專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)交流起振器的電壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)充電系統(tǒng)的領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)汽車(chē)充電系統(tǒng)的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
在用于諸如轎車(chē)，卡車(chē)和摩托車(chē)之類(lèi)汽車(chē)的汽車(chē)充電系統(tǒng)中，這樣的充電系統(tǒng)包括一個(gè)帶有適當(dāng)?shù)睦@組，轉(zhuǎn)子和定子元件的交流起振器或發(fā)電機(jī)。交流起振器或發(fā)電機(jī)通常用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)充電電壓和輸出電流，以在負(fù)載變化時(shí)提供穩(wěn)定的工作，負(fù)載變化將產(chǎn)生電壓的下降和其他運(yùn)行問(wèn)題。當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)的汽車(chē)充電系統(tǒng)將電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)成帶有分立晶體管或已知的作為專(zhuān)用集成電路(ASIC)的定制集成電路。這些現(xiàn)有技術(shù)電壓調(diào)節(jié)器電路常常是限定特定類(lèi)型汽車(chē)的特定功能的硬件電路。
某些汽車(chē)設(shè)計(jì)致力于取消電壓調(diào)節(jié)器總成并用加強(qiáng)的微處理器控制器作為點(diǎn)火模塊或控制汽車(chē)全部功能的計(jì)算機(jī)模塊的一部分。其他的汽車(chē)設(shè)計(jì)也已經(jīng)使用了帶有先進(jìn)的微處理器功能的保持由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓但包括先進(jìn)的時(shí)鐘和存儲(chǔ)電路的電壓調(diào)節(jié)器，這些存儲(chǔ)電路用于儲(chǔ)存電池和電源的參照數(shù)據(jù)，電池電壓和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且確定電池正在被充電到什么程度以及在任何時(shí)間點(diǎn)上以什么樣的速率充電。
這些先進(jìn)的系統(tǒng)很昂貴，如在某些現(xiàn)有技術(shù)裝置中那樣，如果將較簡(jiǎn)單的電壓調(diào)節(jié)器電路設(shè)計(jì)，尤其在老式汽車(chē)上用作為替代以實(shí)現(xiàn)高效受控的，不用復(fù)雜的電路和存儲(chǔ)器的方式對(duì)電池充電，這樣的做法才是理想的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)節(jié)汽車(chē)充電系統(tǒng)的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)器，該電壓調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)單，高效而廉價(jià)，并且克服現(xiàn)有技術(shù)的各種缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)應(yīng)用交流起振器或發(fā)電機(jī)并且包括一個(gè)場(chǎng)繞組的汽車(chē)充電系統(tǒng)的輸出電壓，該充電系統(tǒng)連接到汽車(chē)電池和汽車(chē)裝置，用于提供電壓并對(duì)電池再充電，以及向汽車(chē)裝置供電。根據(jù)本發(fā)明，電壓調(diào)節(jié)器包括一個(gè)微處理器，該微處理器的工作監(jiān)視表示汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化的輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器的功率輸出電路由微控制器控制并且操作性地連接到場(chǎng)繞組和電池。微控制器的工作通過(guò)以由該微控制器基于汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化建立的預(yù)定方式接通和切斷功率輸出電路改變發(fā)電機(jī)或交流起振器的場(chǎng)負(fù)載周期。