的DC母線37電壓比電池電壓低并且電池18未被充電。在場電流范圍的高的端，產(chǎn)生的DC母線37電壓可以提供電池18的快的再充電。在場電流范圍的中間，產(chǎn)生的DC母線37電壓可以提供這樣的電池再充電率，所述電池再充電率近似等于焊接期間的電池的放電率(例如，在電池的放電率的20%內(nèi))或者基本上等于焊接期間的電池的放電率(例如，在電池的放電率的10%內(nèi))，導(dǎo)致電池的近似或基本上為50%的占空比。在示例性實(shí)施方案中，場控制器50調(diào)整場電流If以使場電流是在約4A至約6.25A的范圍內(nèi)；其中近似5A的場電流以近似85A的充電電流Ib提供電池18的近似50%的占空比。
[0035]場控制器50可以通過調(diào)整場電流If來控制電池18被多迅速地再充電，以獲得期望的電池充電電流Ib。電池18被多迅速地再充電確定電池的占空比。迅速地對(duì)電池18再充電導(dǎo)致電池的較高的占空比，而緩慢地對(duì)電池18再充電導(dǎo)致較低的占空比。降低占空比可以延長電池壽命。在某些實(shí)施方案中，場控制器50可以基于期望的電池的占空比和/或期望的電池壽命來控制場電流。和電池再充電。
[0036]場控制器50可以在電池再充電期間基于電池18的不同的再充電率(例如，快的、中等的、慢的等)來控制場電流If的水平。例如，場控制器50可以選擇性地以對(duì)應(yīng)于第一再充電率的第一場電流水平或者以對(duì)應(yīng)于第二再充電率的第二場電流水平來控制場電流If。如果第一場電流水平大于第二場電流水平，則第一再充電率將快于第二再充電率。例如，第一場電流水平可以提供超過焊接期間的電池的放電率的快的電池的再充電，由此提供大于50 %的電池占空比。第二場電流水平可以提供較慢的電池再充電，所述較慢的電池再充電近似等于焊接期間的電池的放電率(即，提供近似50%的占空比)或者比焊接期間的電池的放電率慢(即，提供小于50%的占空比)。場控制器50可以被配置來在對(duì)應(yīng)于電池的各自的不同的再充電率或占空比的多種不同的場電流水平(例如，三種或更多種不同的場電流水平)之中選擇。該選擇可以由場控制器50自動(dòng)地做出或者通過焊機(jī)16(圖1)上的輸入根據(jù)使用者的選擇做出。例如，使用者可以通過焊機(jī)上的輸入在對(duì)應(yīng)于各自的不同的場電流If水平的多種不同的再充電率之中選擇。通過場控制器50的場電流I f水平的自動(dòng)選擇可以基于監(jiān)測(cè)到的狀況，例如，如下面所討論的電池溫度或環(huán)境溫度。
[0037]除了監(jiān)測(cè)電池電壓、電池電流和DC母線37電壓之外，場控制器50可以經(jīng)由溫度傳感器59監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度和/或電池溫度。溫度傳感器59被可操作地連接到場控制器50來將溫度信號(hào)提供到場控制器。在某些實(shí)施方案中，場控制器50基于環(huán)境溫度和/或電池溫度來選擇或調(diào)整場電流If，以由此基于環(huán)境溫度和/或電池溫度來控制電池18的再充電率。在較低的環(huán)境溫度/電池溫度，電池18可以比在較高的溫度更迅速地再充電而不會(huì)縮短電池的壽命。在較高的環(huán)境溫度/電池溫度，對(duì)電池18更緩慢地再充電可以是合乎期望的，以保持電池的壽命。場控制器50可以將觀察到的溫度與一個(gè)或更多個(gè)預(yù)先限定的溫度閾值相比較，以確定期望的電池再充電率和相關(guān)聯(lián)的場電流水平。場控制器50可以將溫度閾值(一個(gè)或多個(gè))儲(chǔ)存在場控制器的存儲(chǔ)器部分，并且將溫度信號(hào)與溫度閾值(一個(gè)或多個(gè))相比較并且基于溫度信號(hào)與溫度閾值(一個(gè)或多個(gè))相比較的結(jié)果自動(dòng)地選擇場電流水平。
[0038]在某些實(shí)施方案中，場控制器50可以基于期望的電池的占空比、期望的電池壽命和/或環(huán)境溫度/電池溫度來控制場電流IdP電池再充電。
