專利名稱：一種汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車技術領域，具體涉及一種汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器。
背景技術：
隨著汽車技術的發(fā)展，車載電子安全以及娛樂系統(tǒng)越來越多。這些電子系統(tǒng)增加了汽車能耗的壓力。一方面電氣負載增多，在怠速或停機狀態(tài)下發(fā)電機發(fā)電較少，電池充電不足導致虧電，有可能導致車輛啟動失敗。另一方面用電負荷增大，發(fā)電機負荷增大，導致油耗增加。越來越多的電能消耗給汽車節(jié)能減排帶來了嚴重的挑戰(zhàn)。另外，對發(fā)動機控制系統(tǒng)、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)等電子等重要安全系統(tǒng)而言，要求車輛供電系統(tǒng)高度穩(wěn)定。合理分配和管理整車電能顯得尤為重要。車輛能源管理系統(tǒng)是一種有效的管理整車電氣負載，改善油耗的方法。通常的能源管理系統(tǒng)見

圖1所示，具有發(fā)電電壓控制、電氣負載供電管理等功能。能源管理系統(tǒng)中發(fā)電機具有通信功能，可以通過PWM (脈沖寬度調(diào)制)或者LIN (本地互聯(lián)網(wǎng)絡)通信設置發(fā)電機輸出電壓。表I為具有LIN調(diào)節(jié)器的發(fā)電機的測試結果，圖2為發(fā)電機不同輸出電壓下的消耗扭矩比較曲線圖?？梢钥闯鱿嗤D速、相同電流輸出情況下，設定較低的輸出電壓可以減小發(fā)電機扭矩消耗。這也意味著，依據(jù)車輛狀態(tài)調(diào)節(jié)發(fā)電電壓，可以改善發(fā)動機扭矩分配，提高燃油經(jīng)濟性。表I發(fā)電機不同輸 出電壓下的消耗扭矩比較
權利要求1.種汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于包括: 電壓監(jiān)測模塊，用于對汽車交流發(fā)電機的輸出電壓進行監(jiān)測； 轉速檢測模塊，用于根據(jù)發(fā)電機輸出電壓的相位信號計算發(fā)電機的轉速； 電壓計算模塊，用于根據(jù)發(fā)電機的轉速獲得車輛的運動狀態(tài)，并根據(jù)車輛的運動狀態(tài)計算發(fā)電機的輸出電壓設置值，所述輸出電壓設置值在車輛勻速時，設置為預設的發(fā)電機輸出電壓；在車輛加速時，降低發(fā)電機輸出電壓；在車輛減速時，調(diào)高發(fā)電機輸出電壓； 電壓設置模塊，用于根據(jù)所計算的發(fā)電機輸出電壓設置值和所監(jiān)測的發(fā)電機當前輸出電壓，控制發(fā)電機轉子繞組的勵磁電流大小，從而連續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓。
2.據(jù)權利要求1所述的汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述轉速檢測模塊采用比較器將發(fā)電機定子輸出電壓信號與地電平進行比較，輸出與發(fā)電機轉子運動頻率相同的方波信號，并根據(jù)方波信號計算發(fā)電機的轉速。
3.據(jù)權利要求1所述的汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電壓計算模塊根據(jù)發(fā)電機的轉速獲得車輛的運動加速度值，根據(jù)預先設定的加速度值與輸出電壓設置值之間關系的函數(shù)或表格，得出發(fā)電機的輸出電壓設置值，其中發(fā)電機的輸出電壓設置值與車輛加速度值為線性或者非線性的連續(xù)關系。
4.據(jù)權利要求1至3中任一項所述的汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電壓設置模塊包括功率開關，功率開關的輸入端連接發(fā)電機電壓輸出端；功率開關的輸出端連接發(fā)電機轉子電刷的其中一端，發(fā)電機轉子電刷的另一端接地；所述電壓設置模塊根據(jù)所述電壓計算模塊所計算的發(fā)電機輸出電壓設置值和所監(jiān)測的發(fā)電機當前輸出電壓之間的差值，計算功率開關控制信號的占空比，生成功率開關控制信號，輸入所述功率開關的控制端，控制所述功率開關的導通時間，從而控制發(fā)電機轉子繞組的勵磁電流大小，連續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓。
5.據(jù)權利要求4所述的汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述功率開關的輸出端還連接到一個二極管的負極，所述二極管的正極接地，所述電壓調(diào)節(jié)器還包括故障檢測模塊，所述故障檢測模塊比較所述功率開關的輸入端和輸出端的電平是否一致，若不一致或累計不一致的次數(shù)超過設定值，則判定所述功率開關有故障，進行報警提示。
6.據(jù)權利要求1至3中任一項所述的汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)器還包括故障檢測模塊，所述故障檢測模塊比較所述電壓計算模塊設置的輸出電壓設置值和所述電壓監(jiān)測模塊監(jiān)測的發(fā)電機的當前輸出電壓，若比較的差值超過設定的閾值范圍且持續(xù)時間超過預定時間，則判定電路存在故障，將所述輸出電壓設置值設定為預設的安全值。
7.據(jù)權利要求1至3中任一項所述的汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)器還包括故障檢測模塊，所述故障檢測模塊根據(jù)所述轉速檢測模塊計算的發(fā)電機轉速，判斷發(fā)電機轉速是否超過預設的范圍或發(fā)電機轉速變化率超過設定的閾值，若超過且持續(xù)時間超過預定時間，則將所述輸出電壓設置值設定為預設的安全值。
專利摘要本實用新型提供了一種汽車交流發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器包括電壓監(jiān)測模塊，用于對發(fā)電機的輸出電壓進行監(jiān)測；轉速檢測模塊，用于根據(jù)輸出電壓的相位信號計算發(fā)電機的轉速；電壓計算模塊，用于根據(jù)發(fā)電機的轉速獲得車輛的運動狀態(tài)，并計算輸出電壓設置值，輸出電壓設置值在車輛勻速時，設置為預設的發(fā)電機輸出電壓；在車輛加速時，降低輸出電壓；在車輛減速時，調(diào)高輸出電壓；電壓設置模塊，用于根據(jù)輸出電壓設置值和發(fā)電機當前輸出電壓，控制發(fā)電機轉子繞組的勵磁電流大小，連續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓。本實用新型結構簡單、成本低，易于對既有車輛進行改造，且使發(fā)電電壓連續(xù)調(diào)節(jié)，使發(fā)動機動力輸出連續(xù)，提高駕乘舒適性。
文檔編號H02P9/30GK202931247SQ20122053525
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權日2012年10月19日
發(fā)明者王明明, 黃少堂, 阮先軫, 張曉丹 申請人:廣州汽車集團股份有限公司