CN204229281U - 汽车供电装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车供电装置及包括该汽车供电装置的汽车，该汽车供电装置包括第一电源、第二电源以及功率补偿型稳压器，第一电源的输出端、第二电源的输出端与汽车电子负载的输入端连接；第一电源的输出端与所述第二电源的输入端连接；功率补偿型稳压器的输入端与第一电源的输出端连接，功率补偿型稳压器的输出端与汽车电子负载的输入端连接；其中，第一电源用于汽车启动时，为汽车电子负载供电，并对第二电源及功率补偿型稳压器进行充电；第二电源用于汽车停止时，为汽车电子负载供电；功率补偿型稳压器用于稳定第一电源及所述第二电源的供电电压；通过功率补偿型稳压器可以及时将多余的能量储存，并能及时对供电装置中能量不够时进行补偿。

Description

汽车供电装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及电源领域，尤其涉及一种汽车供电装置及汽车。

背景技术

目前，汽车电子负载的电源一般由发动机驱动发电机供电，发电机的输出电压随汽车电子负载的变化而波动，为了维持输出的稳定，一般通过发电机上的调节器来实现，当输出负载的用电量较大时，若发动机的转速较低时，发电机的输出电压将随着用电量的增加而降低，则调节器将增大发电机的励磁电流，发电机的磁阻力相应增大，消耗大量的发动机功率，进而使得所述发电机的输出电压的升高，达到稳定；而当励磁电流调节至最大状态时，还不能满足汽车电子负载的用电量需求，此时，由于负载变化引起的发电机的输出电压的变化将超出调节器的调节范围，而发电机的输出电压将继续降低，当低于某一值时，将由蓄电池辅助为汽车电子负载供电。

而当输出负载的用电量较小时，此时，若发动机的转速不变或加速，发电机的输出电压将随着用电量的减少而升高，则调节器将减小发电机的励磁电流，发电机的磁阻力相应减少，不消耗发动机的输出功率，进而使得所述发电机的输出电压的降低，达到稳定。

通过上述过程可以实现对发电机的输出电压的调节，但是调节器的调节过程相对滞后，不能对电压的变化作出及时调整，因此，发电机的输出电压还存在不稳定的时刻，不利于汽车电子负载的运行工作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种汽车供电装置，旨在解决对汽车发电机的输出电压调节相对滞后的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种汽车供电装置，该汽车供电装置包括第一电源、第二电源以及功率补偿型稳压器，所述第一电源的输出端、所述第二电源的输出端与汽车电子负载的输入端连接；所述第一电源的输出端与所述第二电源的输入端连接；所述功率补偿型稳压器的输入端与第一电源的输出端连接，所述功率补偿型稳压器的输出端与汽车电子负载的输入端连接；其中，

所述第一电源用于汽车启动时，为所述汽车电子负载供电，并对所述第二电源及功率补偿型稳压器进行充电；所述第二电源用于汽车停止时，为所述汽车电子负载供电；所述功率补偿型稳压器用于稳定所述第一电源及所述第二电源的供电电压。

优选地，所述功率补偿型稳压器包括若干超级电容，所述超级电容串联后与所述第一电源的输出端、汽车电子负载的输入端连接。

优选地，所述功率补偿型稳压器还包括均压电路，所述均压电路用于调节各所述超级电容的电压的平衡。

优选地，所述均压电路包括若干比较器及若干开关单元，任意两所述超级电容的输出端分别连接在对应的所述比较器的输入端，所述比较器的输出端与对应的所述开关单元的输入端连接，所述开关单元并联在各所述超级电容的两端，所述开关单元根据比较器的输出端的输出电平开启或关闭对应的所述超级电容的充电过程。

优选地，所述第一电源为发电机，所述发电机由汽车的发动机驱动发电。

优选地，所述发电机上设有调节器，所述调节器用于根据所述发电机的输出电压及所述汽车电子负载的用电量，调节所述发电机的励磁电流，进而稳定所述发电机的输出电压。

优选地，所述第二电源为蓄电池。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供了一种汽车，该汽车包括本体，所述本体上设有汽车供电装置，该汽车供电装置包括第一电源、第二电源以及功率补偿型稳压器，所述第一电源的输出端、所述第二电源的输出端与汽车电子负载的输入端连接；所述第一电源的输出端与所述第二电源的输入端连接；所述功率补偿型稳压器的输入端与第一电源的输出端连接，所述功率补偿型稳压器的输出端与汽车电子负载的输入端连接；其中，

