一种重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路及方法与流程

本发明属于车辆电子控制，具体涉及一种重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路及方法。

背景技术：

1、车载励磁发电系统凭借其经济、稳定的特性一直是传统燃油车辆的电力主要来源，在发电机转速较低时，需要蓄电池供给发电机励磁绕组电流；当发电机达到发电转速时，由发电机定子绕组经过整流后供给励磁绕组，从而实现自励磁；通过电压调节器对励磁绕组电流的控制实现发电系统电网的稳定控制，并且电压调节器提供过压、过温、限流等保护，实现对车载电网的安全保护。

2、重型车辆的供电系统主要采用28v励磁发电机并联铅酸蓄电池方式，由于重型车辆负载功率较大，其突加突泄引起车载电网的快速波动；当大功率负载突然卸载时会引起车载电压的快速上升，尤其在蓄电池脱网故障情况下，电压上升的峰值会更高；同时如果励磁发电系统电压调节器由于故障出现失控过压，电压的上升将会不可预估。从而对车载用电设备带来了极大的过压风险，严重时会过压击穿用电设备；当前车载励磁发电系统的过压保护时间一般最短为百毫秒级别，当出现以上严重过压问题时并不能起到迅速保护作用。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题：如何提供一种重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路及方法。

3、(二)技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明提供一种重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路，所述电路包括：输出电压检测模块、过压滞回控制模块、pwm波封锁触发模块、pwm波封锁模块；其中，

5、所述输出电压检测模块用于对发电输出电压ui进行检测与调理，输出电压调理信号vo_proctect；

6、所述过压滞回控制模块用于采用比较器对输出电压调理信号vo_proctect与预设的过压保护切断点vo_compare进行逻辑比较，根据比较结果，输出滞回控制信号pk1；

7、所述pwm波封锁触发模块用于根据过压滞回控制模块输出的滞回控制信号pk1进行封锁信号pwm_en的输出控制；

8、所述pwm波封锁模块用于根据封锁信号pwm_en进行输出pwm波的输出使能控制。

9、其中，所述过压滞回控制模块工作过程中，当vo_proctect大于vo_compare时，滞回控制信号pk1输出低电平，并接通滞回电阻，改变vo_compare数值。

10、其中，所述过压滞回控制模块工作过程中，当vo_proctect小于新的vo_compare时，滞回控制信号pk1输出高电平，并关闭滞回电阻，vo_compare恢复原值。

11、其中，所述pwm波封锁触发模块工作过程中，当滞回控制信号pk1为低电平时，封锁信号pwm_en输出低电平；当滞回控制信号pk1为高电平时，封锁信号pwm_en输出高电平。

12、其中，所述pwm波封锁模块工作过程中，当封锁信号pwm_en为高电平时，输出pwm波正常输出；当封锁信号pwm_en为低电平时，输出pwm波输出高阻态，输出中断。

13、此外，本发明还提供一种重型车辆车载励磁发电过压快速保护方法，所述方法基于上述重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路来实施，所述方法包括：

14、步骤1：所述输出电压检测模块:对发电输出电压ui进行检测与调理，输出电压调理信号vo_proctect；

15、步骤2：所述过压滞回控制模块采用比较器对输出电压调理信号vo_proctect与预设的过压保护切断点vo_compare进行逻辑比较，根据比较结果，输出滞回控制信号pk1；

16、步骤3：所述pwm波封锁触发模块根据过压滞回控制模块输出的滞回控制信号pk1进行封锁信号pwm_en的输出控制；

17、步骤4：所述pwm波封锁模块根据封锁信号pwm_en进行输出pwm波的输出使能控制。

18、其中，所述步骤2中，当vo_proctect大于vo_compare时，滞回控制信号pk1输出低电平，并接通滞回电阻，改变vo_compare数值。

19、其中，所述步骤2中，当vo_proctect小于新的vo_compare时，滞回控制信号pk1输出高电平，并关闭滞回电阻，vo_compare恢复原值。

20、其中，所述步骤3中，当滞回控制信号pk1为低电平时，封锁信号pwm_en输出低电平；当滞回控制信号pk1为高电平时，封锁信号pwm_en输出高电平。

21、其中，所述步骤4中，当封锁信号pwm_en为高电平时，输出pwm波正常输出；当封锁信号pwm_en为低电平时，输出pwm波输出高阻态，输出中断。

22、(三)有益效果

23、本发明技术方案提供一种重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路及方法，当车载发电系统严重过压并有损坏系统电路风险时，无须软件介入实现毫秒级迅速封锁pwm发波电路，从而使励磁发电系统电压快速回落，达到保护车载用电设备不被电压击穿并引起次生灾害发生的目的，提高车载电子系统的稳定性及安全性。

