[发明专利]便携式燃油发电机控制方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种小型发电机组控制技术，尤其涉及一种便携式燃油发电机控制方法。

背景技术

    现有的便携式燃油发电机组，为了使发电机组的输出电压、电流稳定，需要对发电机组的输出电压、电流进行采样和处理，根据处理结果调整发电机组的工况（即调整发动机转速）及逆变器的调节参数（即调整输出电压），使发电机组的输出电压稳定以及使发电机组的工况经济合理；这类发电机组一般用16位或32位的MCU或DSP来实现对采样数据进行计算和处理（一般未采用8位的单片机，因8位单片机的处理能力明显不足），16位或32位的MCU或DSP虽然处理能力强大，但是其引脚多，不易安装和维修，且价格高，提高了制造成本，而且器件的处理能力冗余度大，若直接换用处理能力较低的8位单片机，8位单片机的处理能力又不能满足需求。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种便携式燃油发电机控制方法，通过对控制方法的改进，使2片低处理能力的8位单片机就能完成现有技术中需要16位或32位的单片机才能完成的任务，其具体方案为：包括原动机、永磁发电机、步进电机、第一单片机、第二单片机、PWM逆变模块、LC滤波器；第一单片机内预置有电流~转速对应表，第二单片机内预设有电流~目标电压累加值表；

装置运行过程为：原动机驱动永磁发电机转动，永磁发电机输出的电能经整流后传输到PWM逆变模块进行PWM逆变（即DC-AC变换），然后经LC滤波还原成正弦交流电压后输出到负载；

由第一单片机完成的操作有：

1）对PWM逆变模块的输出电流全波整流后进行周期平均值采样，得到采样电流A；本文所指“周期平均值采样”其含义为： 在一个正弦周期内，对全波整流信号进行多点（2的N次方倍）均匀间隔的AD采样和转换，将采样结果累加，然后在正弦周期结束时计算平均值，由于采样的点数为2的N次方倍，计算平均值时只要将采样累加结果数据右移N位即得到周期平均值。避免了复杂的计算，使8位单片机能够完成。

2）将采样电流A与电流~转速对应表进行比对，得到发电机在采样电流A条件下应达到的目标转速；

3）同时，对发电机的当前转速进行采样，得到实际转速；

4）计算目标转速与实际转速的差值，进行PID计算，根据PID计算结果，向步进电机输出控制信号，步进电机根据控制信号调整原动机的化油器开度；在化油器开度作用下，原动机转速发生变化，发电机转速也发生相应的变化；

5）重复步骤1）至5）；

由第二单片机完成的操作有：

a.对LC滤波器的输出电压在一个正弦周期内的全波整流电压进行均匀间隔的多次AD采样，将一个正弦周期内的采样结果进行累加，得到采样电压累加值；对LC滤波器的输出电流全波整流进行周期平均值采样，得到采样电流B；

b.根据采样电流B查目标电压累加值表得出对应的目标电压累加值,计算采样电压累加值与目标电压累加值的差值，根据差值计算下一周期的PWM调制度，得到新的PWM调制度；

c. 在下一正弦周期，根据新的PWM调制度向PWM逆变模块输出PWM控制信号； 

d. 在LC滤波器的正弦输出波形为零度时，检查PCB板上检测PCB板温度的IC是否有超温信号输入，在LC滤波器的正弦输出波形为180度时，检查PWM逆变模块的输入直流电压是否有过压或欠压，当出现前述的超温、过压或欠压的情况时，关闭PWM逆变模块；

e.重复步骤a至e； 

第一单片机和第二单片机均为8位单片机。

本发明的有益技术效果是：通过对控制方法的简化，使8位单片机就能负担16位或32位单片机才能负担的工作，同时，8位单片具有成本低廉、引脚数量少的优势，既降低了制作成本，又简化了安装维修操作，基本上使8位单片的处理能力得到了最大化的使用。

附图说明

图1、本发明的原理框图；

图2、本发明的硬件电气原理图。

具体实施方式

本发明的硬件部分包括：原动机1、永磁发电机2、步进电机3、第一单片机5、第二单片机6、PWM逆变模块7、LC滤波器8（其中还涉及整流电路、采样电路、信号放大电路等常规电路，因其与本发明改进部分相关性不大，故未作叙述）；