CN107546827B - 一种车载电源的电力补偿电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载电源的电力补偿电路，属于功率补偿电路技术领域；包括二极管、功率电阻器、超级电容器和继电器；其中，一支大电流的二极管正向串接在主供电回路中，一支小电流的二极管正向串接在超级电容器的充电回路中；功率电阻器与小电流的二极管串联，功率电阻器限制超级电容的充电电流；超级电容器为储能器件，在车载电源的电压降幅较大时，为车载电子设备提供功率补偿；两个继电器中的一个用于主电源回路，另一个用于负载回路；在车载电源电压大幅波动时，通过超级电容器为电子设备提供稳定的电压或功率，维持车载电子设备的正常运转；解决车辆发动时因车载电源的电压降幅较大，影响车载电子设备正常使用的问题。
Description
技术领域
本发明属于功率补偿电路技术领域，更具体地，涉及一种车载电源的电力补偿电路。
背景技术
车载电源由直流发电机和蓄电池组成；车辆发动时，由蓄电池给电动机供电，发动车辆；车辆发动后，由车辆上的直流发电机给蓄电池充电。
车辆发动时需要较多的电能，此时蓄电池的电压会被拉得很低，远低于18V；对于最低工作电压在18V或者18V以上的电子设备而言，则可能发生重新启动或出现异常，这对车载电子设备来说是不容许的；因此需要一种功率补偿，以在电源的电压大幅波动的情况下为电力电子设备提供较稳定的电压或功率，维持设备的正常运转。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种车载电源的电力补偿电路，其目的在于解决车辆发动时因车载电源的电压急剧波动所引起的电子设备工作异常或重新启动的问题。
为实现上述目的，提供了一种车载电源的电力补偿电路，包括第一二极管、第二二极管、第一继电器、第二继电器、功率电阻器和超级电容器；
其中，第一二极管的正极用于连接车载电源的正极，第一继电器常开触点一个端子与第一二极管的负极相连，常开触点另一端子与超级电容器的正极连接；超级电容器的正极还用于连接第一组负载，并与第二继电器常开触点的一个端子相连，第二继电器常开触点的另一个端子用于连接第二组负载；第二二极管的正极用于连接车载电源的正极，功率电阻器的一端与第二二极管的负极相连，另一端连接超级电容器的正极。
优选的，上述车载电源的电力补偿电路，其第一二极管采用平均工作电流达100A规格的二极管，第二二极管采用额定工作电流达3A规格的二极管。
优选的，上述车载电源的电力补偿电路，其功率电阻器起到限制充电电流的作用，第二二极管与功率电阻器一起为超级电容器充电；将其用于车载电源补偿时，第一继电器和第二继电器在车载电子设备不工作时处于常开状态；第二二极管和功率电阻器与车载电源相连，超级电容器始终处于充电状态；第一二极管和第二二极管用于防止电流回流至车载电源。
优选的，上述车载电源的电力补偿电路，当超级电容器两极之间的电压充到18V以上时，第一继电器和第二继电器才可以开始动作。
优选的，上述车载电源的电力补偿电路，当车载电子设备启动时，第一继电器工作，其常开触点闭合，第一二极管接入主供电电路，超级电容器处于备份状态；控制第二继电器工作，使另一组负载上电；
当车辆发动时，车载电源的电压急剧下降，第一二极管、第二二极管截止，负载的功率由超级电容器补给，维持车载电子设备输入电压的稳定；持续至车辆发动完成，车载电源的电压恢复正常，通过第一二极管继续为车载电子设备供电，并给超级电容器补充电能，超级电容器又处于备份状态。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明提供的车载电源的电力补偿电路，由二极管、功率电阻器、超级电容器和继电器构成；其中，一支大电流的二极管正向串接在主供电回路中，一支小电流的二极管正向串接在超级电容器的充电回路中；功率电阻器用于限制超级电容的充电电流；超级电容器为储能器件，在车载电源的电压降幅较大时，为车载电子设备提供功率补偿；两个继电器中的一个用于主电源回路，另一个用于负载回路；本发明利用超级电容器可达到法拉级电容量、充满电后放电电流可高达几十安培乃至几百安培的特性，在车载电源和用电设备之间加入超级电容器作为储能器，在车辆发动时车载电源的电压大幅波动的情况下，通过超级电容器为电子设备提供较为稳定的电压或功率，维持车载电子设备的正常运转；消除电压的急剧波动带来的影响；解决车辆发动时因车载电源的电压降幅较大，使有些电子设备工作异常或重新启动，影响车载电子设备正常使用的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的车载电源的电力补偿电路的功能框图；
