CN209497365U - 一种降低损耗的汽车发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低损耗的汽车发电机，利用MOSFET的低通道阻值特点，在通过相同大小电流时MOSFET的压降更低，所损耗的功率更低，以此提高发电机效率，满足整车的高需求；且本实用新型在汽车发电机的碳刷中设置检测体，当检测体磨损时，其电路断开，使报警模块所在电路得电，对车主发出碳刷磨损的报警，可以简单直观地得知碳刷的磨损情况，对汽车发电机的运行问题和安全隐患提前做出预防。

Description

一种降低损耗的汽车发电机

技术领域

本实用新型涉及汽车发电机技术领域，特别是指一种降低损耗的汽车发电机。

背景技术

汽车发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备供电，同时向蓄电池充电在普通交流发电机三相定子绕组基础上，增加绕组匝数并引出接线头，增加一套三相桥式整流器。低速时由原绕组和增绕组串联输出，而在较高转速时，仅由原三相绕组输出；

但现有的汽车发电机整流器中采用传统整流二极管对汽车发电机进行整流，由于二极管压降大，导致发电机电流通过二极管整流时产生的电能损耗大，机械能转化为电能比例低，降低了发电机的效率。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种降低损耗的汽车发电机，减少汽车发电机整流时损耗的电能。

基于上述目的本实用新型提供的一种降低损耗的汽车发电机，包括星型定子绕组，星型定子绕组输出端A与第一MOSFET管的正极和第二MOSFET管的负极相连，定子绕组输出端B与第三MOSFET管的正极和第四MOSFET管的负极相连，定子绕组输出端C与第五MOSFET管的正极和第六MOSFET管的负极相连，第一MOSFET管和第二MOSFET管串联成第一支路，第三MOSFET管和第四MOSFET管串联成第二支路，第五MOSFET管和第六MOSFET管串联成第三支路，第一支路、第二支路和第三支路并联构成整流器，整流器的一端接至汽车发电机输出端，另一端接地。

优选地，还包括：磨损检测部，磨损检测部包括：电阻，电阻一端连接在汽车发电机输出端正极，另一端连接有报警模块，报警模块的另一端连接汽车发电机输出端负极，报警模块两端并联有检测体，检测体预埋在汽车发电机的碳刷中。

优选地，报警模块选用报警指示灯，报警指示灯安装在汽车仪表盘中。

优选地，汽车发电机中安装有散热风扇，电阻安装在散热风扇一侧。

优选地，散热风扇包括风扇本体，风扇本体与发电机转子轴连接，风扇本体包括多个风扇叶片，每个风扇叶片包括叶片本体和弯折板件，弯折板件设置在叶片本体侧面位置，每个风扇叶片的叶片本体和弯折板件设置为面积大小不同的结构。

优选地，发电机转子轴上还安装驱动端爪极，驱动端爪极设置为安装在风扇本体和发电机端盖之间的发电机转子轴上的结构，每个风扇本体的叶片本体通过焊点与驱动端爪极焊接连接。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的一种降低损耗的汽车发电机，利用MOSFET的低通道阻值特点，在通过相同大小电流时MOSFET的压降更低，所损耗的功率更低，以此提高发电机效率，满足整车的高需求；且本实用新型在汽车发电机的碳刷中设置检测体，当检测体磨损时，其电路断开，使报警模块所在电路得电，对车主发出碳刷磨损的报警，可以简单直观地得知碳刷的磨损情况，对汽车发电机的运行问题和安全隐患提前做出预防。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整流器电路示意图；

图2为本传统二极管整流器电路示意图；

图3为本实用新型实施例的MOSFET管电路示意图；

图4为本实用新型实施例的碳刷剖开结构示意图；

图5为本实用新型实施例的磨损检测部电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

一种降低损耗的汽车发电机，包括星型定子绕组，星型定子绕组输出端A与第一MOSFET管的正极和第二MOSFET管的负极相连，定子绕组输出端B与第三MOSFET管的正极和第四MOSFET管的负极相连，定子绕组输出端C与第五MOSFET管的正极和第六MOSFET管的负极相连，第一MOSFET管和第二MOSFET管串联成第一支路，第三MOSFET管和第四MOSFET管串联成第二支路，第五MOSFET管和第六MOSFET管串联成第三支路，第一支路、第二支路和第三支路并联构成整流器，整流器的一端接至汽车发电机输出端，另一端接地。

MOSFET管，即金属氧化物半导体场效应晶体管，功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示；其导通时只有一种极性的载流子(多子)参与导电，是单极型晶体管。导电机理与小功率MOS管相同，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET(Vertical MOSFET)，大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。

在工作时，漏源极间加正电源，栅源极间电压为零。P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏，漏源极之间无电流流过，在栅源极间加正电压UGS，栅极是绝缘的，所以不会有栅极电流流过。但栅极的正电压会将其下面P区中的空穴推开，而将P区中的少子—电子吸引到栅极下面的P区表面

