專利名稱：一種提高汽車hid頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于照明電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車HID燈的啟動控制，是一種提高啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法。
背景技術(shù)：
隨著夜間駕駛安全要求的不斷提高，高強(qiáng)度氣體放電燈在汽車頭燈系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。相比與傳統(tǒng)的鹵素?zé)簦琀ID燈的功耗低，顯色性好，發(fā)光效率高，同時具有更長的使用壽命。汽車氙氣燈的負(fù)載特性很復(fù)雜，啟動過程可以分為啟動、點(diǎn)火、過渡、預(yù)熱、降功率和恒功率六個階段，每個階段都有不同的電壓和電流要求。系統(tǒng)上電后，首先需要25kV左 右的高壓脈沖將燈擊穿，然后提供一定值的預(yù)熱電流維持燈弧。為了使燈在較短的時間內(nèi)達(dá)到光輸出的要求，燈首先需要工作在兩倍額定功率下，然后再降到額定功率進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。同時，不同的燈個體在特性上也會存在一定的差異，就算是同一燈個體也會隨著使用時間的變長而發(fā)生特性的變化。因此，汽車氙氣燈的啟動控制很復(fù)雜?，F(xiàn)有的汽車HID燈啟動控制技術(shù)，在設(shè)計時很少考慮到燈的自身特性，其自適應(yīng)特性也相應(yīng)的缺乏設(shè)計。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種應(yīng)用于汽車HID頭燈啟動的電流控制方式，所述控制方式能檢測燈特性的變化，并且相應(yīng)地調(diào)整電流基準(zhǔn)曲線，從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制的功能。所述控制方式在提高汽車HID頭燈啟動性能的同時也大大簡化了控制實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度。為此，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案
所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的高頻反激變換器采用輸出電流反饋的控制方式，其輸入端對應(yīng)車載電池，輸出連接到全橋極性變換器；輸出直流電流跟隨所述控制方法產(chǎn)生的電流基準(zhǔn)，所述電流基準(zhǔn)根據(jù)不同的燈個體特性及由于老化造成的燈特性變化而自適應(yīng)變化；
所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的低頻全橋極性變換器，通過極性轉(zhuǎn)換的方式將反激變換器輸出的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流，以確保頭燈運(yùn)行在低頻交流狀態(tài)；
所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的高壓點(diǎn)火電路，通過倍壓電路和變壓器產(chǎn)生高壓脈沖擊穿燈??；
所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的數(shù)字控制器，代替了傳統(tǒng)的模擬PWM控制器實(shí)現(xiàn)了對燈電流的控制，同時完善了系統(tǒng)的保護(hù)功能。進(jìn)一步，所述控制方法的設(shè)計依據(jù)為燈功率與燈電流在穩(wěn)態(tài)條件下成線性關(guān)系，所述數(shù)字控制器通過控制燈電流來控制燈在啟動過程中的功率變化，進(jìn)而在優(yōu)化頭燈啟動性能的同時簡化了控制實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度。進(jìn)一步，所述控制方法在設(shè)計電流基準(zhǔn)時先標(biāo)定優(yōu)化的燈功率基準(zhǔn)，最大程度優(yōu)化燈的啟動性能；然后再根據(jù)標(biāo)定的燈功率基準(zhǔn)和燈電壓變化情況推導(dǎo)出最優(yōu)化的燈電流基準(zhǔn)。所述標(biāo)定優(yōu)化的燈功率基準(zhǔn)包括降功率和恒功率兩段
權(quán)利要求
1.一種提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，所述控制方法依托的全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺包括一個高頻反激變換器，一個低頻全橋極性變換器，一個高壓點(diǎn)火電路和一個數(shù)字控制器，其特征在于 所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的高頻反激變換器采用輸出電流反饋的控制方式，其輸入端對應(yīng)車載電池，輸出連接到全橋極性變換器；輸出直流電流跟隨所述控制方法產(chǎn)生的電流基準(zhǔn)，所述電流基準(zhǔn)根據(jù)不同的燈個體特性及由于老化造成的燈特性變化而自適應(yīng)變化； 所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的低頻全橋極性變換器，通過極性轉(zhuǎn)換的方式將反激變換器輸出的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流，以確保頭燈運(yùn)行在低頻交流狀態(tài)； 所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的高壓點(diǎn)火電路，通過倍壓電路和變壓器產(chǎn)生高壓脈沖擊穿燈??； 所述全數(shù)字電子鎮(zhèn)流器平臺的數(shù)字控制器，代替了傳統(tǒng)的模擬PWM控制器實(shí)現(xiàn)了對燈電流的控制，同時完善了系統(tǒng)的保護(hù)功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，其特征在于所述控制方法的設(shè)計依據(jù)為燈功率與燈電流在穩(wěn)態(tài)條件下成線性關(guān)系，所述數(shù)字控制器通過控制燈電流來控制燈在啟動過程中的功率變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，其特征在于所述控制方法在設(shè)計電流基準(zhǔn)時先標(biāo)定優(yōu)化的燈功率基準(zhǔn)，最大程度優(yōu)化燈的啟動性能，然后再根據(jù)標(biāo)定的燈功率基準(zhǔn)和燈電壓變化情況推導(dǎo)出最優(yōu)化的燈電流基準(zhǔn)；所述標(biāo)定優(yōu)化的燈功率基準(zhǔn)包括降功率和恒功率兩段
4.根據(jù)權(quán)利要3所述的提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，其特征在于燈在啟動過程中被控制在額定工作電壓點(diǎn)到來時進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，同時在穩(wěn)態(tài)時，通過數(shù)字控制測定不同燈個體及由于老化造成特性變化的同一燈個體額定工作電壓Vr3t的變化，然后重新標(biāo)定新的燈電流基準(zhǔn)，即每一個燈都有一個特定的電流基準(zhǔn)與其相對應(yīng)，優(yōu)化啟動性能，達(dá)到自適應(yīng)的目的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法，其特征在于數(shù)字控制器根據(jù)燈穩(wěn)態(tài)額定電壓Vrst的變化重新標(biāo)定燈電壓反饋系數(shù)總和燈電流反饋系數(shù)冬進(jìn)而將一系列離散的燈電流基準(zhǔn)曲線歸一化為一條初始化電流基準(zhǔn)曲線4_;數(shù)字控制器事先將標(biāo)定好存儲在內(nèi)部，然后根據(jù)所測得Vrat的變化修訂總和尤
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高汽車HID頭燈啟動性能的電流自適應(yīng)控制方法。所述控制方法實(shí)現(xiàn)了對不同燈個體和同一燈個體隨著使用時間變長之后的老化的自適應(yīng)控制，同時通過簡單的電流反饋控制實(shí)現(xiàn)汽車HID頭燈的啟動控制，優(yōu)化了燈啟動性能。所述控制方法燈電流基準(zhǔn)標(biāo)定通過燈功率標(biāo)定推導(dǎo)而得，這樣使所述電流控制方法在實(shí)現(xiàn)時完全符合燈功率變化的要求，解決了傳統(tǒng)電流控制方法中燈功率變化不均勻的情況。同時在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，通過kv和ki對Vrat變化的重新標(biāo)定將一系列燈基準(zhǔn)電流曲線歸一化為一條初始化燈電流基準(zhǔn)曲線Iref0。大大降低了所述控制方法的實(shí)現(xiàn)難度，使其具有較高的使用價值。
文檔編號H05B41/36GK102724802SQ201110339648
公開日2012年10月10日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者呂曉峰, 徐碧文, 賈紫蕊, 錢照明, 陳敏 申請人:浙江大學(xué)