图2为本发明实施例提供的车载电源的电力补偿电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明实施例提供的车载电源的电力补偿电路，其功能框图如图1所示，包括第一二极管V1、第二二极管V2、第一继电器K1、第二继电器K2、功率电阻器R1和超级电容器C1；本实施例中，第一二极管V1采用平均工作电流达100A这种规格的二极管，可为负载电路提供足够的工作电流；第二二极管V2采用额定工作电流达3A这种规格的二极管；第一继电器K1和第二继电器K2的型号规格一样。
其中，第一二极管V1的正极用于连接车载电源的正极，第一继电器K1的常开触点一个端子与第一二极管V1的负极相连，其常开触点另一端子与超级电容器的正极连接；超级电容器的正极还用于连接第一组负载1，并与第二继电器K2常开触点的一个端子相连，第二继电器K2常开触点的另一个端子用于连接第二组负载2；第二二极管V2的正极用于连接车载电源的正极，功率电阻器的一端与第二二极管V2的负极相连，另一端连接超级电容器的正极。
其中，功率电阻器起到限制充电电流的作用，第二二极管V2与功率电阻器一起为超级电容器充电。使用中，第一继电器K1和第二继电器K2在车载电子设备不工作时处于常开状态；第二二极管V2和功率电阻器与车载电源相连，超级电容器始终处于充电状态；第一二极管V1和第二二极管V2用于防止电流回流至车载电源；当超级电容器两极之间的电压充到18V以上时，第一继电器K1和第二继电器K2才可以开始动作。先给超级电容器C1充满电能；车载电子设备启动时，第一继电器K1工作，常开触点闭合，第一二极管V1接入主供电电路，输出的最大功率不受影响，此时超级电容器处于备份状态；第二继电器K2工作，使另一组负载上电。当车辆发动时，车载电源的电压急剧下降，第一二极管V1、第二二极管V2截止，负载设备的功率由超级电容器补给，维持电子设备输入电压的稳定；持续几秒至车辆发动完成，车载电源的电压恢复正常，通过第一二极管V1继续为车载电子设备供电，并给超级电容器补充电能，此时超级电容器又处于备份状态。
图2所示为本发明实施例提供的车载电源的电力补偿电路；其中，开关S1、S2分别控制两个继电器K1、K2的通断，开关S1、S2的型号规格一样，超级电容器为电容器C1，功率电阻器为电阻R1。
图2所示意的实施例中，第一二极管V1使用的是240U120D，第二二极管V2使用的是MBRS340；功率电阻器R1使用的是HS75-22Ω；继电器K1和K2使用的是JQX-142MC/27-II，开关S1和S2使用的是KN6B-102DKM，C1使用的是HCAP-M 30R 106。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种车载电源的电力补偿电路，其特征在于，包括第一二极管、第二二极管、第一继电器、第二继电器、功率电阻器和超级电容器；
第一二极管正向串接在主供电回路中，第二二极管正向串接在超级电容器的充电回路中；所述第一二极管的正极用于连接车载电源的正极，所述第一继电器常开触点一个端子与第一二极管的负极相连，常开触点另一端子与超级电容器的正极连接；所述超级电容器的正极还用于连接第一组负载，并与第二继电器常开触点的一个端子相连，第二继电器常开触点的另一个端子用于连接第二组负载；所述第二二极管的正极用于连接车载电源的正极；所述功率电阻器的一端与第二二极管的负极相连，另一端连接超级电容器的正极；
所述功率电阻器用于限制所述超级电容器的充电电流；所述第二二极管与功率电阻器一起为超级电容器充电；
将所述电力补偿电路用于车载电源补偿时，所述第一继电器和第二继电器在车载电子设备不工作时处于常开状态；所述第二二极管和功率电阻器与车载电源相连；所述超级电容器始终处于充电状态；所述第一二极管和第二二极管用于防止电流回流至车载电源。
2.如权利要求1所述的车载电源的电力补偿电路，其特征在于，所述第一二极管采用平均工作电流达100A规格的二极管，第二二极管采用额定工作电流达3A规格的二极管。
3.如权利要求1或2所述的车载电源的电力补偿电路，其特征在于，超级电容器两极之间的电压充到18V以上时，第一继电器和第二继电器才可开始动作。
4.如权利要求3所述的车载电源的电力补偿电路，其特征在于，当车载电子设备启动时，第一继电器的常开触点闭合，第一二极管接入主供电电路，超级电容器处于备份状态；第二继电器的常开触点闭合使另一组负载上电；
当车辆发动时，车载电源的电压急剧下降，第一二极管、第二二极管截止，负载的功率由超级电容器补给，维持车载电子设备输入电压的稳定，持续至车辆发动完成；车载电源的电压恢复正常，通过第一二极管继续为车载电子设备供电，并给超级电容器补充电能，所述超级电容器又处于备份状态。
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