一种车载电器供电和电池充电的控制系统和方法与流程

1.本发明涉及车载电池充电，具体是一种车载电器供电和电池充电的控制系统和方法。


背景技术：

2.在汽车使用时人们会在车上安装一些电器设备诸如空调等提高驾驶室的便捷性，因为这些车载电器的存在，使得发动机既要给车载电池充电又要给车载电器供电，目前给二者供电和充电都是发动机直接供电充电，采用改变发动机转速的原理来控制充电电流和供电电流，但是这就需要电器的供电和电池的充电是同时进行的，由于车载电器需要的供电电流电压和车载电池需要的充电电流电压不同，这就导致车载电器在不合适的供电电压电流下发生过度发热、噪音大、振动大等情况，电池也会出现发热、振动等情况，使得驾驶室内环境嘈杂、不舒适，降低驾驶员的体验，同时也对车载电器产生不利的影响。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术的缺陷，本发明提供一种车载电器供电和电池充电的控制系统和方法，本发明将发动机的电压电流一方面直接给车载电器供电，另一方面调整为电池所需要的电压电流给电池充电，使得车载电器和电池所使用的电压电流不同，使得各个匹配，减少车载电器发热、振动、噪音的情况，提高驾驶室内的舒适性。
4.为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种车载电器供电和电池充电的控制系统，包括
5.发电机，由汽车发动机控制发电，且所述发电机的发电端口电连接至车载电器为所述车载电器供电；
6.电池充电电路，输入端通过控制器件电连接至所述发电端口，输出端电连接至电池；
7.当所述控制器件导通后，所述电池充电电路导通为所述电池充电；
8.其中，所述控制器件将所述发电端口输出的发电电流调整为匹配所述电池的充电电流。
9.进一步地，所述控制器件包括按钮开关，所述按钮开关安装在驾驶室内。
10.进一步地，所述按钮开关由人工控制或者在汽车启动时自启动。
11.进一步地，所述控制器件还包括采集组件，所述采集组件上设置有相互电连接的采集头端、信号处理电路；所述采集头端连接至所述按钮开关用于采集所述发电端口的初始电压信号，所述信号处理电路连接至所述电池充电电路用于处理所述初始电压信号并向所述电池充电电路输出充电电流。
12.进一步地，所述发电端口为所述车载电器供电电压为12v。
13.进一步地，还包括控制芯片。
14.进一步地，还包括有温度采集端，所述温度采集端的探头安装在所述车载电器上
以及所述电池上，所述温度采集端输出到所述控制芯片上。
15.进一步地，还包括保险丝。
16.一种车载电器供电和电池充电的控制方法，包括以下步骤：
17.所述发电机的发电端口为车载电器供电，其中，所述发电机的所述发电端口电连接至所述车载电器；
18.当所述控制器件导通后，所述电池充电电路导通为所述电池充电；其中，所述电池充电电路的输入端通过所述控制器件电连接至所述发电端口，输出端电连接至所述电池；
19.所述控制器件将所述发电端口输出的发电电压电流调整为匹配所述电池的充电电流。
20.综上所述，本发明取得了以下技术效果：
21.1、本发明在发动机和电池至今增设一个控制器件，利用该控制器件来控制是否给电池充电，只有在充电电流电压符合电池的情况下才给电池充电，使得车载电器的供电电压是直连式的，电池的充电电压是控制式的，使得车载电器和电池的供电充电电压电流是各自符合的，减少车载电器的发热、噪音大、震动大的情况，减少电池发热的程度；
22.2、本发明在电池充电之前控制充电电流，不直接使用发动机的电流给电池充电，保护电池，延长电池的使用寿命。
附图说明
23.图1是本发明实施例提供的车载电器供电和电池充电原理示意图；
24.图2是本发明实施例提供的电路原理示意图。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
26.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.实施例：
32.一种车载电器供电和电池充电的控制系统，用于给车载电器供电，以及给车载电池充电，如图1所示，包括发电机1，由汽车发动机(未图示)控制发电，且发电机1的发电端口11电连接至车载电器为车载电器供电，车载电器与发电机直连，当汽车启动时，发电机就直接给车载电器供电，供车载电器的使用。
33.车载电器为车载空调或者其他车载电器。
34.还包括电池充电电路3，输入端通过控制器件2电连接至发电端口11，输出端电连接至电池4；其中，当控制器件2导通后，电池充电电路3导通为电池4充电。
35.控制器件2作为一个控制开关类组件，由人工控制或者由信号控制其自身的通断，当控制器件2导通时，电池充电电路3给电池4充电，当控制器件2关闭时，电池充电电路3不给电池4充电。由控制器件2作为是否给电池充电的桥梁，发电机1不再直接给电池充电，由于发电机输出的电流既要给车载电器供电又要给电池充电，然而车载电器的供电电流和电池充电电流并不相同，如果发电机直接用给车载电器供电的电流来给电池充电，则会产生电池发热、充电噪音大、充电震动大等现象，因此，本发明中的发电机不直接给电池充电，而是利用一个控制器件2给电池充电，减少上述缺陷的产生。