[0039]開關(guān)(例如，接觸器60)在電池18和DC母線37之間沿電導(dǎo)體被設(shè)置，以選擇性地將電池從DC母線解除連接。場控制器50控制接觸器60的操作。場控制器50可以基于非正常的狀況將電池18從DC母線37解除連接。例如，如果電池電壓下降太低，場控制器50可以操作接觸器60將電池18從DC母線37解除連接。電池18也可以基于焊接電路中的非常態(tài)或故障(例如焊接電路中的短路)從DC母線37被解除連接。
[0040]場控制器50可以是電子控制器并且可以包括處理器。場控制器50可以包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、特定用途集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、離散邏輯電路等等中的一個(gè)或更多個(gè)。場控制器50可以包括儲(chǔ)存程序指令的存儲(chǔ)器部分(例如，RAM或ROM)，所述程序指令導(dǎo)致處理器提供本文中賦予它的功能。
[0041]焊接波形控制器42和場控制器50可以是分開的控制器。例如，焊接波形控制器42可以是針對(duì)電源轉(zhuǎn)換器32來控制焊接操作的專用控制系統(tǒng)的一部分，而場控制器50可以是針對(duì)發(fā)電機(jī)和/或引擎的專用控制系統(tǒng)的一部分。焊接波形控制器42和場控制器50也可以是用于控制電源轉(zhuǎn)換器32和發(fā)電機(jī)和/或引擎二者的操作的共同的控制器62。在某些實(shí)施方案中，焊接波形控制器42和場控制器50通過通信母線64通信。例如，焊接波形控制器42可以將狀態(tài)信息(例如，焊接操作是否正在發(fā)生、焊接電流水平、焊接故障等)傳遞到場控制器50。
[0042]轉(zhuǎn)到圖3，圖3示出混合供電的電弧焊接系統(tǒng)10的示意圖，所述混合供電的電弧焊接系統(tǒng)10包括示例性整流器34和DC斬波器電路36a這樣的細(xì)節(jié)。整流器34可以是三相的、由多個(gè)二極管66、68、70、72、74、76形成的全波整流器。將理解的是，整流器34可以由半導(dǎo)體裝置而不是二極管來形成，例如由通過焊接波形控制器42控制的半導(dǎo)體閘流管來形成。
[0043]在圖3中，產(chǎn)生焊接波形的開關(guān)電路是DC斬波器電路36a(下文中的“斬波器”)。斬波器包括電容器78、二極管80和控制開關(guān)82 (例如，晶體管)。斬波器36a可以進(jìn)一步包括用于平滑焊接電流的扼流器86?？刂崎_關(guān)82具有控制輸入84，例如柵極(gate)，所述控制輸入84被可操作地連接到焊接波形控制器42?？刂崎_關(guān)82的操作經(jīng)由來自焊接波形控制器42的波形控制信號(hào)44來控制，以由此在焊接操作期間產(chǎn)生期望的焊接波形。
[0044]在這樣的實(shí)施方案中，其中電源轉(zhuǎn)換器包括逆變器而不是斬波器36a，波形控制信號(hào)44可以將脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)提供到電源轉(zhuǎn)換器。
[0045]被連接到DC母線37的電池組包括多個(gè)電池18a、18b。盡管兩個(gè)電池18a、18b在圖3中被示出，電池組將典型地具有多于兩個(gè)電池，例如，如八個(gè)電池，以提供必需的DC焊接電壓。電池被選定尺寸來提供足夠量的焊接電流達(dá)期望的一段時(shí)間，例如，如一個(gè)小時(shí)，以使焊接在或不在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下發(fā)生。場控制器50可以通過多個(gè)電壓傳感器54a、54b來監(jiān)測(cè)跨各個(gè)電池的電壓。焊接系統(tǒng)10可以被配置來自動(dòng)地開啟引擎以基于電池18a、18b中的一個(gè)或更多個(gè)的電壓水平對(duì)電池18a、18b充電。焊接系統(tǒng)10還可以包括鎖定開關(guān)，以防止引擎運(yùn)轉(zhuǎn)(例如當(dāng)焊接系統(tǒng)被設(shè)置在室內(nèi)時(shí))。如果電池電壓下降太低，或者如果焊接電路中的故障被焊接波形控制器42檢測(cè)到，場控制器50可以操作接觸器60來將電池18a、18b從DC母線37解除連接。
