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

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電源領域，尤其涉及一種汽車供電裝置及汽車。

【背景技術】
[0002]目前，汽車電子負載的電源一般由發(fā)動機驅動發(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)電機上的調節(jié)器來實現(xiàn)，當輸出負載的用電量較大時，若發(fā)動機的轉速較低時，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；而當勵磁電流調節(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節(jié)器的調節(jié)范圍，而發(fā)電機的輸出電壓將繼續(xù)降低，當?shù)陀谀骋恢禃r，將由蓄電池輔助為汽車電子負載供電。
[0003]而當輸出負載的用電量較小時，此時，若發(fā)動機的轉速不變或加速，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節(jié)，但是調節(jié)器的調節(jié)過程相對滯后，不能對電壓的變化作出及時調整，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單元，任意兩所述超級電容的輸出端分別連接在對應的所述比較器的輸入端，所述比較器的輸出端與對應的所述開關單元的輸入端連接，所述開關單元并聯(lián)在各所述超級電容的兩端，所述開關單元根據(jù)比較器的輸出端的輸出電平開啟或關閉對應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)動機驅動發(fā)電。
[0012]優(yōu)選地，所述發(fā)電機上設有調節(jié)器，所述調節(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，當汽車啟動時，汽車電子負載由第一電源供電，當汽車停止時，汽車電子負載由第二電源供電，當?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?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構示意圖。
[0019]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

【具體實施方式】
[0020]應當理解，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)動機驅動進行發(fā)電，可在發(fā)電機與發(fā)動機之間設置傳動機構，如皮帶，從而發(fā)動機轉動，帶動發(fā)電機的轉子運動，從而發(fā)電機的轉子將切割定子的磁場線，產(chǎn)生感應電流，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]當輸出負載的用電量較大時，此時，若發(fā)動機的轉速不變或減慢，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。而當輸出負載用電量較小時，此時，若發(fā)動機的轉速不變或加速，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，及時進行調節(jié)；由于單個超級電容的耐壓值一般為3V左右，因此當發(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單元，任意兩所述超級電容的輸出端分別連接在對應的所述比較器的輸入端，所述比較器的輸出端與對應的所述開關單元的輸入端連接，所述開關單元并聯(lián)在各所述超級電容的兩端，所述開關單元根據(jù)比較器的輸出端的輸出電平開啟或關閉對應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單元對相應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導通，從而超級電容Cl兩端相當于短路連接，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導通，三極管Q2截止，從而超級電容C2兩端相當于短路連接，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)電機上還設置有調節(jié)器110，該調節(jié)器110用于調節(jié)發(fā)電機線圈的勵磁電流，當輸出負載的用電量較大時，此時，若發(fā)動機的轉速不變或減慢，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；而當勵磁電流調節(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節(jié)器110的調節(jié)范圍，而發(fā)電機的輸出電壓將繼續(xù)降低，當?shù)陀?4V時，將由第二電源200輔助為汽車電子負載400供電。
[0033]而當輸出負載的用電量較小時，此時，若發(fā)動機的轉速不變或加速，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容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【權利要求】
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節(jié)各所述超級電容的電壓的平衡。
4.如權利要求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單元，任意兩所述超級電容的輸出端分別連接在對應的所述比較器的輸入端，所述比較器的輸出端與對應的所述開關單元的輸入端連接，所述開關單元并聯(lián)在各所述超級電容的兩端，所述開關單元根據(jù)比較器的輸出端的輸出電平開啟或關閉對應的所述超級電容的充電過程。
5.如權利要求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)動機驅動發(fā)電。
6.如權利要求5所述的汽車供電裝置，其特征在于，所述發(fā)電機上設有調節(jié)器，所述調節(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，所述本體上設有如權利要求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)先權日:2014年11月17日
【發(fā)明者】張雪峰 申請人:深圳市駕御寶電子科技有限公司