專利名稱：一種基于對原車發(fā)電機控制優(yōu)化的車輛電源系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于車輛工程技術領域，涉及一種基于對原車發(fā)電機控制優(yōu)化的車輛電源系統(tǒng)。
背景技術：
隨著電子技術的日益發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，為了滿足車輛的安全性、舒適性及娛樂性，車輛加載了大量電子設備；此外，為了滿足車輛的特殊用途，尤其是專業(yè)用途的改裝車，增加了大量用電設備，這樣就對車輛電源提出了更高的要求，原車發(fā)電機已經很難滿足用電負載，尤其是在發(fā)電機低轉速(空擋和駐車擋)的情況下，因此，車輛電源系統(tǒng)顯得十分重要。傳統(tǒng)的電源系統(tǒng)解決方案一般有兩類，第一類是通過另配發(fā)電機(包括獨立發(fā)電和安裝取力器后發(fā)電兩種形式)；第二類采用加裝蓄電池組和UPS(不間斷電源)控制器。第一類中采用獨立發(fā)電形式需要消耗大量汽油或柴油，而且噪聲大、占空間大、散熱難于排除，發(fā)電機進排氣系統(tǒng)難于在車內狹小的空間布置，因此，對車內環(huán)境及人的舒適性影響較大；第一類中安裝取力器的形式一般用于大型商用車及工程機械領域，在變速器后端安裝取力器，再通過傳動軸傳至另配發(fā)電機，這種形式下設備及控制系統(tǒng)比較復雜，對設備安裝位置要求較高，而且此方式改變了傳動軸的輸出扭矩，因此，對整車性能有較大影響；第二類電源系統(tǒng)解決方案需要提前用市電對蓄電池組充好電才能滿足工作需要，由于蓄電池組容量有限，不適合在無市電環(huán)境或不方便使用市電的條件下持續(xù)工作，此外，電池放電特性決定放電過程中電壓衰減，蓄電池組容易造成過放，嚴重影響蓄電池組的循環(huán)壽命，電壓衰減后設備工作也不穩(wěn)定。因此，這兩類電源系統(tǒng)解決方案都存在很大的缺點，無法滿足用戶要求。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種基于對原車發(fā)電機控制優(yōu)化的車輛電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)一方面通過另配的蓄電池組加大了原蓄電池組的容量，保證在汽車在停車熄火狀態(tài)下，加載的用電設備長時間正常工作；另一方面通過空轉轉速控制器連接油門踏板處的位置傳感器來控制節(jié)氣門開度，進而調節(jié)汽車發(fā)動機在空擋或駐車擋的轉速，使發(fā)電機輸出電流增大，從而滿足了設備在汽車空擋或駐車擋時的用電需求。本實用新型采用的技術方案如下:本實用新型包括啟動按鈕、起動機、發(fā)動機、原車發(fā)電機、電源開關、電壓調節(jié)器、第一電流表、原車蓄電池組、第一二極管、第一另配蓄電池組、第二二極管、第二另配蓄電池組、第二電流表、原車用電設備、第三電流表、用戶用電設備、手動開關、手剎、空轉轉速控制器和位置傳感器。啟動按鈕的一端與起動機的正極接線柱連接；起動機的負極接線柱接地，當起動機工作時，起動機上的驅動齒輪與發(fā)動機上的飛輪嚙合；發(fā)動機與原車發(fā)電機通過皮帶傳動連接；原車發(fā)電機輸出接線柱與第一電流表的正極連接，同時與電源開關的一端連接；電源開關的另一端與電壓調節(jié)器正極接線柱連接；原車發(fā)電機上的磁場接線柱與電壓調節(jié)器的磁場接線柱相連；原車發(fā)電機上的搭鐵接線柱和電壓調節(jié)器上的搭鐵接線柱都接地；第一電流表的負極與原車蓄電池組的正極接線柱連接，同時與第一二極管的正極連接；原車蓄電池組負極接地；第一二極管負極與第一另配蓄電池組正極接線柱連接，同時與第二二極管的正極連接；第一另配蓄電池組負極接地；第二二極管負極與第二另配蓄電池組正極接線柱連接；第二另配蓄電池組負極接地；第二另配蓄電池組的正極接線柱與第二電流表的正極連接，同時與手動開關的一端連接；第二電流表的負極與原車用電設備的一端連接；原車用電設備的另一端接地；第二電流表的正極與第三電流表的正極連接；第三電流表的負極與用戶用電設備的一端連接；用戶用電設備的另一端接地；手動開關的另一端與空轉轉速控制器的電源端口正極連接；空轉轉速控制器的電源端口負極接地；空轉轉速控制器的檢測端口與手剎的信號線路連接；空轉轉速控制器的控制端口與油門踏板處的位置傳感器連接；第三電流表的正極與啟動按鈕的另一端連接。本實用新型具有的有益效果是:1.