功率輸出電路最好包括諸如場(chǎng)效應(yīng)晶體管的功率輸出晶體管，但也可以是IGBT或相似的器件。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，微控制器的工作基于汽車(chē)中受控的負(fù)載變化改變交流起振器或發(fā)電機(jī)的負(fù)載響應(yīng)，并且在預(yù)定的時(shí)間周期之后提供完全的輸出電壓。該微控制器的工作也改變交流起振器或發(fā)電機(jī)響應(yīng)汽車(chē)中受控的負(fù)載變化的時(shí)間周期。該微控制器的工作監(jiān)視交流起振器或發(fā)電機(jī)的輸入頻率并且取決于該輸入頻率設(shè)定輸出響應(yīng)速率。
在本發(fā)明的還有一個(gè)方面，微控制器操作性地連接到點(diǎn)火線電路用于監(jiān)視點(diǎn)火功率的輸出腳和操作性地連接到指示器光傳感線用于監(jiān)視指示器光狀態(tài)的輸出腳。電壓調(diào)節(jié)器可以安裝在交流起振器外殼中或安裝在交流起振器外殼的背面。
在本發(fā)明的還有一個(gè)方面，電壓調(diào)節(jié)器包括操作性地連接到功率輸出電路和微處理器的電壓升壓電路或倍增器電路。電壓升壓電路從微控制器的共用腳受到控制，因此微控制器測(cè)量電壓升壓電路中晶體管或二極管上的電壓以確定溫度變化。
本發(fā)明的方法也得到披露并包括在電壓調(diào)節(jié)器中的微控制器中監(jiān)視表示受監(jiān)視的負(fù)載變化的輸出電壓的步驟，以及通過(guò)以由該微控制器基于汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化建立的預(yù)定方式接通和切斷連接到電池和場(chǎng)繞組的電壓調(diào)節(jié)器的功率輸出電路改變發(fā)電機(jī)或交流起振器的場(chǎng)負(fù)載周期的步驟。


通過(guò)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的詳盡敘述，本發(fā)明其他的目的，特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，這些附圖是圖1是汽車(chē)充電系統(tǒng)的一部分的示意電路圖，顯示本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器的微控制器和相關(guān)電路元件。
圖2是圖1所示電壓調(diào)節(jié)器的第二實(shí)施例，但顯示電壓調(diào)節(jié)器的不包括電壓升壓電路的不同的電路構(gòu)型。
圖3是類(lèi)似于圖1的另一個(gè)示意電路圖，但顯示了可用于編程本發(fā)明中使用的微控制器的編程終端。
具體實(shí)施例方式
下文將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的敘述，敘述中顯示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。但是本發(fā)明可以以各種不同的形式實(shí)施，因此不能被認(rèn)為僅限于本文敘述的實(shí)施例中。相反，提供這些實(shí)施例，以使本發(fā)明的揭示更徹底和更完全，更完整地將本發(fā)明的范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。在所有的敘述中相同參考數(shù)字表示相同的元件。
圖1是用于汽車(chē)的本發(fā)明的充電系統(tǒng)10的一部分的第一實(shí)施例的示意性電路圖并顯示本發(fā)明的一個(gè)方面中電壓調(diào)節(jié)器12的電路。充電系統(tǒng)10用于諸如轎車(chē)，卡車(chē)和摩托車(chē)的各種汽車(chē)。充電系統(tǒng)10包括帶有適當(dāng)?shù)睦@組，轉(zhuǎn)子，定子元件(未顯示)的交流起振器或發(fā)電機(jī)。充電系統(tǒng)10用本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器以加強(qiáng)的方式控制充電電壓和輸出電流。