36.其中，控制器件2将发电端口11输出的发电电流调整为匹配电池4的充电电流。本发明中通过发动机的转速调整将发电机输出的电流匹配成为车载电器所需要的供电电流，该电流直接给车载电器供电，当电池4需要充电时，控制器件2将该电流作出相应的调整后，使之成为匹配电池的电流后再进行充电。
37.控制器件2包括按钮开关21，按钮开关21安装在驾驶室内。按钮开关21连通发电端口11和电池充电电路3，当按钮开关21导通后，发电端口11通过电池充电电路3给电池4充电。按钮开关21由人工控制或者在汽车启动时自启动，可以人工控制是否给电池充电，或者设置成为汽车启动时就将按钮开关打开自动打开给电池充电的通道。
38.控制器件2还包括采集组件22，采集组件22上设置有相互电连接的采集头端221、信号处理电路224；采集头端221连接至按钮开关21用于采集发电端口11的初始电压信号，信号处理电路224连接至电池充电电路3用于处理初始电压信号并向电池充电电路3输出充电电流。
39.另外，采集头端221也可以与发电端口11直接电连接，取消按钮开关21，即取消人工控制，由系统内部直接控制电子开关223的通断来确定是否给电池充电。当然，本实施例中如图1所示采用的是按钮开关21的方式。
40.可以得知的是，采集头端221、信号处理电路224是一个集成器件，采集头端221在发电端口11处采集到发电机给车载电器输送的初始电压信号，判别该初始电压信号与电池所需要的电流电压是否相同，如果相同则直接充电，如果不相同则将初始电压转化为充电
电流后再充电，一般来说，车载电器的与电池的充电电流是不相同的，因此，通常情况下是需要调整初始电压的。
41.如图2所示，在本实施例中给出采集头端221、信号处理电路224的一个具体实施例，采集头端221采用电阻r1a、电阻r2a、稳压二极管d1a，其中，电阻r1a和电阻r2a并联后的一端连接至按钮开关21，另一端连接至稳压二极管d1a的正极，稳压二极管d1a负极接地。电阻r1a、电阻r2a在按钮开关21处接收到发电端口11的初始电压信号，将该信号发送至后续的信号处理电路224，信号处理电路224包括电阻r6a、电阻r18a、电阻r7a、三极管q3a、三极管q4a，其中，电阻r6a的一端连接至三极管q3a的发射极后共同连接至稳压二极管d1a的正极，电阻r6a的另一端连接至三极管q3a的基极后共同连接至三极管q4a的集电极，三极管q4a的基极连接至电阻r18a后再连接至稳压二极管d1a的正极，三极管q4a的发射极通过电阻r7a接地；还包括二极管d2a、电阻r8a、电阻r9a、三极管q5a、电容c3a、电阻r12a、电阻r13a、电阻r14a、mos管v3a、mos管v4a、mos管v5a，其中，二极管d2a、电阻r8a和三极管q5a的基极共同连接至三极管q3a的集电极，电阻r8a和三极管q5a的集电极接地，电阻r9a连接在二极管d2a和三极管q5a的发射极之间，电阻r12a、电阻r13a和电阻r14a均连接至三极管q5a的发射极，电阻r12a另一端连接至mos管v3a的栅极，电阻r13a另一端连接至mos管v4a的栅极，电阻r14a另一端连接至mos管v5a的栅极，电容c3a一端连接至三极管q5a的发射极、另一端接地，mos管v3a、mos管v4a和mos管v5a的源极接地，mos管v3a、mos管v4a和mos管v5a的漏极连接至电池充电电路3。
42.在信号处理电路224中，三极管q4a的基极还接收有导通信号yf，yf连接至控制芯片(未图示)用于设定阈值，阈值用于作为充电电压的基准，也用于作为一个导通信号，三极管q4a用于将采集头端221采集到的初始电压信号与阈值相比较，三极管q3a用于将初始电压信号转换为对应的电流信号，二极管d2a用于限制电流，当转换的电流信号低于某个阈值时，二极管d2a导通，从而给电池充电，当电流高于该阈值时，二极管d2a不通，断开电池充电。例如，本实施例中的阈值时20a，当转换电流低于20a时，二极管d2a导通，电池充电。
43.本实施例中，mos管v3a、mos管v4a和mos管v5a能够对电流信号进行整流，对电压信号稳压，同时能作为作为电子开关，当二极管d2a导通时，3个mos管导通。电容c3a用于整流滤波，另外，在图2中，还设置了电容c1a，作用是滤波、储能、耦合作用。
44.采集头端221、信号处理电路224为一个集成器件，信号处理电路224在接收到采集头端221的初始电压信号后，与预先设置的电压阈值相比较，如果小于阈值，则将电压信号转换为电流信号后导通给电池充电，如果高于阈值，则利用电阻r6a、电阻r18a、三极管q3a调整电流，使之匹配成为电池充电电流。
45.还包括控制芯片(未图示)，用于处理控制车载电器的使用、电池的充电断电等等，还包括有温度采集端5，温度采集端5的探头安装在车载电器上以及电池4上，温度采集端5输出到控制芯片上，用于监控电器和电池的温度以及报警，以防止温度过高损坏。
46.还包括保险丝6，保护整个设备的安全。
47.以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。