CN116021118A - 一种发动机焊机供电控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机焊机供电控制系统，涉及发动机焊机领域，所述供电控制系统，包括：储能电池组和电池管理系统；储能电池组与电池管理系统连接；电池管理系统与焊机控制器连接；储能电池组与焊接回路的输入端并联；电池管理系统，用于采集储能电池组的电池信息以及获取供电指令，根据电池信息和供电指令控制储能电池组向焊接回路提供焊接电流，使得发电机和储能电池组共同为焊接回路提供焊接电流，以满足所需焊接电流；焊机控制器用于当所需焊接电流大于发电机输出的焊接电流时，向电池管理系统输出供电指令，以及当所需焊接电流为零时，控制发电机向储能电池组充电。本发明能提升发动机焊机的使用范围。

Description

一种发动机焊机供电控制系统

技术领域

本发明涉及发动机焊机领域，特别是涉及一种发动机焊机供电控制系统。

背景技术

发动机焊机又称发电电焊两用机，是以汽油发动机或柴油发动机为动力旋转式发电，通过整流器将发电机发出的低压交流电变成直流电，在经过IGBT斩波控制电路实现电弧焊；发电机发出的高压交流电（AC220V/AC380V）也可作为发电机使用；此设备以发动机为动力，所以叫发动机焊机，因其既可以是电焊机，同时又可以是发电机，所以又叫发电电焊机。

随着管道输送距离的不断增加和输送压力的不断提高，尤其是近几年向大口径、高钢级管道建设的发展，对管道焊接施工装备提出了越来越高的要求。仅靠手工电弧焊和氩弧焊，很难满足高质量、高效率的作业要求。从质量和效率的综合因素考虑来看，采用半自动化或自动化焊接设备机进行施工，不仅可以确保焊接质量，而且能大大提高焊接效率。

传统的发动机焊机是通过内燃机作为原动机，内燃机运转带动发电机进行发电和电焊，由于内燃机或发电机自身结构的限制，导致单台发动机焊机的输出功率与焊接所需功率有限；例如单台450双工位发动机焊机，可以实现双工位200A焊接，单工位360A焊接；其双工位200A可以实现手工电弧焊、氩弧焊，单工位360A焊接可实现手工电弧焊、氩弧焊、半自动焊和自动焊；目前一台450双工位发动机焊机，只能实现双工位手工电弧焊、氩弧焊，不能实现双工位半自动焊和自动焊（半自动焊/自动焊的焊接电流在180A~240A），因此，目前的发动机焊机的使用范围受限。

发明内容

基于此，本发明实施例提供一种发动机焊机供电控制系统，以提升发动机焊机的使用范围。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种发动机焊机供电控制系统，所述供电控制系统用于发动机焊机；

所述发动机焊机，包括：发动机、发电机、焊接回路和焊机控制器；所述发动机、所述发电机和所述焊接回路均与所述焊机控制器连接；所述发动机与所述发电机连接；所述发电机与所述焊接回路连接；

所述供电控制系统，包括：储能电池组和电池管理系统；所述储能电池组与所述电池管理系统连接；所述电池管理系统与所述焊机控制器连接；所述储能电池组与所述焊接回路的输入端并联；

所述焊机控制器用于当所需焊接电流大于所述发电机输出的焊接电流时，向所述电池管理系统输出供电指令；

所述电池管理系统，用于：

采集所述储能电池组的电池信息以及获取所述供电指令；所述电池信息，包括：单体电压、总电压、电流和电池荷电状态；

根据所述电池信息和所述供电指令控制所述储能电池组向所述焊接回路提供焊接电流，使得所述发电机和所述储能电池组共同为所述焊接回路提供焊接电流，以满足所需焊接电流；

所述焊机控制器还用于当所需焊接电流为零时，控制所述发电机向所述储能电池组充电。

可选地，所述储能电池组，包括：多个串联的电池单体；所述电池单体为锂离子电池或铅酸电池。

可选地，所述电池管理系统，包括：采样电路和主控制电路；

所述采样电路分别与所述储能电池组和所述主控制电路连接；所述采样电路用于采集所述电池信息，并将所述电池信息发送至所述主控制电路。

可选地，所述发动机焊机供电控制系统，还包括：温度调节装置；

所述温度调节装置设置在所述储能电池组上；所述温度调节装置与所述电池管理系统连接；所述电池管理系统还用于获取所述储能电池组的温度，并根据所述温度控制所述温度调节装置调节所述储能电池组的温度。

