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，通過驅(qū)動發(fā)動機(jī)做功，帶動內(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)電動勢的兩端引出，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)動電路，第三輸出端連接有報警顯示電路，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電路，第三輸入端連接有溫度檢測電路，第四輸入端連接有過流檢測電路，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電路，第三輸出端連接有溫度檢測電路，所述IGBT管驅(qū)動電路的輸出端連接至所述全橋單相逆變電路的輸入端，所述過流檢測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)動電路采用IR2113S驅(qū)動芯片。

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過流檢測電路。

圖4電壓、電流采樣電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

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)動電路8，第三輸出端連接有報警顯示電路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電路9，第三輸入端連接有溫度檢測電路10，第四輸入端連接有過流檢測電路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電路9，第三輸出端連接有溫度檢測電路10，IGBT管驅(qū)動電路11的輸出端連接至全橋單相逆變電路3的輸入端，過流檢測電路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，其主要是由三個共陰極晶閘管和三個共陽極的二極管連接而成。在整流工作過程中，當(dāng)某一晶閘管兩端具有最大相電壓且其控制極同時被觸發(fā)時將導(dǎo)通，電流將通過同一時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壓性能較差，易受到外界信號干擾，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，即使沒有提供門極觸發(fā)信號，其也會導(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)生的兩對互補(bǔ)SPWM波(PWM1、PWM2、PWM3、PWM4)，以驅(qū)動Q₁、Q₂、Q₃、Q₄四個開關(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、Q₄兩組開關(guān)管的開通與截止是互補(bǔ)的，顯然，當(dāng)Q₁、Q₄同時導(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同時導(dǎo)通，其將與電感、負(fù)載形成閉合回路，此時直流電壓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)動電路是否能正常工作決定了整個逆變的結(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)計所采用的IGBT管中柵極閾值電壓而言明顯偏小，同時為確保安全，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)動芯片IR2113S，其主要包括高、低端功率晶閘管驅(qū)動級、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調(diào)速器控制油門的開度，因此其核心是調(diào)速器。

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

過流檢測電路作用是通過查驗(yàn)流過IGBT開關(guān)管上的電流值有沒有過大，以達(dá)到防止逆變環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障的目的。

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

報警顯示電路是對系統(tǒng)報警信號進(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，且其經(jīng)過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)生的交流信號通過濾波電路清除諧波。同時，輔助電源全部來自于整流后的直流約196V，經(jīng)過處理后產(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。汽油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的整個過程中還包含溫度、電壓、電流、轉(zhuǎn)速等信號反饋電路，通過對其的實(shí)時處理，只要產(chǎn)生不正常的情形便立刻發(fā)出報警信號，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，可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種變化和修改。