多功能發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于列車發(fā)電機(jī)控制領(lǐng)域，涉及一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)車的主發(fā)電機(jī)需要?jiǎng)?lì)磁才能正常發(fā)電，通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈的電流可以控制勵(lì)磁的強(qiáng)度，進(jìn)而達(dá)到控制發(fā)電機(jī)輸出電壓的目的。目前對(duì)勵(lì)磁電流的控制主要為PWM控制模式，即通過控制功率開關(guān)器件的導(dǎo)通來輸出勵(lì)磁電壓脈沖，進(jìn)而控制平均勵(lì)磁電流。由于不同的發(fā)電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速條件下有不同的負(fù)載特性點(diǎn)，對(duì)勵(lì)磁電流的要求也有不同。勵(lì)磁控制器可以根據(jù)不同的工況條件，通過PWM電路控制勵(lì)磁電流使發(fā)電機(jī)工作在理想狀
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[0003]現(xiàn)有技術(shù)方案:現(xiàn)有的勵(lì)磁控制器多采用單片機(jī)為控制核心，通過控制功率開關(guān)器件達(dá)到PWM輸出的目的。對(duì)外通訊端口多采用RS485、RS422、RS232等。對(duì)勵(lì)磁電流的控制多采用PID控制。供電單元不支持寬電壓范圍的調(diào)整。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn):現(xiàn)有勵(lì)磁控制器系統(tǒng)響應(yīng)較慢，實(shí)時(shí)性差，運(yùn)算能力差，不支持操作系統(tǒng)。對(duì)外接口簡(jiǎn)單且多為慢速接口，數(shù)字量輸入和模擬量輸入大多采用非隔離的低可靠性方案。只能工作在較窄的供電電壓范圍，當(dāng)勵(lì)磁控制器的應(yīng)用電壓不在供電電壓調(diào)整的范圍內(nèi)時(shí)，需要更換供電單元，進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種響應(yīng)快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，支持寬電壓輸入范圍的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:多功能發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器，包括DSP處理單元，DSP處理單元連接有:供電單元、功率M0S驅(qū)動(dòng)單元、隔離通信模塊及數(shù)據(jù)輸入輸出單元，隔離通信模塊包括MVB通信模塊，經(jīng)MVB總線與DSP處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；功率M0S驅(qū)動(dòng)單元包括順次連接的功率M0S驅(qū)動(dòng)電路、功率M0S管及電流傳感器；供電單元包括輸入端和輸出端，其輸入端經(jīng)寬電壓輸入芯片與輸入電源相接。
[0007]優(yōu)選的是:隔離通信模塊還包括隔離CAN通信接口、隔離RS232通信接口和隔離RS485通信接口，分別經(jīng)CAN總線、RS232總線及RS485總線與DSP處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0008]優(yōu)選的是:DSP處理單元還連接有溫度傳感器。
[0009]優(yōu)選的是:DSP處理單元還連接有看門狗管理模塊。
[0010]優(yōu)選的是:DSP處理單元還連接有Flash故障存儲(chǔ)器。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
[0012](1)供電單元的輸入端接寬電壓輸入芯片，支持12?150V的超寬電壓輸入范圍，可以在不同供電場(chǎng)合使用，也可適應(yīng)供電電壓頻繁波動(dòng)的苛刻環(huán)境，提高了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器的適用性。
[0013](2)隔離通信模塊支持多種通信模式，支持MVB通信，MVB單元與DSP處理單元之間采用高速總線進(jìn)行通信，響應(yīng)迅速；除1￥8通信外，還支持CAN、RS232、RS485等通信方式，支持CAN、RS232、RS485在線程序下載，可直接通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行程序更新。
[0014](3)支持故障存儲(chǔ)功能，運(yùn)行中的故障數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)到Flash故障存儲(chǔ)器，可通過通信接口對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]多功能發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器，包括DSP處理單元，DSP處理單元連接有:供電單元、功率M0S驅(qū)動(dòng)單元、隔離通信模塊及數(shù)據(jù)輸入輸出單元，隔離通信模塊包括MVB通信模塊，采用MVB板卡，經(jīng)MVB總線與DSP處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；功率M0S驅(qū)動(dòng)單元包括順次連接的功率M0S驅(qū)動(dòng)電路、功率M0S管及電流傳感器；供電單元包括輸入端和輸出端，其輸入端經(jīng)寬電壓輸入芯片與輸入電源相接。