可选地，所述供电控制系统，还包括：接触器；

所述电池管理系统通过所述接触器与所述储能电池组连接；所述电池管理系统用于根据所述电池信息和所述供电指令控制所述接触器的接通，从而使得所述储能电池组向所述焊接回路提供焊接电流。

可选地，所述发动机焊机供电控制系统，还包括：显示仪表；

所述显示仪表与所述电池管理系统连接；所述显示仪表用于显示所述电池信息。

可选地，所述主控制电路，包括：主控制芯片和CAN控制器；所述主控制芯片通过所述CAN控制器与所述焊机控制器连接；所述主控制芯片分别与所述采样电路和所述储能电池组连接。

可选地，所述采样电路，包括：单体电压采样电路、电流采样电路、总电压采样电路和荷电状态估计模块；所述荷电状态估计模块与所述电流采样电路连接；

所述单体电压采样电路用于采集所述单体电压；所述电流采样电路用于采集所述电流；所述总电压采样电路用于采集所述总电压；所述荷电状态估计模块用于根据所述电流估计所述电池荷电状态。

可选地，所述主控制芯片的型号为STM32F107VCT6；所述CAN控制器，包括：收发芯片；所述收发芯片的型号为PCA82C250。

可选地，所述单体电压采样电路，包括电压采样芯片；所述电压采样芯片的型号为LTC6803；所述电流采样电路，包括：霍尔电流传感器。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明实施例提出了一种发动机焊机供电控制系统，包括：储能电池组和电池管理系统；储能电池组与焊接回路的输入端并联；当所需焊接电流大于发电机输出的焊接电流时，电池管理系统根据采集到的电池信息控制储能电池组向焊接回路提供焊接电流，使得发电机和储能电池组共同为焊接回路提供焊接电流；当所需焊接电流为零时，焊机控制器控制发电机向储能电池组充电。本发明能通过发动机焊机的发电机的电量与储能电池组的电量结合，当所需焊接电流大于发电机输出的焊接电流时，通过增加储能电池组，满足较大的焊接电流，本发明在没有改变发动机焊机的发动机功率和发电机大小（包括体积和重量）的情况下，提高了发动机焊机的焊接电流，大大提升了发动机焊机的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的发动机焊机供电控制系统的结构图；

图2为本发明实施例提供的CAN控制器的电路原理图；

图3为本发明实施例提供的温度调节装置的控制电路的电路原理图；

图4为本发明实施例提供的单体电压采样电路的电路原理图；

图5为本发明实施例提供的电流采样电路的电路原理图；

图6为本发明实施例提供的总电压采样电路的电路原理图；

图7为本发明实施例提供的温度采样电路的电路原理图；

图8为本发明实施例提供的双工位储能式发动机焊机的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的交流回路的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的焊接回路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例的发动机焊机供电控制系统用于发动机焊机。所述发动机焊机，包括：发动机、发电机、焊接回路和焊机控制器；所述发动机、所述发电机和所述焊接回路均与所述焊机控制器连接；所述发动机与所述发电机连接；所述发电机与所述焊接回路连接。

参见图1，所述供电控制系统，包括：储能电池组和电池管理系统；所述储能电池组与所述电池管理系统连接；所述电池管理系统与所述焊机控制器连接；所述储能电池组与所述焊接回路的输入端并联。

