專利名稱：一種用于小型內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)發(fā)電一體化系統(tǒng)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)起動(dòng)和電機(jī)發(fā)電的自動(dòng)控制裝置，特別是用于小型發(fā)動(dòng)機(jī)的 起動(dòng)發(fā)電一體化系統(tǒng)的自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
電動(dòng)機(jī)作為起動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)時(shí)，其轉(zhuǎn)向不變，但電流相反，因此如不及時(shí)斷開起動(dòng) 電路，將引起回路中較大的電流沖擊，導(dǎo)致器件損壞。為了解決上述問題，須加裝相應(yīng)的轉(zhuǎn) 換控制電路。本申請(qǐng)人同時(shí)提出了“用于小型內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)發(fā)電一體化結(jié)構(gòu)，即采用一套機(jī)構(gòu) 裝載在小型內(nèi)燃機(jī)(即發(fā)動(dòng)機(jī))上，在主動(dòng)供電時(shí)可起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作后又可作 為發(fā)電機(jī)供電”。本新型是與上述一體化結(jié)構(gòu)相配套的自動(dòng)控制裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于小型內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)發(fā)電一體化系統(tǒng)的控制裝 置，在電動(dòng)機(jī)同時(shí)作為起動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)前提下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)正常后，及時(shí)斷開起動(dòng)電路， 避免電路的元器件損壞。本新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于小型內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)發(fā)電一體化系統(tǒng)的控制 裝置，包括整流穩(wěn)壓充電電路，用電器Rl與12V蓄電池并聯(lián)，還具有，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路用于 測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的霍爾傳感器的信號(hào)輸出端接于啟動(dòng)板STC12C5412AD(即MCU)的輸 入端，啟動(dòng)板的第一輸出端接于第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵板G1，第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極Sl接地，且 源極Sl與柵極Gl之間串接有電阻R4，第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極Dl接于繼電器J1，啟動(dòng)板的第 二輸出端接于第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G2，第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極S2接地，且源極S2與柵極G2 之間串接有電阻R5，第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D2接于繼電器J2，啟動(dòng)板輸出電子調(diào)節(jié)信號(hào)的 第三輸出端連接三相電子調(diào)速器ESC100A的控制端，所述蓄電池的正、負(fù)極分別串接繼電 器J2的兩個(gè)常開觸點(diǎn)J2-1、J2-2后接于12V-48V直流升壓器的正、負(fù)輸入端，直流升壓器 的兩個(gè)輸出端分別接于電子調(diào)速器兩個(gè)輸入端，電子調(diào)速器的三個(gè)輸出端分別串接繼電器 Jl的三個(gè)常開觸點(diǎn)Jl-l、Jl_2、Jl-3后與三相無刷電機(jī)M連接，繼電器Jl的三個(gè)常閉觸點(diǎn) J1-4、J1-5、J1_6分別連接在三相無刷電機(jī)M與所述整流穩(wěn)壓充電電路的三相輸入端之間， 整流穩(wěn)壓充電電路的直流輸出端的正、負(fù)極分別接于蓄電池的正、負(fù)極。上述繼電器Jl、J2的型號(hào)均為L(zhǎng)JQX-62F/2H，整流穩(wěn)壓充電電路為L(zhǎng)F150集成電 路。本新型利用發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后最小穩(wěn)定怠速為標(biāo)準(zhǔn)，確定起動(dòng)及發(fā)電狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時(shí) 機(jī)，達(dá)到或高于穩(wěn)定怠速的視為發(fā)電狀態(tài)；小于穩(wěn)定怠速的則視為起動(dòng)狀態(tài)。由單片機(jī)通過 繼電器或電子開關(guān)對(duì)外部的起動(dòng)回路及發(fā)電回路的切換進(jìn)行控制。