CN103887866B - 一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置 - Google Patents

一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，它包括车辆原有的发电机G、电池、电器负载和储能电池以及控制器、电流传感器和电流调节器，发电机G的输出分别与电流传感器和电流调节器相连，电流传感器的输出与电器负载相连，电流传感器用于检测发电机G向电器负载的输出电流I1，电流传感器的检测输出与控制器相连，控制器的控制输出与电流调节器连接，电流调节器的输出与储能电池连接，电流调节器用于调节发电机G向储能电池输出的充电电流。本发明的电路结构简单，只需在原车发电机的输出回路上加装一电流传感器和电流调节器，不用对原车硬件做改动，安装方便，保证在原车电气系统的稳定运行的情况下，最大限度提升充电速度。

Description

一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置
技术领域
本发明涉及一种电池充电控制装置，特别是涉及车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置。
背景技术
随着汽车工业的发展，各种车载电器设备的功率和运行时间都在不断的增加。为了满足旅行者的用电需求。车内装备了大量的生活用电器。如空调、微波炉、电热水器、电磁炉等大功率电器。原底盘发电机所能提供的功率往往不能达到所需要的功率，只好装备第二交流大功率发电机来满足这些用电器的需要。但是这样做会占用车上的宝贵空间。我们国内的法律规定，小型汽车的长度不得超过6米，也就是说大部分小型旅居车空间十分有限。此外，由于是采用燃油发电，在发电过程中会难以避免的产生噪音和震动，会引起车内人员的不适。尤其需要注意的是发电机排出的废气中含有一定比例的一氧化碳，在通风不良，或者车箱体密封不严的时候有中毒的风险。
为了尽量减小车载供能系统的体积和使用的便利度，目前往往采用电池加逆变器的储能方式对车上大功率电机进行供电。在发动机发动时，通过原车发电机对车载储能电池供电。当需要使用交流电时，启动逆变器。输出的交流电将为车载的大功率电器供电。但是传统的充电回路的效率有限，均采用电阻限流的方式。当车辆底盘启动运行的时候。接触器将储能电池与原车发电机输出连接，发电机输出直接充入储能电池。由于车载电器电能需求量较大。如空调一晚需要6kwh左右的电能，需要尽可能地在最短的时间内将电池充电满。但是由于发电机还需要负担原车的各种电力系统供电，只是将富余的能量充入储能电池。为了保证系统的安全可靠运行，储能电池的充电速度往往不能过高，否则可能会由于电流过大烧毁发电机。所以在实际运用中，往往将充电电流设定的较小，这样一来如此小的电流便很难满足应用需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，该装置只需在原车辆发电机的输出回路上加装一电流传感器和电流调节器，即可在保证原车电气系统的稳定运行的情况下，最大限度的提升充电速度，不用对原车硬件做改动，设备体积小、安装方便，成本低廉。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，它包括车辆原有的发电机G、电池、电器负载和储能电池，电池与电器负载相连，它还包括控制器、电流传感器和电流调节器，发电机G的输出分别与电流传感器和电流调节器相连，电流传感器的输出与电器负载相连，电流传感器用于检测发电机G向电器负载的输出电流I1，电流传感器的检测输出与控制器相连，控制器的控制输出与电流调节器连接，电流调节器的输出与储能电池连接，电流调节器根据控制器的控制信号调节发电机G向储能电池输出的充电电流，使该充电电流等于发电机G的额定输出电流I减去电流传感器检测到的电流I1所得到的发电机G的富余输出电流I2。
发电机G上还设有转速传感器和温度传感器，转速传感器和温度传感器分别将发电机G的转速和温度传送到控制器，控制器判断转速是否低于设定的标准转速、温度是否高于设定的标准温度，当转速低于标准转速或温度高于标准温度时，控制电流调节器减小向储能电池的电流输出，保证车载电池和负载的稳定运行，降低发电机G的功耗。
所述的控制器为PLC控制器。
所述的控制器由一个运算器、比较器A、比较器B和一个逻辑阵列组成，运算器的输入端分别与电流传感器检测的电流I1和发电机G的额定输出值I连接，比较器A的输入端分别连接转速传感器检测输出和标准转速输入，比较器B的输入端分别与温度传感器检测输出和标准温度输入连接，运算器、比较器A和比较器B的输出端分别与逻辑阵列相连，逻辑阵列的控制输出与电流调节器连接。
所述的控制器为车辆原有控制器。
所述的控制器还包括一个编码器，运算器的输出与编码器的输入连接，编码器的输出与逻辑阵列相连。
所述的电流调节器包括电阻箱、可调电阻型电流调节器或开关电源型调节器。
本发明的有益效果是：
1、电路结构简单，只需在原车发电机的输出回路上加装一电流传感器和电流调节器，利用原车发电机的额定输出值减去电流传感器的检测值即得到发电机所剩余的富余输出，通过控制器控制电流调节器，实时调节原车发电机向储能电池的输出，能够保证原车电气系统的稳定运行，在稳定运行的情况下，还能最大限度的提升充电速度；
2、不用对原车硬件做改动，设备体积小、安装方便，成本低廉。
附图说明
图1为本发明的跟踪隔离装置电路原理示意图；
图2为本发明的电流调节器原理示意图一；
图3为本发明的电流调节器原理示意图二。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。
实施例1：如图1所示，一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，它包括车辆原有的发电机G、电池、电器负载和储能电池，电池与电器负载相连，它还包括控制器、电流传感器和电流调节器，发电机G的输出分别与电流传感器和电流调节器相连，电流传感器的输出与电器负载相连，电流传感器用于检测发电机G向电器负载的输出电流I1，电流传感器的检测输出与控制器相连，控制器的控制输出与电流调节器连接，电流调节器的输出与储能电池连接，电流调节器根据控制器的控制信号调节发电机G向储能电池输出的充电电流，使该充电电流等于发电机G的额定输出电流I减去电流传感器检测到的电流I1所得到的发电机G的富余输出电流I2。
发电机G上还设有转速传感器和温度传感器，转速传感器和温度传感器分别将发电机G的转速和温度传送到控制器，控制器判断转速是否低于设定的标准转速、温度是否高于设定的标准温度，当转速低于标准转速或温度高于标准温度时，控制电流调节器减小向储能电池的电流输出，保证车载电池和负载的稳定运行，降低发电机G的功耗。
所述的控制器为PLC控制器。
所述的电流调节器包括电阻箱、可调电阻型电流调节器或开关电源型调节器，如图2和图3所示。
实施例2：一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，结构与实施例1相同，其不同之处在于所述的控制器由一个运算器、比较器A、比较器B和一个逻辑阵列组成，运算器的输入端分别与电流传感器检测的电流I1和发电机G的额定输出值I连接，比较器A的输入端分别连接转速传感器检测输出和标准转速输入，比较器B的输入端分别与温度传感器检测输出和标准温度输入连接，运算器、比较器A和比较器B的输出端分别与逻辑阵列相连，逻辑阵列的控制输出与电流调节器连接。
当运算器为模拟运算器时，所述的控制器还包括一个编码器，模拟运算器的输出与编码器的输入连接，编码器的输出与逻辑阵列相连。
实施例3：一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，结构与实施例1相同，其不同之处在于所述的控制器为车辆原有控制器。

