汽車用永磁發(fā)電機雙電壓系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，汽車用電負荷的增加，要求提高發(fā)電機輸出功率，由此引發(fā)了汽車引擎室空間緊張、供電電流過大等問題。因此，汽車電氣系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)了兩種趨勢：一是采用比功率更大的發(fā)電機；二是提高汽車電氣系統(tǒng)的工作電壓。 本文提出采用永磁發(fā)電機雙電壓(42V、14V)混合供電系統(tǒng)。永磁發(fā)電機比功率高、效率高，在同等輸出功率的條件下，永磁發(fā)電機比傳統(tǒng)電勵磁發(fā)電機體積要減小30％～50％?；旌瞎╇娤到y(tǒng)既能滿足大功率負載的要求，并可向42V過渡，又能最

2、大限度地利用永磁發(fā)電機的容量。 本文研究的重點是針對永磁發(fā)電機輸出電壓隨轉(zhuǎn)速和負荷變化的特點，實現(xiàn)輸出恒壓控制，以及混合供電系統(tǒng)42V、14V相互兼容的問題。研發(fā)的恒壓控制系統(tǒng)由單片機為核心的控制模塊、可控整流模塊、相位檢測模塊、可控硅驅(qū)動模塊、DC/DC模塊、反饋傳輸電路模塊等構(gòu)成。為了使系統(tǒng)獲得良好的靜、動態(tài)性能，采用了現(xiàn)代系統(tǒng)自動控制技術和先進的控制算法。特別是針對雙電壓系統(tǒng)負荷突變多因子擾動的暫態(tài)過程，采用增量式PID控

3、制算法進行控制過程的優(yōu)化，依靠單片機運算功能強、速度快等特點，提高了系統(tǒng)動態(tài)響應的速度。使系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)、突加突減負載及突加突減轉(zhuǎn)速的情況下，兩路輸出電壓能獲得穩(wěn)定、快速的控制。 在研究中，通過數(shù)據(jù)采集卡采集在負荷突變暫態(tài)過程中輸出電壓變化的數(shù)據(jù)，利用Labview軟件將電壓變化波形在PC機上實時顯示出來，為研究分析暫態(tài)過程的優(yōu)化控制提供了很大的方便。 通過對雙電壓輸出控制系統(tǒng)大量的試驗研究表明：永磁發(fā)電機雙電壓混合供電系統(tǒng)