CN113682158B - 双闭环车载智能控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双闭环车载智能控制方法及系统，其中，双闭环车载智能控制方法包括启动小型发动机；通过小型发动机为蓄电池进行恒压恒流充电；和/或通过小型发电机为车载空调进行供电。在保证车载空调的供电需求的同时，对蓄电池进行恒压恒流充电，减少了对铅酸蓄电池极板的损害，提高了蓄电池的使用寿命，降低了蓄电池的更换频次。

Description

双闭环车载智能控制方法及系统
技术领域
本发明涉及车载用电控制领域，具体涉及一种双闭环车载智能控制方法及系统。
背景技术
随着我国物流业的兴起，载货汽车的高速运输越来越重要，据统计，截止2020年我国载货汽车拥有量1120.28万辆，这些载货汽车春夏秋冬，冒着严寒和酷暑奔跑在祖国的各个角落，为国家、企业、家庭既传递着物品，也传递着温暖。然而，大部分载货汽车出厂时均未安装空调，其主要原因是大货车本身需要的动力就太大，安装空调自然就会分散发动机动力，车载蓄电池也不能长时满足空调负荷需求，因此，配置车载小型发动机系统，既保证了汽车自有动力需求，又为空调运行提供能源保障；特别是驻车休息时，如果启动汽车自有大功率发动机，实属大马拉小车，浪费能源，加大运输成本，因此，研制车载小型发动机智能控制系统，实现能源自动补给具有十分重要的社会意义。
车载小型发动机控制系统是嵌入载货汽车供电系统之中的，目前市场销售的该类型控制系统仅限于简单的恒压和启停控制，单一考虑空调使用需求，对蓄电池充电环节未作任何限制和保护措施，大电流造成蓄电池充电速度过快，对铅酸蓄电池极板造成伤害，电池失水鼓包等，大大缩短了蓄电池使用寿命，加大了更换蓄电池频次及资源浪费，增加了车主经济负担。
上述问题是目前亟待解决的。
发明内容
本发明的目的是提供一种双闭环车载智能控制方法及系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双闭环车载智能控制方法，所述方法包括：
启动小型发动机；
通过小型发动机为蓄电池进行恒压恒流充电；和/或
通过小型发电机为车载空调进行供电。
进一步的，所述启动小型发动机的步骤包括：
闭合总开关，控制DC/DC模块为控制系统进行供电；
发送启动指令至单片机；
单片机开启控制单元启动小型发电机；
检测小型发电机转速信息发送至单片机；
单片机接收的转速信息大于预设值时，发动机启动成功。
进一步的，所述通过小型发动机为蓄电池进行充电的步骤包括：
采集蓄电池的电压信息；
在蓄电池的电压信息小于预设电压信息时；
控制小型发动机为蓄电池进行充电，并通过小型发动机为车载空调进行供电；
当蓄电池的电压信息大于等于最高电压时，控制小型发电机停止运行，并通过蓄电池为车载空调进行供电。
进一步的，所述控制小型发动机为蓄电池进行充电，并通过小型发动机为车载空调进行供电的步骤包括：
通过小型发动机为蓄电池充电；
获取蓄电池充电时的充电电流；
依据充电电流以及预设充电电流进行PID调节，输出PWM信号控制恒压控制模块输出恒定电压，以实现蓄电池恒压恒流充电，即实现外环控制；
其中，恒定电压的数值在车载空调的工作电压范围之内。
进一步的，所述通过小型发电机为车载空调进行供电的步骤包括：
采集蓄电池的电压信息；
控制恒压控制模块以及高速开关模块工作，输出与蓄电池的电压信息相等的恒定电压，实现了电压闭环控制以及内环控制。
进一步的，所述双闭环车载智能控制方法还包括：
检测发动机温度信息；
依据温度信息控制风扇启停。
进一步的，在启动小型发动机之前，所述双闭环车载智能控制方法还包括：
启动加热控制单元为小型发动机进行预热。
