CN104228718A - 受控车辆复合电源 - Google Patents

Abstract

本发明提供受控车辆复合电源，包括薄膜太阳能电池组，薄膜太阳能电池组连接有电源处理装置，电源处理装置依次串连有稳压恒流装置和功率切换电路，最后连接至电池；功率切换电路和电池外再并联有回路，该回路中串连有时间电路和电压比较器，电压比较器分别连接至电池和标准电压电源；电源处理装置和稳压恒流装置之间串联有隔离防逆变二极管；电池为电子化学电池或超级电容并联电池；电源处理装置中通过工作电压的上下浮动5%-30%为基准电压设置比较器和电压输出。本发明中满足了受控车辆的电源使用，对于用旧后车辆电池的氧化物会影响其使用寿命和效果，在不加大电池容量同样也可以使用，甚至还可以减少其容量，以达到环保的要求和成本的使用要求。

Description

受控车辆复合电源

技术领域

本发明涉及电池电源领域，特别是一种受控车辆复合电源。

背景技术

目前大型车辆、工程车辆和工程机械由于售中是一个长时间的销售过程，势必造成长时间的库存和停放，车辆原来匹配之电源自放电不可避免，如果没有电池定期维护之人力、装备配备，常常出现新车无法启动，制造商、经销商无法发交。这样的后果是制造商品牌受到伤害，经销商也会受损，如果铅酸电池放电深度超过50%会出现不可逆的电池报废损失，消费者因为这个原因投诉现象频发，迫切需要从技术设计上加以改变。

由于汽车、工程机械竞争加剧，贷款优惠幅度增大，绝大多数用户选择贷款购车，这时候就必须为高价值车辆加装GPS和24h监控***，在此过程电池电源的静态消耗会加倍，自放电与正常监控***功耗叠加，原本车辆存放可以三个月能保证启动，现在1个月后就会出现启动困难。解决该问题的方法如果加大电池容量，除了增加电池装备成本外加大了整车自重，这样就与车辆轻量化节能减排的发展方向背道而驰，唯有通过技术创新设计，既能保证车辆自重减轻，又能电源能量满足需要。

从成本的角度来看，如果车辆制造商、经销商选择不增大电池容量而选择库存期间安排专人、设备定期对车辆电源进行补充电，一是不能节约成本，二是不能保证车辆交给用户后，用户在长时间停用之后的电池失效问题。如果加大电池匹配容量，一是成本增加，二是自重增加，三是增加多少是合理选择便没有了技术标准，显然不可取。

汽车电源质量看上去不是保安件，实际上像极寒地区、偏远地区，如果因为电源质量问题导致车辆不能正常启动确实会冻死人。受控车辆如果没有了电源保证，汽车金融企业就意味着车辆失控，随之而来的一切麻烦就会发生，显然这些不该发生，所以制造商迫切需要有好的办法应对。

再者，车辆如果在夏天，太阳暴晒情况下，自然环境温度在40°时，车内密闭条件下的温度在60°-70°，这时会出现两方面的问题：一是车内温度太高，乘客无法进入；二是内饰件胶黏剂会挥发有害气体危害乘客健康，因为很多车辆设有温控装置，当温度过高时自行起动循环***，产生空气对流，此时采用的动力电源来源于电池，当电池亏电时就无法起动循环***，也就不能产生空气对流，从而造成上述状况。

申请号：200520097461.1 申请日：2005-07-29的电子化学电池,该电池旨在配合电子手段延长化学电池的使用寿命,从而达到降低汽车使用者的蓄电池费用支出和减少污染的环保效果。该电子化学电池的主体仍为常用的化学蓄电池,只是区别普通化学蓄电池是在蓄电池上加装了电子控制电路,从而成为一种电子化学电池。该电子化学电池的控制电路主要由一个高频振荡器控制模块电路、电压升降控制电路和一个大电容组成。本发明与普通车用化学蓄电池相比,具有以下很明显优势:1.节能环保每台车由以前两块电池减至一块电池;2.延长电池的使用寿命,一般汽车每年要更换一次电池,而安装电子元件后每三年才更换一次。该电子化学电池的使用延长了使用寿命。

申请号为：2014101158050 的受控车辆复合电源，没有公开实质的技术方案，不符合专利法第二十六条第四款的规定。

发明内容

本发明为了能够解决受控车辆的存放问题，特提出受控车辆复合电源。

为此本发明的技术方案为，受控车辆复合电源，包括薄膜太阳能电池组E，其特征在于：薄膜太阳能电池组E连接有电源处理装置，电源处理装置依次串连有稳压恒流装置和功率切换电路，最后连接至蓄电池W；功率切换电路和蓄电池W外再并联有回路，该回路中串连有时间电路和电压比较器，电压比较器分别连接至蓄电池W和标准电压电源；

其中电源处理装置包括薄膜太阳能电池组E并联的电容C,通过晶体管逆变器BJ产生方波，改变脉宽能改变输出电压，经升压变压器B达到所要求的电压，经二极管D整流后给蓄电池W充电,监视器J监视蓄电池W的充电电压和充电电流；

