CN208874337U - 一种车载取力行车发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车载取力行车发电系统，包括发动机、发电机控制器和蓄电池，所述发动机分别连接有直流发电机和交流发电机，所述直流发电机的输出端与直流负载连接，直流发电机的输出端与蓄电池交互式连接；所述蓄电池的输出端通过升压型DC/DC转换器与所述发电机控制器连接；所述交流发电机的输出端通过发电机控制器与交流负载连接。本系统采用交流发电机和直流发电机同时发电，多余的电能给蓄电池进行充电；并能补偿交流发电机因转速低而造成的功率输出缺额。

Description

一种车载取力行车发电系统

技术领域

本实用新型涉及车辆发电系统，具体涉及一种车载取力行车发电系统。

背景技术

车载取力行车发电系统的出现与发展已有较长时间，其大多数用在军事作战车辆中，为雷达、计算机以及通讯等设备提供充足的电能。随着电力电子技术的不断进步和汽车产业及装配技术的高速发展，一些民用的大型车辆比如抢险救灾车、临时通讯辅助车、房车等一些装载较多电气设备的车型，都装配上了车载取力行车发电系统。目前取力行车发电系统在车辆行驶过程中，通过皮带或者轴带来带动发电机，发电机控制模块控制发电机运行输出直流或交流电为用电设备提供稳定可靠的电能，其大多数场合输出220V/50Hz交流电；而车辆底盘及其部分设备用电仍然采用直流供电，导致车辆实际用电系统供电不统一。

按车辆供电系统构建的基本原则，车辆供电系统一般由发电机和蓄电池组成，发电机作为主电源，负责完成车辆基本工况和长时工作时的电能供应，并能给启动蓄电池充电；蓄电池作为辅助电源，负责车辆电启动，并在车辆发动机转速低下时补充发电功率不足部分。若通过增加蓄电池组来补充用电功率不足部分，存在的主要问题是蓄电池组体积重量严重超标，且无法长时间为设备供电，同时存在低压直流升压逆变的功耗大，效率低下问题。若单独采用交流发电机需要考虑将部分电能通过整流降压方式给直流负荷供电，转换效率低。

实用新型内容

本实用新型的是目的是提供一种车载取力行车发电系统，从而解决车辆中交、直流负载的同时供电问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种车载取力行车发电系统，包括发动机、发电机控制器和蓄电池，所述发动机分别连接有直流发电机和交流发电机，所述直流发电机的输出端与直流负载连接，直流发电机的输出端与蓄电池交互式连接；所述蓄电池的输出端通过升压型DC/DC转换器与所述发电机控制器连接；所述交流发电机的输出端通过发电机控制器与交流负载连接。

进一步方案，所述发电机控制器包括通过公共直流母线连接的控制模块和逆变器，所述升压型DC/DC转换器的输出端与所述的公共直流母线连接。

更进一步方案，所述控制模块通过CAN总线分别与逆变器、升压型DC/DC转换器交互式连接。

更进一步方案，所述控制模块的输出端与蓄电池电连接，所述蓄电池的输出端与直流负载电连接。

进一步方案，所述发动机通过皮带或轴带分别与直流发电机和交流发电机连接。

本实用新型中发电机控制器、直流发电机、交流发电机均是本领域现有的装置，其中发电机控制器包括控制模块、逆变器和公共直流母线，它们的结构与工作原理均是已知的。在此文中不作一一累述。

本系统采用交、直流双发电机和蓄电池的升压增功方案来实现行车系统的供电问题，其中利用直流发电机满足车辆底盘和其它直流负载的供电需求，同时在电能富余情况下向蓄电池充电；利用车辆底盘前取力口提供动力，带动交流发电机，以满足整车交流设备供电需求；扩大蓄电池容量和采用直流升压模块，满足车辆在行驶过程中发动机低速导致的交流发电机输出功率不足时电功率的增补需求。从而解决了车辆中各类不同用电类型共存问题，并减少变换器的使用。