本发明还提供了一种双闭环车载智能控制系统，所述系统包括：
小型发动机发电模块、AC/DC模块、单片机、蓄电池、车载空调、恒压控制模块以及高速开关模块；
小型发动机发电模块的输出端与AC/DC模块电性连接；
AC/DC模块通过高速开关模块后分别为蓄电池以及车载空调进行供电；
单片机通过恒压控制模块与高速开关模块电性连接；
所述单片机适于通过如上述的双闭环车载智能控制方法对蓄电池进行充电和/或车载空调进行供电。
进一步的，所述双闭环车载智能控制系统还包括：
远程遥控模块、显示设置面板以及启动控制单元；
所述远程遥控模块、显示设置面板以及手动启停控制输入单元分别于单片机电信连接，且适于发送启动指令至单片机。
进一步的，所述双闭环车载智能控制系统还包括电压反馈单元以及电流反馈单元；
所述电压反馈单元适于采集蓄电池电压并发送给单片机；
所述电流反馈单元适于采集蓄电池的充电电流并发送给单片机。
本发明的有益效果是，本发明提供了一种双闭环车载智能控制方法及系统，其中，双闭环车载智能控制方法包括启动小型发动机；通过小型发动机为蓄电池进行恒压恒流充电；和/或通过小型发电机为车载空调进行供电。在保证车载空调的供电需求的同时，对蓄电池进行恒压恒流充电，减少了对铅酸蓄电池极板的损害，提高了蓄电池的使用寿命，降低了蓄电池的更换频次。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例所提供的双闭环车载智能控制方法的流程图。
图2是本发明实施例所提供的双闭环车载智能控制系统的原理框图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
请参阅图1-图2，本实施例提供了一种双闭环车载智能控制方法，在保证车载空调的供电需求的同时，对蓄电池进行恒压恒流充电，减少了对铅酸蓄电池极板的损害，提高了蓄电池的使用寿命，降低了蓄电池的更换频次。
具体来说，所述双闭环车载智能控制方法包括：
S110：启动小型发动机。
具体来说，步骤S110包括以下步骤:
S111：闭合总开关，控制DC/DC模块为控制系统进行供电.
具体来说，总开关SB闭合之后，DC/DC模块工作，DC/DC模块通过蓄电池进行供电，将电压转化为控制系统所需的工作电压。
S112：发送启动指令至单片机。
具体来说，启动指令可以通过手动启停输入单元ST、显示设置面板LED上的启停键或者通过远程遥控模块RC进行触发。
S113：单片机开启控制单元启动小型发电机。
具体来说，单片机在接收到启动指令时，通过启动控制单元Z1控制小型发电机开始发电。
S114：检测小型发电机转速信息发送至单片机CPU。
具体来说，通过转速检测单元n检测发电机的转速信息，并将检测到的转速信息发送至单片机。
S115：单片机接收的转速信息大于预设值时，发动机启动成功。
具体来说，单片机CPU接收的转速信息大于预设值时，表明此时发电机已经正常工作，其中，预设值通过人为进行设定，具体数据不在本实施例中进行限定。
S120：通过小型发动机为蓄电池进行恒压恒流充电。
具体来说，步骤S120包括以下步骤：
S121：采集蓄电池的电压信息。
具体来说，通过电压反馈单元Vf检测蓄电池的电压信息。
S122：在蓄电池的电压信息小于预设电压信息时，控制小型发动机为蓄电池进行充电，并通过小型发动机为车载空调进行供电。
具体来说，电压反馈单元Vf与单片机CPU电性连接，单片机CPU接收电压信息并与存储在单片机内部的预设电压信息进行比较，在在蓄电池的电压信息小于预设电压信息时，表明此时蓄电池的电量不足，控制小型发动机为蓄电池进行充电，此时蓄电池不对车载空调A/C进行供电，而是通过小型发动机直接为为车载空调A/C进行供电。
