[发明专利]一种集成式发动机及发电机控制系统

说明书

技术领域：

本发明属于新能源汽车领域，涉及一种集成式发动机及发电机控制系统。

背景技术：

现在全球都面临着环境污染，石油资源枯竭的威胁。应对挑战，世界各大汽车公司和有关研究机构都在积极开展节能和新能源汽车的研究，其中重点的研究内容就是电动汽车，并以插电式混合动力(PHEV)及增程式为主。

增程式电动车与插电式混合动力汽车工作模式非常类似，两者都可以由动力电池单独输入能量以行驶在纯电动模式下，且当动力电池容量接近设定的下限后都转由另外一种动力源继续提供车辆所需的能量。增程式电动车能够尽量避免频繁地停车充电。

增程式电动车的发动机及发电机控制系统分别使用控制器，存在如下缺点：

增加了成本；因为发动机控制系统和发电机控制系统之间有大量的实时数据需要快速通讯，这样的设计大大降低了整个系统的可靠性；系统故障时，很难判定是发动机还是发电机系统出了故障。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种集成式的发动机和发电机控制系统，该系统使整车的成本降低，并增加了系统的可靠性。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种集成式发动机及发电机控制系统，包括发动机、与发电机和控制电路；控制电路的输出设置有励磁控制电路；三相整流电路与电池箱的正极之间并联有电流传感器；电流传感器、冷却控制端、发动机喷油控制(PWM)、发动机点火控制、发动机故障指示(SES)与控制芯片连接；在控制芯片上设置有对外通讯总线。

所述正极端子和负极端子之间的电压为50-380V。

本发明的集成式电源管理系统具有如下优点：

硬件成本减少到原来的1/2以下；

电池系统和发电系统之间的通信完全不需要了，大大提高了系统的可靠性；

系统实时判定故障的准确率大大提高；

系统的PC端支持软件，替代分别用于电池系统和发电系统的PC端软件，降低了软件系统的维护成本；

系统的直流电源和控制电源替代了原来分别用于电池系统和发电系统的直流电源，使整车的成本降低，增加了可靠性。

附图说明

图1为发动机发电机一体化控制系统结构示意图；

图中：1、发电机；2、励磁控制电路；3、三相整流电路；4、发电机输出电流传感器；5、正极端子；6、负极端子；7、冷却控制端；8、发动机喷油控制(PWM)；9、发动机点火控制；10、发动机故障指示(SES)11、对外通讯总线；12、发动机温度传感器；13、发动机压力传感器；14、手动控制输入；15、发电机温度传感器；16、充电控制器。

具体实施方式

参考图1，发动机发电机一体化控制系统，包括发动机、发电机、与发电机连接的三相整流电路；在发电机和控制系统之间设置有励磁控制电路，三相整流电路。三相整流电路输出之间有正负极端子接到电池箱；控制系统控制充电器的工作；控制系统的输出包括：冷却控制，发动机喷油控制(PWM)，发动机点火控制，发动机故障指示(SES)；控制系统的输入包括：发动机温度传感器，发动机压力传感器，手动控制输入；发电机温度传感器；在控制系统上设置有对外通讯总线。

所述正极端子和负极端子之间的电压为50-380V。

本发明的一体化控制系统包括：

发动机系统，发电机管理系统，充电器控制系统，通讯系统；数据采集和监控系统。

系统实时采集发电机的电流，电压，温度，等状态，通过励磁来控制发电机的输出电流，同时监控发电机的工作状态；

系统实时采集发动机的转速，压力和温度进行闭环控制，确保尾气排放达到国家标准；

系统综合电池系统的状态和运行模式，决定发动机的开/关控制及发电机的功率控制；

系统对发电机及发动机的故障状态进行综合处理，确保系统安全运行。

解决方案：

发动机及发电机一体化控制系统，包括：

输入：发电机的电流传感器；

发电机温度；

电池电压；

励磁电压，励磁电流；

发动机温度传感器，

发动机压力传感器，

手动控制输入。

以上输入，通过复杂的算法，算出发电机的励磁控制电流，通过PWM输出；同时算出发动机的喷油量控制，通过PWM输出；请控制发动机的点火提前角。

输出：发电机励磁电流控制(PWM)，冷却控制，发动机喷油控制(PWM)，发动机点火控制，发动机故障指示(SES)；