通過另配蓄電池組與原蓄電池組并聯(lián)，增大了蓄電池組的整體容量，延長了持續(xù)工作時間，增強用電系統(tǒng)穩(wěn)定性；同時改善蓄電池組的均衡性，提高了蓄電池組的循環(huán)壽命O2.蓄電池組之間通過二極管連接實現(xiàn)電流單向導通，避免蓄電池組并聯(lián)閑置時產生“環(huán)流”現(xiàn)象。3.通過加裝空轉轉速控制器來調節(jié)發(fā)動機在空擋或駐車擋的轉速，使發(fā)電機輸出電流增大，通過電流表能檢測各電流的大小，在拉起手剎狀態(tài)由人工操作將發(fā)動機調到合適轉數(shù)，滿足汽車在空擋或駐車擋狀態(tài)時所有用電設備的正常工作；同時還能給蓄電池組充電。

圖1為本實用新型的車輛電源系統(tǒng)原理圖。圖中:1.啟動按鈕，2.起動機，3.發(fā)動機，4.原車發(fā)電機，5.電源開關，6.電壓調節(jié)器，7.第一電流表，8.原車蓄電池組,9.第一二極管，10.第一另配蓄電池組,11.第二二極管，12.第二另配蓄電池組，13.第二電流表，14.原車用電設備，15.第三電流表，16.用戶用電設備，17.手動開關，18.手剎，19.空轉轉速控制器，20.位置傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明通過對發(fā)電機控制優(yōu)化車輛電源系統(tǒng)如圖1所示:它包括啟動按鈕I，起動機2,發(fā)動機3,原車發(fā)電機4,電源開關5,電壓調節(jié)器6,第一電流表7,原車蓄電池組8,第一二極管9，第一另配蓄電池組10，第二二極管11，第二另配蓄電池組12，第二電流表13，原車用電設備14,第三電流表15,用戶用電設備16,手動開關17,手剎18,空轉轉速控制器19,位置傳感器20。啟動按鈕I的一端與起動機2的正極接線柱連接；起動機2的負極接線柱接地，當起動機2工作時，起動機2上的驅動齒輪與發(fā)動機上的飛輪嚙合；發(fā)動機3與原車發(fā)電機4通過皮帶傳動連接；原車發(fā)電機4輸出接線柱B與第一電流表7的正極連接，同時與電源開關5的一端連接；電源開關5的另一端與電壓調節(jié)器6正極接線柱連接；原車發(fā)電機4上的磁場接線柱F與電壓調節(jié)器6的磁場接線柱相連；原車發(fā)電機4上的搭鐵接線柱E和電壓調節(jié)器上6的搭鐵接線柱都接地；第一電流表7的負極與原車蓄電池組8的正極接線柱連接，同時與第一二極管9的正極連接；原車蓄電池組8負極接地；第一二極管負極9與第一另配蓄電池組正極10接線柱連接，同時與第二二極管11的正極連接；第一另配蓄電池組10負極接地；第二二極管負極11與第二另配蓄電池組12正極接線柱連接；第二另配蓄電池組12負極接地；第二另配蓄電池組12的正極接線柱與第二電流表13的正極連接，同時與手動開關17的一端連接；第二電流表13的負極與原車用電設備14的一端連接；原車用電設備14的另一端接地；第二電流表13的正極與第三電流表15的正極連接；第三電流表15的負極與用戶用電設備16的一端連接；用戶用電設備16的另一端接地；手動開關17的另一端與空轉轉速控制器19的電源端口正極連接；空轉轉速控制器19的電源端口負極接地；空轉轉速控制器19的檢測端口與手剎18的信號線路連接；空轉轉速控制器19的控制端口與油門踏板處的位置傳感器20連接；第三電流表15的正極與啟動按鈕I的另一端連接。空轉轉速控制器調節(jié)發(fā)動機在空擋或駐車擋時的轉速，轉速調節(jié)設有粗調擋和微調擋，調節(jié)范圍800RPM至3500RPM。汽車通過啟動按鈕1，瞬時間產生很大的電流通過起動機2，使起動機產生很大扭矩，通過驅動齒輪與發(fā)動機飛輪嚙合傳動，使發(fā)動機3轉動起來，從而完成啟動過程。發(fā)動機通過皮帶傳動與原車發(fā)電機4連接,使發(fā)電機轉動起來發(fā)電，當ECU (電子控制單元)監(jiān)測到點火開關信號時電源開關5閉合，電壓調節(jié)器6開始調節(jié)通過發(fā)電機的勵磁電流來改變磁通量，從而達到穩(wěn)壓的效果，有利于用電設備穩(wěn)定工作；第一電流表7測量發(fā)電機的輸出電流Itl,第一二極管9和第二二極管11使電流單向導通，第一另配蓄電池組10和第二另配蓄電池組12須與原車蓄電池組8的額定電壓一致，并與原車蓄電池組并聯(lián)，第二電流表13測量通過原車用電設備14的電流I1，第三電流表15測量通過用戶用電設備16的電流12，手動開關17控制空轉轉速控制器19開啟狀態(tài)，空轉轉速控制器19與油門踏板位置傳感器20連接，在檢測到手剎18信號時由人工來控制節(jié)氣門開度，從而控制發(fā)動機在空擋或駐車擋的轉速。