本實(shí)用新型中，當(dāng)STC起動(dòng)板收到起動(dòng)指令后，繼電器J1、J2吸合，發(fā)電回路斷開， 起動(dòng)電路接通，電動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)機(jī)狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)怠速，穩(wěn)定工作后，STC啟動(dòng)板控制Jl、J2斷開，起動(dòng)電路關(guān)閉，發(fā)電回路接通，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)， 對(duì)負(fù)載及電瓶供電。本新型的有益效果是1、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可自動(dòng)進(jìn)行起動(dòng)回路及發(fā)電回路的切換，采用一套裝置替代現(xiàn) 有兩套裝置(起動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng))，簡(jiǎn)化了設(shè)備構(gòu)造。2、因?yàn)榘l(fā)電和起動(dòng)電流方向是相反的，因此為確保機(jī)械轉(zhuǎn)換后，起動(dòng)電路能及時(shí) 轉(zhuǎn)換而發(fā)電電路停止主動(dòng)供電，保證三相電機(jī)不因逆向供電而燒毀，本系統(tǒng)采用專用電路 進(jìn)行隔離切換。本控制電路利用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及發(fā)電狀態(tài)進(jìn)行切換 控制，可有效避免起動(dòng)狀態(tài)與發(fā)電狀態(tài)切換時(shí)造成的電流沖擊。

圖1是本新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步具體說明因?yàn)榘l(fā)電和起動(dòng)電流方向是相反的，因此為確保機(jī)械轉(zhuǎn)換后，起動(dòng)電路能及時(shí)轉(zhuǎn) 換而發(fā)電電路停止主動(dòng)供電，保證發(fā)電機(jī)不因逆向供電而燒毀，必須加裝電子轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。圖1示出，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路為用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的霍爾傳感器的信號(hào)輸 出端接于啟動(dòng)板STC12C5412AD的輸入端，啟動(dòng)板的第一輸出端接于第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵板 Gl，第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極Sl接地，且源極Sl與柵極Gl之間串接有電阻R4，第一場(chǎng)效應(yīng)管的 漏極Dl接于繼電器Jl，啟動(dòng)板的第二輸出端接于第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G2，第二場(chǎng)效應(yīng)管的 源極S2接地，且源極S2與柵極G2之間串接有電阻R5，+5V電源串接電阻R3 (500歐)后接 于第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵板G2。第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D2接于繼電器J2，啟動(dòng)板輸出電子調(diào)節(jié) 信號(hào)的第三輸出端連接三相電子調(diào)速器ESC100A的控制端6腳，所述蓄電池的正、負(fù)極分別 串接繼電器J2的兩個(gè)常開觸點(diǎn)J2-1、J2-2后接于DC12V-48V直流升壓器的正、負(fù)輸入端， 直流升壓器的兩個(gè)輸出端分別接于電子調(diào)速器兩個(gè)輸入端，電子調(diào)速器的三個(gè)輸出端分別 串接繼電器Jl的三個(gè)常開觸點(diǎn)Jl-1、Jl-2、J1-3后與三相無刷電機(jī)M連接，繼電器Jl的 三個(gè)常閉觸點(diǎn)Jl-4、Jl-5、J1-6分別連接在三相無刷電機(jī)M與所述整流穩(wěn)壓充電電路的三 相輸入端之間，整流穩(wěn)壓充電電路的直流輸出端的正、負(fù)極分別接于蓄電池的正、負(fù)極(第 一、二、三輸出端即對(duì)應(yīng)的I/O端)。繼電器J1、J2的型號(hào)均為L(zhǎng)JQX-62F/2H，整流穩(wěn)壓充電 電路為L(zhǎng)F150集成電路。第一、第二場(chǎng)效應(yīng)管型號(hào)為IRFI404S。圖1中，電阻R2—端接+5V工作電源正極，另一端接第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G1，電阻 R4 一端接+5V工作電源正極，另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G2。