當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)汽車(chē)充電系統(tǒng)應(yīng)用帶有分立晶體管或已知的作為專(zhuān)用集成電路(ASIC)的定制集成電路的電壓調(diào)節(jié)器。這些現(xiàn)有技術(shù)電壓調(diào)節(jié)器電路常常帶有限定特定類(lèi)型汽車(chē)的特定功能的硬件電路。一些先進(jìn)的汽車(chē)充電系統(tǒng)應(yīng)用避免使用電壓調(diào)節(jié)器總成的先進(jìn)的微處理器，或者提供使用所涉及的存儲(chǔ)器的非常復(fù)雜的電路以增強(qiáng)充電系統(tǒng)的功能，但將過(guò)分的復(fù)雜化添加到整個(gè)充電系統(tǒng)。
本發(fā)明使用諸如圖1的示例性的示意電路圖所示的經(jīng)簡(jiǎn)化的，廉價(jià)的和經(jīng)改進(jìn)的電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)。微控制器14，更具體地說(shuō)是作為非限制性實(shí)例的八腳微控制器，進(jìn)行正常情況下由比較器，運(yùn)算放大器(OP-AMPS)，數(shù)字電路和專(zhuān)用集成電路完成的電壓調(diào)節(jié)器功能。
如圖1所示的本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器12可以和交流起振器一起使用，諸如用于DELCO替代電路。所顯示的電壓調(diào)節(jié)器12可以通過(guò)監(jiān)視電池電壓的輸出并且控制適當(dāng)?shù)妮敵龆刂茍?chǎng)開(kāi)關(guān)電流。當(dāng)和直流發(fā)電機(jī)一起使用時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器12通?？赏ㄟ^(guò)控制可控硅(SCR)或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)監(jiān)視輸出電壓而設(shè)定輸出電壓。
通過(guò)應(yīng)用圖1所示的設(shè)計(jì)(以及圖2和3所示的非限制性實(shí)施例)，本發(fā)明有許多好處。作為電壓調(diào)節(jié)器的整體部分的微控制器14通過(guò)提供負(fù)載響應(yīng)和改變場(chǎng)負(fù)載周期控制交流起振器或發(fā)電機(jī)的輸出電壓。因?yàn)槭褂梦⒖刂破鳎涂梢允褂镁幊誊浖詫?duì)所要求的負(fù)載響應(yīng)編程。微控制器以由微控制器基于受監(jiān)視的負(fù)載變化建立的方式接通和切斷連接到電池和場(chǎng)繞組的功率輸出電路16。
在所顯示的實(shí)施例中，功率輸出電路16包括一個(gè)功率輸出晶體管16，該功率輸出晶體管16最好形成為場(chǎng)效應(yīng)晶體管，但也可以用IGBT或其他功率輸出器件。微控制器14小于大多數(shù)通常設(shè)計(jì)的用于汽車(chē)電壓調(diào)節(jié)器的專(zhuān)用集成電路，因此本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器的整體構(gòu)型小于通常的設(shè)計(jì)。微控制器可以位于電路板上，包括外殼和散熱器，因此其最好安裝在交流起振器(或發(fā)電機(jī))中，或交流起振器(或發(fā)電機(jī))的背面，或者其他方便的位置。雖然作為微處理器的微控制器被顯示為八腳控制器，諸如通用的14腳裝置的其他微控制器也很小而且價(jià)廉，并且在所述的汽車(chē)應(yīng)用中允許封裝上的小型化。
當(dāng)用作直流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器時(shí)，微控制器可通過(guò)接通和切斷功率輸出電路16的任何功率輸出器件控制輸出電壓，功率輸出器件也可以包括可控硅(SCR)，場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)以及其他相似的電子晶體管器件。如上所述，作為電壓調(diào)節(jié)器的一部分的微控制器可以安裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部或安裝在其背面。
在本發(fā)明的還有一個(gè)方面中，作為電壓調(diào)節(jié)器的整體部分的微控制器可以產(chǎn)生軟啟動(dòng)功能。這樣，微控制器的工作在啟動(dòng)期間將諸如功率輸出晶體管16a的任何開(kāi)關(guān)元件的負(fù)載周期增加到正常的工作點(diǎn)。作為一個(gè)非限制性實(shí)例，當(dāng)點(diǎn)火被最初接通時(shí)，功率輸出晶體管16a的輸出可以為約30％(或其他值)，并且以軟啟動(dòng)的方式增加。
