一种汽车发电机智能充电控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车控制技术领域，尤其是涉及一种汽车发电机智能充电控制系统。


背景技术：

2.截至2015年末，中国汽车保有量已达1.72亿辆，较2014年增长11.5％，汽车用汽柴油占全国汽柴油消费比例已达到70％以上。汽车市场规模与车用能源需求日益增长。为缓解能源和环境压力，推动汽车产业可持续发展，国家出台了一系列政策措施促进节能汽车的发展。
3.发展节能汽车是降低汽车燃料消耗量，缓解燃油供求矛盾，减少尾气排放，改善大气环境，促进汽车产生技术进步和优化升级的重要举措。
4.现有的技术中，传统的多功能调节器发电机无法做到对于发电机功率的智能可变输出，造成在部分工况下的能源浪费。而智能发电机由于能够依据不同工况智能调节发电机的输出功率同时监测发电机状态，达到在部分工况下的电能耗抑制输出，从而实现节约能源。因此，智能发电机的功率输出可变控制技术正在成为汽车电子电器节能技术的主流技术之一。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种汽车发电机智能充电控制系统，使发电机根据汽车的状态及蓄电池的状态产生合适的发电电压，实时调节发电机的功率输出，适当调节发动机运行负荷，具有提高发动机的燃油经济性，达到节能减排的目的，同时改善汽车驾驶性能的效果。
6.本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种汽车发电机智能充电控制系统，包括智能发电机、组合仪表和发动机管理系统，还包括智能蓄电池传感器、车辆控制器，所述智能蓄电池传感器通过lin总线与所述智能发电机连接，所述组合仪表与所述发动机管理系统分别通过can总线与所述智能蓄电池传感器连接，所述车辆控制器与所述智能蓄电池传感器连接。
8.通过上述技术方案，智能蓄电池传感器通过lin总线来获取智能发电机的运行状态信号，并控制智能发电机发电电压。智能蓄电池传感器通过can总线与发动机管理系统和组合仪表连接，获取发动机和汽车状态信号，同时该套系统检测到有故障时系统会记录并产生相应的故障代码，而且组合仪表上的蓄电池充电警告灯被点亮，便于提醒驾驶员汽车发生故障。
9.智能蓄电池传感器根据汽车的运行状态、发动机运行状态、车辆控制器工作状态、蓄电池状态及驾驶员操作意图，准确的控制智能发电机的运行，能保证发动机起动性能，稳定发动机内燃油燃烧状态，达到节能减排的作用，同时改善汽车的驾驶性能。
10.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述车辆控制器包括前大灯控制
器与雨刮控制器，所述智能蓄电池传感器通过硬线分别与所述前大灯控制器以及所述雨刮控制器连接。
11.通过上述技术方案，用于控制智能发电机的工作状态。
12.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述智能蓄电池传感器通过所述硬线与所述组合仪表连接。
13.通过上述技术方案，用于显示发电机的工作状态及故障报警。
14.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
15.1.智能蓄电池传感器根据汽车的运行状态、发动机运行状态、车辆控制器工作状态、蓄电池状态及驾驶员操作意图，准确的控制智能发电机的运行，能保证发动机起动性能，稳定发动机内燃油燃烧状态，达到节能减排的作用，同时改善汽车的驾驶性能
16.2.本实用新型可靠性和实用性高，这套系统在车辆整个生命周期产生的价值远高于成本的增加，并且迎合了国家法规要求，节能减排，同时还提升了车辆的行驶性能，保证了顾客驾驶要求。
附图说明
17.图1为本实用新型的系统结构示意图。
18.图2为实施例中恒定电压充电与智能可变电压充电模式对比图，（a）为传统模式下汽车行驶状态与发电机电压、蓄电池电压的关系示意图，（b）为智能模式下汽车行驶状态与发电机电压、蓄电池电压的关系示意图。
19.图3为本实用新型的智能蓄电池传感器电路原理框图。
20.图4为本实用新型的系统控制流程图。
21.图5为本实用新型的系统结构图。
22.附图标记：1、智能发电机；2、智能蓄电池传感器；3、组合仪表；4、发动机管理系统； 5、雨刮控制器；6、前大灯控制器。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
24.参照图1，为本实用新型公开的一种汽车发电机智能充电控制系统，包括智能发电机 1、组合仪表3和发动机管理系统4，还包括智能蓄电池传感器2、车辆控制器，智能蓄电池传感器2通过lin总线与智能发电机1连接，组合仪表3与发动机管理系统4分别通过can总线与智能蓄电池传感器2连接，车辆控制器与智能蓄电池传感器2连接。
25.进一步的，参照图1，车辆控制器包括前大灯控制器6与雨刮控制器5，智能蓄电池传感器2通过硬线分别与前大灯控制器6以及雨刮控制器5连接，用于控制智能发电机1 的工作状态。智能蓄电池传感器2通过硬线与组合仪表3连接，用于显示发电机的工作状态及故障报警。
26.本实用新型可靠性和实用性高，这套系统在车辆整个生命周期产生的价值远高于成本的增加，并且迎合了国家法规要求，节能减排，同时还提升了车辆的行驶性能，保证了顾客驾驶要求。
27.参照图2，，可以得出，传统发电机状态管理模式，在任何行驶状态下都是恒定电压
