專利名稱：直流電壓供電轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，尤其是可用做二種以上直流發(fā)電機(jī)供電轉(zhuǎn)換 的設(shè)備中。
背景技術(shù)：
目前，車載裝備大量應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，為了保證車載裝備用電的可靠性，就要考慮 有多路供電裝置聯(lián)合供電，這就要求車載裝備配備多個(gè)電源，占用了多種資源和空間，造成 浪費(fèi)。需配備的電源，包括電瓶的供電，和機(jī)載發(fā)電機(jī)的供電，機(jī)載發(fā)電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電時(shí)， 由于發(fā)電機(jī)剩磁電動(dòng)勢(shì)很低，調(diào)壓電路不能投入正常工作，使機(jī)載發(fā)電機(jī)電壓建立不起來。
發(fā)明內(nèi)容為了克服車載裝備在改裝車輛時(shí)的不足，本實(shí)用新型提供了一種直流電壓供電轉(zhuǎn) 換裝置，該供電轉(zhuǎn)換裝置在車輛改裝中，對(duì)原車電路不變動(dòng)的情況下，實(shí)施汽車發(fā)電機(jī)、車 載裝備發(fā)電機(jī)和汽車電瓶的聯(lián)合供電，保證裝備用電的可靠性。即以機(jī)載發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)優(yōu) 先供電的原則實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)電機(jī)、機(jī)載發(fā)電機(jī)和電瓶之間三種供電的自動(dòng)切換。三種供電狀 態(tài)的轉(zhuǎn)換形式為1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載發(fā)電機(jī)不起動(dòng)時(shí)，兩個(gè)發(fā)電機(jī)都不工作，汽車電瓶供電；2、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電時(shí)，用汽車發(fā)電機(jī)供電；3、機(jī)載發(fā)電機(jī)起動(dòng)后。機(jī)載發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換到有機(jī)載發(fā)電機(jī)供電，斷開汽 車電源。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是直流電壓供電轉(zhuǎn)換裝置，是由 汽車發(fā)電機(jī)、車載發(fā)電機(jī)、電瓶、保險(xiǎn)絲、車載發(fā)電機(jī)發(fā)電控制開關(guān)、汽車和電瓶供電控制 開關(guān)、匯流條組成。在機(jī)載裝備發(fā)電機(jī)電源調(diào)節(jié)器電路中，設(shè)置一個(gè)信號(hào)支路，用繼電器工 作線圈連接信號(hào)支路兩端。繼電器采用多路觸點(diǎn)，供電信號(hào)燈接在另一路觸點(diǎn)中，一端接匯 流條，一端搭鐵接地。感受機(jī)載發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓，控制接觸器工作。接觸器工作線圈，一端與 繼電器觸點(diǎn)、汽車和電瓶供電控制開關(guān)連接，一端接電瓶“ + ”極，而汽車和電瓶供電控制開 關(guān)的另一端搭鐵接地；接觸器兩個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)在電瓶輸出“ + ”極電路中，一端接電瓶“ + ”極， 一端通過保險(xiǎn)絲接車載發(fā)電機(jī)輸出“ + ”極，以達(dá)到供電轉(zhuǎn)換的目的。同時(shí)對(duì)于機(jī)載發(fā)電機(jī)， 利用起動(dòng)電路，調(diào)整電壓，保證機(jī)載發(fā)電機(jī)電壓正常建立。本實(shí)用新型的有益效果是，可以在車載裝備外出作業(yè)時(shí)，方便、可靠地保證車載裝 備用電需要。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明