所述焊机控制器用于当所需焊接电流大于所述发电机输出的焊接电流时，向所述电池管理系统输出供电指令。

所述电池管理系统，用于：

采集所述储能电池组的电池信息以及获取所述供电指令；所述电池信息，包括：单体电压、总电压、电流和电池荷电状态。

根据所述电池信息和所述供电指令控制所述储能电池组向所述焊接回路提供焊接电流，使得所述发电机和所述储能电池组共同为所述焊接回路提供焊接电流，以满足所需焊接电流。

所述焊机控制器还用于当所需焊接电流为零时，控制所述发电机向所述储能电池组充电。

本发明实施例通过在焊接回路的输出端并联一组储能电池组；当所需焊接电流在发电机输出的焊接电流范围之内（例如，所需焊接电流在200A之内）时，焊接输出能量由发动机焊机线圈直接输出，当所需焊接电流大于发动机输出的焊接电流范围时（例如，所需焊接电流为360A），由发动机焊机线圈和储能电池组同时输出，其中，200A的能量由发动机焊机线圈直接输出，另160A由储能电池组输出；通过增加储能电池组，将一台焊接电流200A的发动机焊机，实现360A的最大焊接电流输出；在没有改变发动机功率和发电机大小的情况下，提高了发动机焊机的焊接电流，大大提升了发动机焊机的使用范围。

在一个示例中，仍请参见图1，所述发动机焊机供电控制系统，还包括：温度调节装置1。具体的，温度调节装置1可以是冷却风扇。

所述温度调节装置1设置在所述储能电池组上；所述温度调节装置1与所述电池管理系统连接；所述电池管理系统还用于获取所述储能电池组的温度，并根据所述温度向温度调节装置1发出温度控制信号a，控制所述温度调节装置1调节所述储能电池组的温度。所述电池信息，还包括：储能电池组的温度。

在另一个示例中，所述供电控制系统，还包括：接触器。所述接触器为强电接触器。

所述电池管理系统通过所述接触器与所述储能电池组连接；所述电池管理系统用于根据所述电池信息和所述供电指令向接触器发出强电控制信号b，控制所述接触器的接通，从而使得所述储能电池组向所述焊接回路提供焊接电流。

在又一个示例中，所述供电控制系统，还包括：充电电路和储能输出电路；所述充电电路与所述储能电池组的输入端连接；所述储能电池组的输出端通过所述接触器与所述储能输出电路连接；所述储能输出电路与所述焊接回路中的焊接主电路连接。所述充电电路用于为所述储能电池组充电，所述储能输出电路用于使储能电池组向所述焊接回路中的焊接主电路回路提供焊接电流。所述充电电路和所述储能输出电路的具体结构不做限定，只要能够实现其相应的充放电功能即可。

在又一个示例中，仍请参见图1，所述发动机焊机供电控制系统，还包括：显示仪表。所述显示仪表与所述电池管理系统连接；所述显示仪表用于显示所述电池信息。

在又一个示例中，仍请参见图1，所述电池管理系统，包括：采样电路和主控制电路。

所述采样电路分别与所述储能电池组和所述主控制电路连接；所述采样电路用于采集所述电池信息，并将所述电池信息发送至所述主控制电路。

本示例中，具体对主控制电路和采样电路进行说明。

（1）本示例的主控制电路，包括：主控制芯片和CAN控制器。所述主控制芯片通过所述CAN控制器与所述焊机控制器连接；所述主控制芯片分别与所述采样电路和所述储能电池组连接。所述主控制芯片还通过另一CAN控制器与显示仪表连接。也就是说，如图1所示，主控制电路中的主控制芯片通过CAN总线的方式与焊机控制器、显示仪表通信。

具体来说，所述主控制芯片采用ST公司的高性能、低成本、低功耗的STM32F107VCT6。该芯片是全新STM32互连型（Connectivity）系列微控制器中的一款性能较强产品，此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且STM32不同型号的产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以轻松适应更多的应用。

CAN控制器的电路原理图如图2所示，参见图2，所述CAN控制器，包括：收发芯片U9。具体来说，采用STM32F107VCT6的主控制芯片具有两路CAN控制器接口，一路与显示仪表连接，一路与焊机控制器连接。CAN控制器的收发芯片U9采用PCA82C250芯片，此芯片是CAN控制器和物理总线之间的接口，该芯片对总线提供差动发送能力并对CAN控制器提供差动接收能力。由于电池管理系统的工作环境外部干扰较大，所以在收发芯片U9与主控制芯片之间添加型号为6N137的光耦合器作为隔离，即在CAN发送的一端通过第一光耦合器U8与主控制芯片连接，在CAN接收的一端通过第二光耦合器U12与主控制芯片连接。