采用升压DC/DC转换器解决车辆发动机短时转速过低，交流发电机输出功率不足的问题，合理选择电机功率大小和蓄电池的容量，从而能满足各种路况的功率需求，其变换简单，效率高；所以本系统实现了车辆上交、直流负载的同时供电问题。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理示意图。

图中：1-发动机，2-直流发电机，3-交流发电机，4-发电机控制器，41-控制模块，42-逆变器，5-交流负载，6-升压型DC/DC转换器，7-蓄电池，8-直流负载。

具体实施方式

如图1所示，一种车载取力行车发电系统，包括发动机1、发电机控制器4和蓄电池7，所述发动机1分别连接有直流发电机2和交流发电机3，所述直流发电机2的输出端与直流负载8连接，直流发电机2的输出端与蓄电池7交互式连接；所述蓄电池7的输出端通过升压型DC/DC转换器6与所述发电机控制器4连接；所述交流发电机3的输出端通过发电机控制器4与交流负载5连接。

进一步方案，所述发电机控制器4包括通过公共直流母线连接的控制模块41和逆变器42，所述升压型DC/DC转换器6的输出端与所述的公共直流母线连接。

更进一步方案，所述控制模块41通过CAN总线分别与逆变器42、升压型DC/DC转换器6交互式连接。

更进一步方案，所述控制模块41的输出端与蓄电池7电连接，所述蓄电池7的输出端与直流负载8电连接。

进一步方案，所述发动机1通过皮带或轴带分别与直流发电机2和交流发电机3连接。

本系统采用交流发电机和直流发电机同时发电，采用皮带或轴带的连接方式，利用发动机带动交流发电机和直流发电机进行发电。其中高压交流发电机通过其控制模块输出高压直流电，该直流电经过逆变器转变成工频50Hz交流电，供车辆上的交流负载使用；直流发电机发出的直流电供车辆上的直流负载使用。

当车辆在正常行驶时，发动机的转速正常，交流发电机和直流发电机发电能力正常，能发出足够的电力，而当发动机的转速较高时，则交流发电机和直流发电机供负载后多余的直流电能均给蓄电池进行充电。

当发动机转速较低，交流发电机输出功率有缺额，需要进行功率补偿。此时蓄电池中低压电源通过升压型DC/DC转换器变换为高压直流电供给发电机控制器中的公共直流母线，然后通过逆变器转换成交流电供给交流负载地。从而补偿了交流发电机因转速低而造成的功率输出缺额；与此同时，直流发电机与蓄电池配合，仍然将直流电供给直流负载进行工作。

以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种车载取力行车发电系统，包括发动机（1）、发电机控制器（4）和蓄电池（7），其特征在于：所述发动机（1）分别连接有直流发电机（2）和交流发电机（3），所述直流发电机（2）的输出端与直流负载（8）连接，直流发电机（2）的输出端与蓄电池（7）交互式连接；所述蓄电池（7）的输出端通过升压型DC/DC转换器（6）与所述发电机控制器（4）连接；所述交流发电机（3）的输出端通过发电机控制器（4）与交流负载（5）连接。

2.根据权利要求1所述的一种车载取力行车发电系统，其特征在于：所述发电机控制器（4）包括通过公共直流母线连接的控制模块（41）和逆变器（42），所述升压型DC/DC转换器（6）的输出端与所述的公共直流母线连接。

3.根据权利要求2所述的一种车载取力行车发电系统，其特征在于：所述控制模块（41）通过CAN总线分别与逆变器（42）、升压型DC/DC转换器（6）交互式连接。

4.根据权利要求2所述的一种车载取力行车发电系统，其特征在于：所述控制模块（41）的输出端与蓄电池（7）电连接，所述蓄电池（7）的输出端与直流负载（8）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种车载取力行车发电系统，其特征在于：所述发动机（1）通过皮带或轴带分别与直流发电机（2）和交流发电机（3）连接。