CN109742836A - 车用发电机及采用该车用发电机的汽车电池充电系统 - Google Patents

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高进可
李森
方海峰
梅晓健
韩子延
蔡李花
罗黎
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Abstract

本发明涉及到一种车用发电机及采用该车用发电机的汽车电池充电系统，车用发电机包括定子线圈和转子，定子线圈的两端分为第一触点和第二触点，定子线圈上还电性连接有若干个中间触点，若干中间触点位于第一触点和第二触点之间，各中间触点与第一触点之间的线圈匝数均不相同，第二触点以及各中间触点通过发电机管理电路与第三触点电性连接，第一触点和第三触点形成发电机的正负极。本发明所述汽车电池充电系统采用了上述车用发电机对电池进行充电，通过调节定子线圈有效线圈数量来调节车用发电机的输出功率，使输出功率处于稳定状态对电池充电，延长电池使用寿命。

Description

车用发电机及采用该车用发电机的汽车电池充电系统
技术领域：
本发明涉及一种车用发电机及采用该车用发电机的汽车电池充电系统。
背景技术：
汽车在启动的时候，需要使用电池放电打火，因此，汽车机仓内都配置有电池，为了保持电池的长期使用，需要对电池进行充电，为了便于充电，便在发动机输出轴上传动连接一个车用发电机，利用该车用发电机对电池进行充电，以保持电池电量充足。
传统的车用发电机在汽车发动机转速高的时候，发电量大，汽车发动机转速低的时候发电量小，相应的，充电电压就会高低起伏，虽然电池充电时通过智能充电器调节了充电电压，使充电电压保持相对稳定，但这将加剧充电电流的变化幅度，这样对电池进行充电会导致电池寿命下降。
发明内容：
本发明首先要解决的技术问题是：提供一种能稳定充电功率的车用发电机。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：车用发电机，包括定子线圈和转子，所述定子线圈的两端分为第一触点和第二触点，在所述定子线圈上还电性连接有若干个中间触点，若干中间触点位于第一触点和第二触点之间，各中间触点与第一触点之间的线圈匝数均不相同，所述第二触点以及各中间触点通过发电机管理电路与第三触点电性连接，所述第一触点和第三触点形成发电机的正负极。
作为一种优选方案，所述转子为永磁体。
作为一种优选方案，所述发电机管理电路包括一个控制器，所述第二触点和各中间触点一一对应地连接有一个三极管，第二触点和各中间触点均连接对应三极管的基极，各三极管的集电极分别与控制器电性连接，各三极管的发射极并联后通过一个电流传感器连接到第三触点上，所述第三触点与第一触点之间并联有电压传感器，电压传感器、电流传感器的信号输出端分别与控制器电性连接。
作为一种优选方案，所述发电机管理电路为一个单刀多掷开关。
本发明的有益效果是：通过在定子线圈上设置多个中间触点，并通过发电机管理电路连接第二触点和第三触点或任一中间触点和第三触点，使发动机的定子线圈处于发电状态的线圈数量得到调整，这样可调整发电机的发电功率，使发电功率处于一个较为稳定的范围，从而确保充电电压和充电电流均处于稳定状态，对电池稳定充电，有效延长电池的寿命。当汽车发动机转速下降，可通过发电机管理电路切换中间触点链接第三触点，使处于发电状态的线圈数量增加，从而提高发电功率，以补偿发动机转速下降而引起的发电功率下降。
通过调节线圈数量以改变车用发电机的输出功率，也可降低汽车发动机的负荷，提高汽车动力性能。
本发明进一步要解决的技术问题是：汽车电池充电系统，包括电池，所述电池与上述的车用发电机电性连接。
作为一种优选方案，车用发电机包括定子线圈和转子，所述定子线圈的两端分为第一触点和第二触点，在所述定子线圈上还电性连接有若干个中间触点，若干中间触点位于第一触点和第二触点之间，各中间触点与第一触点之间的线圈匝数均不相同，所述第二触点以及各中间触点通过发电机管理电路与第三触点电性连接，所述第一触点和第三触点形成发电机的正负极。所述发电机管理电路包括一个控制器，所述第二触点和各中间触点一一对应地连接有一个三极管，第二触点和各中间触点均连接对应三极管的基极，各三极管的集电极分别与控制器电性连接，各三极管的发射极并联后通过一个电流传感器连接到第三触点上，所述第三触点与第一触点之间并联有电压传感器，电压传感器、电流传感器的信号输出端分别与控制器电性连接。车用发电机通过智能充电器对电池进行充电
本发明的有益效果是：通过具有调节发电功率的发电机对电池进行充电，使充电电压和电流始终保持稳定水平，有效提高电池的使用寿命。
附图说明：
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1是本发明所述车用发电机的电气原理图；
图2是本发明所述汽车电池充电系统的电气原理图。
图1和图2中：1、定子线圈，1-1、第一触点，1-2、第二触点，1-3、中间触点，2、转子，3、发电机管理电路，3-1、控制器，3-2、三极管，3-3、电流传感器，3-4、电压传感器，4、第三触点，5、电池，6、智能充电器。
具体实施方式：