当UGS大于UT(开启电压或阈值电压)时，栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度，使P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN结J1消失，漏极和源极导电。

利用MOSFET的低通道阻值特点，在通过相同大小电流时MOSFET的压降更低，所损耗的功率更低，以此提高发电机效率，满足整车的高需求。

可选的，由于汽车发电机在使用过程中，碳刷1会持续磨损，而当磨损到一定程度时，碳刷1就会严重影响发电机的正常使用，甚至带来安全隐患，但汽车的车主往往难以得知碳刷1的磨损情况，需要到专业的机构中进行检测，给使用带来了很大的不便，故在汽车发电机中设置磨损检测部，磨损检测部包括电阻，电阻一端连接在汽车发电机输出端正极，另一端连接有报警模块，报警模块的另一端连接汽车发电机输出端负极，报警模块两端并联有检测体2，检测体2预埋在汽车发电机的碳刷1中。

可选的，检测体2可以设置为厚度为0.1mm的导电薄片。

可选的，报警模块选用报警指示灯，报警指示灯安装在汽车的仪表盘中，方便汽车的车主在驾车时就能简单直观地得知汽车发电机碳刷1的磨损情况。

可选的，由于电阻长时间通电会导致电阻本身温度较高，影响正常使用，汽车发电机中安装有散热风扇，电阻安装在散热风扇一侧，对电阻进行散热降温。

发电机在运动过程中，若碳刷1的磨损程度较小，没有磨损到碳刷1内的检测体2，则报警模块被检测体2短接，电路中只有电阻得电，不会对车主进行报警，若碳刷1磨损程度较大，继续使用时，由于检测体2厚度较薄，很容易因磨损断开，则电路中报警模块所在电路因没有检测体2的短接，得电启动，汽车仪表盘中的报警指示灯亮起，对车主进行报警，提醒车主汽车发电机内存在安全隐患，及时更换碳刷1。

可选的，散热风扇包括风扇本体，风扇本体与发电机转子轴连接，风扇本体包括多个风扇叶片，每个风扇叶片包括叶片本体和弯折板件，弯折板件设置在叶片本体侧面位置，每个风扇叶片的叶片本体和弯折板件设置为面积大小不同的结构。

可选的，发电机转子轴上还安装驱动端爪极，驱动端爪极设置为安装在风扇本体和发电机端盖之间的发电机转子轴上的结构，每个风扇本体的叶片本体通过焊点与驱动端爪极焊接连接。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本实用新型难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本实用新型难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本实用新型的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本实用新型的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本实用新型。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本实用新型的具体实施例对本实用新型进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种降低损耗的汽车发电机，其特征在于，包括星型定子绕组，所述星型定子绕组输出端A与第一MOSFET管的正极和第二MOSFET管的负极相连，定子绕组输出端B与第三MOSFET管的正极和第四MOSFET管的负极相连，定子绕组输出端C与第五MOSFET管的正极和第六MOSFET管的负极相连，所述第一MOSFET管和所述第二MOSFET管串联成第一支路，所述第三MOSFET管和所述第四MOSFET管串联成第二支路，所述第五MOSFET管和第六MOSFET管串联成第三支路，所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路并联构成整流器，所述整流器的一端接至汽车发电机输出端，另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种降低损耗的汽车发电机，其特征在于，还包括：磨损检测部，所述磨损检测部包括：电阻，所述电阻一端连接在汽车发电机输出端正极，另一端连接有报警模块，所述报警模块的另一端连接汽车发电机输出端负极，所述报警模块两端并联有检测体，所述检测体预埋在汽车发电机的碳刷中。

3.根据权利要求2所述的一种降低损耗的汽车发电机，其特征在于，所述报警模块选用报警指示灯，所述报警指示灯安装在汽车仪表盘中。

4.根据权利要求2所述的一种降低损耗的汽车发电机，其特征在于，所述汽车发电机中安装有散热风扇，所述电阻安装在所述散热风扇一侧。

5.根据权利要求4所述的一种降低损耗的汽车发电机，其特征在于，所述散热风扇包括风扇本体，风扇本体与发电机转子轴连接，风扇本体包括多个风扇叶片，每个所述的风扇叶片包括叶片本体和弯折板件，弯折板件设置在叶片本体侧面位置，每个风扇叶片的叶片本体和弯折板件设置为面积大小不同的结构。

6.根据权利要求5所述的一种降低损耗的汽车发电机，其特征在于，所述的发电机转子轴上还安装驱动端爪极，驱动端爪极设置为安装在风扇本体和发电机端盖之间的发电机转子轴上的结构，每个风扇本体的叶片本体通过焊点与驱动端爪极焊接连接。