本新型的電路過程如下1、當(dāng)STC啟動(dòng)板收到起動(dòng)指令后，繼電器J1、J2吸合，Jl常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn) 接通，由升壓模塊及電調(diào)組成的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路接通，發(fā)電回路斷開，起動(dòng)電路接通，電 動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)機(jī)狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)；2、當(dāng)霍爾傳感器檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)怠速，穩(wěn)定工作后，STC起動(dòng)板控制 Jl、J2斷開，Jl常閉觸點(diǎn)接通，常開觸點(diǎn)斷開，起動(dòng)電路關(guān)閉，發(fā)電回路接通，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，對(duì)負(fù)載及電瓶供電。 3、該電路不僅適用于三相無刷永磁電機(jī)(如圖中M表示)，同樣適用于永磁式直流 電機(jī)。僅需將電路中三相電調(diào)改為直流電調(diào)，整流穩(wěn)壓模塊改為直流DCDC。
權(quán)利要求一種用于小型內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)發(fā)電一體化系統(tǒng)的控制裝置，包括，整流穩(wěn)壓充電電路，用電器R1與12V蓄電池并聯(lián)，其特征是還具有，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的霍爾傳感器的信號(hào)輸出端接于啟動(dòng)板STC12C5412AD的輸入端，啟動(dòng)板的第一輸出端接于第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵板G1，第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極S1接地，且源極S1與柵極G1之間串接有電阻R4，第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D1接于繼電器J1，啟動(dòng)板的第二輸出端接于第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G2，第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極S2接地，且源極S2與柵極G2之間串接有電阻R5，第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D2接于繼電器J2，啟動(dòng)板輸出電子調(diào)節(jié)信號(hào)的第三輸出端連接三相電子調(diào)速器ESC100A的控制端，所述蓄電池的正、負(fù)極分別串接繼電器J2的兩個(gè)常開觸點(diǎn)J2-1、J2-2后接于12V-48V直流升壓器的正、負(fù)輸入端，直流升壓器的兩個(gè)輸出端分別接于電子調(diào)速器兩個(gè)輸入端，電子調(diào)速器的三個(gè)輸出端分別串接繼電器J1的三個(gè)常開觸點(diǎn)J1-1、J1-2、J1-3后與三相無刷電機(jī)M連接，繼電器J1的三個(gè)常閉觸點(diǎn)J1-4、J1-5、J1-6分別連接在三相無刷電機(jī)M與所述整流穩(wěn)壓充電電路的三相輸入端之間，整流穩(wěn)壓充電電路的直流輸出端的正、負(fù)極分別接于蓄電池的正、負(fù)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于小型內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)發(fā)電一體化系統(tǒng)的控制裝置，其特 征是所述繼電器Jl、J2的型號(hào)均為L(zhǎng)JQX-62F/2H，整流穩(wěn)壓充電電路為L(zhǎng)F150集成電路。
專利摘要一種用于小型內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)發(fā)電一體化系統(tǒng)的控制裝置，主要由起動(dòng)板、兩個(gè)繼電器、兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管以及整流穩(wěn)壓充電電路組成起動(dòng)電路和發(fā)電電路。利用發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后最小穩(wěn)定怠速為標(biāo)準(zhǔn)，確定起動(dòng)和發(fā)電的轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)，達(dá)到或高于穩(wěn)定怠速的切換為發(fā)電狀態(tài)；小于穩(wěn)定怠速的則切換為起動(dòng)狀態(tài)。由單片機(jī)通過繼電器和電子開關(guān)對(duì)起動(dòng)電路及發(fā)電電路的切換進(jìn)行控制。它具有電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、切換控制可靠，可有效避免起動(dòng)狀態(tài)與發(fā)動(dòng)狀態(tài)切換時(shí)造成電流沖擊的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H7/06GK201639539SQ201020135729

公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者吳偉民, 周煒, 張銘明, 杜軍, 王雷, 羅雪梅 申請(qǐng)人:成都電業(yè)局;成都普藍(lán)特科技有限公司