本發(fā)明涉及領(lǐng)域，具體涉及一種摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法。

背景技術(shù)：

1、摩托車開關(guān)式調(diào)壓器是摩托車上的一個重要部件，它的主要作用是將磁電機(jī)產(chǎn)生的交流電進(jìn)行整流，變?yōu)橹绷麟?，然后?jīng)穩(wěn)壓后為蓄電池充電以及供其他電器設(shè)備使用。

2、其工作原理是通過開關(guān)方式來控制電路的通斷，以穩(wěn)定輸出電壓。與傳統(tǒng)的短路式調(diào)壓器相比，開關(guān)式調(diào)壓器具有一些明顯的優(yōu)點(diǎn)。例如，它不會讓調(diào)壓器內(nèi)部的短路開關(guān)元件長期處于滿載工作狀態(tài)，從而減少發(fā)熱，降低電子元器件老化的速度，延長調(diào)壓器的使用壽命；也不會使磁電機(jī)因長期短路發(fā)熱而導(dǎo)致永磁體退磁甚至燒壞線圈，有利于延長磁電機(jī)的壽命；開關(guān)式調(diào)壓器的具體電路和控制方式可能會有所不同。例如，一種控制方法是根據(jù)磁電機(jī)各相交流電壓的正負(fù)半波來相應(yīng)地開通或關(guān)斷mos管，從而實(shí)現(xiàn)對主電路的開關(guān)式控制。

3、以8位pic單片機(jī)為主控的摩托車開關(guān)式調(diào)壓器，結(jié)合了pic單片機(jī)的高性能和精確控制能力，實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)化的電壓調(diào)節(jié)功能。pic單片機(jī)具有指令簡單、執(zhí)行速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。在摩托車開關(guān)式調(diào)壓器中，它能夠?qū)崟r監(jiān)測磁電機(jī)輸出的交流電壓，并通過內(nèi)部的算法和程序進(jìn)行快速處理和判斷。這種調(diào)壓器利用pic單片機(jī)的adc(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)功能，精確采集輸入電壓的大小和變化情況。然后，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略和算法，單片機(jī)輸出相應(yīng)的控制信號，控制開關(guān)元件(如mosfet或igbt)的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，從而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的精確調(diào)節(jié)和穩(wěn)定。通過8位pic單片機(jī)的控制，調(diào)壓器能夠更好地適應(yīng)摩托車在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)載條件下的電壓需求，有效保護(hù)蓄電池和其他電器設(shè)備，提高整個摩托車電氣系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

4、然而由于8位單片機(jī)計(jì)算速度慢，在摩托車發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速快速變化時，調(diào)壓器可能無法及時跟上電壓的變化，導(dǎo)致輸出電壓不穩(wěn)定，為了減少單片機(jī)程序運(yùn)算時間，提高調(diào)壓器正常工作的電頻率范圍，本發(fā)明提出一種摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，以解決以上問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是研制出一種摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，所述摩托車開關(guān)式調(diào)壓器包括三相全橋半控電路、8位pic單片機(jī)和電平轉(zhuǎn)換電路，調(diào)壓器的輸入為磁電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電，輸出為穩(wěn)定的直流電；所述三相全橋半控電路中設(shè)有晶閘管；所述控制方法包括以下步驟：

2、s1.所述單片機(jī)采集到來自電平轉(zhuǎn)換電路的電壓下降沿時，計(jì)算所述晶閘管導(dǎo)通時長變化量；

3、s2.通過晶閘管導(dǎo)通時長變化量計(jì)算晶閘管開啟時長和晶閘管延遲導(dǎo)通時間；

4、s3.將已采集的電壓數(shù)據(jù)個數(shù)清零。

5、進(jìn)一步，步驟s1中，交流電壓經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為0v/5v電壓到單片機(jī)，當(dāng)相電壓>0v時，轉(zhuǎn)換后電壓為5v，當(dāng)相電壓<0v時，轉(zhuǎn)換后的電壓為0v，所述下降沿為相電壓由5v變?yōu)?v；

6、進(jìn)一步，步驟s1中，所述晶閘管導(dǎo)通時長變化量δt＝{(v-vmax)+(v-vmin)}*c；其中，v為預(yù)審目標(biāo)電壓；vmax為上一周期測量的最大電壓；vmin為上一周期測量的最小電壓；c為系數(shù)，且c＝kt/n；t為電壓周期，k為調(diào)整控制系統(tǒng)pid的比例p，n為固定值；