圖1是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖圖2是本實(shí)用新型供電轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)框圖
3[0012]圖3是本實(shí)用新型供電轉(zhuǎn)換原理電路圖中101.基準(zhǔn)，102.取樣，103.比較，104.放大，105.調(diào)整，106.過壓保護(hù)，107. 機(jī)載發(fā)電機(jī)，108.供電轉(zhuǎn)換，109.匯流條，201.汽車發(fā)電機(jī)，202.電瓶，開關(guān)Kl、k2，繼電器 JU JD, 301.過壓保護(hù)電路。
具體實(shí)施方式
汽車發(fā)電機(jī)201、機(jī)載發(fā)電機(jī)107不工作時(shí)，電瓶202供電；汽車發(fā)電機(jī)發(fā)電201、 機(jī)載發(fā)電機(jī)107不發(fā)電時(shí)，汽車發(fā)電機(jī)201優(yōu)先發(fā)電；汽車發(fā)電機(jī)201、機(jī)載發(fā)電機(jī)107都 發(fā)電時(shí)，機(jī)載發(fā)電機(jī)107優(yōu)先發(fā)電。接通開關(guān)K2，電流經(jīng)電瓶202 “ + ”流向繼電器Jl的接點(diǎn)4、3，經(jīng)繼電器JD的觸點(diǎn) 1、2，通過開關(guān)K2，至鐵塔“-”，形成回路，此時(shí)電瓶202供電，汽車發(fā)電機(jī)201和機(jī)載發(fā)電機(jī) 107不工作。即時(shí)，繼電器Jl觸點(diǎn)1、2閉合，電瓶202 “ + ”與匯流條109連接，電瓶202供電， 若汽車發(fā)電機(jī)201發(fā)電時(shí)優(yōu)先汽車發(fā)電機(jī)201供電。接通開關(guān)Kl，機(jī)載發(fā)電機(jī)107發(fā)電，電流經(jīng)機(jī)載發(fā)電機(jī)107 “ + ”，繼電器JD動(dòng)作， 電流經(jīng)晶體管BG4，后進(jìn)入機(jī)載發(fā)電機(jī)107 “_”極，此時(shí)，繼電器JD吸合，斷開Jl工作線圈 電路，即繼電器Jl的觸點(diǎn)1、2斷開，汽車發(fā)電機(jī)201或電瓶202不供電，機(jī)載發(fā)電機(jī)107開 始供電。機(jī)載電動(dòng)機(jī)107的調(diào)壓電路由取樣102、基準(zhǔn)101、比較103、放大104、調(diào)整105及 過壓保護(hù)106電路組成。取樣102電路，利用R1、W、R2并聯(lián)在機(jī)載發(fā)電機(jī)107輸出端，分壓得到取樣電壓 U樣，取樣電壓U樣與機(jī)載發(fā)電機(jī)107電壓U發(fā)成正比，即U發(fā)的變化由U樣的變化反映出來?；鶞?zhǔn)101電路，使用穩(wěn)壓管DW，得到基準(zhǔn)電壓U基，U基不受U發(fā)的影響，U基的大 小事根據(jù)穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓特性得到的。比較放大電路，根據(jù)U樣與U基的關(guān)系，是BG2導(dǎo)通、關(guān)斷得到開關(guān)信號(hào)。U樣> U基，BGl導(dǎo)通，UCEl很??；U樣< U基，BGl關(guān)斷，則UCEl很大。將BGl的 開關(guān)信號(hào)輸送到調(diào)整管。調(diào)整105電路，從BGl輸出的開關(guān)信號(hào)，控制調(diào)整管BG開關(guān)工作在開關(guān)狀態(tài)，使勵(lì) 磁電流發(fā)生相應(yīng)變化，調(diào)整了機(jī)載發(fā)電機(jī)107電壓。由于BG開關(guān)工作在開關(guān)狀態(tài)，因此BG 開關(guān)也可稱為開關(guān)管。過壓保護(hù)電路301某種原因，機(jī)載發(fā)電機(jī)107電壓如果不能被調(diào)節(jié)，造成機(jī)載發(fā)電 機(jī)107電壓過高，勵(lì)磁電流I勵(lì)就會(huì)很大超過2A，使2A保險(xiǎn)BX過流燒斷，斷開勵(lì)磁電路，這 時(shí)機(jī)載發(fā)電機(jī)電壓107過剩，勵(lì)磁電壓大約等于0，保護(hù)了電源和線路。