给蓄电池充电；而带有发电机智能充电控制系统的发电机可根据当前的驾驶状态产生合适的充电电压。也就是说当汽车加速时，发动机负载大、更多的燃料会被消耗，因此，在汽车加速时发电机的发电电压会被抑制这样可以减少发电机转子旋转对发动机产生的负载，从而提高燃油经济性和汽车驾驶性能；相反，当汽车减速时不需要发动机提供动能，此时，发动机的能量可用于带动发电机转子旋转，将富余的机械能转化成电能，从而减少了发动机燃油消耗量。
28.为了便于本领域技术人员的理解，对汽车发电机智能充电控制系统做进一步的解释，参照图3，其为智能蓄电池传感器2的电路原理框图。对于汽车发电机智能充电系统对智能发电机1控的方法，包括如下步骤：
29.1)智能蓄电池传感器通过点火开关档位和发动机管理系统的can信号，判断当前汽车的电源模式；
30.2)如果点火开关处于off或acc档时，则不进行相应控制；
31.3)如果点火开关处于on档，且发动机转速为0rpm时，则进入静置模式。在静置模式下，智能蓄电池传感器通过集成在内部的传感器获取当前蓄电池的状态，检测系统是否异常，并点亮组合仪表上的充电警告灯，提醒驾驶员起动发动机或者关闭用电器，以节省电能；
32.4)如果点火开关处于start档，则进入起动模式。在起动模式下，智能蓄电池传感器通过lin总线给智能发电机发送信号，控制发电机的励磁电流，从而限制发电机在起动过程中发电，保证汽车的起动性能；
33.5)当发动机起动后，发动机管理系统会通过can总线将发动机运行状态发送给智能蓄电池传感器，接收到了发动机成功运行的信号后，系统切换至蓄电池状态管理模式。智能蓄电池传感器通过直接测量蓄电池当前的电池电压、充放电情况、电流大小及电池液温度判定蓄电池的容量。如果容量低于标定值，则通过传统恒定电压模式发电，直至电池状态恢复，容量达到设定值。
34.6)当蓄电池容量达到设定值后，则进入发电机智能发电控制模式，此时系统处于低燃油消耗状态。参照图5，智能蓄电池传感器根据收到的发动机转速、油门踏板开度信号、油门踏板开度有效性信号、车速信号和车速有效性信号，判断汽车的当前的驾驶状态，计算并控制所需发电机发电功率，通过lin总线将需求发电电压发送至智能发电机的控制芯片，使发电机产生合适的发电电压。
35.①
于上述技术方案基础上，进一步的，智能发电设定说明：
36.·
加速 车速不小于3km/h以及油门踏板开度不小于10％；
37.·
减速车速不小于10km/h以及油门踏板开度不大于1％；
38.·
默认 以上两种驾驶状态以外的其余所有状态；
39.40.②
、于上述技术方案基础上，进一步的，发电模式附加说明：
41.当处于发电机智能发电控制模式下的燃油经济状态时，发电电压是由驾驶状态决定的。但是，根据蓄电池电池容量情况，发电电压模式会随之改变：
42.·
当蓄电池电池容量不小于95％时，减速发电模式会被禁止为了防止过度充电；
43.·
当蓄电池电池容量不大于88.2％时，加速发电模式会被禁止为
44.了尽快恢复蓄电池容量；
45.③
、于上述技术方案基础上，进一步的，蓄电池保护控制模式说明：
46.·
当蓄电池电池容量不大于88％时；
47.·
当蓄电池电解液温度高于或低于设定值时；
48.上述两条件，当满足其一时，则进入蓄电池保护控制模式
‑‑
在任何行驶状态下都是恒定电压给蓄电池充电，当蓄电池容量状态恢复后，则重新进入到发电机智能发电控制模式下的燃油经济状态。
49.④
、于上述技术方案基础上，进一步的，参照图4，对前大灯说明：
50.当处于发电机智能发电控制模式下的燃油经济状态时，如果打开前大灯，为了保证驾驶的舒适性以及蓄电池容量的相对稳定性，则智能发电控制模式会被取消，进入到恒定电压充电模式。
51.⑤
、于上述技术方案基础上，进一步的，参照图4，对雨刮说明：
52.当处于发电机智能发电控制模式下的燃油经济状态时，如果开雨刮，为了保证驾驶的舒适性以及蓄电池容量的相对稳定性，则智能发电控制模式会被取消，进入到恒定电压充电模式。当关闭雨刮20秒以上，则重新进入到发电机智能发电控制模式下的燃油经济状态，目的是为了确认雨刮是真正关闭了，而不是进入了间歇雨刮模式。
53.⑥
、于上述技术方案基础上，进一步的，参照图4，对失效安全模式说明：
54.如果发生故障，以下命令会被执行：
55.·
智能发电控制模式会被取消，蓄电池进入恒定电压充电模式。
56.·
当检测到故障发生，智能传感器会通过硬线发送信号给组合仪表，此时，组合仪表上的警告灯常亮。工作人员可使用专用工具通过obd接口读取故障代码。故障解决后，则重新进入到发电机智能发电控制模式。
57.名称功能描述dtc(s)电池传感器故障代码模块信息读取电池传感器零件号.
[0058][0059][0060]
本实施例的实施原理为：智能蓄电池传感器2通过lin总线来获取智能发电机1的运行状态信号，并控制智能发电机1发电电压。智能蓄电池传感器2通过can总线与发动机管理系统4和组合仪表3连接，获取发动机和汽车状态信号，同时该套系统检测到有故障时系统会记录并产生相应的故障代码，而且组合仪表3上的蓄电池充电警告灯被点亮，便于提醒
驾驶员汽车发生故障。
[0061]
智能蓄电池传感器2根据汽车的运行状态、发动机运行状态、车辆控制器工作状态、蓄电池状态及驾驶员操作意图，准确的控制智能发电机1的运行，能保证发动机起动性能，稳定发动机内燃油燃烧状态，达到节能减排的作用，同时改善汽车的驾驶性能。
[0062]
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。