摘 要： 为了使车辆电气系统具有更好的稳定性，在汽车发电机电压调节器有故障，系统状态电压出现过大波动时，能利用车载智能BCM进行调压工作，设计了基于BCM的汽车发电机调节器。介绍了系统的整体结构、设计要求、工作原理及模拟测试。所设计系统实现了对发电机输出电压的监测，并在其过高或过低时进行调节，同时具有切断原调压电路功能，达到保护作用，使车辆电气系统能更安全地工作。 

　　关键词： 车辆电气系统； 电压调节器； 智能BCM； 模拟测试 

　　中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）05?0145?04 

　　Design of vehicle generator regulator based on BCM 

　　ZHAO Li?wei， XU Yong 

　　（School of Electronic Engineering and Automation， Guilin University of Electronic Technology， Guilin 541004， China） 

　　Abstract： In order to improve vehicle electrical system performance， and realize voltage regulation through the vehicle?mounted intelligent BCM （body control module） when something is wrong with vehicle generator regulator or fluctuation of the system state voltage is too much， a vehicle generator regulator based on BCM was designed. The whole structure， control mechanism and design requirements of the system are introduced. The designed system can monitor the output voltage of vehicle alternator， and adjust it as needed. At the same time， it can cut off the fault voltage regulator to protect the circuit. It can improve the working performances of vehicle electrical system. 

　　Keywords： vehicle electrical system； voltage regulator； intelligent BCM； simulation testing 

　　0 引 言 

　　随着汽车行业的不断发展，汽车电子电器装置在整个汽车技术领域中的比重也在日趋增大。车辆电控单元也在不断增加，即用电设备的数量在不断增加，电子电器装备也将会逐步代替传统的机械式控制设备。教育论文这样车辆电气系统的负荷越来越重，对供电系统要求也越来越高。当电气系统发生故障时和车载供电电压波动剧烈时，汽车的正常工作和行车安全就会受到影响。作为车载供电系统的关键设备，汽车发电机输出的电压保持高稳定状态将是汽车电子发展的重要保障。 

　　发电机电压调节器则是汽车整个供电系统电压稳定性保证的核心，其功能是无论负载、转速等其他外界因素如果变化，总能使发电机输出电压控制在正常范围。调压器的工作稳定与否，直接会影响到车辆各用电设备的正常运行。 

　　电压调节器有多种类型，无论是采用传统的触点式调节器、晶体管调节器、集成电路调压器，或者是更高级的电脑控制调节器，在目前生产的汽车当中都只会选择其中之一。调节器再好，也会有出现故障的时候。发电机输出电压偏高时，会使蓄电池充电量过大，极大损伤蓄电池，严重的可能会烧毁用电器；发电机输出电压偏低时，会使蓄电池亏电，用电器将不能正常稳定工作[1]。所以要进一步保证用电单元的安全，增加一个稳定、低成本的发电机调压器会是一个很好的选择。由于智能化、集成化、网络化是汽车控制技术的发展方向，智能BCM的功能也逐渐强大[2]，所以本系统的思想是通过车身控制模块的中央控制器作为备用调压器的主控制器，不断地实时采集、处理和发送数据来达到调压作用。这样不仅高效稳定，且低成本。 

　　1 系统整体设计 

　　1.1 性能要求 

　　虽然本发电机调压系统是车辆的备用调压器，但也必须保证其精确性、快速性和稳定性。确保在负载、转速等因素的变化下，及时地判断发电机输出为过压或欠压，并实时处理，控制其电压。 

　　该系统的具体设计要求如下： 

　　（1） 根据国家标准12 V发电机最高输出不得超过14.75 V，全负荷时不得低于13.4 V，当检测的发电机输出电压不在此范围时，说明原电压调节器发生故障，这时将通知车身控制模块正式启动调压功能； 

　　（2） 控制器确定原电压调节器故障后，及时断开原调压电路，且其工作指示灯熄灭； 

　　（3） 检测电压是否过压或欠压，控制PWM脉冲输出的占空比，从而改变励磁线圈的通段时间。电压正常时，占空比将暂时固定； 

　　（4） 保证发电机输出电压的范围在14.0～14.5 V之间。 

　　1.2 设计的调压原理 

　　根据交流发电机的工作原理可知，其产生的感应电动势为： 

　　[Eφ=Ce?Φ?n] 

　　式中：[Ce]为发电机的结构常数；[n]为转子转速；[Φ]为转子的磁极磁通，也就是说发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。又因为磁极磁通[Φ]与励磁电流成正比，减小磁通[Φ]也就是减小励磁电流。所以，交流发电机调节器的工作原理是：当交流发电机的转速升高时，调节器通过减小发电机的励磁电流来减小磁通[Φ，]使发电机的输出电压保持不变。