本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器基于受監(jiān)視的負(fù)載變化產(chǎn)生負(fù)載響應(yīng)的功能并在預(yù)定的時(shí)間之后提供完全的輸出電壓。例如，取決于汽車(chē)的類(lèi)型和汽車(chē)中所用裝置的類(lèi)型，負(fù)載響應(yīng)可以變化，作為非限制性的實(shí)例，具有在2秒，4秒，20秒或更長(zhǎng)后完全輸出的響應(yīng)。如下文將解釋?zhuān)瑘D1所示的電路也提供電壓升壓功能以驅(qū)動(dòng)功率輸出電路16，諸如最好使用功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)16a的功率輸出電路。微控制器14也通過(guò)取樣二極管正向電壓(圖2)或晶體管電壓(圖1)監(jiān)視電壓調(diào)節(jié)器12的溫度，并且應(yīng)用該信息設(shè)定也將在下文解釋的交流起振器溫度補(bǔ)償。因此其可以限制峰值工作溫度并解釋實(shí)時(shí)提供電壓中的漲落的原因。
在圖1的實(shí)施例中，微控制器14通過(guò)經(jīng)由應(yīng)用升壓或倍增器晶體管20的電壓“升壓”或“倍增器電路”18升壓的電壓“導(dǎo)通”功率輸出晶體管16a。微控制器在導(dǎo)通的條件下通過(guò)優(yōu)選的微控制器的單腳測(cè)量升壓晶體管20的晶體管結(jié)電壓。微控制器14上的優(yōu)選的單輸出腳也可以用于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通和截止功率輸出晶體管16a的驅(qū)動(dòng)器晶體管21，同時(shí)也監(jiān)視場(chǎng)電流和用短路線22提供短路功能。
微控制器14可以包括監(jiān)視和控制電壓的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。微控制器14可以通過(guò)實(shí)施而使其在單電子運(yùn)行中被編程和標(biāo)定。在本發(fā)明的另一個(gè)非常有利的方面，微控制器14監(jiān)視諸如在定子上的(相)輸入頻率，并且通過(guò)應(yīng)用其一個(gè)腳設(shè)定取決于頻率的輸出響應(yīng)速率。
雖然經(jīng)選擇的微控制器的類(lèi)型可以取決于電路要求和所選擇的設(shè)計(jì)構(gòu)型而變化，在所顯示的電路中使用的微控制器由Microchip公司在PIC12F675-E/SM的規(guī)定下制造。在該優(yōu)選實(shí)施例中，微控制器是一種八腳微控制器，比對(duì)照的專(zhuān)用集成電路(ASIC)使用更少的電路板空間。該微控制器包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADS)，板上EEPROM，可編程低壓探測(cè)電路(PLVD)，Brown-Out復(fù)位(BOR)和比較器。其在功能上用高性能RISC技術(shù)設(shè)計(jì)。該種類(lèi)型的微控制器能使系統(tǒng)設(shè)計(jì)者容易進(jìn)行所要求的嵌入控制功能。
如圖1所示電路中的說(shuō)明，電壓調(diào)節(jié)器12包括作為電壓調(diào)節(jié)器封裝連接終端一部分的終端J1-J7，該封裝通常包括電路板或其他電路安裝襯底并具有微控制器14和安裝在其上的其他元件。終端J1為B+電池終端，終端J7連接到場(chǎng)繞組。
終端J4連接到點(diǎn)火開(kāi)關(guān)線，終端J3連接到指示器光傳感線。因此，終端J3和J4在微控制器中是功能性的，使點(diǎn)火或光能被用于接通電壓調(diào)節(jié)器電路和微控制器功能。應(yīng)該注意，某些汽車(chē)有并聯(lián)的指示器光傳感線和點(diǎn)火開(kāi)關(guān)線，而某些汽車(chē)沒(méi)有。J5連接到外部傳感線，其功能相似于遠(yuǎn)程傳感器，例如，作為一個(gè)小傳感線，其延伸到電池以監(jiān)視電池的電壓和交流起振器或發(fā)電機(jī)的輸出。終端J2連接到交流起振器的定子，終端J6在該特定實(shí)施例中連接到地。
