發(fā)電機(jī)低溫勵(lì)磁方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)低溫勵(lì)磁方法及裝置，屬于發(fā)電機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)電機(jī)是車輛電氣系統(tǒng)的電源，由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能輸出。
[0003]目前車輛上使用最多的發(fā)電機(jī)為硅整流發(fā)電機(jī)，具有體積小、功率大、輸出電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。硅整流發(fā)電機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的是交流電，通過一組硅整流橋轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電，為保持輸出電壓穩(wěn)定，發(fā)電機(jī)都配有電壓調(diào)節(jié)器。其工作原理是:檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸出電壓，如果電壓高，減小勵(lì)磁電流；如果電壓低增加勵(lì)磁電流。目前在車輛上，給發(fā)電機(jī)提供初始勵(lì)磁的方法是將24V電源電壓經(jīng)過一個(gè)200歐左右的電阻(充電指示燈)限流后提供給發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器，由于此時(shí)發(fā)電機(jī)不發(fā)電，電壓調(diào)節(jié)器導(dǎo)通壓降小，輸出電壓高，因此輸入電壓基本全部作用在勵(lì)磁線圈上。如果沒有200歐左右的電阻限流，將會(huì)導(dǎo)致24V電源電壓長時(shí)間作用在勵(lì)磁線圈上，一方面會(huì)導(dǎo)致線圈過熱，縮短壽命；另一方面會(huì)消耗電瓶電量，影響整機(jī)正常工作。
[0004]發(fā)電機(jī)發(fā)電后，由內(nèi)部二極管向電壓調(diào)節(jié)器直接供電，此時(shí)電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)輸出電壓調(diào)節(jié)導(dǎo)通壓降。由于整流橋/ 二極管和電壓調(diào)節(jié)器都是半導(dǎo)體器件，其PN節(jié)壓降特性受環(huán)境溫度影響很大，溫度越低，壓降越大。
[0005]在冬季，由于環(huán)境溫度低，整流橋/ 二極管和電壓調(diào)節(jié)器的壓降都大幅度增加，使其對(duì)應(yīng)的電阻也大為增加，整個(gè)線圈的閉環(huán)回路增益大為降低。當(dāng)車輛啟動(dòng)后，由于回路增益過低，無法形成正反饋，從而無法使線圈產(chǎn)生滿足幅值要求的電壓，因此導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不能建壓發(fā)電。而一旦發(fā)電后，發(fā)電機(jī)就可以處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
[0006]現(xiàn)有的整流橋、調(diào)節(jié)器由于技術(shù)指標(biāo)要求都采用半導(dǎo)體制作，因此無法避開低溫PN節(jié)壓降增加所帶來的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種在冬季低溫環(huán)境下，汽車發(fā)電機(jī)正常建壓發(fā)電，不影響車輛正常使用的發(fā)電機(jī)低溫勵(lì)磁方法及裝置。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種發(fā)電機(jī)低溫勵(lì)磁方法，基于現(xiàn)有發(fā)電裝置，在此基礎(chǔ)上，給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈增加一套勵(lì)磁裝置，該裝置在發(fā)電機(jī)不能正常建壓時(shí)，給勵(lì)磁線圈提供窄幅大電流勵(lì)磁脈沖，使得整個(gè)發(fā)電機(jī)的閉環(huán)回路建立正反饋，實(shí)現(xiàn)建壓發(fā)電。
[0009]給勵(lì)磁線圈提供窄幅大電流勵(lì)磁脈沖的時(shí)間為:發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，開始提供窄幅大電流勵(lì)磁脈沖，直至發(fā)電機(jī)開始發(fā)電且不超過2分鐘時(shí)或者累計(jì)勵(lì)磁時(shí)間達(dá)到2分鐘時(shí)，停止提供窄幅大電流勵(lì)磁脈沖。
[0010]進(jìn)一步的所述窄幅大電流勵(lì)磁脈沖的占空比為1:6。
[0011]根據(jù)上述方法，設(shè)計(jì)的一種發(fā)電機(jī)低溫勵(lì)磁裝置，包括現(xiàn)有發(fā)電機(jī)裝置，該裝置為內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)器的硅整流發(fā)電機(jī)，以及一套為該發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈提供勵(lì)磁脈沖的外加勵(lì)磁器，該勵(lì)磁器包括窄幅大電流勵(lì)磁脈沖發(fā)生電路，以及與該窄幅大電流勵(lì)磁脈沖發(fā)生電路連接的電源正極接線端、電源負(fù)極接線端、起動(dòng)電機(jī)加電檢測(cè)接線端，脈沖輸出與發(fā)電機(jī)發(fā)電檢測(cè)分時(shí)復(fù)用接線端，其中起動(dòng)電機(jī)加電檢測(cè)接線端連接起動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)端50，脈沖輸出與發(fā)電機(jī)發(fā)電檢測(cè)分時(shí)復(fù)用接線端連接硅整流發(fā)電機(jī)輸出端D+，電源正極接線端連接鑰匙開關(guān)電源輸出端58，電源負(fù)極接線端連接蓄電池負(fù)極31，所述窄幅大電流勵(lì)磁脈沖發(fā)生電路主要由單片機(jī)電路，起動(dòng)電機(jī)加電檢測(cè)電路，發(fā)電機(jī)發(fā)電檢測(cè)與脈沖輸出切換電路組成，其中起動(dòng)電機(jī)加電檢測(cè)電路以及發(fā)電機(jī)發(fā)電檢測(cè)與脈沖輸出切換電路中的發(fā)電機(jī)發(fā)電檢測(cè)部分均采用電平檢測(cè)方式，發(fā)電機(jī)發(fā)電檢測(cè)與脈沖輸出切換電路中的脈沖輸出切換部分采用大電流高頻固態(tài)繼電器來給勵(lì)磁線圈提供窄幅大電流勵(lì)磁脈沖。