當(dāng)機(jī)載發(fā)電機(jī)107轉(zhuǎn)速低于正常轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)載發(fā)電機(jī)107發(fā)電時(shí)的電壓U發(fā)，遠(yuǎn)小 于機(jī)載發(fā)電機(jī)正常發(fā)電時(shí)的額定電壓U額，這時(shí)取樣電壓U樣遠(yuǎn)小于基準(zhǔn)電壓U基，晶體管 BGl始終工作在截止?fàn)顟B(tài)，UCEl較大，我們從
圖1中可以看出，UCEl = UCE2。所以開關(guān)管 BG開關(guān)因有足夠的正向電壓而始終工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài)。因?yàn)殚_關(guān)管BG開關(guān)“只開不關(guān)” 所以發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流I勵(lì)隨著機(jī)載發(fā)電機(jī)107轉(zhuǎn)速的升高而增大，發(fā)電機(jī)電壓也逐漸增高。這就是說，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(shí)，晶體管調(diào)壓器不調(diào)壓。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過3000轉(zhuǎn)/分時(shí)，機(jī)載發(fā)電機(jī)107的電壓大于額定電壓U額，取樣 電壓U樣大于基準(zhǔn)電壓U基，晶體管BGl的發(fā)射結(jié)由于得到了正向電壓而導(dǎo)通，UCEl很小， UBE2很小，開關(guān)管BG開關(guān)截止，這時(shí)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流I勵(lì)約等于0，使機(jī)載發(fā)電機(jī)107電壓 下降，當(dāng)機(jī)載發(fā)電機(jī)電壓U發(fā)低于額定電壓值U額時(shí)，取樣電壓U樣小于基準(zhǔn)電壓，是晶體 管BGl因得不到發(fā)射結(jié)正向電壓而截止，UCEl很大、UBE2很大，開關(guān)管BG開關(guān)發(fā)射結(jié)有足 夠的正向電壓而飽和導(dǎo)通，勵(lì)磁電流I勵(lì)增大到IF，使機(jī)載發(fā)電機(jī)107電壓又升高。又會(huì)使 機(jī)載發(fā)電機(jī)107電壓高于額定電壓，這樣，開關(guān)管BG開關(guān)“開關(guān)不止”，機(jī)載發(fā)電機(jī)107電壓 被限制在額定值附近不停升降，使機(jī)載發(fā)電機(jī)107電壓的平均值保持在額定電壓不變。綜上所述，當(dāng)機(jī)載發(fā)電機(jī)107轉(zhuǎn)速在額定范圍內(nèi)，負(fù)載在最大值以內(nèi)晶體管電壓 調(diào)節(jié)器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，使機(jī)載發(fā)電機(jī)電壓107平均值保持恒定。當(dāng)調(diào)節(jié)的電壓不符合額定電壓值，可改變?nèi)与娐罚勺冸娮鑇電刷S的位置， 重新選擇調(diào)壓位，電刷S向上移，取樣電壓U樣升高，使電壓位下降，反之相反，< 調(diào)整范圍 21V-33V〉。根據(jù)硅晶體三極管的輸入特性可知，由于硅三極管死區(qū)電壓U死比較高，機(jī)載發(fā) 電機(jī)107剛起動(dòng)時(shí)的剩磁電動(dòng)勢(shì)低，開關(guān)處于截止?fàn)顟B(tài)，機(jī)載發(fā)電機(jī)電壓很難建立，利用起 動(dòng)繼電器JQ，將其工作線圈兩端接到機(jī)載發(fā)電機(jī)107 “+” “_”板感受發(fā)電機(jī)電壓U發(fā)的變 化。