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汽車供電裝置及汽車的制作方法

文檔序號:6318417閱讀:148來源:國知局
汽車供電裝置及汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種汽車供電裝置及包括該汽車供電裝置的汽車,該汽車供電裝置包括第一電源、第二電源以及功率補償型穩(wěn)壓器,第一電源的輸出端、第二電源的輸出端與汽車電子負載的輸入端連接;第一電源的輸出端與所述第二電源的輸入端連接;功率補償型穩(wěn)壓器的輸入端與第一電源的輸出端連接,功率補償型穩(wěn)壓器的輸出端與汽車電子負載的輸入端連接;其中,第一電源用于汽車啟動時,為汽車電子負載供電,并對第二電源及功率補償型穩(wěn)壓器進行充電;第二電源用于汽車停止時,為汽車電子負載供電;功率補償型穩(wěn)壓器用于穩(wěn)定第一電源及所述第二電源的供電電壓;通過功率補償型穩(wěn)壓器可以及時將多余的能量儲存,并能及時對供電裝置中能量不夠時進行補償。
【專利說明】汽車供電裝置及汽車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電源領(lǐng)域,尤其涉及一種汽車供電裝置及汽車。

【背景技術(shù)】
[0002]目前,汽車電子負載的電源一般由發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機供電,發(fā)電機的輸出電壓隨汽車電子負載的變化而波動,為了維持輸出的穩(wěn)定,一般通過發(fā)電機上的調(diào)節(jié)器來實現(xiàn),當(dāng)輸出負載的用電量較大時,若發(fā)動機的轉(zhuǎn)速較低時,發(fā)電機的輸出電壓將隨著用電量的增加而降低,則調(diào)節(jié)器將增大發(fā)電機的勵磁電流,發(fā)電機的磁阻力相應(yīng)增大,消耗大量的發(fā)動機功率,進而使得所述發(fā)電機的輸出電壓的升高,達到穩(wěn)定;而當(dāng)勵磁電流調(diào)節(jié)至最大狀態(tài)時,還不能滿足汽車電子負載的用電量需求,此時,由于負載變化引起的發(fā)電機的輸出電壓的變化將超出調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)范圍,而發(fā)電機的輸出電壓將繼續(xù)降低,當(dāng)?shù)陀谀骋恢禃r,將由蓄電池輔助為汽車電子負載供電。
[0003]而當(dāng)輸出負載的用電量較小時,此時,若發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變或加速,發(fā)電機的輸出電壓將隨著用電量的減少而升高,則調(diào)節(jié)器將減小發(fā)電機的勵磁電流,發(fā)電機的磁阻力相應(yīng)減少,不消耗發(fā)動機的輸出功率,進而使得所述發(fā)電機的輸出電壓的降低,達到穩(wěn)定。
[0004]通過上述過程可以實現(xiàn)對發(fā)電機的輸出電壓的調(diào)節(jié),但是調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)過程相對滯后,不能對電壓的變化作出及時調(diào)整,因此,發(fā)電機的輸出電壓還存在不穩(wěn)定的時刻,不利于汽車電子負載的運行工作。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的主要目的在于提供一種汽車供電裝置,旨在解決對汽車發(fā)電機的輸出電壓調(diào)節(jié)相對滯后的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供一種汽車供電裝置,該汽車供電裝置包括第一電源、第二電源以及功率補償型穩(wěn)壓器,所述第一電源的輸出端、所述第二電源的輸出端與汽車電子負載的輸入端連接;所述第一電源的輸出端與所述第二電源的輸入端連接;所述功率補償型穩(wěn)壓器的輸入端與第一電源的輸出端連接,所述功率補償型穩(wěn)壓器的輸出端與汽車電子負載的輸入端連接;其中,
[0007]所述第一電源用于汽車啟動時,為所述汽車電子負載供電,并對所述第二電源及功率補償型穩(wěn)壓器進行充電;所述第二電源用于汽車停止時,為所述汽車電子負載供電;所述功率補償型穩(wěn)壓器用于穩(wěn)定所述第一電源及所述第二電源的供電電壓。
[0008]優(yōu)選地,所述功率補償型穩(wěn)壓器包括若干超級電容,所述超級電容串聯(lián)后與所述第一電源的輸出端、汽車電子負載的輸入端連接。
[0009]優(yōu)選地,所述功率補償型穩(wěn)壓器還包括均壓電路,所述均壓電路用于調(diào)節(jié)各所述超級電容的電壓的平衡。
