[实用新型]汽车高压发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别是涉及一种汽车高压发电系统。 

背景技术

汽车上由发动机带动的发电机，主要用于给车上的用电设备供电和给低压电池充电。 

现代汽车上的用电设备越来越多，用电量也越来越大，如车用空调系统中的冷凝风机和蒸发风机也由发动机曲轴带动的24V低压励磁发电机来供电，对发动机功率的利用率较低，加之低压励磁发电机的发电效率也较低，如用3KW的发电机驱动冷凝风机和蒸发风的运行需消耗发动机功率约5KW；如空调系统采用电动空调，其空调压缩机也需电能来驱动，则更是提高了对车载发电机的要求。另外，装置有空调系统的汽车若要在等红灯、待客等状况下停车时空调不停止运行，还要求发动机不熄火怠速运转，也会更进一步增加燃油的消耗。因此，现有的汽车上的发电系统已远远达不到汽车用电设备如电动空调的用电量要求，并且燃油消耗较大。 

发明内容

本实用新型所要解决的问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种发电和利用效率高的汽车高压发电系统。 

本实用新型的技术方案是：本实用新型包括高压发电机、发电机控制器、高压储能器，所述发电机安装于汽车发动机前端并由发动机曲轴通过皮带驱动，所述发电机通过所述发电机控制器与所述储能器电连接。 

所述发电机采用交流永磁无刷电机，所述皮带采用同步带。 

所述发电机包含高速绕组和低速绕组，其中，所述高速绕组由三组线圈星形连接组成，所述低速绕组是由所述高速绕组的三组线圈再各串联连接一组线圈组成。 

所述发电机控制器包括整流模块、绕组选择开关、BUCK电路和主控PCB，所述整流模块输入端分别连接所述高速绕组和所述低速绕组的输出端，所述整流模块输出端连接所述BUCK电路的输入端，所述BUCK电路的输出端连接所述高压储能器,所述主控PCB中设置有发电机转速监控模块、绕组选择模块、PWM输出控制模块，所述发电机转速监控模块连接发电机转速传感器、所述PWM输出控制模块和所述绕组选择开关，所述绕组选择开关连接所述整流模块，所述PWM输出控制模块连接所述BUCK电路。 

所述主控PCB中还设置有电流采集模块，所述电流采集模块连接所述PWM输出控制模块和串联于所述BUCK电路输出端的电流互感器。 

所述主控PCB中还设置有电压采集模块，所述电压采集模块并联在所述BUCK电路输出端并与所述PWM输出控制模块相连接。 

所述BUCK电路由IGBT模块、续流二级管和电感组成。 

所述高压储能器采用346V的锂离子电池模块。 

所述发电机控制器还包括DC/DC转换模块，所述发电机控制器通过该DC/DC转换模块连接车载24V低压电池和车载低压用电设备。 

本实用新型采用上述方案的有益效果是：本实用新型用高压发电机安装于汽车发动机前端并由发动机曲轴通过皮带驱动，高压发电机通过发电机控制器连接高压储能器，高压发电机发出的电经发电机控制器输出稳定的高压直流电，给高压储能器充电，然后由高压储能器给车载高压用电设备（如电动空调）供电，以满足现代汽车上越来越高的用电需求，发电机控制器还可直接连接车载高压用电设备，高压发电机发出的电经发电机控制器输出稳定的高压直流电直接供车载高压用电设备使用，本实用新型高压发电机采用永磁发电机，更进一步提高了发电效率；本实用新型的发电机包含高速绕组和低速绕组，拓宽了发电机发电效率曲线的可利用区，更进一步提高发电机的发电效率及发动机功率的利用率，进而降低了燃油的消耗；高压发电机可以取代原车载低压24V发电机，在发电机控制器中设置有DC/DC转换模块，发电机控制器通过该DC/DC转换模块连接车载24V低压电池，以供汽车上的低压用电设备用电。 

附图说明

图1是本实用新型的结构框图； 

图2是本实用新型发电机控制器的结构框图； 

图3是本实用新型发电机控制器的电路原理简图； 

图4是本实用新型发电机转速与输出电压的关系图； 

图5是本实用新型发电机发出的电经发电机控制器后输出的电流（即充电电流）及其输出功率与发电机转速的关系图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作具体详述。 

如图1所示，本实用新型包括高压发电机1、发电机控制器2、高压储能器3。