[0017]隔離通信模塊還包括隔離CAN通信接口、隔離RS232通信接口和隔離RS485通信接口，分別經(jīng)CAN總線、RS232總線及RS485總線與DSP處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0018]DSP處理單元還連接有溫度傳感器，監(jiān)測(cè)DSP處理單元的溫度，避免高溫影響其正常工作。
[0019]DSP處理單元還連接有看門狗管理模塊，監(jiān)控DSP處理單元的工作狀態(tài)。
[0020]DSP處理單元還連接有Flash故障存儲(chǔ)器，DSP處理單元運(yùn)行中的故障數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)到Flash故障存儲(chǔ)器，并可通過通信接口對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。
[0021]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)輸入輸出單元，包括8路隔離數(shù)字量輸入單元，提供8路隔離的DI檢測(cè)信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，輸入電平可配置；4路數(shù)字量輸出單元，提供4路隔離的D0輸出信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)；7路模擬量采集單元，提供7路隔離的模擬量采集信號(hào)，對(duì)每一路模擬量采集通道均采用獨(dú)立的調(diào)理電路方案，保證在某一通道故障情況下不影響其他通道的正常工作。
[0022]由于采用了寬電壓輸入芯片，使供電單元可滿足12?150V的超寬電壓輸入。供電單元提供系統(tǒng)供電和正負(fù)15V的供電輸出?？梢栽诓煌╇妶?chǎng)合使用，也可適應(yīng)供電電壓頻繁波動(dòng)的苛刻環(huán)境，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0023]功率M0S單元采用高可靠性隔離方案，提供對(duì)外的PWM勵(lì)磁電壓輸出，PWM占空比采用DSP處理單元專用PWM模塊控制，調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，工作可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多功能發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器，包括DSP處理單元，DSP處理單元連接有:供電單元、功率MOS驅(qū)動(dòng)單元、隔離通信模塊及數(shù)據(jù)輸入輸出單元，其特征在于:所述隔離通信模塊包括MVB通信模塊，經(jīng)MVB總線與DSP處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述功率MOS驅(qū)動(dòng)單元包括順次連接的功率MOS驅(qū)動(dòng)電路、功率MOS管及電流傳感器；所述供電單元包括輸入端和輸出端，其輸入端經(jīng)寬電壓輸入芯片與輸入電源相接。2.如權(quán)利要求1所述的多功能發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器，其特征在于:所述隔離通信模塊還包括隔離CAN通信接口、隔離RS232通信接口和隔離RS485通信接口，分別經(jīng)CAN總線、RS232總線及RS485總線與DSP處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。3.如權(quán)利要求1所述的多功能發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器，其特征在于:所述DSP處理單元還連接有溫度傳感器。4.如權(quán)利要求1所述的多功能發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器，其特征在于:所述DSP處理單元還連接有看門狗管理模塊。5.如權(quán)利要求1所述的多功能發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器，其特征在于:所述DSP處理單元還連接有Flash故障存儲(chǔ)器。
【專利摘要】多功能發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器，包括DSP處理單元，DSP處理單元連接有：供電單元、功率MOS驅(qū)動(dòng)單元、隔離通信模塊及數(shù)據(jù)輸入輸出單元，隔離通信模塊包括MVB通信模塊，經(jīng)MVB總線與DSP處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；功率MOS驅(qū)動(dòng)單元包括順利連接的功率模塊驅(qū)動(dòng)電路、功率MOS管及電流傳感器；供電單元包括輸入端和輸出端，其輸入端經(jīng)寬電壓輸入芯片與輸入電源相接。該控制器支持超寬電壓輸入范圍，提高了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器的適用性。支持多種通信模式，支持MVB通信，并支持在線程序下載。
【IPC分類】H02P101/40, H02P9/30
【公開號(hào)】CN204993141
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520821604
【發(fā)明人】孫國(guó)斌, 薛浩飛, 李震
【申請(qǐng)人】青島四方車輛研究所有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月21日