具体来说，步骤S122包括以下步骤：
S1221：通过小型发动机为蓄电池充电。
S1222：获取蓄电池充电时的充电电流。
具体来说，通过电流反馈单元If获取蓄电池充电时的充电电流，并发送给单片机CPU。
S1223：依据充电电流以及预设充电电流进行PID调节，输出PWM信号控制恒压控制模块输出恒定电压，以实现蓄电池恒压恒流充电，即实现外环控制。
具体来说，通过恒压控制模块CV控制高速开关模块K的开关频率，来控制输出至蓄电池的电压的大小，从而保证了充电电流的恒定，而且，充电电流在预设充电电流的范围之内，通过恒定的充电电流，获取此时所需的恒定电压，通过恒压控制模块调节高速开关模块的频率，从而完成反馈控制，实现PID调节的整个过程。
其中，恒定电压的数值在车载空调的工作电压范围之内。
具体来说，车载空调的工作电压是一个范围值，在对蓄电池进行充电时，只需将恒定电压稳定在这个范围值之内，就可以保证不影响车载空调的使用的同时，完成蓄电池的恒压恒流充电。
S123：当蓄电池的电压信息大于等于最高电压时，控制小型发电机停止运行，并通过蓄电池为车载空调进行供电。
具体来说，通过停机控制单元Z2控制小型发电机停止运行。
S130：通过小型发电机为车载空调进行供电。
具体来说，步骤S130包括以下步骤：
S131：采集蓄电池的电压信息。
具体来说，通过电压反馈单元Vf检测蓄电池的电压信息。
S132：控制恒压控制模块以及高速开关模块工作，输出与蓄电池的电压信息相等的恒定电压，实现了电压闭环控制以及内环控制。
在本实施例中，所述双闭环车载智能控制方法还包括：
S140：检测发动机温度信息。
具体来说，发动机温度检测单元包括T1以及T2，通过检测发动机的不同点的温度，确保检测的准确。
S141：依据温度信息控制风扇启停。
具体来说，通过设定的温度信息控制值来控制风扇控制单元Z4的启停，温度控制的具体实现方式属于现有技术，在本实施例不在进行陈述。
在本实施例中，在启动小型发动机之前，所述双闭环车载智能控制方法还包括：
S150：启动加热控制单元为小型发动机进行预热。
具体来说，当在寒冷的地区，初次启动发电机时，温度太低造成机油凝固，发电机启动困难，可按压显示设置面板LED上的加热控制键，单片机CPU会依据该指令在系统启动前，首先启动加热控制单元Z3，让发电机预热一定时间后再进入系统正常工作流程。
实施例2
请参阅图2，本实施例提供了一种双闭环车载智能控制系统，所述系统包括：
小型发动机发电模块、AC/DC模块BG、单片机CPU、蓄电池E、车载空调A/C、恒压控制模块CV以及高速开关模块K；
小型发动机发电模块的输出端UVW与AC/DC模块BG电性连接；
AC/DC模块通过高速开关模块K后分别为蓄电池E以及车载空调A/C进行供电；
单片机通过恒压控制模块CV与高速开关模块K电性连接；
所述单片机CPU适于通过如实施例1所提供的双闭环车载智能控制方法对蓄电池E进行充电和/或车载空调A/C进行供电。
在本实施例中，所述双闭环车载智能控制系统还包括：
远程遥控模块RC、显示设置面板LED以及手动启停控制输入单元ST；
所述远程遥控模块RC、显示设置面板LED以及手动启停控制输入单元ST分别于单片机CPU电信连接，且适于发送启动指令至单片机CPU，当人工强制干预停机时，需再次按压启停开关ST、显示设置面板LED上的启停键或遥控器关机键，可实现系统强制停机。
在本实施例中，所述双闭环车载智能控制系统还包括电压反馈单元Vf以及电流反馈单元If；
所述电压反馈单元Vf适于采集蓄电池电压并发送给单片机；
所述电流反馈单元IF适于采集蓄电池的充电电流并发送给单片机。
