一种直流发电机组及充电方法与流程

1.本发明涉及充电控制技术领域，具体为一种直流发电机组及充电方法。


背景技术：

2.蓄电池作为一种能将化学能直接转化为电能的装置，通常是按可再充电设计的。充电时，利用外部的电能使内部活性物质再生，将电能储存为化学能，需要放电时，再次将化学能转化为电能输出。直流发电机组作为蓄电池的直充备用电源，当蓄电池使用过程中能够随时对蓄电池进行充电，以保证蓄电池的正常使用。但在实际使用工况中，不规范的使用操作将会影响蓄电池的使用寿命，从而降低用户体验。


技术实现要素：

3.本发明目的之一在于提供一种直流发电机组，以解决现有技术中由于不规范使用操作影响蓄电池使用寿命的问题。
4.本发明提供基础方案是：一种直流发电机组，包括发动机，发动机连接有发电机三相电机；发电机三相电机连接有控制系统；
5.其中：控制系统包括电压检测模块，用于检测蓄电池端电压v0；
6.存储模块，用于存储检测到的蓄电池端电压v0，并预存有自启触发电压v；
7.比较模块，用于比较蓄电池端电压v0和自启触发电压v；
8.控制模块，用于在比较出蓄电池端电压v0小于自启触发电压v时控制发电机组启动。
9.基础方案的有益效果是：现有技术中，在蓄电池的实际使用中，不规范使用容易导致蓄电池出现过放的情况，而过度放电将会影响蓄电池的使用寿命，因此本方案中，利用控制系统中设置的电压检测模块对蓄电池端电压v0进行检测，检测得到的蓄电池端电压v0即表示蓄电池当前剩余电量，在存储模块预设自启触发电压v后，当检测到的蓄电池端电压v0小于自启触发电压v，表示当前蓄电池的剩余电量较低，此时控制模块控制发电机组启动，对蓄电池进行充电，从而能够防止蓄电池出现过度放电的情况，从而能够延长蓄电池的使用寿命。
10.进一步，控制模块控制发电机组采用恒流恒压方式进行充电。有益效果：本方案中，采用恒流恒压方式进行充电，即本方案中，充电采用两个阶段，第一阶段以恒定电流充电，当电压得到预定值时进行恒压充电，此时电流逐渐减小，当充电电流下降到零时，蓄电池完全充满，这种充电方式可有效的延长蓄电池的使用寿命。
11.进一步，存储模块还预存有蓄电池的容量示意表，容量示意表包括不同蓄电池对应的电池容量；控制模块根据与蓄电池对应的电池容量控制发电机组的输出电压进行恒压充电。有益效果：由于蓄电池过充也会影响蓄电池的使用寿命，因此本方案中，还预存有蓄电池的电池容量，控制模块根据蓄电池的电池容量控制发电机组的输出电压，从而能够避免蓄电池过充，以延长蓄电池的使用寿命。
12.进一步，存储模块还预设有预充电第一目标电压v1和预充电第二目标电压v2；控制系统还包括电流检测模块，用于检测发电机组的输出电流并得到第一输出电流i1和第二输出电流i2；根据式(1)得到电流差i0，i0＝i2-i1
……
(1)。有益效果：本方案中，通过检测预充电第一目标电压v1和预充电第二目标电压v2时对应的第一输出电流i1和第二输出电流i2，从而得到电流差i0，操作简单。
13.进一步，容量示意表还包括与电流差i0对应的充电电流i3，控制模块根据与电流差i0对应的充电电流i3控制发电机组进行恒流充电。有益效果：本方案中，再得出电流差i0后，由容量示意表得出充电电流i3，即最大允许充电电流i3，从而能够避免充电电流i3过大，以提高蓄电池的使用寿命。
14.进一步，在发电机组恒流充电模式下，电压检测模块检测当前实际输出电压v4，并在实际输出电压v4与恒压充电目标电压v3时，控制模块控制发电机组按恒压充电目标电压v3输出进行恒压充电。有益效果：本方案中，在当前实际输出电压v4等于恒压充电目标电压v3时，控制发电机组转为恒压模式进行充电，防止蓄电池出现过充，从而有效延长蓄电池的使用寿命。
15.进一步，在恒压充电模式下，电流检测模块检测当前实际充电电流i3
′
，根据式(2)得到设定值i4，i4＝0.1
×
i3
……
(2)，在检测到实际充电电流i3
′
小于设定值i4时，控制模块控制发电机组停止充电。有益效果：本方案中，根据恒压充电模式下实际充电电流i3
′
计算得到设定值i4后，在实际充电电流i3
′
小于设定值i4控制发电机组自动停机，防止蓄电池出现过充的情况，能够有效提高蓄电池的使用寿命。
16.本发明的目的之二在于提供一种充电方法，包括以下步骤：
17.s1、检测蓄电池端电压v0；
18.s2、比较蓄电池端电压v0和预存储的自启触发电压v，在蓄电池端电压v0小于自启触发电压v时，发电机组对蓄电池进行充电；
19.s3、发电机组按照预充电第一目标电压v1进行输出，在检测到发电机组的实际输出电压达到预充电第一目标电压v1时，检测第一输出电流i1；
20.s4、发电机组按照预充电第二目标电压v2进行输出，在检测到发电机组的实际输出电压达到预充电第二目标电压v2时，检测第二输出电流i2；
21.s5、根据式(1)计算电流差i0，i0＝i2-i1
……
(1)，根据电流差i0从预设的蓄电池的容量示意表中选择对应的充电电流i3，按照充电电流i3进行恒流充电模式进行充电；
22.s6、检测恒流充电模式下发电机组的实际输出电压v4，并将检测到的实际输出电压v4与预存储的恒压充电目标电压v3进行比较，在比较出实际输出电压v4小于恒压充电目标电压v3，继续充电，在比较出实际输出电压v4等于预存储的恒压充电目标电压v3时，发电机组按照恒压充电目标电压v3进行输出，并转为恒压充电模式；