Claims (6)

1.一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，它包括车辆原有的发电机G、电池、电器负载和储能电池，电池与电器负载相连，其特征在于：它还包括控制器、电流传感器和电流调节器，发电机G的输出分别与电流传感器和电流调节器相连，电流传感器的输出与电器负载相连，电流传感器用于检测发电机G向电器负载的输出电流I1，电流传感器的检测输出与控制器相连，控制器的控制输出与电流调节器连接，电流调节器的输出与储能电池连接，电流调节器根据控制器的控制信号调节发电机G向储能电池输出的充电电流，使该充电电流等于发电机G的额定输出电流I减去电流传感器检测到的电流I1所得到的发电机G的富余输出电流I2；保证原车电气系统的稳定运行的情况下，还能最大限度的提升充电速度；
所述的控制器为车辆原有控制器，不用对原车硬件做改动。
2.根据权利要求1所述的一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，其特征在于：发电机G上还设有转速传感器和温度传感器，转速传感器和温度传感器分别将发电机G的转速和温度传送到控制器，控制器判断转速是否低于设定的标准转速、温度是否高于设定的标准温度，当转速低于标准转速或温度高于标准温度时，控制电流调节器减小向储能电池的电流输出，保证车载电池和负载的稳定运行，降低发电机G的功耗。
3.根据权利要求1所述的一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，其特征在于：所述的控制器为PLC控制器。
4.根据权利要求1所述的一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，其特征在于：所述的控制器由一个运算器、比较器A、比较器B和一个逻辑阵列组成，运算器的输入端分别与电流传感器检测的电流I1和发电机G的额定输出值I连接，比较器A的输入端分别连接转速传感器检测输出和标准转速输入，比较器B的输入端分别与温度传感器检测输出和标准温度输入连接，运算器、比较器A和比较器B的输出端分别与逻辑阵列相连，逻辑阵列的控制输出与电流调节器连接。
5.根据权利要求4所述的一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，其特征在于：所述的控制器还包括一个编码器，运算器的输出与编码器的输入连接，编码器的输出与逻辑阵列相连。
6.根据权利要求1所述的一种车载直流发电机最大输出功率跟踪隔离装置，其特征在于：所述的电流调节器包括电阻箱、可调电阻型电流调节器或开关电源型调节器。
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