一種勵(lì)磁控制裝置及內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)車輔助系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種勵(lì)磁控制裝置。本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，內(nèi)燃機(jī)車輔助系統(tǒng)的控制，包括發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制、輔變模塊控制、接觸器和斷路器保護(hù)等控制。
[0003]實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)控制，目前采用的方法是:采用可編程邏輯控制模塊、勵(lì)磁模塊和擴(kuò)展數(shù)字輸入輸出模塊，結(jié)合所述三部分部件構(gòu)成控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)車輔助系統(tǒng)的控制。
[0004]然而，該方法采用分立部件結(jié)合，分散部件多且復(fù)雜，不利于控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和控制，同時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體積大，占用空間大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于此，本發(fā)明提供一種勵(lì)磁控制裝置，包括輸入輸出驅(qū)動(dòng)板和控制主板，集成了與外部設(shè)備通信功能、邏輯控制功能及勵(lì)磁功能，其結(jié)構(gòu)集成度高，相對(duì)體積小，便于系統(tǒng)功能的優(yōu)化和控制。本發(fā)明還提供一種內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種勵(lì)磁控制裝置，包括:
[0008]用于連接外部設(shè)備，與外部控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，并獲取發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)、將所述輸出參數(shù)傳送給控制主板的輸入輸出驅(qū)動(dòng)板；
[0009]與所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板相連的，與所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并根據(jù)所述輸出參數(shù)以及預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓向所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板輸出勵(lì)磁控制信號(hào)的所述控制主板。
[0010]可選地，還包括機(jī)盒和上蓋板，所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板和所述控制主板安裝在所述機(jī)盒內(nèi)。
[0011]可選地，所述機(jī)盒的側(cè)部設(shè)有散熱孔，所述上蓋板設(shè)有散熱孔。
[0012]可選地，所述控制主板與所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板分層設(shè)置；
[0013]通過(guò)支架和支梁將所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板和所述控制主板固定支撐。
[0014]可選地，所述機(jī)盒的一端呈階梯形；
[0015]與所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板連接的輸入輸出接口連接器設(shè)置在階梯位置。
[0016]可選地，在所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板上設(shè)置有MOS管或續(xù)流二極管；
[0017]通過(guò)管壓板將所述MOS管或所述續(xù)流二極管固定；
[0018]所述管壓板與設(shè)置在所述機(jī)盒上的導(dǎo)熱板接觸。
[0019]—種內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，包括:
[0020]如上所述的勵(lì)磁控制裝置，所述勵(lì)磁控制裝置的輸出端與機(jī)車發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組連接；
[0021]與所述勵(lì)磁控制裝置相連的、用于采集機(jī)車發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)的發(fā)電機(jī)傳感器。
[0022]可選地，所述發(fā)電機(jī)傳感器包括:
[0023]用于采集發(fā)電機(jī)的輸出電壓的電壓傳感器；
[0024]用于采集發(fā)電機(jī)的輸出電流的電流傳感器；
[0025]所述電壓傳感器、所述電流傳感器與根據(jù)所述輸出電壓、預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓和所述輸出電流輸出勵(lì)磁控制信號(hào)的所述勵(lì)磁控制裝置相連。
[0026]可選地，包括互備份的第一電壓傳感器和第二電壓傳感器；
[0027]在所述第一電壓傳感器出現(xiàn)故障時(shí)所述勵(lì)磁控制裝置從所述第二電壓傳感器獲取發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
[0028]可選地，還包括:
[0029]用于采集發(fā)電機(jī)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)的柴油機(jī)速度傳感器；
[0030]所述柴油機(jī)速度傳感器與根據(jù)所述輸出參數(shù)、所述轉(zhuǎn)速信號(hào)和預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓輸出勵(lì)磁控制信號(hào)的所述勵(lì)磁控制裝置相連。
[0031]由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明所提供的一種勵(lì)磁控制裝置以及內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，勵(lì)磁控制裝置包括輸入輸出驅(qū)動(dòng)板和控制主板，其中，輸入輸出驅(qū)動(dòng)板用于連接外部設(shè)備，與外部控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，控制主板與輸入輸出驅(qū)動(dòng)板相連，與輸入輸出驅(qū)動(dòng)板之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所述勵(lì)磁控制裝置通過(guò)輸入輸出驅(qū)動(dòng)板連接發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制端，并獲取發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)，控制主板根據(jù)獲取的發(fā)電機(jī)輸出參數(shù)和預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓輸出勵(lì)磁控制信號(hào)，由輸入輸出驅(qū)動(dòng)板輸出給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制端，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制。
[0032]本發(fā)明所述勵(lì)磁控制裝置集成了與外部設(shè)備通信功能、邏輯控制功能以及勵(lì)磁功能，能夠根據(jù)采集的發(fā)電機(jī)輸出參數(shù)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁控制，所述控制裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)集成度高，相對(duì)體積小，便于系統(tǒng)功能的優(yōu)化和控制。
【附圖說(shuō)明】
[0033]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種勵(lì)磁控制裝置的示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種勵(lì)磁控制裝置的俯視圖；
[0036]圖3為圖2所示勵(lì)磁控制裝置沿A線的截面示意圖；
[0037]圖4為圖2所示勵(lì)磁控制裝置沿B線的截面示意圖；
[0038]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0040]請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種勵(lì)磁控制裝置的示意圖，本實(shí)施例提供的勵(lì)磁控制裝置包括:
