[实用新型]一种用于控制发电机输出电压的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车动力系统，具体地，涉及一种用于控制发电机输出电压的控制装置。

背景技术

日益高涨的油价使人们对汽车的油耗越来越敏感，大家纷纷将目光转向油耗较低的小型车，甚至是混合动力车、电动车。而目前在配套设备尚不完善的大环境下，电动汽车的发展还很缓慢，因此如何使传统的汽油机汽车油耗进一步降低成为了人们关注的焦点。

汽车油耗主要集中在为蓄电池充电和促使发动机运转上，发动机运转使发电机开始发电，而蓄电池和发电机是汽车电力的来源，且相辅相成。蓄电池主要用于在启动发动机时，向起动机、点火系统、仪表等设备供电。例如在长时间堵车的情况下，发动机低速运转，使得发电机的电压低于蓄电池的电压，则由蓄电池向点火系统等设备供电。当发动机高速运转时，发电机的电压高于蓄电池的电压，则由发电机向点火系统供电，并对蓄电池充电。

对于现有汽车的发电机和蓄电池供电系统，当发电机的电压高于蓄电池电压时即开始向蓄电池充电，因此很可能存在电池过度充电的现象，这不仅会增加汽车油耗，还会影响电池寿命。此外，当发动机长期低速运转时，又存在蓄电池深度放电的现象，且很有可能因蓄电池电量不足而导致无法再次起动发动机。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于控制发电机的输出电压的控制装置，通过对发电机的输出电压进行控制以尽可能不对蓄电池造成损害。

为此，本实用新型提供了一种用于控制发电机输出电压的控制装置，所述控制装置包括电源控制模块和发动机控制模块。

发动机控制模块包括用于测量汽车发动机转速的传感器，所述传感器的信号输出端连接所述电源控制模块的第一信号输入端以传输发动机转速信号。电源控制模块的第二信号输入端连接汽车发电机的负载输出反馈端以接收发电机负载输出信号，其信号输出端连接汽车发电机的控制输入端以传输控制信号。

优选地，电源控制模块与所述发动机控制模块通过CAN总线连接。

优选地，电源控制模块的第三信号输入端连接用于测量汽车蓄电池温度的传感器的信号输出端。

优选地，电源控制模块还包括连接分别用于测量汽车蓄电池和汽车负载端的电流或电压的传感器的信号输出端。

优选地，所述电源控制模块为车用DC/DC电源模块。

通过本实用新型提供的控制装置，能够控制发电机的输出电压，从而确保电池不深度放电、不过度充电，有效地延长了电池寿命。利用该装置可以根据汽车蓄电池的实际剩余电量，在保证蓄电池充电电压的基础上，根据电池温度、以及发电机实际发电效率来调整充电电流。利用该控制装置，还能够根据实际的电池状态施以不同的电源管理策略，在电池状态正常时，根据当前发动机转速下的发电机的最佳效率曲线来调整电池的充电电流，从而最高效地利用发电机，达到节省油耗的目的。

附图说明

图1为本实用新型的用于控制发电机输出电压的控制装置的工作原理示意图；

图2为根据本实用新型的优选的实施例的不同电流及剩余电量下的蓄电池充电效率曲线图。

具体实施方式

图1为本实用新型所提供的用于控制发电机输出电压的控制装置的工作原理示意图。电源控制模块1连接在发电机4与发动机控制模块3之间，接收来自发动机控制模块3的关于发动机的状态信息、以及连接于电池5或负载6的蓄电池电流传感器10、负载电流传感器11、电压传感器8和温度传感器9所反馈的关于电池和负载的相关信息，并利用这些信息对发电机4的输出电压进行控制。其中，蓄电池电流传感器10串联于汽车的电池5，负载电流传感器11串联于汽车的负载6，电压传感器8并联于所述电池5，电池温度传感器9设置在所述电池5上用以测量电池温度。

本实用新型中所提到的发动机控制模块主要负责控制发动机的运转，其包括很多用来接收并传递发动机运转信息的感应器，例如用于测量发动机转速信息的传感器。负载在本文中是指汽车整车所有的用电器，例如大灯、雨刮、座椅加热、后窗除雾等。发电机的控制端（也称作L端）主要用于控制发电机电压的输入，负载输出反馈端（也称作F端）主要是发电机用于发出反应当前发电机负载的输出端。如本领域技术人员所知，PWM信号为脉宽调制信号，是有固定周期、固定电压值的方波信号，其中高低电压与时间的比值可调。发电机的L端用于控制发电机的输出电压，当L端输入的PWM信号的占空比越高时，发电机的输出电压越高，反之，占空比越低，发电机输出电压越低。当占空比过高或过低时，将被认为是系统短路，发电机进入默认的13.8v工作状态。