另配蓄電池組按實際需要配相應個數(shù)；蓄電池組之間有二極管連接實現(xiàn)電流單向導通，避免蓄電池組并聯(lián)閑置時產生“環(huán)流”現(xiàn)象；增大了蓄電池組整體容量，延長了持續(xù)工作時間，增強了用電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并聯(lián)后蓄電池組充放電是根據(jù)各自荷電態(tài)來分配各自的充放電電流，能有效的改善蓄電池組的均衡性，提高了蓄電池組的循環(huán)壽命?？辙D轉速控制器調節(jié)發(fā)動機在空擋或駐車擋的轉速，轉速調節(jié)設有粗調擋和微調擋，調節(jié)范圍800RPM至3500RPM，空轉轉速控制器控制節(jié)氣門開度，發(fā)動機的噴油量由E⑶控制，是根據(jù)進氣量噴油的，發(fā)動機轉速提高，發(fā)電機轉速也相應提高，使發(fā)電機輸出的電流增大，從而滿足車輛在空擋或駐車擋時的用電需求；空轉轉速控制器能檢測手剎信號，只有在拉起手剎且由人工開啟時才有效，其它情況下對原車的操作無任何影響，提高了使用的安全性；用戶可以根據(jù)使用經驗，通過調整發(fā)動機轉數(shù)使發(fā)電機輸出理想的電流值，從而使所有用電設備工作在穩(wěn)定狀態(tài)下，并對蓄電池組進行充電。
權利要求1.一種基于對原車發(fā)電機控制優(yōu)化的車輛電源系統(tǒng)，它包括啟動按鈕、起動機、發(fā)動機、原車發(fā)電機、電源開關、電壓調節(jié)器、第一電流表、原車蓄電池組、第一二極管、第一另配蓄電池組、第二二極管、第二另配蓄電池組、第二電流表、原車用電設備、第三電流表、用戶用電設備、手動開關、手剎、空轉轉速控制器和位置傳感器，其特征在于:啟動按鈕的一端與起動機的正極接線柱連接；起動機的負極接線柱接地，當起動機工作時，起動機上的驅動齒輪與發(fā)動機上的飛輪嚙合；發(fā)動機與原車發(fā)電機通過皮帶傳動連接；原車發(fā)電機輸出接線柱與第一電流表的正極連接，同時與電源開關的一端連接；電源開關的另一端與電壓調節(jié)器正極接線柱連接；原車發(fā)電機上的磁場接線柱與電壓調節(jié)器的磁場接線柱相連；原車發(fā)電機上的搭鐵接線柱和電壓調節(jié)器上的搭鐵接線柱都接地；第一電流表的負極與原車蓄電池組的正極接線柱連接，同時與第一二極管的正極連接；原車蓄電池組負極接地；第一二極管負極與第一另配蓄電池組正極接線柱連接，同時與第二二極管的正極連接；第一另配蓄電池組負極接地；第二二極管負極與第二另配蓄電池組正極接線柱連接；第二另配蓄電池組負極接地；第二另配蓄電池組的正極接線柱與第二電流表的正極連接，同時與手動開關的一端連接；第二電流表的負極與原車用電設備的一端連接；原車用電設備的另一端接地；第二電流表的正極與第三電流表的正極連接；第三電流表的負極與用戶用電設備的一端連接；用戶用電設備的另一端接地；手動開關的另一端與空轉轉速控制器的電源端口正極連接；空轉轉速控制器的電源端口負極接地；空轉轉速控制器的檢測端口與手剎的信號線路連接；空轉轉速控制器的控制端口與油門踏板處的位置傳感器連接；第三電流表的正極與啟動按鈕的另一端連接。
專利摘要本實用新型涉及一種基于對原車發(fā)電機控制優(yōu)化的車輛電源系統(tǒng)，包括啟動按鈕、起動機、發(fā)動機、原車發(fā)電機、電源開關、電壓調節(jié)器、第一電流表、原車蓄電池組、第一二極管、第一另配蓄電池組、第二二極管、第二另配蓄電池組、第二電流表、原車用電設備、第三電流表、用戶用電設備、手動開關、手剎、空轉轉速控制器和位置傳感器。本實用新型通過另配的蓄電池組加大了原蓄電池組的容量，保證在汽車在停車熄火狀態(tài)下，加載的用電設備長時間正常工作；通過空轉轉速控制器連接油門踏板處的位置傳感器來控制節(jié)氣門開度，進而調節(jié)汽車發(fā)動機在空擋或駐車擋的轉速，使發(fā)電機輸出電流增大，從而滿足了設備在汽車空擋或駐車擋時的用電需求。本實用新型增大了蓄電池組的整體容量，延長了持續(xù)工作時間，增強用電系統(tǒng)穩(wěn)定性。
文檔編號B60L11/18GK203005135SQ20122074453
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月29日 優(yōu)先權日2012年12月29日
發(fā)明者元廣杰, 田承戰(zhàn) 申請人:杭州電子科技大學