所述第一电源用于汽车启动时，为所述汽车电子负载供电，并对所述第二电源及功率补偿型稳压器进行充电；所述第二电源用于汽车停止时，为所述汽车电子负载供电；所述功率补偿型稳压器用于稳定所述第一电源及所述第二电源的供电电压。

本实用新型所提供的一种汽车供电装置及汽车，该汽车供电装置包括第一电源、第二电源及功率补偿型稳压器，当汽车启动时，汽车电子负载由第一电源供电，当汽车停止时，汽车电子负载由第二电源供电，当第一电源随汽车电子负载的用电量的减小而升高时，此时第一电源将对功率补偿型稳压器进行充电，用于将多余能量进行及时回收；当第一电源或第二电源随汽车电子负载的用电量的增大而降低时，此时将由功率补偿型稳压器及时对汽车电子负载进行辅助供电；通过上述过程，使得第一电源、第二电源的输出电压稳定，使得汽车电子负载工作稳定，延长汽车电子负载的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型汽车供电装置中的均压电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种汽车供电装置。

在本实用新型实施例中，参照图1，该汽车供电装置包括第一电源100、第二电源200以及功率补偿型稳压器300，所述第一电源100的输出端、所述第二电源200的输出端与汽车电子负载400的输入端连接；所述第一电源100的输出端与所述第二电源200的输入端连接；所述功率补偿型稳压器300的输入端与第一电源100的输出端连接，所述功率补偿型稳压器300的输出端与汽车电子负载400的输入端连接；其中，

所述第一电源100用于汽车启动时，为所述汽车电子负载400供电，并对所述第二电源200及功率补偿型稳压器300进行充电；所述第二电源200用于汽车停止时，为所述汽车电子负载400供电；所述功率补偿型稳压器300用于稳定所述第一电源100及所述第二电源200的供电电压。

具体的，该第一电源100为发电机，发电机由汽车的发动机驱动进行发电，可在发电机与发动机之间设置传动机构，如皮带，从而发动机转动，带动发电机的转子运动，从而发电机的转子将切割定子的磁场线，产生感应电流，为汽车电子负载400提供电源。

通常，发电机的输出电压正常为14V左右，由于汽车启动后，发动机的转速是汽车本身的特性，其不随汽车电子负载400的用电量改变，因此，发电机的输出电压将随汽车电子负载400的用电量的大小而波动。

当输出负载的用电量较大时，此时，若发动机的转速不变或减慢，发电机的输出电压将随着用电量的增加而降低，则功率补偿型稳压器300将及时作为辅助电源对汽车电子负载400进行补充供电，及时弥补发电机的输出电压的降低，从而稳定发电机的输出电压。而当输出负载用电量较小时，此时，若发动机的转速不变或加速，发电机的输出电压将随着用电量的减少而增加，则发电机的输出电压将对功率补偿型稳压器300进行充电，发电机的输出电压将随着功率补偿型稳压器300的充电过程回落至正常，通过功率补偿型稳压器300可以及时将多余的能量储存，并能及时对供电装置中能量不够时进行补偿。

发电机还能为第二电源200充电，具体地，该第二电源200为蓄电池，蓄电池的输出电压一般为12V，当汽车停止时，由充好电的蓄电池为汽车电子负载400进行供电，此时当蓄电池的放电至其输出电压低于正常值时，或者蓄电池逐渐老化时，其输出电压也将低于正常值，则功率补偿型稳压器300将及时作为辅助电源对汽车电子负载400进行补充供电，及时弥补蓄电池的供电不足。

具体地，所述功率补偿型稳压器300包括若干超级电容，所述超级电容串联后与所述第一电源100的输出端、汽车电子负载400的输入端连接。

由于超级电容的快速充放电及电容值大的特性，可以快速的实现对电路中电压波动的反应，及时进行调节；由于单个超级电容的耐压值一般为3V左右，因此当发电机的电压太大时，容易击穿电容；因此，为了提高功率补偿型稳压器300的耐压值，将若干超级电容串联，从而串联后的等效电容值将减小，进而抬高功率补偿型稳压器300的耐压值，延长功率补偿型稳压器300的使用寿命。

进一步地，所述功率补偿型稳压器300还包括均压电路，所述均压电路用于调节各所述超级电容的电压的平衡，所述均压电路包括若干比较器及若干开关单元，任意两所述超级电容的输出端分别连接在对应的所述比较器的输入端，所述比较器的输出端与对应的所述开关单元的输入端连接，所述开关单元并联在各所述超级电容的两端，所述开关单元根据比较器的输出端的输出电平开启或关闭对应的所述超级电容的充电过程。