其中稳压恒流装置和功率切换采用MAX5033电路，并连接脉宽技术开关式变换器输出给蓄电池W充电；

其中时间电路为监视器J连接控制延时器555，并通过电源处理装置给蓄电池W充电。

对上述方案的改进在于：电源处理装置和稳压恒流装置之间串联有隔离防逆变二极管。

对上述方案的改进在于：所述蓄电池W为电子化学电池或超级电容并联电池。

对上述方案的改进在于：电源处理装置中通过工作电压的上下浮动5%-30%为基准电压设置比较器和电压输出。

有益效果：

本发明中采用薄膜太阳能电池组E发电，并通过电源处理装置依次串连有稳压恒流装置和功率切换电路，最后连接至蓄电池W，完成了对受控车辆复合电源的充电，满足了受控车辆的电源的使用，时间电路和电压比较器的使用，既对薄膜太阳能电池组E进行保护又保护蓄电池W，避免太阳能把蓄电池W充爆，也要保护太阳能不被反向的电流损坏；对于用旧后车辆电池的氧化物会影响其使用寿命和效果，在不加大电池容量同样也可以使用，甚至还可以减少其容量，达到环保的要求和成本的使用要求。

电源处理装置的功能如下；当电压低于48伏时，3-48伏的电压均能利用起来，薄膜太阳能电池组E向电容C充电储存电量并使电压稳定,通过晶体管逆变器BJ产生方波，改变脉宽能改变输出电压，经升压变压器达到所要求的电压，经二极管D整流后给蓄电池W充电;监视器J监视蓄电池W的充电电压和充电电流，当充电电流过大改变脉宽减少电压，当蓄电池W两端电压达到要求改为浮充，以避免损坏蓄电池。当电压超过48伏时，改变脉宽改变输出电压，达到要求的充电状态, 蓄电池W为电子化学电池或与超级电容并联相应容量的电池。

电源处理装置依次串连有稳压恒流装置和功率切换电路，最后连接至电池，电路MAX5033稳压恒流、高效率，采用脉宽技术开关式变换器，重载时工作在固定的125kHz开关频率，轻载时可自动切换到脉冲跳频模式，以达到低静电流和高效率，器件内部采用低通电阻、高电压DMOS晶体管，具有欠压锁存、输出短路保护及热关断保护功能。

时间电路是在电池充足延时10分钟关断，30分钟启动,当电压下降立即启动。由监视器J监视蓄电池组W的充电电压和充电电流，当充电完成时，通过延时电路555经10分钟浮充后再关掉充电电流，30分钟后自动启动浮充方式，周而复始,由监视器J进一步监视蓄电池W，如电压没有下降继续按要求浮充蓄电池W，如电压下降立即启动正常充电方式。

隔离防逆变二极管的使用起到隔离和防逆变的目的。

蓄电池W为电子化学电池或超级电容并联相应容量电池是为了延长使用寿命和在极寒、低温地区和环境恶劣的地区也能够使用。

薄膜太阳能电池组E的功率和输出电压能够保证电池的需要，同时该功率制造和使用也比较方便，成本较低。

电源处理装置中以电源处理装置中通过工作电压的上下浮动5%-30%为基准电压设置比较器和电压输出。

本发明的使用保护了受控车辆的同时解决了受控车辆的电源管理难题，同时节约了电源成本，使受控车辆随时有充足的电源，也延长了电源的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的连接示意图。

图2是电源处理装置的连接示意图。

图3是稳压恒流装置和功率切换电路图。

图4是时间电路和电压比较器的电路图。

具体实施方式

本发明如图1所示，薄膜太阳能电池组装配在汽车驾驶室的顶部。

实施例一：

针对商用大型车辆或者工程机械等受控车辆复合电源，薄膜太阳能电池组E连接有电源处理装置，电源处理装置依次串连有稳压恒流装置和功率切换电路，最后连接至蓄电池W；功率切换电路和电池外再并联有回路，该回路中串连有时间电路和电压比较器，电压比较器分别连接至蓄电池组W和标准电压电源。

时间电路是在电池充足延时10分钟关断，30分钟启动,当电压下降立即启动。

电源处理装置和稳压恒流装置之间串联有隔离防逆变二极管。

蓄电池W为电子化学电池或超级电容并联相应容量电池。

薄膜太阳能电池组的功率为3W/100mA, 输出电压为2-40V，额定输出电压37V。

电源处理装置中以24.5v为基准设置比较器和电压输出，当低于24.5伏自动升压至24.5V,   当高于24.5V时直接输出。

实施例二：

针对轿车的实施方案设计是：1.5W/140mA，18v薄膜太阳能组E串联防止逆向电流串联超级电容并联原电池容量70%的电池组，既保证车辆自重不增加，又能为车辆温控开关和换气扇供电，供电电流3A左右，车内温度等于环境温度时自动关闭风扇。

实施例三：

针对未来可能将实施的混合动力车辆，启动电源可能需要48V，此时薄膜太阳能电池组需要80v才能保证为48v超级电容充电，所并联之电池组可以是24v+DC/DC（双向直流变压器）等均为该专利保护范畴。

