专利名称：一种汽车交流发电机电压调节器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种汽车交流发电机电压调节器。
背景技术：
随着汽车技术的发展，车载电子安全以及娱乐系统越来越多。这些电子系统增加了汽车能耗的压力。一方面电气负载增多，在怠速或停机状态下发电机发电较少，电池充电不足导致亏电，有可能导致车辆启动失败。另一方面用电负荷增大，发电机负荷增大，导致油耗增加。越来越多的电能消耗给汽车节能减排带来了严重的挑战。另外，对发动机控制系统、车身稳定控制系统等电子等重要安全系统而言，要求车辆供电系统高度稳定。合理分配和管理整车电能显得尤为重要。车辆能源管理系统是一种有效的管理整车电气负载，改善油耗的方法。通常的能源管理系统见
图1所示，具有发电电压控制、电气负载供电管理等功能。能源管理系统中发电机具有通信功能，可以通过PWM (脉冲宽度调制)或者LIN (本地互联网络)通信设置发电机输出电压。表I为具有LIN调节器的发电机的测试结果，图2为发电机不同输出电压下的消耗扭矩比较曲线图。可以看出相同转速、相同电流输出情况下，设定较低的输出电压可以减小发电机扭矩消耗。这也意味着，依据车辆状态调节发电电压，可以改善发动机扭矩分配，提高燃油经济性。表I发电机不同输 出电压下的消耗扭矩比较
权利要求1.种汽车交流发电机电压调节器，其特征在于包括: 电压监测模块，用于对汽车交流发电机的输出电压进行监测； 转速检测模块，用于根据发电机输出电压的相位信号计算发电机的转速； 电压计算模块，用于根据发电机的转速获得车辆的运动状态，并根据车辆的运动状态计算发电机的输出电压设置值，所述输出电压设置值在车辆匀速时，设置为预设的发电机输出电压；在车辆加速时，降低发电机输出电压；在车辆减速时，调高发电机输出电压； 电压设置模块，用于根据所计算的发电机输出电压设置值和所监测的发电机当前输出电压，控制发电机转子绕组的励磁电流大小，从而连续调节发电机的输出电压。
2.据权利要求1所述的汽车交流发电机电压调节器，其特征在于，所述转速检测模块采用比较器将发电机定子输出电压信号与地电平进行比较，输出与发电机转子运动频率相同的方波信号，并根据方波信号计算发电机的转速。
3.据权利要求1所述的汽车交流发电机电压调节器，其特征在于，所述电压计算模块根据发电机的转速获得车辆的运动加速度值，根据预先设定的加速度值与输出电压设置值之间关系的函数或表格，得出发电机的输出电压设置值，其中发电机的输出电压设置值与车辆加速度值为线性或者非线性的连续关系。
4.据权利要求1至3中任一项所述的汽车交流发电机电压调节器，其特征在于，所述电压设置模块包括功率开关，功率开关的输入端连接发电机电压输出端；功率开关的输出端连接发电机转子电刷的其中一端，发电机转子电刷的另一端接地；所述电压设置模块根据所述电压计算模块所计算的发电机输出电压设置值和所监测的发电机当前输出电压之间的差值，计算功率开关控制信号的占空比，生成功率开关控制信号，输入所述功率开关的控制端，控制所述功率开关的导通时间，从而控制发电机转子绕组的励磁电流大小，连续调节发电机的输出电压。
5.据权利要求4所述的汽车交流发电机电压调节器，其特征在于，所述功率开关的输出端还连接到一个二极管的负极，所述二极管的正极接地，所述电压调节器还包括故障检测模块，所述故障检测模块比较所述功率开关的输入端和输出端的电平是否一致，若不一致或累计不一致的次数超过设定值，则判定所述功率开关有故障，进行报警提示。
6.据权利要求1至3中任一项所述的汽车交流发电机电压调节器，其特征在于，所述电压调节器还包括故障检测模块，所述故障检测模块比较所述电压计算模块设置的输出电压设置值和所述电压监测模块监测的发电机的当前输出电压，若比较的差值超过设定的阈值范围且持续时间超过预定时间，则判定电路存在故障，将所述输出电压设置值设定为预设的安全值。
7.据权利要求1至3中任一项所述的汽车交流发电机电压调节器，其特征在于，所述电压调节器还包括故障检测模块，所述故障检测模块根据所述转速检测模块计算的发电机转速，判断发电机转速是否超过预设的范围或发电机转速变化率超过设定的阈值，若超过且持续时间超过预定时间，则将所述输出电压设置值设定为预设的安全值。
专利摘要本实用新型提供了一种汽车交流发电机电压调节器，该调节器包括电压监测模块，用于对发电机的输出电压进行监测；转速检测模块，用于根据输出电压的相位信号计算发电机的转速；电压计算模块，用于根据发电机的转速获得车辆的运动状态，并计算输出电压设置值，输出电压设置值在车辆匀速时，设置为预设的发电机输出电压；在车辆加速时，降低输出电压；在车辆减速时，调高输出电压；电压设置模块，用于根据输出电压设置值和发电机当前输出电压，控制发电机转子绕组的励磁电流大小，连续调节发电机的输出电压。本实用新型结构简单、成本低，易于对既有车辆进行改造，且使发电电压连续调节，使发动机动力输出连续，提高驾乘舒适性。
文档编号H02P9/30GK202931247SQ20122053525
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者王明明, 黄少堂, 阮先轸, 张晓丹 申请人:广州汽车集团股份有限公司