[发明专利]一种驻车加热器火花塞的恒功率控制系统

说明书

本发明提供一种驻车加热器火花塞的恒功率控制系统，第五模块通过对微控制单元输出的脉冲宽度调制信号Ⅰ与第四模块输出的火花塞的电压信号进行比例积分处理，得到控制偏差信号，进而通过控制偏差信号影响第六模块输出的脉冲宽度调制信号Ⅱ，则第一模块的开启电压也随之受影响，接着通过改变第一模块开启电压的占空比而改变第二模块的导通时间，然后第二模块将外部高电平进行脉宽拉平处理，为所述火花塞提供一个平稳的直流电压；因此，本实施例的恒功率控制系统的脉冲宽度调制信号Ⅱ设置在电压进入火花塞之前，没有直接加载在火花塞上，使得加载在火花塞两端是一个恒定的直流电压，避免了瞬时的电压冲击，有利于延长火花塞的使用寿命。

技术领域

本发明属于功率控制技术领域，尤其涉及一种驻车加热器火花塞的恒功率控制系统。

背景技术

驻车加热器是一种独立工作的加热系统，不需要启动车辆发动机，利用车载24伏或12伏电瓶即可启动工作，可以为车辆驾驶室供热，用于寒冷季节车内供暖。加热器在为驾驶室供热的同时，也可以对发动机进行启动前的预热，解决车辆冷启动困难和低温启动排放高的问题。而驻车加热器中火花塞是保证加热器正常点火成功的关键元件。火花塞工作时会产生高达20多安的大电流，如果控制不当不仅会影响控制器其他电路的正常工作，也会严重缩短火花塞的使用寿命。

驻车加热器的火花塞呈现非线性电阻负载特性，其电阻一般在0.8欧姆至 6.0欧姆之间变化，正常点火需要火花塞的功率达到60-80瓦。例如24伏车辆上使用的火花塞额定电压为18伏，如果一开始便施加额定电压，则电流可以达到20多安培，会产生很大的电流冲击。火花塞的非线性特性表现为电阻随温度的升高而非线性升高，所以为了避免电流冲击，延长火花塞的使用寿命，一般采用电压软起动控制以控制点火塞工作时的电流，以防止产生过大的电流冲击。

现有技术中对火花塞的控制采用PWM控制的恒压技术，配合软起动控制火花塞的工作电流。这种控制方式能够保证加载在火花塞上的电压平均值或有效值是一个恒定的电压，但是不能平稳地控制火花塞的工作电流，尽管电压软起动能够抑制火花塞的电流冲击，但是工作过程中由于火花塞电阻的非线性性，火花塞的工作电流仍很不稳定，电流变化较大。另外不能避免瞬时电压冲击带来的对火花塞寿命的影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种驻车加热器火花塞的恒功率控制系统，使得加载在火花塞两端是一个恒定的直流电压，避免了瞬时的电压冲击，使得火花塞两端电压平稳，有利于延长火花塞的使用寿命。

一种驻车加热器火花塞的恒功率控制系统，包括第一模块至第六模块，以及微控制单元；

所述第一模块用于为第二模块提供开启电压；

所述第二模块用于接入外部电源，并在接入开启电压时将所述外部电源进行脉宽拉平处理，为所述火花塞提供平稳的直流电压；

所述第三模块用于对所述火花塞的电流进行采样，并将所述电流反馈到微控制单元；

所述第四模块用于对所述火花塞的电压进行采样，并将所述电压反馈到微控制单元和第五模块；

所述微控制单元用于根据所述电流和所述电压获取火花塞的当前功率，然后根据当前功率与所需功率的大小，调节向第五模块输出的脉冲宽度调制信号Ⅰ的占空比的大小，其中，若当前功率与所需功率相等，则所述占空比保持不变，若当前功率低于所需功率，则降低所述占空比，若当前功率高于所需功率，则提高所述占空比；

所述第五模块用于接收微控制单元输出的脉冲宽度调制信号Ⅰ与第四模块输出的电压，将两者的差值作比例积分得到控制偏差信号后，输出给第六模块；

所述第六模块用于根据所述控制偏差信号与微控制单元给定的锯齿波信号生成脉冲宽度调制信号Ⅱ；

所述第一模块用于根据第六模块输出的脉冲宽度调制信号Ⅱ调节所述开启电压的占空比，控制第二模块的导通时间，调节火花塞两端的电压，使得火花塞的功率恒定。