一種新型發(fā)電機組控制器及電控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及內燃機發(fā)電機組的電子控制技術領域，特別是涉及一種新型發(fā)電機組控制器及電控系統。
【背景技術】
[0002]當前的發(fā)電機組的控制和保護是由多個彼此獨立的電子模塊構成：發(fā)電機組控制器、電子調速器、執(zhí)行器、轉速信號采集器，勵磁調節(jié)器以及各種傳感器組成。具體如圖1所示。它們之間的連接關系很簡單，各個部件獨立工作。導致系統分散，不能實現自動化控制，不能實現自我診斷，更不適合物聯網遠程調節(jié)控制。
【實用新型內容】
[0003]針對上述現有技術，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新型發(fā)電機組控制器及電控系統，該新型發(fā)電機組控制器及電控系統解決了不能實現自動化控制，不能實現自我診斷，更不適合物聯網遠程調節(jié)控制的技術問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種新型發(fā)電機組控制器，其包括中央處理模塊，所述中央處理器模塊的信號采集端分別連接到用于采集發(fā)動機數據的發(fā)動機數據采集模塊、可編程開關量采集模塊、可編程模擬量采集模塊、J1939總線接口模塊、發(fā)動機充電機勵磁模塊，用于采集發(fā)電機數據的發(fā)電機數據采集模塊，用于采集市電的市電電壓采集模塊。所述中央處理器模塊的信號輸出端連接到用于控制發(fā)動機運行的可編程繼電器輸出模塊，用于控制負載開關的市電/發(fā)電轉換控制模塊，用于控制發(fā)動機轉速的轉速調節(jié)輸出接口模塊，用于調節(jié)勵磁的勵磁輸出接口模塊，所述中央處理器模塊的基本外設端連接到顯示模塊、按鍵輸入模塊、通訊接口模塊；所述勵磁調節(jié)輸出接口模塊、轉速調節(jié)輸出接口模塊分別與所述中央處理模塊電連接，所述中央處理模塊將控制信號經所述勵磁調節(jié)輸出接口模塊、轉速調節(jié)輸出接口模塊分別輸出。
[0005]本實用新型的進一步改進為，所述轉速調節(jié)輸出接口模塊包括用于連接傳統電子調速器的0~10V模擬量輸出接口電路和用于連接新型電子調速器的100-500Hz、PWM脈沖輸出接口電路。
[0006]本實用新型的進一步改進為，所述勵磁調節(jié)輸出接口模塊包括用于連接傳統勵磁調節(jié)器的_5V~ +5V模擬量輸出接口電路和用于連接新型勵磁調節(jié)器的100-500HZ、PWM脈沖輸出接口電路。
[0007]本實用新型的進一步改進為，所述中央處理模塊為ARM單片機。
[0008]本實用新型的進一步改進為，所述發(fā)動機數據采集模塊包括用于采集發(fā)動機機油壓力的壓力傳感器電路，用于采集發(fā)動機溫度的溫度傳感器電路和用于采集燃油量的液位傳感器電路，以及用于采集發(fā)動機轉速的轉速傳感器電路。
[0009]本實用新型的進一步改進為，所述可編程模擬量采集模塊是可編程用于電阻和電壓式傳感器的數據采集。
[0010]本實用新型的進一步改進為，所述可編程開關量采集模塊是可編程用于各種開關量數據的采集。
[0011]本實用新型的進一步改進為，所述發(fā)動機充電機勵磁模塊包括用于發(fā)動機充電機的勵磁建壓電路和充電機勵磁電壓的采集電路。
[0012]本實用新型的進一步改進為，所述發(fā)電機數據采集模塊包括用于采集發(fā)電機電壓的電壓轉換采集電路，用于采集發(fā)電機負載電流的電流轉換采集電路和用于采集發(fā)電機頻率的頻率米集電路。
[0013]本實用新型還提供了一種新型發(fā)電機組電控系統，包括如上所述的新型發(fā)電機組控制器、電子調速器、執(zhí)行器、發(fā)電機組、發(fā)動機勵磁調節(jié)器，所述發(fā)電機組包括發(fā)動機和發(fā)電機，所述轉速調節(jié)輸出接口模塊、電子調速器、執(zhí)行器、發(fā)動機依次電連接，所述勵磁調節(jié)輸出接口模塊、發(fā)動機勵磁調節(jié)器、發(fā)電機依次電連接；所述中央處理模塊將控制信號經所述勵磁調節(jié)輸出接口模塊輸出至所述發(fā)動機勵磁調節(jié)器，所述發(fā)動機勵磁調節(jié)器接收控制信號并調節(jié)所述發(fā)電機的勵磁電流；所述中央處理模塊將控制信號經所述轉速調節(jié)輸出接口模塊輸出至所述電子調速器，所述電子調速器接收控制信號并經所述執(zhí)行器調節(jié)發(fā)動機的轉速。