在本实施例中，所述双闭环车载智能控制系统还包括机油故障报警输出单元BJ，单片机CPU检测到发动机转速过高，蓄电池过压、过流、欠压；发电机内温度过高；发电机缺机油时，均通过显示设置面板LED，发出相应故障代码，并停止发电机运行。
综上所述，本发明的提供了一种双闭环车载智能控制方法及系统，其中，双闭环车载智能控制方法包括启动小型发动机；通过小型发动机为蓄电池进行恒压恒流充电；和/或通过小型发电机为车载空调进行供电。在保证车载空调的供电需求的同时，对蓄电池进行恒压恒流充电，减少了对铅酸蓄电池极板的损害，提高了蓄电池的使用寿命，降低了蓄电池的更换频次。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种双闭环车载智能控制方法，其特征在于，所述方法包括：
启动小型发动机；
通过小型发动机为蓄电池进行恒压恒流充电；
和通过小型发电机为车载空调进行供电；
所述通过小型发动机为蓄电池进行充电的步骤包括：
采集蓄电池的电压信息；
在蓄电池的电压信息小于预设电压信息时，控制小型发动机为蓄电池进行充电，并通过小型发动机为车载空调进行供电；
当蓄电池的电压信息大于等于最高电压时，控制小型发电机停止运行，并通过蓄电池为车载空调进行供电；
所述通过小型发电机为车载空调进行供电的步骤包括：
采集蓄电池的电压信息；
控制恒压控制模块以及高速开关模块工作，输出与蓄电池的电压信息相等的恒定电压，实现了电压闭环控制以及内环控制。
2.如权利要求1所述的双闭环车载智能控制方法，其特征在于，所述启动小型发动机的步骤包括：
闭合总开关，控制DC/DC模块为控制系统进行供电；
发送启动指令至单片机；
单片机开启控制单元启动小型发电机；
检测小型发电机转速信息发送至单片机；
单片机接收的转速信息大于预设值时，发动机启动成功。
3.如权利要求2所述的双闭环车载智能控制方法，其特征在于，所述控制小型发动机为蓄电池进行充电，并通过小型发动机为车载空调进行供电的步骤包括：
通过小型发动机为蓄电池充电；
获取蓄电池充电时的充电电流；
依据充电电流以及预设充电电流进行PID调节，输出PWM信号控制恒压控制模块输出恒定电压，以实现蓄电池恒压恒流充电，即实现外环控制；
其中，恒定电压的数值在车载空调的工作电压范围之内。
4.如权利要求1所述的双闭环车载智能控制方法，其特征在于，所述双闭环车载智能控制方法还包括：检测发动机温度信息；依据温度信息控制风扇启停。
5.如权利要求1所述的双闭环车载智能控制方法，其特征在于，在启动小型发动机之前，所述双闭环车载智能控制方法还包括：启动加热控制单元为小型发动机进行预热。
6.一种双闭环车载智能控制系统，其特征在于，所述系统包括：
小型发动机发电模块、AC/DC模块、单片机、蓄电池、车载空调、恒压控制模块以及高速开关模块；
小型发动机发电模块的输出端与AC/DC模块电性连接；
AC/DC模块通过高速开关模块后分别为蓄电池以及车载空调进行供电；
单片机通过恒压控制模块与高速开关模块电性连接；所述单片机适于通过如权利要求5所述的双闭环车载智能控制方法对蓄电池进行充电和车载空调进行供电。
7.如权利要求6所述的双闭环车载智能控制系统，其特征在于，所述双闭环车载智能控制系统还包括：
远程遥控模块、显示设置面板以及启动控制单元；
所述远程遥控模块、显示设置面板以及手动启停控制输入单元分别于单片机电信连接，且适于发送启动指令至单片机。
8.如权利要求6所述的双闭环车载智能控制系统，其特征在于，所述双闭环车载智能控制系统还包括电压反馈单元以及电流反馈单元；
所述电压反馈单元适于采集蓄电池电压并发送给单片机；
所述电流反馈单元适于采集蓄电池的充电电流并发送给单片机。
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