本實(shí)用新型屬于發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種小功率汽油發(fā)電機(jī)智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

發(fā)電機(jī)主要是以發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)為主體而構(gòu)成，利用將汽油燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能，通過(guò)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)做功，帶動(dòng)內(nèi)部發(fā)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子在定子所形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中周而復(fù)始的切割磁感線，并依據(jù)電磁感應(yīng)原理，將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的兩端引出，且接入閉合回路后輸出電能的一種供電設(shè)備。

我國(guó)的發(fā)電機(jī)與歐美以及日本的知名企業(yè)生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)還是有很大的差距，差距主要體現(xiàn)在逆變部分和智能控制方面，尤其后者，智能控制是發(fā)電機(jī)發(fā)展的必然方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型旨在解決上述難題，提出一種小功率汽油發(fā)電機(jī)智能控制系統(tǒng)。

技術(shù)方案：一種小功率汽油發(fā)電機(jī)智能控制系統(tǒng)，包括汽油發(fā)電機(jī)、三相半控整流電路、全橋單相逆變電路、LC低通濾波電路、負(fù)載和DSP微處理芯片，所述汽油發(fā)電機(jī)、所述三相半控整流電路、所述全橋單相逆變電路、所述LC低通濾波電路和所述負(fù)載依次連接，所述DSP微處理芯片的第一輸出端連接有油門控制電路，第二輸出端連接有IGBT管驅(qū)動(dòng)電路，第三輸出端連接有報(bào)警顯示電路，所述DSP微處理芯片的第一輸入端連接有輔助電源電路，第二輸入端連接有頻率檢測(cè)電路，第三輸入端連接有溫度檢測(cè)電路，第四輸入端連接有過(guò)流檢測(cè)電路，第五輸入端連接有電壓、電流采樣電路；所述油門控制電路的輸出端連接至所述汽油發(fā)電機(jī)，所述輔助電源電路的輸入端連接有所述汽油發(fā)電機(jī)，所述輔助電源電路的第一輸出端連接有油門控制電路，第二輸出端連接有頻率檢測(cè)電路，第三輸出端連接有溫度檢測(cè)電路，所述IGBT管驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接至所述全橋單相逆變電路的輸入端，所述過(guò)流檢測(cè)電路的輸入端連接至所述全橋單相逆變電路的輸出端，所述電壓、電流采樣電路的輸入端連接有所述負(fù)載。

進(jìn)一步的，所述DSP微處理芯片采用TMS320F2812芯片。

進(jìn)一步的，所述IGBT管驅(qū)動(dòng)電路采用IR2113S驅(qū)動(dòng)芯片。

進(jìn)一步的，所述輔助電源能夠分別提供15V、9.5V、5V、3.3V和1.8V五種直流電壓。

進(jìn)一步的，所述汽油發(fā)電機(jī)的輸出電壓為100V-300V，頻率為300Hz-700Hz的三相交流電。

進(jìn)一步的，所述負(fù)載輸入的是120V/60Hz的正弦交流電

有益效果：本實(shí)用新型的小功率汽油發(fā)電機(jī)智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一種低成本、高效率的小功率汽油發(fā)電機(jī)的智能控制系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1系統(tǒng)原理框圖。

圖2整流逆變?yōu)V波部分電路圖。

圖3過(guò)流檢測(cè)電路。

圖4電壓、電流采樣電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示，一種小功率汽油發(fā)電機(jī)智能控制系統(tǒng)，包括汽油發(fā)電機(jī)1、三相半控整流電路2、全橋單相逆變電路3、LC低通濾波電路4、負(fù)載5和DSP微處理芯片6，汽油發(fā)電機(jī)1、三相半控整流電路2、全橋單相逆變電路3、LC低通濾波電路4和負(fù)載5依次連接，DSP微處理芯片6的第一輸出端連接有油門控制電路7，第二輸出端連接有IGBT管驅(qū)動(dòng)電路8，第三輸出端連接有報(bào)警顯示電路14，DSP微處理芯片6的第一輸入端連接有輔助電源電路8，第二輸入端連接有頻率檢測(cè)電路9，第三輸入端連接有溫度檢測(cè)電路10，第四輸入端連接有過(guò)流檢測(cè)電路12，第五輸入端連接有電壓、電流采樣電路13；油門控制電路7的輸出端連接至汽油發(fā)電機(jī)1，輔助電源電路8的輸入端連接有汽油發(fā)電機(jī)1，輔助電源電路8的第一輸出端連接有油門控制電路7，第二輸出端連接有頻率檢測(cè)電路9，第三輸出端連接有溫度檢測(cè)電路10，IGBT管驅(qū)動(dòng)電路11的輸出端連接至全橋單相逆變電路3的輸入端，過(guò)流檢測(cè)電路12的輸入端連接至全橋單相逆變電路3的輸出端，電壓、電流采樣電路13的輸入端連接有負(fù)載5。