[0014]與現有技術相比，本實用新型相對現有技術具有實質性的進步，具體是增加了勵磁調節(jié)輸出接口模塊和勵磁控制所需的電壓檢測和PID控制，增加了轉速調節(jié)輸出接口模塊和調速所需的轉速檢測和PID控制部分。當發(fā)電機組啟動后，本實用新型控制器采集發(fā)動機轉速和發(fā)電機輸出電壓，經過中央處理器的PID運算后，通過轉速調節(jié)接口模塊和勵磁調節(jié)接口模塊，將控制信號分別傳遞給外部的電子調速器和發(fā)電機勵磁調節(jié)器，和實現了轉速和電壓的完整閉環(huán)控制。最終實現了發(fā)電機組電控部件由分散控制到統一協調控制，徹底改變了發(fā)電機組現有控制系統的組成框架。解決了不能實現整體自動化控制，不能實現自我診斷，更不適合物聯網遠程監(jiān)測控制的技術問題。簡化了現有電子調速器和勵磁調節(jié)器的復雜度，降低了故障率。
【附圖說明】
[0015]圖1是現有技術的電控系統結構框圖；
[0016]圖2是實用新型的電控系統結構框圖。
[0017]圖中各部件名稱如下:
[0018]I一新型發(fā)電機組控制器；
[0019]101—中央處理模塊；
[0020]102—市電電壓采集模塊；
[0021]103—發(fā)動機充電機勵磁模塊；
[0022]104—可編程開關量采集模塊；
[0023]105一可編程模擬量米集模塊；
[0024]106—發(fā)動機數據采集模塊；
[0025]107—發(fā)電機數據采集模塊；
[0026]108—市電/發(fā)電轉換控制模塊；
[0027]109—可編程繼電器輸出模塊；
[0028]110—顯示模塊；
[0029]111—按鍵輸入模塊；
[0030]112 — J1939 總線接口模塊；
[0031]113—通訊接口模塊；
[0032]114—勵磁調節(jié)輸出接口模塊；
[0033]115—轉速調節(jié)輸出接口模塊；
[0034]2—電子調速器；
[0035]3—執(zhí)行器；
[0036]4—發(fā)電機組；
[0037]41一發(fā)動機；
[0038]42—發(fā)電機；
[0039]5—發(fā)動機勵磁調節(jié)器。
【具體實施方式】
[0040]下面結合【附圖說明】及【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0041]如圖2所示，一種新型發(fā)電機組控制器，其包括中央處理模塊101、市電電壓采集模塊102、發(fā)動機充電機勵磁模塊103、可編程開關量采集模塊104、可編程模擬量采集模塊
105、發(fā)動機數據采集模塊106、發(fā)電機數據采集模塊107、市電/發(fā)電轉換控制模塊108、可編程繼電器輸出模塊109、顯示模塊110、按鍵輸入模塊11UJ1939總線接口模塊112、通訊接口模塊113，所述市電電壓采集模塊102、發(fā)動機充電機勵磁模塊103、可編程開關量采集模塊104、可編程模擬量采集模塊105、發(fā)動機數據采集模塊106、發(fā)電機數據采集模塊107、市電/發(fā)電轉換控制模塊108、可編程繼電器輸出模塊109、顯不模塊110、按鍵輸入模塊111、J1939總線接口模塊112、通訊接口模塊113分別與所述中央處理模塊101電連接，還包括勵磁調節(jié)輸出接口模塊114、轉速調節(jié)輸出接口模塊115，所述勵磁調節(jié)輸出接口模塊114、轉速調節(jié)輸出接口模塊115分別與所述中央處理模塊101電連接，所述中央處理模塊101將控制信號經所述勵磁調節(jié)輸出接口模塊114、轉速調節(jié)輸出接口模塊115分別輸出。
[0042]如圖2所示，一種新型發(fā)電機組電控系統，包括如上所述的新型發(fā)電機組控制器1、電子調速器2、執(zhí)行器3、發(fā)電機組4、發(fā)動機勵磁調節(jié)器5，所述發(fā)電機組4包括發(fā)動機41和發(fā)電機42，所述轉速調節(jié)輸出接口模塊115、電子調速器2、執(zhí)行器3、發(fā)動機41依次電連接，所述勵磁調節(jié)輸出接口模塊114、發(fā)動機勵磁調節(jié)器5、發(fā)電機42依次電連接；所述中央處理模塊101將控制信號經所述勵磁調節(jié)輸出接口模塊114輸出至所述發(fā)動機勵磁調節(jié)器5，所述發(fā)動機勵磁調節(jié)器5接收控制信號并調節(jié)所述發(fā)電機42的勵磁電流；所述中央處理模塊101將控制信號經所述轉速調節(jié)輸出接口模塊115輸出至所述電子調速器2，所述電子調速器2接收控制信號并經所述執(zhí)行器3調節(jié)發(fā)動機41的轉速。
[0043]所述發(fā)電機組4包括發(fā)動機41和發(fā)電機42都為現有技術，不是本實用新型的發(fā)明點，在此不做詳細說明。所述中央處理模塊101、市電電壓采集模塊102、發(fā)動機充電機勵磁模塊103、可編程開關量采集模塊104、可編程模擬量采集模塊105、發(fā)動機數據采集模塊
106、發(fā)電機數據采集模塊107、市電/發(fā)電轉換控制模塊108、可編