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
实施例1：
如图1所示的车用发电机，包括定子线圈1和转子2，转子2为永磁体，所述定子线圈1的两端分为第一触点1-1和第二触点1-2，在所述定子线圈1上还电性连接有若干个中间触点1-3，若干中间触点1-3位于第一触点1-1和第二触点1-2之间，各中间触点1-3与第一触点1-1之间的线圈匝数均不相同，所述第二触点1-2以及各中间触点1-3通过发电机管理电路3与第三触点4电性连接，所述第一触点1-1和第三触点4形成发电机的正负极。
所述发电机管理电路3包括一个控制器3-1，该控制器3-1可以是单片机、PLC、计算机等，所述第二触点1-2和各中间触点1-3一一对应地连接有一个三极管3-2，第二触点1-2和各中间触点1-3均连接对应三极管3-2的基极，各三极管3-2的集电极分别与控制器3-1电性连接，各三极管3-2的发射极并联后通过一个电流传感器3-3连接到第三触点4上，所述第三触点4与第一触点1-1之间并联有电压传感器3-4，电压传感器3-4、电流传感器3-3的信号输出端分别与控制器3-1电性连接。
本实施例通过在定子线圈1上设置多个中间触点1-3，并通过发电机管理电路3的控制器3-1分别连接第二触点1-2和第三触点4或任一中间触点1-3和第三触点4，使发动机的定子线圈1有效线圈数量得到调整，这样可调整发电机的发电功率，使发电功率处于一个较为稳定的范围，从而确保充电电压和充电电流均处于稳定状态，对电池稳定充电，有效延长电池的寿命。比如，当汽车发动机处于高速运转时，发电机管理电路3可切换成一个中间触点1-3连接第三触点4，使有效线圈数量处于较小状态，从而使发电机的输出功率处于稳定，而当汽车发动机转速下降，则可通过发电机管理电路3切换第二触点1-2连接第三触点4，使处于发电状态的线圈数量增加，从而提高发电功率，以补偿发动机转速下降而引起的发电功率下降，最终保持发电机输出功率稳定。
本实施例中，通过设置与控制器3-1电性连接的电流传感器3-3和电压传感器3-4对发电机的输出电压、电流进行检测，并将检测结果反馈给控制器3-1，由控制器3-1根据检测结果来判断接通哪个三极管3-2，当反馈结果为输出功率(输出电流和输出电压的乘积)过大，则选择线圈数量较小的三极管3-2接通，反之则选择线圈数量较大的三极管3-2接通。
在本实施例中，发电机管理电路3采用了自动控制的方式进行定子线圈1有效线圈数量的调节，当然，在实际使用过程中，也可通过手动形式来对定子线圈1有效线圈数量进行调节，如果采用手动调节的方式，则可采用一个单刀多掷开关或旋转开关作为发电机管理电路3，根据发动机转速手动调节定子线圈1有效线圈数量。
实施例2：
如图2所示的汽车电池充电系统，包括电池5，所述电池5与实施例1中所述的车用发电机电性连接。车用发电机通过智能充电器6对电池5进行充电。
本实施例由于采用了上述车用发电机，并通过智能充电器(6)对电池(5)进行充电，首先能够获得上述实施例1所具备的技术效果，能够稳定车用发电机的输出功率，延长电池5使用寿命，并进一步采用智能充电器6加强对电池5的保护，并可利用智能充电器6来调节充电电压和电流，以调节充电速度。
上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.车用发电机，包括定子线圈(1)和转子(2)，所述定子线圈(1)的两端分为第一触点(1-1)和第二触点(1-2)，其特征在于，在所述定子线圈(1)上还电性连接有若干个中间触点(1-3)，若干中间触点(1-3)位于第一触点(1-1)和第二触点(1-2)之间，各中间触点(1-3)与第一触点(1-1)之间的线圈匝数均不相同，所述第二触点(1-2)以及各中间触点(1-3)通过发电机管理电路(3)与第三触点(4)电性连接，所述第一触点(1-1)和第三触点(4)形成发电机的正负极。
2.根据权利要求1所述的车用发电机，其特征在于，所述转子(2)为永磁体。
3.根据权利要求1所述的车用发电机，其特征在于，所述发电机管理电路(3)包括一个控制器(3-1)，所述第二触点(1-2)和各中间触点(1-3)一一对应地连接有一个三极管(3-2)，第二触点(1-2)和各中间触点(1-3)均连接对应三极管(3-2)的基极，各三极管(3-2)的集电极分别与控制器(3-1)电性连接，各三极管(3-2)的发射极并联后通过一个电流传感器(3-3)连接到第三触点(4)上，所述第三触点(4)与第一触点(1-1)之间并联有电压传感器(3-4)，电压传感器(3-4)、电流传感器(3-3)的信号输出端分别与控制器(3-1)电性连接。
4.根据权利要求1所述的车用发电机，其特征在于，所述发电机管理电路(3)为一个单刀多掷开关。
5.汽车电池充电系统，包括电池(5)，其特征在于，所述电池(5)与权利要求1～4任一所述的车用发电机电性连接。
6.根据权利要求5所述的汽车电池充电系统，其特征在于，车用发电机为上述权利要求3所述的发电机，车用发电机通过智能充电器(6)对电池(5)进行充电。
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