如图2所示，上述所提及的各个芯片的管脚通过电阻电容器件完成整个电路的连接，电阻电容器件，包括：电阻R14、电阻R17、电阻R25、电阻R28、电阻R22、终端电阻RCAN2、电容C18、电容C19、电容C22和电容C23，器件连接关系不再赘述，具体见图2即可。图2中，跳线接口J3用来选择是否把终端电阻RCAN2并联在CAN总线的高位数据线CANH和低位数据线CANL之间；H4为CAN总线的对外接插件，+5V为隔离前的供电，+5V_EXT以及GND_EXT为隔离后的供电。在实际应用中，电阻R14、电阻R17、电阻R25、电阻R28的阻值均可为390R，电阻R22、终端电阻RCAN2的阻值均可为0.12k、精度均可为1%，电容C18、电容C19、电容C22、电容C23的容值均可为0.1uf。

对于温度调节装置1和接触器的控制：

采用STM32F107VCT6的I/O口控制继电器的控制端，将继电器的输出端接入温度调节装置1和接触器的控制端，通过STM32F107VCT6的I/O口电平控制继电器输出，再由继电器输出温度调节装置1和接触器的通断信号。温度调节装置1的控制电路的电路原理图如图3所示，接触器的控制电路与温度调节装置1的控制电路类似，在此不做赘述。图3中，风扇控制信号经过电阻R103、电阻R104分压后，控制三级管QJ3的开通或关断，进而控制继电器U18的线圈得电和失电，进一步控制继电器的触点是否连接到供电端+5V_EXT，H10为风扇开关的对外接插件，继电器U18通过电阻R101连接+5V电压。在实际应用中，电阻R101、电阻R103、电阻R104的阻值均可为3120R，继电器U18的型号为SRD-5V。

（2）对于采样电路，本示例中采样电路，包括：单体电压采样电路、电流采样电路、总电压采样电路、温度采样电路和荷电状态估计模块。所述荷电状态估计模块与所述电流采样电路连接。所述单体电压采样电路用于采集所述单体电压；所述电流采样电路用于采集所述电流；所述总电压采样电路用于采集所述总电压；所述温度采样电路用于采集所述储能电池组的温度；所述荷电状态估计模块用于根据所述电流估计所述电池荷电状态。

下面对采样电路中各个部分进行详细介绍。

所述单体电压采样电路，包括电压采样芯片；所述电压采样芯片的型号为LTC6803。具体来说，单体电压采样电路通过集成芯片LTC6803来实现。基于LTC6803的单路单体电压采样电路如图4所示。参见图4，第n节电池的正极“电池（n）分接头”串联电阻R1后进入电压采样芯片LTC6803“C（n）ADC输入引脚”，测得电压值，电阻R3和电容C1构成滤波电路，二极管D1的一端连接“电池（n）分接头”，另一端连接“电池（n-1）分接头”，二极管D1、二极管D2的功能是防反接保护。通过将一个分立的PMOS器件Q1及电阻R2连接到电池，并将栅极引出线连接至LTC6803的“S（n）控制引脚”，当需要对单体电池放电时，将电路导通对其放电，实现整组储能电池组的均衡；电阻R4的作用是限流保护。在实际应用中，电阻R1和电阻R3的阻值均可为100R，电阻R2为15欧/1W的功率电阻，电阻R3的阻值为3.3k，电容C1的容值为100n，二极管D1的型号为BZT52C6V2S，二极管D2的型号为MM3Z12VT1，PMOS器件Q1的型号为RTR020P02。