[0010]優(yōu)選地,所述均壓電路包括若干比較器及若干開關(guān)單元,任意兩所述超級電容的輸出端分別連接在對應(yīng)的所述比較器的輸入端,所述比較器的輸出端與對應(yīng)的所述開關(guān)單元的輸入端連接,所述開關(guān)單元并聯(lián)在各所述超級電容的兩端,所述開關(guān)單元根據(jù)比較器的輸出端的輸出電平開啟或關(guān)閉對應(yīng)的所述超級電容的充電過程。
[0011]優(yōu)選地,所述第一電源為發(fā)電機,所述發(fā)電機由汽車的發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電。
[0012]優(yōu)選地,所述發(fā)電機上設(shè)有調(diào)節(jié)器,所述調(diào)節(jié)器用于根據(jù)所述發(fā)電機的輸出電壓及所述汽車電子負載的用電量,調(diào)節(jié)所述發(fā)電機的勵磁電流,進而穩(wěn)定所述發(fā)電機的輸出電壓。
[0013]優(yōu)選地,所述第二電源為蓄電池。
[0014]此外,為實現(xiàn)上述目的,本實用新型還提供了一種汽車,該汽車包括本體,所述本體上設(shè)有汽車供電裝置,該汽車供電裝置包括第一電源、第二電源以及功率補償型穩(wěn)壓器,所述第一電源的輸出端、所述第二電源的輸出端與汽車電子負載的輸入端連接;所述第一電源的輸出端與所述第二電源的輸入端連接;所述功率補償型穩(wěn)壓器的輸入端與第一電源的輸出端連接,所述功率補償型穩(wěn)壓器的輸出端與汽車電子負載的輸入端連接;其中,
[0015]所述第一電源用于汽車啟動時,為所述汽車電子負載供電,并對所述第二電源及功率補償型穩(wěn)壓器進行充電;所述第二電源用于汽車停止時,為所述汽車電子負載供電;所述功率補償型穩(wěn)壓器用于穩(wěn)定所述第一電源及所述第二電源的供電電壓。
[0016]本實用新型所提供的一種汽車供電裝置及汽車,該汽車供電裝置包括第一電源、第二電源及功率補償型穩(wěn)壓器,當(dāng)汽車啟動時,汽車電子負載由第一電源供電,當(dāng)汽車停止時,汽車電子負載由第二電源供電,當(dāng)?shù)谝浑娫措S汽車電子負載的用電量的減小而升高時,此時第一電源將對功率補償型穩(wěn)壓器進行充電,用于將多余能量進行及時回收;當(dāng)?shù)谝浑娫椿虻诙娫措S汽車電子負載的用電量的增大而降低時,此時將由功率補償型穩(wěn)壓器及時對汽車電子負載進行輔助供電;通過上述過程,使得第一電源、第二電源的輸出電壓穩(wěn)定,使得汽車電子負載工作穩(wěn)定,延長汽車電子負載的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型較佳實施例的功能模塊示意圖;
[0018]圖2為本實用新型汽車供電裝置中的均壓電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例,參照附圖做進一步說明。

【具體實施方式】
[0020]應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
[0021]本實用新型提供一種汽車供電裝置。
[0022]在本實用新型實施例中,參照圖1,該汽車供電裝置包括第一電源100、第二電源200以及功率補償型穩(wěn)壓器300,所述第一電源100的輸出端、所述第二電源200的輸出端與汽車電子負載400的輸入端連接;所述第一電源100的輸出端與所述第二電源200的輸入端連接;所述功率補償型穩(wěn)壓器300的輸入端與第一電源100的輸出端連接,所述功率補償型穩(wěn)壓器300的輸出端與汽車電子負載400的輸入端連接;其中,
[0023]所述第一電源100用于汽車啟動時,為所述汽車電子負載400供電,并對所述第二電源200及功率補償型穩(wěn)壓器300進行充電;所述第二電源200用于汽車停止時,為所述汽車電子負載400供電;所述功率補償型穩(wěn)壓器300用于穩(wěn)定所述第一電源100及所述第二電源200的供電電壓。
[0024]具體的,該第一電源100為發(fā)電機,發(fā)電機由汽車的發(fā)動機驅(qū)動進行發(fā)電,可在發(fā)電機與發(fā)動機之間設(shè)置傳動機構(gòu),如皮帶,從而發(fā)動機轉(zhuǎn)動,帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子運動,從而發(fā)電機的轉(zhuǎn)子將切割定子的磁場線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,為汽車電子負載400提供電源。
