[發明專利]便攜式燃油發電機控制方法

有效

• 申請號: 201110232000.0
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102324886A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 龔治俊
• 申請（專利權）人: 重慶瑜欣平瑞電子有限公司
• 主分類號: H02P9/04
• 分類號: H02P9/04
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 侯懋琪;侯春樂

技術領域

????本發明涉及一種小型發電機組控制技術，尤其涉及一種便攜式燃油發電機控制方法。

背景技術

????現有的便攜式燃油發電機組，為了使發電機組的輸出電壓、電流穩定，需要對發電機組的輸出電壓、電流進行采樣和處理，根據處理結果調整發電機組的工況（即調整發動機轉速）及逆變器的調節參數（即調整輸出電壓），使發電機組的輸出電壓穩定以及使發電機組的工況經濟合理；這類發電機組一般用16位或32位的MCU或DSP來實現對采樣數據進行計算和處理（一般未采用8位的單片機，因8位單片機的處理能力明顯不足），16位或32位的MCU或DSP雖然處理能力強大，但是其引腳多，不易安裝和維修，且價格高，提高了制造成本，而且器件的處理能力冗余度大，若直接換用處理能力較低的8位單片機，8位單片機的處理能力又不能滿足需求。

發明內容

針對背景技術中的問題，本發明提出了一種便攜式燃油發電機控制方法，通過對控制方法的改進，使2片低處理能力的8位單片機就能完成現有技術中需要16位或32位的單片機才能完成的任務，其具體方案為：包括原動機、永磁發電機、步進電機、第一單片機、第二單片機、PWM逆變模塊、LC濾波器；第一單片機內預置有電流~轉速對應表，第二單片機內預設有電流~目標電壓累加值表；

裝置運行過程為：原動機驅動永磁發電機轉動，永磁發電機輸出的電能經整流后傳輸到PWM逆變模塊進行PWM逆變（即DC-AC變換），然后經LC濾波還原成正弦交流電壓后輸出到負載；

由第一單片機完成的操作有：

1）對PWM逆變模塊的輸出電流全波整流后進行周期平均值采樣，得到采樣電流A；本文所指“周期平均值采樣”其含義為：?在一個正弦周期內，對全波整流信號進行多點（2的N次方倍）均勻間隔的AD采樣和轉換，將采樣結果累加，然后在正弦周期結束時計算平均值，由于采樣的點數為2的N次方倍，計算平均值時只要將采樣累加結果數據右移N位即得到周期平均值。避免了復雜的計算，使8位單片機能夠完成。

2）將采樣電流A與電流~轉速對應表進行比對，得到發電機在采樣電流A條件下應達到的目標轉速；

3）同時，對發電機的當前轉速進行采樣，得到實際轉速；

4）計算目標轉速與實際轉速的差值，進行PID計算，根據PID計算結果，向步進電機輸出控制信號，步進電機根據控制信號調整原動機的化油器開度；在化油器開度作用下，原動機轉速發生變化，發電機轉速也發生相應的變化；

5）重復步驟1）至5）；

由第二單片機完成的操作有：

a.對LC濾波器的輸出電壓在一個正弦周期內的全波整流電壓進行均勻間隔的多次AD采樣，將一個正弦周期內的采樣結果進行累加，得到采樣電壓累加值；對LC濾波器的輸出電流全波整流進行周期平均值采樣，得到采樣電流B；

b.根據采樣電流B查目標電壓累加值表得出對應的目標電壓累加值,計算采樣電壓累加值與目標電壓累加值的差值，根據差值計算下一周期的PWM調制度，得到新的PWM調制度；

c.?在下一正弦周期，根據新的PWM調制度向PWM逆變模塊輸出PWM控制信號；?

d.?在LC濾波器的正弦輸出波形為零度時，檢查PCB板上檢測PCB板溫度的IC是否有超溫信號輸入，在LC濾波器的正弦輸出波形為180度時，檢查PWM逆變模塊的輸入直流電壓是否有過壓或欠壓，當出現前述的超溫、過壓或欠壓的情況時，關閉PWM逆變模塊；

e.重復步驟a至e；?

第一單片機和第二單片機均為8位單片機。

本發明的有益技術效果是：通過對控制方法的簡化，使8位單片機就能負擔16位或32位單片機才能負擔的工作，同時，8位單片具有成本低廉、引腳數量少的優勢，既降低了制作成本，又簡化了安裝維修操作，基本上使8位單片的處理能力得到了最大化的使用。

附圖說明

圖1、本發明的原理框圖；

圖2、本發明的硬件電氣原理圖。

具體實施方式

本發明的硬件部分包括：原動機1、永磁發電機2、步進電機3、第一單片機5、第二單片機6、PWM逆變模塊7、LC濾波器8（其中還涉及整流電路、采樣電路、信號放大電路等常規電路，因其與本發明改進部分相關性不大，故未作敘述）；