所述电流采样电路，包括：霍尔电流传感器。电流采样电路如图5所示。参见图5，霍尔电流传感器的信号是正负采集电流的信号，通过两个方向不同的二极管D3、二极管D4将正负电流区分开来，再通过采样电阻R7、电阻R21以及运算放大器U1构成的放电电路将电流信号转化成MCU的ADC模块需要的0~3.3V电压信号，再由MCU的ADC采集处理得到电流值的大小和正负，由相应的采集电流正端和采集电流负端输出。图5中，电容C2、电容C3起到了对电流信号的滤波作用；电阻R8和电阻R10构成放大倍数为1的反向放大倍数；R9为运放的正输入电阻。在实际应用中，电阻R7的阻值可为120R、精度可为1%，电阻R21的阻值可为20R、精度可为1‰，电阻R8、电阻R9和电阻R10的阻值均可为4.7k，二极管D3、二极管D4的型号均可选用BZT52C6V2S，运算放大器U1的型号可选用LT6004。

总电压采样电路采用的是电阻分压法，通过采样电阻的分压实现，总电压采样电路如图6所示。参见图6，通过分压电阻R11、分压电阻R13、分压电阻R15、分压电阻R18对电压采集到的正极电压和负极电压进行分压，再经过由电阻R12、电容C4、电阻R16、电容C5构成的滤波电路后进入运算放大器U2中进行转换，转换成MCU的ADC模块需要的0~3.3V电压信号，然后通过ADC采集处理得到电池组正端电压和电池组负端电压，最后，计算出两点电势差值，就是电池组的总电压值。在实际应用中，分压电阻R11、分压电阻R15的阻值均可为20k、精度均可为1%，分压电阻R13、分压电阻R18的阻值均可为1k、精度均可为1%，电阻R12、电阻R16的阻值均可为120R，电容C4、电容C5的容值均可为0.1uf。

温度采样电路采用的是PT100热敏电阻，采用分压法，该热敏电阻的阻值随着温度的变化而变化，该电阻两端的电压也就会随之改变，再由MCU的ADC采集处理得到温度值，温度采样电路如图7所示。参见图7，温度采集将均匀的采集储能电池组的六处地方，以便合理的检测电池包的温度。图7中，电阻R20与热敏温度传感器PT组成了分压电路，得到的电压信号进入主控制芯片的ADC采样通道ADC（n）。热敏温度传感器PT可采用的型号为PT100，电阻R20的阻值可为100R、精度均可为1‰。

所述荷电状态估计模块的估计过程如下：

利用安时积分法和开路电压法相结合的方法实现对电池荷电状态估计。

对于初始电池荷电状态SOC₀的估算：如果焊机停机时间间隔小于1.5h，则将上次掉电时记录的荷电状态SOC的值作为当前的SOC₀；若超过1.5h后，则采用开路电压法对荷电状态SOC进行估算，即测量当前开路端电压，并对比开路电压OCV和荷电状态SOC的对应关系，得到当前的SOC₀。用该方法可以有效的去除在焊机停机过程中由于自放电因素造成的荷电状态SOC的降低，减少直接采用上次掉电时记录的荷电状态SOC的值作为当前的SOC₀带来的误差。

对于过程电池荷电状态SOC_r的估算：过程电池荷电状态的估算策略主要采用安时积分法，对采样电流进行时间积分，即采用计算出消耗的电量，然后再用初始电池荷电状态SOC₀减去消耗的电量Q_r，即为当前的SOC_r，计算公式如下：