[0012]所述起動(dòng)電機(jī)加電檢測(cè)電路包括分壓電阻Rl、R2，分壓電阻Rl、R2串聯(lián)后接于起動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)端50和蓄電池負(fù)極31之間，分壓電阻R1、R2的節(jié)點(diǎn)連接CPU輸入端。
[0013]所述發(fā)電機(jī)發(fā)電檢測(cè)與脈沖輸出切換電路包括發(fā)電機(jī)輸出電壓檢測(cè)電路以及脈沖輸出切換電路，所述發(fā)電機(jī)輸出電壓檢測(cè)電路包括分壓電阻R3、R4，分壓電阻R3、R4串聯(lián)后接于發(fā)電機(jī)輸出端D+和蓄電池負(fù)極31之間，分壓電阻R3、R4的節(jié)點(diǎn)連接CPU輸入端；所述脈沖輸出切換電路包括電阻R5，三極管Q1，固態(tài)繼電器J1，其中CPU的輸出經(jīng)電阻R5連接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極接蓄電池負(fù)極31，三極管Ql的集電極接固態(tài)繼電器Jl的一個(gè)控制端，固態(tài)繼電器Jl的另一個(gè)控制端接鑰匙開關(guān)電源輸出端58，固態(tài)繼電器Jl的NO端接鑰匙開關(guān)電源輸出端58，固態(tài)繼電器Jl的COM端接發(fā)電機(jī)輸出端D+，固態(tài)繼電器Jl的NC端接起動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)端50，CPU的輸出信號(hào)經(jīng)電阻R5控制三極管Ql導(dǎo)通或關(guān)斷，從而控制固態(tài)繼電器Jl的輸出，實(shí)現(xiàn)窄幅大電流勵(lì)磁脈沖輸出，并在脈沖間隙檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸出端D+是否有電壓。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是:本發(fā)明通過附加勵(lì)磁裝置，附加勵(lì)磁裝置不需要對(duì)發(fā)電機(jī)(內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)器)和整車電氣系統(tǒng)做改動(dòng)，在發(fā)電機(jī)不能正常建壓的情況下，給發(fā)動(dòng)機(jī)勵(lì)磁線圈提供窄幅大電流勵(lì)磁脈沖，使整個(gè)發(fā)電機(jī)的閉環(huán)回路建立正反饋，實(shí)現(xiàn)建壓發(fā)電，提高了低溫下發(fā)電機(jī)建壓發(fā)電的可靠性，并且對(duì)發(fā)電機(jī)使用壽命和電瓶電量幾乎無任何影響；附加勵(lì)磁裝置勵(lì)磁脈沖的占空比小，脈沖有效作用時(shí)間短，減小電池消耗和線圈發(fā)熱，提高電池和發(fā)電機(jī)使用壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電氣原理圖；
圖2是本發(fā)明附加了勵(lì)磁裝置后的電氣原理圖；
圖3是本發(fā)明勵(lì)磁裝置電氣原理圖；
圖4是本發(fā)明脈沖勵(lì)磁器程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
本發(fā)明是一種發(fā)電機(jī)低溫勵(lì)磁方法及裝置，解決了在冬季低溫情況下，由于發(fā)電機(jī)不能建立電壓，發(fā)電機(jī)不發(fā)電，導(dǎo)致車輛不能正常使用的問題。
[0017]一種發(fā)電機(jī)低溫勵(lì)磁方法，基于現(xiàn)有發(fā)電裝置(硅整流發(fā)電機(jī)，現(xiàn)有發(fā)電裝置的電氣原理圖如圖1所示)，在不對(duì)發(fā)電機(jī)(內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)器)和整車電氣系統(tǒng)做改動(dòng)的情況下，給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈增加一套勵(lì)磁裝置(增加了勵(lì)磁裝置后的電氣原理圖如圖2所示)，該裝置在發(fā)電機(jī)不能正常建壓發(fā)電時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，給勵(lì)磁線圈提供窄幅大電流勵(lì)磁脈沖，使得整個(gè)發(fā)電機(jī)的閉環(huán)回路建立正反饋，實(shí)現(xiàn)建壓發(fā)電，其中給勵(lì)磁線圈提供勵(lì)磁脈沖的時(shí)間為:從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)開始，通過偵測(cè)發(fā)電機(jī)電壓輸出端D+(自勵(lì)磁供電端)的電壓，如果發(fā)電機(jī)沒有建壓發(fā)電，就提供窄幅大電流勵(lì)磁脈沖，一旦檢測(cè)到發(fā)電機(jī)開始發(fā)電(開始發(fā)電時(shí)，還不到2分鐘)或者累計(jì)勵(lì)磁時(shí)間達(dá)到2分鐘，就停止提供窄幅大電流勵(lì)磁脈沖。為了減小蓄電池的消耗以及避免線圈長時(shí)間通電發(fā)熱，降低使用壽命，減低窄幅大電流勵(lì)磁脈沖的占空比，其占空比為1:6時(shí)為最佳。