7、進(jìn)一步，步驟s2中，晶閘管開啟時長ton＝ton+δt，ton為需要開啟晶閘管的總的時間，δt是本次計(jì)算得到的需要增減的時間；

8、進(jìn)一步，步驟s2中，晶閘管延遲導(dǎo)通時間tdelay＝t1-ton；電壓周期為t，正向電壓的持續(xù)時間t1＝t/2；

9、進(jìn)一步，步驟s1中，若單片機(jī)未采集到相電壓下降沿，則單片機(jī)讀取蓄電池電壓v，當(dāng)首次采集蓄電池電壓v時，最大電壓vmax和最小電壓vmin均為當(dāng)前電壓v；當(dāng)非首次采集蓄電池電壓v時，判斷當(dāng)前電壓是否大于最大電壓vmax，若是，則當(dāng)前電壓即為最大電壓vmax，若否，則判斷當(dāng)前電壓是否小于最小電壓vmin，若是，則當(dāng)前電壓即為最小電壓vmin。

10、本發(fā)明的有益效果：

11、本發(fā)明提出一種摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，采用針對電池電壓最大最小電壓值進(jìn)行采樣控制，相比于電壓平均值或電壓有效值控制方式，這種方式不需要計(jì)算電壓平均值或有效值，極大減少單片機(jī)計(jì)算時間，使單片機(jī)在周期內(nèi)有更多時間用于對電壓采樣，且有更高的響應(yīng)速度，在三相輸入電壓頻率較高時也能穩(wěn)定輸出電壓。

技術(shù)特征：

1.一種摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，其特征在于：所述摩托車開關(guān)式調(diào)壓器包括三相全橋半控電路、8位pic單片機(jī)和電平轉(zhuǎn)換電路，調(diào)壓器的輸入為磁電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電，輸出為穩(wěn)定的直流電；所述三相全橋半控電路中設(shè)有晶閘管；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，其特征在于：步驟s1中，交流電壓經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為0v/5v電壓到單片機(jī)，當(dāng)相電壓>0v時，轉(zhuǎn)換后電壓為5v，當(dāng)相電壓<0v時，轉(zhuǎn)換后的電壓為0v，所述下降沿為相電壓由5v變?yōu)?v。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，其特征在于：步驟s1中，所述晶閘管導(dǎo)通時長變化量δt＝{(v-vmax)+(v-vmin)}*c；其中，v為預(yù)審目標(biāo)電壓；vmax為上一周期測量的最大電壓；vmin為上一周期測量的最小電壓；c為系數(shù)，且c＝kt/n；t為電壓周期，k為調(diào)整控制系統(tǒng)pid的比例p，n為固定值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，其特征在于：步驟s2中，晶閘管開啟時長ton＝ton+δt，ton為需要開啟晶閘管的總的時間，δt是本次計(jì)算得到的需要增減的時間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，其特征在于：步驟s2中，晶閘管延遲導(dǎo)通時間tdelay＝t1-ton；電壓周期為t，正向電壓的持續(xù)時間t1＝t/2。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，其特征在于：步驟s1中，若單片機(jī)未采集到相電壓下降沿，則單片機(jī)讀取蓄電池電壓v，當(dāng)首次采集蓄電池電壓v時，最大電壓vmax和最小電壓vmin均為當(dāng)前電壓v；當(dāng)非首次采集蓄電池電壓v時，判斷當(dāng)前電壓是否大于最大電壓vmax，若是，則當(dāng)前電壓即為最大電壓vmax，若否，則判斷當(dāng)前電壓是否小于最小電壓vmin，若是，則當(dāng)前電壓即為最小電壓vmin。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種摩托車開關(guān)式調(diào)壓器的控制方法，其中摩托車開關(guān)式調(diào)壓器包括三相全橋半控電路、8位PIC單片機(jī)和電平轉(zhuǎn)換電路，調(diào)壓器的輸入為磁電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電，輸出為穩(wěn)定的直流電；所述三相全橋半控電路中設(shè)有晶閘管；為了減少單片機(jī)程序運(yùn)算時間，提高調(diào)壓器正常工作的電頻率范圍，控制策略采用針對電池電壓最大最小電壓值進(jìn)行采樣控制，相比于電壓平均值或電壓有效值控制方式，這種方式不需要計(jì)算電壓平均值或有效值，極大減少單片機(jī)計(jì)算時間，使單片機(jī)在周期內(nèi)有更多時間用于對電壓采樣，且有更高的響應(yīng)速度，在三相輸入電壓頻率較高時也能穩(wěn)定輸出電壓。

技術(shù)研發(fā)人員：肖福建,秦潔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶三信電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2