见图2，安装在汽车驾驶室的顶部的薄膜太阳能电池组E在阳光照射下产生电压，薄膜太阳能电池组E的功率为3W-40W/100mA-1200mA, 输出电压为2-40V，额定输出电压37V。但由于光的强度不同，产生的电压值是变化的，在中午强烈的阳光下产生并超过48伏额定电压，上午10点以前、下午4点以后，以及晚上产生的电压很低均不能利用起来。电源处理装置的功能如下；当电压低于48伏时，3-48伏的电压均能利用起来，薄膜太阳能电池组E向电容C充电储存电量并使电压稳定，通过晶体管逆变器BJ产生方波，改变脉宽能改变输出电压，经升压变压器达到所要求的电压，经二极管D整流后给蓄电池W充电,监视器J监视蓄电池W的充电电压和充电电流，当充电电流过大改变脉宽减少电压，当蓄电池W两端电压达到要求改为浮充，以避免损坏蓄电池,当电压超过48伏时，改变脉宽改变输出电压，达到要求的充电状态, 安装在汽车驾驶室的顶部的薄膜太阳能电池组E在阳光照射下产生电压，但由于光的强度不同，产生的电压值是变化的，在中午强烈的阳光下产生并超过48伏额定电压，上午10点以前、下午4点以后，以及晚上产生的电压很低均不能利用起来。

见图2，电源处理装置的功能如下；当电压低于48伏时，3-48伏的电压均能利用起来，薄膜太阳能电池组E向电容C充电储存电量并使电压稳定，通过晶体管逆变器BJ产生方波，改变脉宽能改变输出电压，经升压变压器达到所要求的电压，经二极管D整流后给蓄电池W充电；监视器J监视蓄电池W的充电电压和充电电流，当充电电流过大改变脉宽减少电压，当蓄电池W两端电压达到要求改为浮充，以避免损坏蓄电池W，当电压超过48伏时，改变脉宽改变输出电压，达到要求的充电状态，蓄电池W为电子化学电池或与超级电容并联相应容量的电池。

见图3， 电源处理装置依次串连有稳压恒流装置和功率切换电路，最后连接至电池,电路MAX5033稳压恒流、高效率，采用脉宽技术开关式变换器，重载时工作在固定的125kHz开关频率，轻载时可自动切换到脉冲跳频模式，以达到低静电流和高效率，器件内部采用低通电阻、高电压DMOS晶体管，具有欠压锁存、输出短路保护及热关断保护功能。

  见图4,时间电路是在电池充足延时10分钟关断，30分钟启动,当电压下降立即启动，由监视器J监视蓄电池W的充电电压和充电电流，当充电完成时，通过延时电路555经10分钟浮充后再关掉充电电流，30分钟后自动启动浮充方式，周而复始。由监视器J进一步监视蓄电池W，如电压没有下降继续按要求浮充蓄电池W，如电压下降立即启动正常充电方式，图中监视器J控制延时器555的延时时间和充电次数，并通过电源处理装置给蓄电池W充电。

针对轿车的实施方案设计是：1.5W-10w/140mA-300mA，18v薄膜太阳能电池组E串联防止逆向电流，串联超级电容并联原电池容量70%的电池组，既保证车辆自重不增加，又能为车辆温控开关和换气扇供电，供电电流3A左右，车内温度等于环境温度时自动关闭风扇；蓄电池W为电子化学电池或超级电容并联电池；电源处理装置中通过工作电压的上下浮动5%-30%为基准电压设置比较器和电压输出。本发明中满足了受控车辆的电源使用，对于用旧后车辆电池的氧化物会影响其使用寿命和效果，在不加大电池容量同样也可以使用，甚至还可以减少其容量，已达到环保的要求和成本的使用要求。

Claims (3)

1.受控车辆复合电源，包括薄膜太阳能电池组，其特征在于：薄膜太阳能电池组E连接有电源处理装置，电源处理装置依次串连有稳压恒流装置和功率切换电路，最后连接至蓄电池W；功率切换电路和蓄电池W外再并联有回路，该回路中串连有时间电路和电压比较器，电压比较器分别连接至蓄电池W和标准电压电源；

其中电源处理装置包括薄膜太阳能电池组E并联的电容C,通过晶体管逆变器BJ产生方波，改变脉宽能改变输出电压，经升压变压器B达到所要求的电压，经二极管D整流后给蓄电池W充电,监视器J监视蓄电池W的充电电压和充电电流；

其中稳压恒流装置和功率切换采用MAX5033电路，并连接脉宽技术开关式变换器输出给蓄电池W充电；

其中时间电路为监视器J连接控制延时器555，并通过电源处理装置给蓄电池W充电。

2.根据权利要求1所述的受控车辆复合电源，其特征在于：电源处理装置和稳压恒流装置之间串联有隔离防逆变二极管。

3.根据权利要求1所述的受控车辆复合电源，其特征在于：所述蓄电池W为电子化学电池或超级电容并联电池。