[发明专利]一种内燃机蓄电池充电器

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机电气技术领域，特别涉及一种内燃机蓄电池充电器。

背景技术

随着人类对节能环保的重视和低碳经济的起步，新能源汽车处于不断研发中，特别是纯电动汽车的发展方向将成为未来汽车发展的主流，然而要普及纯电动汽车，特别是纯电动的大客车，如果不解决方便快捷的充电问题，这种环保低碳的汽车工业发展将举步维艰。虽然目前也有像内燃机蓄电池充电这样的技术，但其存在着如下几点不足：

第一，内燃机的工作转速受制于所应用的交流同步发电机的现有频率(50Hz)，小型内燃机最高效率的工作转速为3,500～6000r/min，往往是高于常用发电机的同步工作转速的，例如：常用四极电机的工作转速为1,500r/min；两极电机为3,000r/min；

第二，由于普通的同步发电机必须恒速运行，则需要作为原动机的内燃机的工作转速也必须是恒定不变的，所以需要速度闭环的稳速系统来稳定内燃机的工作转速，也就是说发动机并不是工作在高速的高效区；

第三，配套稳定转速的发电机提供了稳定的频率和电压，但对蓄电池充电必须满足蓄电池的充电特性，相应需要配备整流电路、储能电路、恒充电流电流控制、恒充电电压控制以及大功率输出调节模块，这样就会导致电路复杂、造价高昂，并且增加了中间调节的能量损耗；

第四，由于普通交流同步发电机的频率较低(50Hz)，还要电励磁，所以相对高速运行的永磁发电机的体积要大、但效率却较永磁发电机要低。

发明内容

针对上述内燃机蓄电池充电技术的不足，本发明提供一种内燃机蓄电池充电器，该内燃机充电器可根据以下蓄电池最佳充电特性所处的工况调节内燃机的变速运行状态，使内燃机处于高效转速区工作：

恒流工况——当蓄电池的电压较低，充电器采用恒流方式进行快速充电，内燃机的转速是以设定的充电电流作闭环调速控制；

恒压工况——当蓄电池的电压快充满(电压值可设定)时，充电系统转为恒压充电。

停机——当被充电的蓄电池容量达到某设定值，发动机将自动停机。系统可设定一个充电的上限，例如容量达90％，但尽量不要设定在低效率的恒压工况区工作。

自启动——而当蓄电池的电压下降到某设定值，发动机则重新自启动并投入充电。

本发明所提供的内燃机蓄电池充电器可恒定电流/电压充电，使该内燃机蓄电池充电器可将内燃机的运行转速设计在较高转速的高效区工作，例如在内燃机转速为4000～4500r/min的区域。

本发明的技术方案是：一种内燃机蓄电池充电器，包括内燃机、与所述内燃机相连接的发电机、与所述发电机的交流电源输出端连接的整流器和与所述整流器的直流输出端连接的蓄电池充电电极，还包括油门驱动器、转速传感器、调速器、电压传感器和检测蓄电池充电电流的电流传感器，其中所述油门驱动器的一端与所述内燃机的油门连接，另一端与所述调速器的信号输出端连接，所述调速器的信号输入端分别连接所述转速传感器、电压传感器和电流传感器的信号的输出端，所述转速传感器的信号输入端连接所述内燃机中的主轴飞轮齿盘，所述电压传感器的信号输入端连接所述蓄电池充电电极。电流传感器的输入信号直接从充电回路感应或分流测量获得。

所述内燃机可为柴油发动机、汽油发动机或燃气发动机。

所述转速传感器为电磁感应式传感器。

所述调速器为数字式PID调节器或模拟式PID调节器。

所述发电机为永磁同步发电机，其安装在所述内燃机上。

所述整流器为三相整流器。

所述电压传感器为电压取样电路。

所述电流传感器为霍尔电流传感器或电流分流器。

所述油门驱动器为内置或外置的机械控制式或电控式油门驱动器。

本发明提供的内燃机蓄电池充电器结构简单，应用广泛，制造成本低，能源利用率高。

附图说明：

图1为本发明的原理图；

图2为蓄电池充电特性示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。