。

其中，表示充放电电流为i时的充放电效率，i表示充放电电流，C_n表示电池单体的标称电池容量，t表示时间。

在又一个示例中，所述焊机控制器回用于接收所述电池信息。

在又一个示例中，所述储能电池组，包括：多个串联的电池单体；所述电池单体为锂离子电池或铅酸电池。

例如，储能电池组可以由单体大容量锂离子电池串联而成，配有电池管理系统对储能电池组进行管理，电池管理系统实现的功能如下：

（1）电池工作参数的监测：储能电池组的单体电压、总电压、电流和温度等电池信息的采样。

（2）电池荷电状态估计：精确估算电池荷电状态，为充电、放电、均衡等控制策略提供依据。

（3）电池组均衡：对储能电池组进行均衡。

（4）储能电池组的热管理：对储能电池组上的温度调节装置1（如冷却风扇）的控制。

（5）与焊机控制器的通讯：包括CAN通讯，可以向焊机控制器输出电池信息，并接收焊机控制器的控制指令（如供电指令）。

（6）电池信息显示：通过CAN控制器（CAN总线的方式）与显示仪表进行通信。

（7）其它有关的控制，如对储能电池组中接触器的控制。

在实际应用中，上述发动机焊机供电控制系统可以用于双工位储能式发动机焊机。

参见图8，双工位储能式发动机焊机，包括：发动机、发电机、交流回路、第一焊接回路和第二焊接回路。第一焊接回路和第二焊接回路结构相同。

发电机，包括发电机转子和发电机定子；其中发电机定子由3组线圈组成：三相交流线圈、第一焊接线圈和第二焊接线圈。三相交流线圈连接交流回路，第一焊接线圈连接第一焊接回路，第二焊接线圈连接第二焊接回路。

参见图9，交流回路包括接线排TB、限流保险FS和断路器MCCB。三相交流线圈，依次通过接线排TB、限流保险FS和断路器MCCB连接到交流输出防水插座，以输出AC220V/AC380V，供施工现场使用。

参见图10，传统的焊接回路，包括：三相整流全桥和焊接主电路。焊接主电路，包括：滤波电容CⅣ、滤波电容CⅤ、磁环MnⅠ、放电电阻RⅠ、吸收电容CⅥ、吸收电阻RⅡ、吸收电阻RⅢ、斩波器件IGBTⅢ、IGBT控制端GⅢ、IGBT控制端EⅢ、吸收二极管DⅣ、续流二极管DⅤ、磁环MnⅡ、磁环MnⅢ、滤波电感LⅢ、电流传感器DCT1、电流反馈端IfA、电压反馈端UfA以及输出电阻RⅣ，输出电阻RⅣ的两端连接焊接输出端，器件连接关系不再赘述，具体见图10即可。本发明实施例在此基础上，在传统的焊接回路的基础上增加了储能部分，即增加了储能部分的焊接回路作为第一焊接回路或第二焊接回路，储能部分包括：储能电池组A1、接触器A2、充电电路A3和储能输出电路A4，如图10所示。储能部分与三相整流全桥并联后，与焊接主电路串联。

发动机焊机供电控制系统中的电池管理系统，实现对储能电池组的安全、充电、放电、电压、电流等的控制。

参见图10，第一焊接线圈输出的交流电，通过三相整流半桥RX（A1）和三相整流半桥RX（A3），变成脉动直流电，通过滤波电容CⅣ和滤波电容CⅤ将脉动直流电，变为平滑的直流电（直流电压范围：60-90V）；通过波器件IGBTⅢ、滤波电感LⅢ、电流传感器DCT1和电压反馈端UfA，实现对焊接电流的控制。

充电电路A3包括：防回流二极管DⅠ、滤波电容CⅠ、用于充电的开关IGBTⅠ、滤波电感LⅠ、用于充电的电流传感器DCTⅠ、滤波电容CⅡ和防回流二极管DⅡ，开关IGBTⅠ包括IGBT控制端GⅠ和IGBT控制端EⅠ，防回流二极管DⅡ的输出端连接电压反馈端UfⅠ，器件连接关系不再赘述，具体见图10即可。充电电路A3实现对储能电池组A1的充电控制。

储能电池组A1包括：UⅠ到UⅠX多个电池串联，电压范围为60-70V，电流范围为50-100A。

接触器A2：当发动机焊机开机运行时，继电器吸合输出，当发动机焊机关机时，继电器断开；另外一个功能，就是当电池组电压过低或控制电路故障时，断开电池组的输出。

储能输出电路A4，包括：防回流二极管DⅢ、滤波电容CⅢ、用于放电的开关IGBTⅡ、滤波电感LⅡ、用于放电的电流传感器DCTⅡ、电流反馈端IfⅡ以及电压反馈端UfⅡ，开关IGBTⅡ包括IGBT控制端GⅡ和IGBT控制端EⅡ。器件连接关系不再赘述，具体见图10即可。储能输出电路A4实现对储能电池组A1的放电控制。