[0025]通常,發(fā)電機的輸出電壓正常為14V左右,由于汽車啟動后,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速是汽車本身的特性,其不隨汽車電子負載400的用電量改變,因此,發(fā)電機的輸出電壓將隨汽車電子負載400的用電量的大小而波動。
[0026]當(dāng)輸出負載的用電量較大時,此時,若發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變或減慢,發(fā)電機的輸出電壓將隨著用電量的增加而降低,則功率補償型穩(wěn)壓器300將及時作為輔助電源對汽車電子負載400進行補充供電,及時彌補發(fā)電機的輸出電壓的降低,從而穩(wěn)定發(fā)電機的輸出電壓。而當(dāng)輸出負載用電量較小時,此時,若發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變或加速,發(fā)電機的輸出電壓將隨著用電量的減少而增加,則發(fā)電機的輸出電壓將對功率補償型穩(wěn)壓器300進行充電,發(fā)電機的輸出電壓將隨著功率補償型穩(wěn)壓器300的充電過程回落至正常,通過功率補償型穩(wěn)壓器300可以及時將多余的能量儲存,并能及時對供電裝置中能量不夠時進行補償。
[0027]發(fā)電機還能為第二電源200充電,具體地,該第二電源200為蓄電池,蓄電池的輸出電壓一般為12V,當(dāng)汽車停止時,由充好電的蓄電池為汽車電子負載400進行供電,此時當(dāng)蓄電池的放電至其輸出電壓低于正常值時,或者蓄電池逐漸老化時,其輸出電壓也將低于正常值,則功率補償型穩(wěn)壓器300將及時作為輔助電源對汽車電子負載400進行補充供電,及時彌補蓄電池的供電不足。
[0028]具體地,所述功率補償型穩(wěn)壓器300包括若干超級電容,所述超級電容串聯(lián)后與所述第一電源100的輸出端、汽車電子負載400的輸入端連接。
[0029]由于超級電容的快速充放電及電容值大的特性,可以快速的實現(xiàn)對電路中電壓波動的反應(yīng),及時進行調(diào)節(jié);由于單個超級電容的耐壓值一般為3V左右,因此當(dāng)發(fā)電機的電壓太大時,容易擊穿電容;因此,為了提高功率補償型穩(wěn)壓器300的耐壓值,將若干超級電容串聯(lián),從而串聯(lián)后的等效電容值將減小,進而抬高功率補償型穩(wěn)壓器300的耐壓值,延長功率補償型穩(wěn)壓器300的使用壽命。
[0030]進一步地,所述功率補償型穩(wěn)壓器300還包括均壓電路,所述均壓電路用于調(diào)節(jié)各所述超級電容的電壓的平衡,所述均壓電路包括若干比較器及若干開關(guān)單元,任意兩所述超級電容的輸出端分別連接在對應(yīng)的所述比較器的輸入端,所述比較器的輸出端與對應(yīng)的所述開關(guān)單元的輸入端連接,所述開關(guān)單元并聯(lián)在各所述超級電容的兩端,所述開關(guān)單元根據(jù)比較器的輸出端的輸出電平開啟或關(guān)閉對應(yīng)的所述超級電容的充電過程。
[0031]參照圖2,圖2為相鄰兩超級電容間的均壓電路的一實施例,在本實施例中,以兩相鄰超級電容間的均壓電路為例進行說明,其他串聯(lián)的超級電容的均壓電路均參照此實施例實施,在此不作限定。將超級電容Cl和超級電容C2兩端的電壓值分別采樣,并分別作為比較器Al的同相輸入端、反相輸入端的輸入,其輸出端連接兩三極管分別作為開關(guān)單元對相應(yīng)的超級電容的充電進行管理,其中,三極管Ql為PNP型三極管,三極管Q2為NPN型三極管,三極管Ql的基極與比較器Al的輸出端連接,發(fā)射極與超級電容C2的一端連接,集電極與超級電容C2的另一端連接;三極管Q2的基極與比較器Al的輸出端連接,發(fā)射極與超級電容Cl的一端連接,集電極與超級電容Cl的另一端連接。當(dāng)超級電容Cl兩端的電壓值大于超級電容C2兩端的電壓值時,則比較器Al輸出高電平,此時,三極管Ql截止,三極管Q2導(dǎo)通,從而超級電容Cl兩端相當(dāng)于短路連接,此時,超級電容C2繼續(xù)充電,超級電容Cl停止充電;當(dāng)超級電容Cl兩端的電壓值小于超級電容C2兩端的電壓值時,則比較器Al輸出低電平,此時,三極管Ql導(dǎo)通,三極管Q2截止,從而超級電容C2兩端相當(dāng)于短路連接,此時,超級電容Cl繼續(xù)充電,超級電容C2停止充電;通過上述均壓電路,實現(xiàn)各單個超級電容的電壓值的平衡,使得超級電容均勻充放電,從而達到延長功率補償型穩(wěn)壓器300的使用壽命O