24、与现有技术相比较，本发明电路经过了项目台架联调试验，能够满足车辆的使用要求，能够在系统达到过压点时，毫秒级切断pwm输出，从而保护全车的用电设备不被过压击穿，提高了整个电气系统的稳定性和安全性。

技术特征：

1.一种重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路，其特征在于，所述电路包括：输出电压检测模块、过压滞回控制模块、pwm波封锁触发模块、pwm波封锁模块；其中，

2.如权利要求1所述的重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路，其特征在于，所述过压滞回控制模块工作过程中，当vo_proctect大于vo_compare时，滞回控制信号pk1输出低电平，并接通滞回电阻，改变vo_compare数值。

3.如权利要求1所述的重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路，其特征在于，所述过压滞回控制模块工作过程中，当vo_proctect小于新的vo_compare时，滞回控制信号pk1输出高电平，并关闭滞回电阻，vo_compare恢复原值。

4.如权利要求1所述的重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路，其特征在于，所述pwm波封锁触发模块工作过程中，当滞回控制信号pk1为低电平时，封锁信号pwm_en输出低电平；当滞回控制信号pk1为高电平时，封锁信号pwm_en输出高电平。

5.如权利要求1所述的重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路，其特征在于，所述pwm波封锁模块工作过程中，当封锁信号pwm_en为高电平时，输出pwm波正常输出；当封锁信号pwm_en为低电平时，输出pwm波输出高阻态，输出中断。

6.一种重型车辆车载励磁发电过压快速保护方法，其特征在于，所述方法基于上述权利要求1-5任一项重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路来实施，所述方法包括：

7.如权利要求6所述的重型车辆车载励磁发电过压快速保护方法，其特征在于，所述步骤2中，当vo_proctect大于vo_compare时，滞回控制信号pk1输出低电平，并接通滞回电阻，改变vo_compare数值。

8.如权利要求6所述的重型车辆车载励磁发电过压快速保护方法，其特征在于，所述步骤2中，当vo_proctect小于新的vo_compare时，滞回控制信号pk1输出高电平，并关闭滞回电阻，vo_compare恢复原值。

9.如权利要求6所述的重型车辆车载励磁发电过压快速保护方法，其特征在于，所述步骤3中，当滞回控制信号pk1为低电平时，封锁信号pwm_en输出低电平；当滞回控制信号pk1为高电平时，封锁信号pwm_en输出高电平。

10.如权利要求6所述的重型车辆车载励磁发电过压快速保护方法，其特征在于，所述步骤4中，当封锁信号pwm_en为高电平时，输出pwm波正常输出；当封锁信号pwm_en为低电平时，输出pwm波输出高阻态，输出中断。

技术总结
本发明属于车辆电子控制技术领域，具体涉及一种重型车辆车载励磁发电过压快速保护电路及方法，电路包括：输出电压检测模块，对发电输出电压Ui进行检测与调理，输出电压调理信号Vo_proctect；过压滞回控制模块，采用比较器对输出电压调理信号Vo_proctect与预设的过压保护切断点Vo_compare进行逻辑比较，根据比较结果，输出滞回控制信号PK1；PWM波封锁触发模块，根据过压滞回控制模块输出的滞回控制信号PK1进行封锁信号PWM_EN的输出控制；PWM波封锁模块，根据封锁信号PWM_EN进行输出PWM波的输出使能控制。本发明当车载发电系统严重过压并有损坏系统电路风险时，迅速封锁PWM发波电路，使励磁发电系统电压快速回落，达到保护车载用电设备不被电压击穿并引起次生灾害发生的目的。

技术研发人员：李艳明,倪永亮,王志远,高诠,乔凤普,王道灿,王凯彬
受保护的技术使用者：中国北方车辆研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12