本发明通过发动机焊机的发电机的电量与储能电池的电量结合，实现双工位半自动焊和自动焊接；例如原发动机焊机双工位出力电流为200A，储能电池出力电流150A，发动机焊机可以输出双工位350A电流，这个电流满足双工位手工电弧焊、氩弧焊、半自动焊和自动焊焊接；因一般焊接过程是间隙焊接，即焊接后会有焊道打磨、清渣等预处理过程，这个间歇过程发电机会给储能电池充电，也就是焊接时发电机与储能电池同时输出，供焊接使用，不焊接时，由发电机给储能电池充电，把间歇时的电能储存起来。

通过本发明，使一台小功率的发动机焊机实现大功率发动机焊机的功能，减小了发动机和发电机的体积和重量，间接减小了设备的体积和重量；储能电池在不焊接时储存闲置的电量，焊接时释放电量，把设备空运转时的电能储存起来，减少能耗的同时，也提升了发动机焊机的利用率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，所述供电控制系统用于发动机焊机；

所述发动机焊机，包括：发动机、发电机、焊接回路和焊机控制器；所述发动机、所述发电机和所述焊接回路均与所述焊机控制器连接；所述发动机与所述发电机连接；所述发电机与所述焊接回路连接；

所述供电控制系统，包括：储能电池组和电池管理系统；所述储能电池组与所述电池管理系统连接；所述电池管理系统与所述焊机控制器连接；所述储能电池组与所述焊接回路的输入端并联；

所述焊机控制器用于当所需焊接电流大于所述发电机输出的焊接电流时，向所述电池管理系统输出供电指令；

所述电池管理系统，用于：

采集所述储能电池组的电池信息以及获取所述供电指令；所述电池信息，包括：单体电压、总电压、电流和电池荷电状态；

根据所述电池信息和所述供电指令控制所述储能电池组向所述焊接回路提供焊接电流，使得所述发电机和所述储能电池组共同为所述焊接回路提供焊接电流，以满足所需焊接电流；

所述焊机控制器还用于当所需焊接电流为零时，控制所述发电机向所述储能电池组充电。

2.根据权利要求1所述的一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，所述储能电池组，包括：多个串联的电池单体；所述电池单体为锂离子电池或铅酸电池。

3.根据权利要求1所述的一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，所述电池管理系统，包括：采样电路和主控制电路；

所述采样电路分别与所述储能电池组和所述主控制电路连接；所述采样电路用于采集所述电池信息，并将所述电池信息发送至所述主控制电路。

4.根据权利要求1所述的一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，还包括：温度调节装置；

所述温度调节装置设置在所述储能电池组上；所述温度调节装置与所述电池管理系统连接；所述电池管理系统还用于获取所述储能电池组的温度，并根据所述温度控制所述温度调节装置调节所述储能电池组的温度。

5.根据权利要求2所述的一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，所述供电控制系统，还包括：接触器；

所述电池管理系统通过所述接触器与所述储能电池组连接；所述电池管理系统用于根据所述电池信息和所述供电指令控制所述接触器的接通，从而使得所述储能电池组向所述焊接回路提供焊接电流。

6.根据权利要求1所述的一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，还包括：显示仪表；

所述显示仪表与所述电池管理系统连接；所述显示仪表用于显示所述电池信息。

7.根据权利要求3所述的一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，所述主控制电路，包括：主控制芯片和CAN控制器；所述主控制芯片通过所述CAN控制器与所述焊机控制器连接；所述主控制芯片分别与所述采样电路和所述储能电池组连接。

8.根据权利要求3所述的一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，所述采样电路，包括：单体电压采样电路、电流采样电路、总电压采样电路和荷电状态估计模块；所述荷电状态估计模块与所述电流采样电路连接；

所述单体电压采样电路用于采集所述单体电压；所述电流采样电路用于采集所述电流；所述总电压采样电路用于采集所述总电压；所述荷电状态估计模块用于根据所述电流估计所述电池荷电状态。

9.根据权利要求7所述的一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，所述主控制芯片的型号为STM32F107VCT6；所述CAN控制器，包括：收发芯片；所述收发芯片的型号为PCA82C250。

10.根据权利要求8所述的一种发动机焊机供电控制系统，其特征在于，所述单体电压采样电路，包括电压采样芯片；所述电压采样芯片的型号为LTC6803；所述电流采样电路，包括：霍尔电流传感器。

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