作用是通过取力器位置开关SW与汽车手刹开关K3闭合或断开的电路逻辑关系，控制声光告警元件SP、L2是否发出光、声，以提醒司机进行是否脱开“取力器”等操作，也就是将取力和行进两种使用状态互锁，行进不取力，取力不行进，以保障行车安全。这种互锁装置也可以采取其它现有技术的结构形式。
上述各实施例中，一些部件的结构形式和连接方式都是可以变化的，这种变化不应影响本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种自发电装置，其特征在于它包括设置在汽车底盘上的汽车发动机，与所述汽车发动机连接的机械取力机构，与所述汽车发动机连接的电子调速机构，与所述机械取力机构连接的发电机，及与所述发电机连接的调压器。
2.如权利要求1所述的自发电装置，其特征在于所述机械取力机构包括离合控制杆，气动离合器，齿轮取力器和传动轴，所述取力器的箱体与汽车发动机的变速箱的取力输出口对接，所述离合控制杆控制所述气动离合器，所述取力器的齿轮与所述气动离合器连接，所述传动轴一端连接所述取力器输出端，另一端连接所述发电机。
3.如权利要求1或2所述的自发电装置，其特征在于所述电子调速机构包括转速传感器，控制器，执行器。
4.如权利要求3所述的自发电装置，其特征在于所述转速传感器为非接触式磁性传感器。
5.如权利要求3所述的自发电装置，其特征在于所述控制器为PID电子调速器。
6.如权利要求3所述的自发电装置，其特征在于所述执行器包括一力矩电机，设置在所述力矩电机输出轴上的卷扬轮，固定缠绕在所述卷扬机上的钢丝绳，所述钢丝绳与所述汽车发动机的油门连接。
7.如权利要求1或2或4或5或6所述的自发电装置，其特征在于它还包括一汽车行进与发电电控互锁装置。
8.如权利要求3所述的自发电装置，其特征在于它还包括一汽车行进与发电电控互锁装置。
9.如权利要求7所述的自发电装置，其特征在于所述电控互锁装置包括取力器位置开关SW；手刹车开关K3；互锁继电器J，继电器的KA0为公共点，KA1为其常闭接点，KA2为常开点；调速器供电开关K2；以及取力机构工作、声光告警以及刹车指示灯L1、SP/L2、L3；当所述互锁继电器J的KA0与KA1相接，+24V电源通过KA0→KA1→SP和L2→SW→地构成回路，发出声光告警。
10.如权利要求8所述的自发电装置，其特征在于所述电控互锁装置包括取力器位置开关SW；手刹车开关K3；互锁继电器J，继电器的KA0为公共点，KA1为其常闭接点，KA2为常开点；调速器供电开关K2；以及取力机构工作、声光告警以及刹车指示灯L1、SP/L2、L3；当所述互锁继电器J的KA0与KA1相接，+24V电源通过KA0→KA1→SP和L2→SW→地构成回路，发出声光告警。
专利摘要本实用新型涉及一种自发电装置，其特征在于它包括设置在汽车底盘上的汽车发动机，与所述汽车发动机连接的机械取力机构，与所述汽车发动机连接的电子调速机构，与所述机械取力机构连接的发电机，及与所述发电机连接的调压器。所述机械取力传动机构包括气动离合器，取力器，传动轴；所述电子调速机构包括转速传感器，控制器，执行器。本实用新型采用机械取力、非接触式磁性传感器取样、PID误差信号处理、脉宽调制驱动及非线性力矩电机执行、自动调压、电控互锁等多项先进技术，既保证了车内大容量用电设备的正常用电，也确保了行车安全。本实用新型结构体积小，重量轻，输出功率大，机动灵活性好，其可以广泛设置在各种野外作业的汽车底盘上。
文档编号F02P1/06GK2538967SQ0223349
公开日2003年3月5日 申请日期2002年5月13日 优先权日2002年5月13日
发明者张相洪, 李燕军, 杨涵, 王铁卓, 刘永新, 何永水, 吴振龙, 穆军, 付强 申请人:中国人民解放军总后勤部军需装备研究所