参照图2，图2为相邻两超级电容间的均压电路的一实施例，在本实施例中，以两相邻超级电容间的均压电路为例进行说明，其他串联的超级电容的均压电路均参照此实施例实施，在此不作限定。将超级电容C1和超级电容C2两端的电压值分别采样，并分别作为比较器A1的同相输入端、反相输入端的输入，其输出端连接两三极管分别作为开关单元对相应的超级电容的充电进行管理，其中，三极管Q1为PNP型三极管，三极管Q2为NPN型三极管，三极管Q1的基极与比较器A1的输出端连接，发射极与超级电容C2的一端连接，集电极与超级电容C2的另一端连接；三极管Q2的基极与比较器A1的输出端连接，发射极与超级电容C1的一端连接，集电极与超级电容C1的另一端连接。当超级电容C1两端的电压值大于超级电容C2两端的电压值时，则比较器A1输出高电平，此时，三极管Q1截止，三极管Q2导通，从而超级电容C1两端相当于短路连接，此时，超级电容C2继续充电，超级电容C1停止充电；当超级电容C1两端的电压值小于超级电容C2两端的电压值时，则比较器A1输出低电平，此时，三极管Q1导通，三极管Q2截止，从而超级电容C2两端相当于短路连接，此时，超级电容C1继续充电，超级电容C2停止充电；通过上述均压电路，实现各单个超级电容的电压值的平衡，使得超级电容均匀充放电，从而达到延长功率补偿型稳压器300的使用寿命。

进一步地，在发电机上还设置有调节器110，该调节器110用于调节发电机线圈的励磁电流，当输出负载的用电量较大时，此时，若发动机的转速不变或减慢，发电机的输出电压将随着用电量的增加而降低，则调节器110将增大发电机的励磁电流，发电机的磁阻力相应增大，消耗大量的发动机功率，进而使得所述发电机的输出电压的升高，达到稳定；而当励磁电流调节至最大状态时，还不能满足汽车电子负载400的用电量需求，此时，由于负载变化引起的发电机的输出电压的变化将超出调节器110的调节范围，而发电机的输出电压将继续降低，当低于14V时，将由第二电源200辅助为汽车电子负载400供电。

而当输出负载的用电量较小时，此时，若发动机的转速不变或加速，发电机的输出电压将随着用电量的减少而升高，则调节器110将减小发电机的励磁电流，发电机的磁阻力相应减少，不消耗发动机的输出功率，进而使得所述发电机的输出电压的降低，达到稳定。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种汽车供电装置，其特征在于，所述汽车供电装置包括第一电源、第二电源以及功率补偿型稳压器，所述第一电源的输出端、所述第二电源的输出端与汽车电子负载的输入端连接；所述第一电源的输出端与所述第二电源的输入端连接；所述功率补偿型稳压器的输入端与第一电源的输出端连接，所述功率补偿型稳压器的输出端与汽车电子负载的输入端连接；其中，

所述第一电源用于汽车启动时，为所述汽车电子负载供电，并对所述第二电源及功率补偿型稳压器进行充电；所述第二电源用于汽车停止时，为所述汽车电子负载供电；所述功率补偿型稳压器用于稳定所述第一电源及所述第二电源的供电电压。

2.如权利要求1所述的汽车供电装置，其特征在于，所述功率补偿型稳压器包括若干超级电容，所述超级电容串联后与所述第一电源的输出端、汽车电子负载的输入端连接。

3.如权利要求2所述的汽车供电装置，其特征在于，所述功率补偿型稳压器还包括均压电路，所述均压电路用于调节各所述超级电容的电压的平衡。

4.如权利要求3所述的汽车供电装置，其特征在于，所述均压电路包括若干比较器及若干开关单元，任意两所述超级电容的输出端分别连接在对应的所述比较器的输入端，所述比较器的输出端与对应的所述开关单元的输入端连接，所述开关单元并联在各所述超级电容的两端，所述开关单元根据比较器的输出端的输出电平开启或关闭对应的所述超级电容的充电过程。

5.如权利要求1所述的汽车供电装置，其特征在于，所述第一电源为发电机，所述发电机由汽车的发动机驱动发电。

6.如权利要求5所述的汽车供电装置，其特征在于，所述发电机上设有调节器，所述调节器用于根据所述发电机的输出电压及所述汽车电子负载的用电量，调节所述发电机的励磁电流，进而稳定所述发电机的输出电压。

7.如权利要求1所述的汽车供电装置，其特征在于，所述第二电源为蓄电池。

8.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括本体，所述本体上设有如权利要求1至7中任一项所述的汽车供电装置。