[0046]轉(zhuǎn)到圖4，圖4提供示例性場控制器50的示意圖。場控制器50接收來自發(fā)電機(jī)的電樞繞組的功率。電樞繞組可以是將功率供應(yīng)到DC母線的繞組中的一個(gè)，或者電樞繞組可以是發(fā)電機(jī)的輔助繞組。整流器88對(duì)來自電樞繞組的AC電壓進(jìn)行整流。經(jīng)整流的電壓被提供到脈沖調(diào)制開關(guān)裝置90，例如PWM或脈沖頻率調(diào)制(PFM)開關(guān)裝置。脈沖調(diào)制開關(guān)裝置90的輸出是在場繞組52中產(chǎn)生場電流If的脈沖調(diào)制信號(hào)(PWM或PFM)。場控制器50包括將控制信號(hào)94提供到脈沖調(diào)制開關(guān)裝置90的PWM或PFM控制器，以由此控制場電流乙的量值。如上面所討論的，場控制器50接收各種輸入信號(hào)，例如電池電壓、電池電流、DC母線電壓、環(huán)境溫度/電池溫度等。場控制器50也可以經(jīng)由電流傳感器96監(jiān)測(cè)場電流If并且經(jīng)由電壓傳感器98監(jiān)測(cè)跨場繞組的電壓。場控制器50可以基于以下因素中一些或所有來控制場電流If:電池電壓、電池電流Ib、DC母線電壓、環(huán)境溫度/電池溫度、監(jiān)測(cè)到的場電流水平以及跨場繞組的電壓。場控制器50可以將輸出信號(hào)提供到各種裝置，例如用于將電池組從DC母線解除連接的接觸器。場控制器50進(jìn)一步包括用于儲(chǔ)存程序指令、操作參數(shù)等等的存儲(chǔ)器部分99。
[0047]圖5是在混合供電的電弧焊接系統(tǒng)中控制電池再充電的示例性方法的流程圖?；旌瞎╇姷碾娀『附酉到y(tǒng)的部件在上面被討論。在步驟S10，在焊接操作期間，電能通過引擎發(fā)電機(jī)和電池二者被同時(shí)供應(yīng)到焊接電源供應(yīng)器。在步驟S12，場控制器監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度和/或電池溫度。在步驟S14，場控制器選擇對(duì)應(yīng)于電池再充電率的場電流水平。例如，場控制器可以在對(duì)應(yīng)于電池的第一再充電率的第一場電流水平和對(duì)應(yīng)于電池的第二再充電率的第二場電流水平之間選擇。該選擇可以基于監(jiān)測(cè)到的環(huán)境溫度和/或電池溫度。第一場電流水平可以大于第二場電流水平并且第一再充電率可以快于第二再充電率。例如，在焊接操作期間，第一再充電率可以超過電池的放電率，并且在焊接操作期間，第二再充電率可以近似等于電池的放電率。在步驟S16，電池由引擎發(fā)電機(jī)通過焊接電源供應(yīng)器來再充電；以及在步驟S18，場控制器在再充電期間監(jiān)測(cè)電池電壓和/或電池電流。在步驟S20，場控制器在再充電期間基于電池電壓和/或電池電流來控制場電流的水平?？刂茍鲭娏鞯乃娇梢园ㄔ谠俪潆娖陂g基于電池電壓和/或電池電流來自動(dòng)地調(diào)整流過場繞組的電流的水平。
[0048]應(yīng)該明顯的是，本公開是以實(shí)施例的方式并且可以通過添加、更改或消除來作出各種改變而不脫離本公開所包含的教導(dǎo)的合理范圍。因此，本發(fā)明不限于本公開的特定的細(xì)節(jié)，除了到所附的權(quán)利要求書被必要地如此限定的程度之外。
[0049]參考fa號(hào)
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