[0041]用于連接外部設(shè)備，與外部控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，并獲取發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)、將所述輸出參數(shù)傳送給控制主板的輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100;
[0042]與所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100相連的，與所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并根據(jù)所述輸出參數(shù)以及預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓向所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100輸出勵(lì)磁控制信號(hào)的所述控制主板101。
[0043]由上述內(nèi)容可知，本實(shí)施例提供的勵(lì)磁控制裝置，包括輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100和控制主板101，其中，輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100用于連接外部設(shè)備，與外部控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，控制主板101與輸入輸出驅(qū)動(dòng)板相連，與輸入輸出驅(qū)動(dòng)板之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所述勵(lì)磁控制裝置通過(guò)輸入輸出驅(qū)動(dòng)板連接發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制端，并獲取發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)，控制主板根據(jù)獲取的發(fā)電機(jī)輸出參數(shù)和預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓輸出勵(lì)磁控制信號(hào)，由輸入輸出驅(qū)動(dòng)板輸出給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制端，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制。
[0044]本實(shí)施例所述勵(lì)磁控制裝置集成了與外部設(shè)備通信功能、邏輯控制功能以及勵(lì)磁功能，能夠根據(jù)采集的發(fā)電機(jī)輸出參數(shù)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁控制，所述控制裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)集成度高，相對(duì)體積小，便于系統(tǒng)功能的優(yōu)化和控制。
[0045]本實(shí)施例中，所述勵(lì)磁控制裝置通過(guò)輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100連接外部設(shè)備，通過(guò)輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制端相連，與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組相連，輸出脈寬調(diào)制波，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓。
[0046]所述勵(lì)磁控制裝置可通過(guò)輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100連接發(fā)電機(jī)傳感器，如電壓傳感器、電流傳感器或者溫度傳感器，可以獲取發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)，如輸出電壓、輸出電流或者運(yùn)行溫度。可選的，所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100與發(fā)電機(jī)傳感器之間可通過(guò)RS485通訊方式或者CAN通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0047]所述勵(lì)磁控制裝置可通過(guò)輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100與外部控制網(wǎng)絡(luò)相連，與外部控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，如LCS32控制網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)接收下發(fā)的控制指令，獲取預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓。
[0048]通過(guò)輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100可連接柴油機(jī)速度傳感器，獲取柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，本實(shí)施例所述控制主板可根據(jù)發(fā)電機(jī)輸出參數(shù)、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出勵(lì)磁控制信號(hào)，對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓隨柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，滿足負(fù)載變化時(shí)以及負(fù)載突加突卸等電壓的實(shí)時(shí)控制。
[0049]本實(shí)施例中，控制主板101根據(jù)獲取的發(fā)電機(jī)輸出電壓、輸出電流以及預(yù)設(shè)的目標(biāo)電壓對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁控制。
[0050]具體的，所述控制主板100采用電壓閉環(huán)控制方法，控制主板根據(jù)整車控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的目標(biāo)電壓指令，獲取目標(biāo)電壓值，根據(jù)采集的發(fā)電機(jī)輸出電壓獲得電壓反饋值，計(jì)算電壓反饋值與目標(biāo)電壓值的偏差值，對(duì)偏差值進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。PID參數(shù)采用可變參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，即根據(jù)偏差值進(jìn)行比較，當(dāng)偏差值比較大時(shí)，采用大的P參數(shù)，當(dāng)偏差值比較小時(shí)，采用小的P參數(shù)，進(jìn)行快速電壓跟蹤控制。
[0051]優(yōu)選的，為了避免出現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電流偏大，所述控制主板還采用電流閉環(huán)控制方法，即根據(jù)采集的發(fā)電機(jī)輸出電流，根據(jù)電流反饋值進(jìn)一步對(duì)勵(lì)磁控制信號(hào)的占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)限制，以保證滿足發(fā)電機(jī)輸出電壓的同時(shí)避免發(fā)電機(jī)過(guò)流、過(guò)載等現(xiàn)象，有助于降低過(guò)流、過(guò)載故障的出現(xiàn)幾率，提高整個(gè)控制系統(tǒng)的魯棒性。
[0052]本實(shí)施例中，所述輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100與所述控制主板101之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100與控制主板101可通過(guò)48芯連接器相連。優(yōu)選的，48芯連接器可采用Harting連接器。
[0053]下面對(duì)本實(shí)施例所述勵(lì)磁控制裝置的外部結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)設(shè)置方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0054]請(qǐng)參考圖2、圖3和圖4，圖2為本實(shí)施例提供的勵(lì)磁控制裝置的俯視圖，圖3為圖2所示勵(lì)磁控制裝置沿A線的截面示意圖，圖4為圖2所示勵(lì)磁控制裝置沿B線的截面示意圖。
[0055]所述勵(lì)磁控制裝置還包括機(jī)盒102和上蓋板103，控制主板101和輸入輸出驅(qū)動(dòng)板100安裝在機(jī)盒102內(nèi)。
[0056]具體的，所述機(jī)盒102采用鉚釘、螺釘連接于一體，以保證連接穩(wěn)固，能減少變形，
并增加了機(jī)盒的安裝精度和美觀