[實用新型]一種車電升壓器及帶有該升壓器的儲能－轉換裝置

無效

• 申請號: 200720117632.1
• 申請日: 2007-12-04
• 公開（公告）號: CN201142638Y
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 杜樹海
• 申請（專利權）人: 杜樹海
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種車電升壓器，本實用新型還涉及一種帶有該車電升壓器的儲能-轉換裝置。

背景技術

隨著經濟技術的發展和工作生活條件的改善，越來越多的小型電器設備已經源源不斷地滲入人們的日常工作和生活，人們對其潛移默化的依賴性也在不斷地增強?，F代生活已離不開小型電器，而小型電器的工作當然也不能沒有電源。隨著現代人消費空間的擴展和經營場所的開拓，在荒郊野外旅游、娛樂、工作的機會越來越多，而這些場合大多都沒有交流電源，很多小型電器設備自然也就無法使用，這是現代人們經常會體驗到的一種煩惱，而目前市場上可供在這種場合下應用的小型交流電源產品卻并不多見。

隨著我國經濟的快速發展，現有能源的嚴重短缺及其自身的不可再生性已經引起了國家和政府部門的高度關注，節約能源已經成為我們目前的一項重要國策。在注重能源綜合利用，立足余能有效回收的前提下著手進行小型電源設計開發，需要投入更多的實踐和深入的研究。

我國是一個汽車大國，包括農用拖拉機在內的各種機動車數量極為龐大，已達1.5億輛，還有田間作業的各種拖拉機保有量也達到數千萬輛，而這些動力車在正常工作中都會生成很多余電，過去由于對此沒有加以回收利用，都是被白白地釋放掉了。如果能夠將這一統計起來數目十分驚人的巨大能源加以有效地收集和應用，尤其是用其來制備一種能夠適合于在缺少電源場合使用的小型交流電源，對于建設資源節約型、環境友好型的和諧社會，方便群眾都具有十分重大的現實意義。目前國內有關這方面的工作開展得不多，可供借鑒的經驗則更為少見。

發明內容

本實用新型所要解決的第一個技術問題是提供一種車電升壓器，作為車電收集利用設備的核心裝置，該車電升壓器要能夠適應車輛余電的特點，最完全、最穩定地將其提升至蓄電池可接受的恆定電壓。本實用新型要解決的第二個技術問題是利用上述升壓器設計一種性能穩定，并具有足夠貯存容量的儲能-轉換裝置。

為了實現上述發明目的，我們進行了反復的研究和論證。首先，我們對車輛余能長期以來一直沒有得到有效利用的具體原因做了詳細的分析。

1、車電微弱電壓多，如小油門、空轉油門所生成的余能，盡管這部分能量數量很多，回收意義也更大，但是其生成的電壓卻很低，通常只有幾伏，明顯低于蓄電池12伏的充電電壓，無法直接加以回收。如果將其先升壓然后再儲存，現有的變壓器又都不具備調升直流電壓的功能。

2、輸出電壓穩定性差，如果將余能直流電先轉變為交流電，然后再用變壓器升壓，這樣做雖然從理論上能夠達到升壓的目的，但是由于車電輸入電壓的波動通常都很大，只要有很小的輸入壓差就會引起很大的輸出變化，無法實現穩定地變交。

3、輸入電壓波動大，如果采用現代電壓模塊升壓，雖然輸出電壓可以實現穩定，但其輸入電壓的允許變化范圍卻很窄，多為10-12V/DC，也不適合對機動車不斷變化的大壓差輸入電壓的升壓。

正是由于車輛余能自身存在著上述弱點，所以才造成了長期以來沒能得到有效地收集和利用。依據上述分析我們會發現，要想完成一種車電儲能轉換器的研發，其核心的任務就是首先應設計出一種能夠適合車輛微電自身弱點的車電升壓器，為此我們進行了反復的研究和試驗，以下是我們的設計方案。

該車電升壓器由兩個二極管、一個電感，電容和一塊LMADJS數字集成電路電連接構成；具體連接結構是電感和二極管串聯在該車電升壓器的火線上，LMADJS數字集成電路的輸入端通過一個續流二極管與車電升壓器火線的輸入端連接，輸出端連接車電升壓器火線的輸出端，接地端連接車電升壓器的地線，兩個信號采集端連接在電感的兩端，在車電升壓器輸出端的火線、地線之間連接一個電容。

上述方案的升壓基本原理是當LMADJS的開關閉合時，電感L有電流通過，從而儲存電能，產生感生電壓，其極性為左正、右負，致使續流二極管V_D1截止；當LMADJS的開關斷開時，電感L產生的感生電壓反向，其極性為右正、左負。致使續流二極管V_D1導通；電感L儲存的電能經二極管V_D2向負載供電，同時對電容C充電。顯然，只要LMADJS的開關頻率足夠高，V₀就會恒定不變，V₀＝V_I+V_L，故而實現穩定的升壓作用。

利用上述的車電升壓器，我們又完成了儲能-轉換器的完整設計。