如圖2、圖3、圖4所示，三相整流電路的種類是多種多樣的，依據(jù)元器件的構(gòu)成可分為三相不控、半控、全控整流電路三類；若以電路構(gòu)成方式又有半波、橋式兩種。綜合成本和效率考慮，選擇三相半控整流電路，其主要是由三個(gè)共陰極晶閘管和三個(gè)共陽(yáng)極的二極管連接而成。在整流工作過(guò)程中，當(dāng)某一晶閘管兩端具有最大相電壓且其控制極同時(shí)被觸發(fā)時(shí)將導(dǎo)通，電流將通過(guò)同一時(shí)刻相電壓最低的二極管流回三相電源的另一相形成閉合回路。但由于晶閘管本身的過(guò)壓性能較差，易受到外界信號(hào)干擾，如因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)引起的電壓不穩(wěn)。一旦其瞬間產(chǎn)生的電壓上升率高于晶閘管的斷態(tài)電壓臨界上升率后，即使沒(méi)有提供門極觸發(fā)信號(hào)，其也會(huì)導(dǎo)通。因此為了減小出現(xiàn)此現(xiàn)象的概率，本新型中并接RC串聯(lián)緩沖電路。

全橋單相逆變電路具有輸出功率大，開(kāi)關(guān)管兩端的壓降較小的特點(diǎn)，本實(shí)用新型利用DSP處理器的PWM模塊產(chǎn)生的兩對(duì)互補(bǔ)SPWM波(PWM1、PWM2、PWM3、PWM4)，以驅(qū)動(dòng)Q₁、Q₂、Q₃、Q₄四個(gè)開(kāi)關(guān)管，且為了保證實(shí)現(xiàn)最終的獲得準(zhǔn)確的逆變效果，應(yīng)滿足Q₁、Q₃以及Q₂、Q₄兩組開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通與截止是互補(bǔ)的，顯然，當(dāng)Q₁、Q₄同時(shí)導(dǎo)通，其將與電感、負(fù)載形成閉合回路，直流電壓VCC接入負(fù)載的正向端；同理，若Q₂、Q₃同時(shí)導(dǎo)通，其將與電感、負(fù)載形成閉合回路，此時(shí)直流電壓VCC接入負(fù)載的反向端，從而實(shí)現(xiàn)在負(fù)載上獲得交變電壓。

IGBT管驅(qū)動(dòng)電路是否能正常工作決定了整個(gè)逆變的結(jié)果，其是逆變的關(guān)鍵，由于DSP微處理器的輸出電壓相比較本設(shè)計(jì)所采用的IGBT管中柵極閾值電壓而言明顯偏小，同時(shí)為確保安全，還應(yīng)在系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié)和電路環(huán)節(jié)添加隔離部分，綜合考慮以上兩方面的原因，采用驅(qū)動(dòng)芯片IR2113S，其主要包括高、低端功率晶閘管驅(qū)動(dòng)級(jí)、輸入邏輯以及電平轉(zhuǎn)換器四部分。

輔助電源部分的目的就是為了能提供實(shí)現(xiàn)所有功能電路以及控制芯片正常工作時(shí)所需的工作電源，能夠分別提供15V、9.5V、5V、3.3V和1.8V五種直流電壓。

油門控制電路的作用在于通過(guò)調(diào)速器控制油門的開(kāi)度，因此其核心是調(diào)速器。

頻率檢測(cè)電路和溫度檢測(cè)電路作用在于實(shí)時(shí)檢測(cè)輔助電源的輸出頻率和自身溫度，防止出現(xiàn)故障。

過(guò)流檢測(cè)電路作用是通過(guò)查驗(yàn)流過(guò)IGBT開(kāi)關(guān)管上的電流值有沒(méi)有過(guò)大，以達(dá)到防止逆變環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障的目的。

電壓、電流采樣電路是對(duì)輸出負(fù)載中的電壓和電流進(jìn)行采樣，目的是對(duì)整機(jī)系統(tǒng)起到閉環(huán)反饋的作用。

報(bào)警顯示電路是對(duì)系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行直觀顯示作用，在具體實(shí)施例中我們采用LCD顯示屏進(jìn)行顯示。

在具體實(shí)施例中，汽油發(fā)電機(jī)發(fā)出的一定電壓(180V-300V)，頻率(300Hz-700Hz)的三相交流電經(jīng)整流后轉(zhuǎn)換成直流196V，而逆變電路是采用DSP輸出的互補(bǔ)SPWM信號(hào)，且其經(jīng)過(guò)IR2113S放大后作用于全橋逆變電路而實(shí)現(xiàn)，并最后將逆變所產(chǎn)生的交流信號(hào)通過(guò)濾波電路清除諧波。同時(shí)，輔助電源全部來(lái)自于整流后的直流約196V，經(jīng)過(guò)處理后產(chǎn)生滿足硬件電路所需的多種直流工作電源，這一定程度上優(yōu)化了硬件設(shè)計(jì)。汽油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中還包含溫度、電壓、電流、轉(zhuǎn)速等信號(hào)反饋電路，通過(guò)對(duì)其的實(shí)時(shí)處理，只要產(chǎn)生不正常的情形便立刻發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并且根據(jù)不同故障情況采取相應(yīng)的措施。

盡管本實(shí)用新型就優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要不超出本實(shí)用新型的權(quán)利要求所限定的范圍，可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種變化和修改。