繼電器JQ的常通能點(diǎn)Kl接在勵(lì)磁電路上，起動(dòng)時(shí)，觸點(diǎn)Kl將開關(guān)管短接起來，I勵(lì)不 經(jīng)開關(guān)管，而是直接通過K2給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增高，發(fā)電機(jī)電壓升到17V左右， 繼電器動(dòng)作，使常通觸點(diǎn)Kl斷開，保證開關(guān)正常投入工作。利用Kl觸點(diǎn)在發(fā)電機(jī)起動(dòng)時(shí) 通，起動(dòng)后斷開的工作特點(diǎn)，保證了晶體管調(diào)壓在起動(dòng)后的正常調(diào)壓，也保證了起動(dòng)時(shí)發(fā)電 機(jī)電壓的順利延后，解決了起動(dòng)難的問題。防反流二極管D反連接在發(fā)電板和電瓶的負(fù)極之間，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓高于電瓶電壓 時(shí)，二極管對(duì)于發(fā)電機(jī)是正向連接的，保證發(fā)電機(jī)正常向外供電。當(dāng)電瓶高于發(fā)電機(jī)電壓時(shí)，二極管對(duì)于電瓶是反向連接的，割斷了電瓶向發(fā)電機(jī) 的反流，反流I反等于二極管反向飽和電流I反飽，I反=I反飽約等于0.因而割斷反流 二極管有效保證了發(fā)電機(jī)和電瓶的并聯(lián)供電。供電轉(zhuǎn)換電路是由BG4、D3、D4、R6、JD和Jl組成。當(dāng)U發(fā)> U蓄向外供電時(shí)，反流割斷二極管D反產(chǎn)生正向壓降U信?；囟ㄆ秒?路中，D3也有固定的管壓降U3，U信與U3共同作用，使BG4導(dǎo)通JD線圈通電，TD動(dòng)作，斷 開KD，Jl工作線圈斷電，Jl的動(dòng)觸點(diǎn)1、2斷開，電瓶202不供電。反之，發(fā)電機(jī)不供電時(shí)，D 反得管壓降有反向電壓，BG4截止，JD不動(dòng)作，KD接通，Jl的動(dòng)觸點(diǎn)1、2閉合，電瓶202或 汽車發(fā)電機(jī)201供電。
權(quán)利要求一種直流電壓供電轉(zhuǎn)換裝置，其特征是由汽車發(fā)電機(jī)、車載發(fā)電機(jī)、電瓶、保險(xiǎn)絲、車載發(fā)電機(jī)發(fā)電控制開關(guān)、汽車和電瓶供電控制開關(guān)、匯流條組成，在機(jī)載裝備發(fā)電機(jī)電源調(diào)節(jié)器電路中，設(shè)置一個(gè)信號(hào)支路，用繼電器工作線圈連接信號(hào)支路兩端，繼電器采用多路觸點(diǎn)，供電信號(hào)燈接在另一路觸點(diǎn)中，一端接匯流條，一端搭鐵接地，感受機(jī)載發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓，控制接觸器工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電壓供電轉(zhuǎn)換裝置，其特征是接觸器工作線圈一端接 繼電器觸點(diǎn)、汽車和電瓶供電控制開關(guān)，一端接電瓶“ + ”極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電壓供電轉(zhuǎn)換裝置，其特征是汽車和電瓶供電控制開 關(guān)另一端搭鐵接地，接觸器兩個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)在電瓶輸出“ + ”極電路中，一端接電瓶“ + ”極，一 端通過保險(xiǎn)絲接車載發(fā)電機(jī)輸出“ + ”極。
專利摘要一種直流電壓供電轉(zhuǎn)換控制器，可實(shí)施汽車發(fā)電機(jī)、車載裝備發(fā)電機(jī)和電瓶之間三種供電的自動(dòng)切換。每個(gè)支路安裝電氣自動(dòng)保護(hù)裝置，當(dāng)某個(gè)設(shè)備過載或電路短路的情況下自動(dòng)保護(hù)裝置自動(dòng)斷開這個(gè)電路，不影響其他電路上連接的設(shè)備正常工作。系統(tǒng)恢復(fù)正常后自動(dòng)恢復(fù)自動(dòng)保護(hù)功能，保證設(shè)備不受損壞的直流電壓供電轉(zhuǎn)換裝置。
文檔編號(hào)B60L15/02GK201685721SQ20092016950
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者喬云鵬 申請(qǐng)人:喬云鵬