一种汽车发电机的电压调节系统的制作方法

文档序号:15566392发布日期:2018-09-29 03:26阅读:296来源:国知局

本发明涉及发电机技术领域,特别是一种汽车发电机的电压调节系统。



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。

汽车发发电机是为车辆提供电能的电气设备,其转速随汽车发动机转速的变化而变化。汽车发电机电动势的高低与其转速及磁极的磁通量成正比,因此,汽车发电机输出的电压必然随着其转速的变化而变化。当车辆电器负载较小时,发电机输出的电压会升高,而车辆电器负载较大时,发电机输出的电压会降低。而车用电器设备及蓄电池充电均要求发电机必须在某一恒定电压下工作,这就需要调节和控制发电机输出电压的装置,即电压调节器。电压调节器主要是利用流过转子的励磁电流的通断,进而调节转子磁场的大小进行工作的。当发电机产生的电压低于调节电压,电压调节器不起作用,当发电机输出电压超过调节电压预设值时,电压调节器重新接通励磁电流,电压再次逐渐升高,调节器开始新一轮的调节循环。

汽车在加速过程中,降低发电电压,发电被限制,更多的发动机输出功率被传递到驱动轮,保证了车辆的加速性。而在车辆减速过程当中,提高发电电压,发电机消耗扭矩增加,发动机阻力扭矩增大,实现了制动能量回收。现有技术中仍存在下列问题:1、电气能源管理系统复杂,成本高,对既有车辆改造难度大。电气能源管理系统复杂,成本较高。因为涉及到整车通信、线束的修改,对于车辆电气架构改动较大。目前社会既有车辆,技术相对落后,能耗较高,如果针对既有车辆改造,增加车辆电气能源管理系统代价过大,实现较为困难。2、发电电压控制采用固定阶段式电压调节法,消耗扭矩不连续,影响舒适性。电气能源管理系统均具备发电电压控制功能,动态调节发电机输出电压。通常发电机电压调节只分为高、中、低等固定档位,发电电压切换瞬间,发电机输出电压突变,会引起发电机消耗扭矩瞬间较大变化,导致传动动力输出的不连续,影响驾乘舒适性。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种汽车发电机的电压调节系统,本发明检测发电机的转速,在不同的转速段,切换励磁绕组,根据不同的转速范围,对其进行恒压发电控制,使得输出更稳定可靠。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:

根据本发明提出的一种汽车发电机的电压调节系统,包括电压隔离测量电路、整流电路、电压前馈电路、pwm脉宽调制基波电路、二阶有源滤波电路、pid调节模块、频率测量电路、频率比较电路、励磁分段控制电路、驱动模块和调节励磁电流模块;其中,

电压隔离测量电路用于将测量发电机的电机主绕组的电压输出至整流电路,整流电路用于对电压整流后输出至电压前馈电路、pwm脉宽调制基波电路;整流后的电压输出至二阶有源滤波电路、pid调节模块,pwm脉宽调制基波电路输出的信号和pid调节模块输出的信号整合形成pwm脉宽调制波,整流后的电压输出至频率测量电路、频率比较电路、励磁分段控制电路后与pwm脉宽调制波一起输出至驱动模块,驱动模块用于驱动调节励磁电流模块,调节励磁电流模块用于控制发电机的电机励磁绕组的励磁电流大小。

作为本发明所述的一种汽车发电机的电压调节系统进一步优化方案,整流电路为多相整流电路。

作为本发明所述的一种汽车发电机的电压调节系统进一步优化方案,驱动模块为单片机。

作为本发明所述的一种汽车发电机的电压调节系统进一步优化方案,还包括与电压隔离测量电路连接的电压保护电路。

作为本发明所述的一种汽车发电机的电压调节系统进一步优化方案,还包括与驱动模块连接的通信模块。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:

本发明检测发电机的转速,在不同的转速段,切换励磁绕组,根据不同的转速范围,对其进行恒压发电控制,使得输出更稳定可靠。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明:

如图1所示,一种汽车发电机的电压调节系统,其特征在于,包括电压隔离测量电路、整流电路、电压前馈电路、pwm脉宽调制基波电路、二阶有源滤波电路、pid调节模块、频率测量电路、频率比较电路、励磁分段控制电路、驱动模块和调节励磁电流模块;其中,

电压隔离测量电路用于将测量发电机的电机主绕组的电压输出至整流电路,整流电路用于对电压整流后输出至电压前馈电路、pwm脉宽调制基波电路;整流后的电压输出至二阶有源滤波电路、pid调节模块,pwm脉宽调制基波电路输出的信号和pid调节模块输出的信号整合形成pwm脉宽调制波,整流后的电压输出至频率测量电路、频率比较电路、励磁分段控制电路后与pwm脉宽调制波一起输出至驱动模块,驱动模块用于驱动调节励磁电流模块,调节励磁电流模块用于控制发电机的电机励磁绕组的励磁电流大小。

整流电路为多相整流电路。驱动模块为单片机。本发明还包括与电压隔离测量电路连接的电压保护电路。本发明还包括与驱动模块连接的通信模块。

本发明检测发电机的转速,在不同的转速段,切换励磁绕组,根据不同的转速范围,对其进行恒压发电控制,使得输出更稳定可靠。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替代,都应当视为属于本发明的保护范围。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种汽车发电机的电压调节系统,包括电压隔离测量电路、整流电路、电压前馈电路、PWM脉宽调制基波电路、二阶有源滤波电路、PID调节模块、频率测量电路、频率比较电路、励磁分段控制电路、驱动模块和调节励磁电流模块;本发明检测发电机的转速,在不同的转速段,切换励磁绕组,根据不同的转速范围,对其进行恒压发电控制,使得输出更稳定可靠。

技术研发人员:马峻;徐企娟
受保护的技术使用者:苏州诺登德智能科技有限公司
技术研发日:2018.04.19
技术公布日:2018.09.28
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