[0032]進一步地,在發(fā)電機上還設(shè)置有調(diào)節(jié)器110,該調(diào)節(jié)器110用于調(diào)節(jié)發(fā)電機線圈的勵磁電流,當(dāng)輸出負載的用電量較大時,此時,若發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變或減慢,發(fā)電機的輸出電壓將隨著用電量的增加而降低,則調(diào)節(jié)器110將增大發(fā)電機的勵磁電流,發(fā)電機的磁阻力相應(yīng)增大,消耗大量的發(fā)動機功率,進而使得所述發(fā)電機的輸出電壓的升高,達到穩(wěn)定;而當(dāng)勵磁電流調(diào)節(jié)至最大狀態(tài)時,還不能滿足汽車電子負載400的用電量需求,此時,由于負載變化引起的發(fā)電機的輸出電壓的變化將超出調(diào)節(jié)器110的調(diào)節(jié)范圍,而發(fā)電機的輸出電壓將繼續(xù)降低,當(dāng)?shù)陀?4V時,將由第二電源200輔助為汽車電子負載400供電。
[0033]而當(dāng)輸出負載的用電量較小時,此時,若發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變或加速,發(fā)電機的輸出電壓將隨著用電量的減少而升高,則調(diào)節(jié)器I1將減小發(fā)電機的勵磁電流,發(fā)電機的磁阻力相應(yīng)減少,不消耗發(fā)動機的輸出功率,進而使得所述發(fā)電機的輸出電壓的降低,達到穩(wěn)定。
[0034]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】,均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車供電裝置,其特征在于,所述汽車供電裝置包括第一電源、第二電源以及功率補償型穩(wěn)壓器,所述第一電源的輸出端、所述第二電源的輸出端與汽車電子負載的輸入端連接;所述第一電源的輸出端與所述第二電源的輸入端連接;所述功率補償型穩(wěn)壓器的輸入端與第一電源的輸出端連接,所述功率補償型穩(wěn)壓器的輸出端與汽車電子負載的輸入端連接;其中, 所述第一電源用于汽車啟動時,為所述汽車電子負載供電,并對所述第二電源及功率補償型穩(wěn)壓器進行充電;所述第二電源用于汽車停止時,為所述汽車電子負載供電;所述功率補償型穩(wěn)壓器用于穩(wěn)定所述第一電源及所述第二電源的供電電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車供電裝置,其特征在于,所述功率補償型穩(wěn)壓器包括若干超級電容,所述超級電容串聯(lián)后與所述第一電源的輸出端、汽車電子負載的輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的汽車供電裝置,其特征在于,所述功率補償型穩(wěn)壓器還包括均壓電路,所述均壓電路用于調(diào)節(jié)各所述超級電容的電壓的平衡。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車供電裝置,其特征在于,所述均壓電路包括若干比較器及若干開關(guān)單元,任意兩所述超級電容的輸出端分別連接在對應(yīng)的所述比較器的輸入端,所述比較器的輸出端與對應(yīng)的所述開關(guān)單元的輸入端連接,所述開關(guān)單元并聯(lián)在各所述超級電容的兩端,所述開關(guān)單元根據(jù)比較器的輸出端的輸出電平開啟或關(guān)閉對應(yīng)的所述超級電容的充電過程。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車供電裝置,其特征在于,所述第一電源為發(fā)電機,所述發(fā)電機由汽車的發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車供電裝置,其特征在于,所述發(fā)電機上設(shè)有調(diào)節(jié)器,所述調(diào)節(jié)器用于根據(jù)所述發(fā)電機的輸出電壓及所述汽車電子負載的用電量,調(diào)節(jié)所述發(fā)電機的勵磁電流,進而穩(wěn)定所述發(fā)電機的輸出電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的汽車供電裝置,其特征在于,所述第二電源為蓄電池。
8.一種汽車,其特征在于,所述汽車包括本體,所述本體上設(shè)有如權(quán)利要求1至7中任一項所述的汽車供電裝置。
【文檔編號】G05F1/56GK204229281SQ201420688452
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
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