23.s7、检测恒压充电模式下的实际充电电流i3
′
，根据式(2)得到设定值i4，i4＝0.1
×
i3
……
(2)，在检测到实际充电电流i3
′
小于设定值i4时，发电机组停止充电。
24.本发明中的充电方法能够在蓄电池过亏前自动开始充电，以达到避免蓄电池过度放电，能够有效提高蓄电池的使用寿命；还能够识别出当前蓄电池容量，并根据识别出的蓄电池容量采用主动动态调节充电电压值的方式控制充电电流i3，以避免蓄电池过充，能够进一步提高蓄电池的使用寿。
附图说明
25.图1为本发明一种直流发电机组实施例的模块框图。
具体实施方式
26.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
27.实施例基本如附图1所示：一种直流发电机组，其输出端与蓄电池线连接，外部直流负载与蓄电池线连接，即外部直流负载与发电机组并联在蓄电池正负极。
28.包括连接有发电机三相电机的发动机；发电机三相电机连接有控制系统；
29.控制系统包括电压检测模块，用于检测蓄电池端电压v0；
30.存储模块，用于存储检测到的蓄电池端电压v0，并预存有自启触发电压v、预充电第一目标电压v1、预充电第二目标电压v2、恒压充电目标电压v3和蓄电池的容量示意表，容量示意表包括电池容量、电流差和充电电流i3，容量示意表如下所示；
31.电池容量65ah100ah120ah150ah180ah220ah电流差i0＝i2-i13～5a5～10a10～1313～15a15～20a20～25a充电电流i310a16a24a30a36a40a
32.比较模块，用于比较蓄电池端电压v0和自启触发电压v；
33.控制模块，用于在比较出蓄电池端电压v0小于自启触发电压v时控制发电机组启动，采用恒流恒压方式对蓄电池进行充电；
34.电流检测模块，用于检测发电机组的输出电流；
35.具体的，控制模块在控制发电机组对蓄电池进行充电时，先根据预充电第一目标电压v1控制发电机组进行输出，在电压检测模块检测到发电机组的实际输出电压达到预充电第一目标电压v1后，此时电流检测模块检测实际输出电流i1，并存入储存模块；然后控制模块根据预充电第二目标电压v2控制发电机组进行输出，在电压检测模块检测到发电机组的实际输出电压达到预充电第二目标v2后，此时电流检测模块检测实际输出电流i2，同样存入存储模块；再根据式(1)计算电流差i0，i0＝i2-i1
……
(1)，根据电流差i0从预设的蓄电池的容量示意表中选择对应的充电电流i3，按照充电电流i3进行恒流充电模式进行充电，同时检测发电机组当前实际输出电压v4，并将检测到的实际输出电压v4与预存储的恒压充电目标电压v3进行比较，在比较出实际输出电压v4小于恒压充电目标电压v3，继续充电，在比较出实际输出电压v4等于预存储的恒压充电目标电压v3时，发电机组按照恒压充电目标电压v3进行输出，并转为恒压充电模式；检测恒压充电模式下的实际充电电流i3
′
，根据式(2)得到设定值i4，i4＝0.1
×
i3
……
(2)，在检测到实际充电电流i3
′
小于设定值i4时，发电机组停止充电。
36.控制系统还包括有整流模块，用于将发电机三相电机的输出整流为直流输出，为通用的整流桥或mos管；电压检测模块的检测部位靠近整流模块的输出端；
37.控制模块包括主控cpu、熄火控制单元和启动控制单元，主控cpu将各模块反馈的信息进行收集后，按照预定逻辑进行判断处理，熄火控制单元用于控制发电机组停止充电，启动控制单元用于控制发电机组开始充电。
38.本实施例中还公开了一种充电方法，包括以下步骤：
39.s1、检测蓄电池端电压v0；
40.s2、比较蓄电池端电压v0和预存储的自启触发电压v，在蓄电池端电压v0小于自启触发电压v时，发电机组对蓄电池进行充电；
41.s3、发电机组按照预充电第一目标电压v1进行输出，在检测到发电机组的实际输出电压达到预充电第一目标电压v1时，检测第一输出电流i1；
42.s4、发电机组按照预充电第二目标电压v2进行输出，在检测到发电机组的实际输出电压达到预充电第二目标电压v2时，检测第二输出电流i2；
43.s5、根据式(1)计算电流差i0，i0＝i2-i1
……
(1)，根据电流差i0从预设的蓄电池的容量示意表中选择对应的充电电流i3，按照充电电流i3进行恒流充电模式进行充电；
44.s6、检测恒流充电模式下发电机组的实际输出电压v4，并将检测到的实际输出电压v4与预存储的恒压充电目标电压v3进行比较，在比较出实际输出电压v4小于恒压充电目标电压v3，继续充电，在比较出实际输出电压v4等于预存储的恒压充电目标电压v3时，发电机组按照恒压充电目标电压v3进行输出，并转为恒压充电模式；
45.s7、检测恒压充电模式下的实际充电电流i3
′
，根据式(2)得到设定值i4，i4＝0.1
×
i3
……
(2)，在检测到实际充电电流i3
′
小于设定值i4时，发电机组停止充电。
46.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。