在該非限制性實(shí)施例中顯示的微控制器包括八個(gè)腳，分別標(biāo)為1-8。雖然敘述將相對(duì)于這些腳的一個(gè)功能操作進(jìn)行，但根據(jù)本發(fā)明可以用本發(fā)明的不同的腳的構(gòu)型。腳1被識(shí)別為VCC并用于連接到電路并“讀取”或監(jiān)視電壓。腳2被識(shí)別為IL，相應(yīng)于指示器光傳感線連接并通過(guò)達(dá)林頓晶體管對(duì)Q2連接到終端J3。腳3(FLD)通過(guò)其工作導(dǎo)通和截止功率輸出晶體管Q1 16a的驅(qū)動(dòng)器晶體管Q5 21指示通向場(chǎng)終端的連接。如上文提出的注意，電阻-地電路線22提供加強(qiáng)的控制并且允許驅(qū)動(dòng)功率輸出晶體管Q1，16a的驅(qū)動(dòng)晶體管21的短路功能。
腳4(PH)可作為相位輸入腳工作，用于確定交流起振器或發(fā)電機(jī)的相位并操作性地連接到站終端J4和地連接。腳5(2KHz)是用于連接到電壓調(diào)節(jié)器電路的其功能是作為具有電壓升壓晶體管20的電壓“升壓”或“倍增器”電路18的那個(gè)部分的振蕩器腳，在所顯示的實(shí)施例中被構(gòu)型在高壓一側(cè)配置中的電壓升壓晶體管20升高通向功率輸出晶體管16a的電壓，在一個(gè)非限制性的實(shí)例中，被升高到約24伏。該腳也可用于讀取升壓晶體管20上的電壓，也通過(guò)電壓變化確定溫度的漲落。升壓晶體管20被顯示為單雙極晶體管，但也可以是達(dá)林頓晶體管對(duì)或其他器件。
腳6(EXTS)是外傳感器腳，用于連接到諸如監(jiān)視電壓的外傳感線。腳7(INS)是內(nèi)傳感器腳，用于連接到監(jiān)視交流起振器的輸出的傳感電路線。腳8(GND)是接地腳并通過(guò)達(dá)林頓晶體管對(duì)Q2’連接到地和連接到J3和J4終端。
功率輸出晶體管16a被標(biāo)以Q1并連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Q5 21，該晶體管提供輸出晶體管的偏置并且導(dǎo)通和截止功率晶體管Q1 16a。如圖1所示，功率輸出晶體管Q1的該實(shí)施例被構(gòu)型成高壓一側(cè)的驅(qū)動(dòng)配置，因此電壓升壓或倍增器電路18，該電路由“升壓”或“倍增器”晶體管Q4 20以及二極管CR3和CR4所示，其和電容C4，電阻R17以及電容C3一起工作。該電壓升壓電路18向功率輸出晶體管Q1 16a提供倍增的電壓。在該特定的實(shí)施例中電壓升壓電路18必需，因?yàn)槲⒖刂破?4是一種低電壓器件(諸如作為非限制性實(shí)例的3到5伏)，而在所示的高壓一側(cè)的配置中，要求例如作為非限制性實(shí)例的24高壓。電池電壓約為12到14伏，就要求升壓或倍增器電路18向功率輸出晶體管Q1的柵極提供必須的電壓。
升壓或倍增器晶體管Q4 20被顯示為雙極晶體管，但如上文所述，也可以是達(dá)林頓晶體管對(duì)或其他配置。升壓晶體管Q4 20通過(guò)腳5偏置成導(dǎo)通和截止，腳5代表2KHz振蕩器腳，該腳輸出優(yōu)選的振蕩器信號(hào)。該腳5也不僅為電壓倍增用于經(jīng)編程的振蕩器信號(hào)，也可以“讀取”或監(jiān)視升壓晶體管Q4的電壓以確定任何溫度變化。因?yàn)闇囟壬呋蚪档蜁r(shí)升壓晶體管Q4的偏置電壓改變。偏置電壓的變化量指示了溫度的變化。
內(nèi)部傳感器腳7(INS)通過(guò)電壓分壓器R3和R4連接到電池終端J1(B+)和功率輸出晶體管Q1并傳感交流起振器的輸出。外部傳感器腳6通過(guò)電容C2(用于過(guò)濾信號(hào))和用電阻R1和R2形成的電壓分壓電路連接到外部傳感器終端J5用于傳感各個(gè)工作條件，包括電壓的變化。微控制器腳2(IL)通過(guò)達(dá)林頓晶體管對(duì)Q2和電壓分壓電路R10，R7，R8和R9連接到點(diǎn)火終端J4和指示器光終端J3。點(diǎn)火終端J4也連接到可以是達(dá)林頓晶體管對(duì)或單晶體管的晶體管Q2’。達(dá)林頓晶體管對(duì)Q2’的發(fā)射極連接到微控制器14的接地腳8(GND)。達(dá)林頓晶體管對(duì)Q2’的輸出連接到晶體管Q3。微控制器14的相位腳4(PH)操作性地由電壓分壓電路R5，R6，齊納二極管CR5和端線電阻R21連接到接地終端J6和定子終端J2。該腳的功能允許微控制器監(jiān)視定子(或相輸入頻率)并設(shè)定取決于該頻率的輸出響應(yīng)速率。其他所顯示的元件都是該電路中的工作性元件。
圖2顯示在汽車(chē)的充電系統(tǒng)中使用的電壓調(diào)節(jié)器12的另一個(gè)非限制性實(shí)施例。該電壓調(diào)節(jié)器和充電系統(tǒng)的電路不包括如在圖1中顯示的先前的電壓調(diào)節(jié)器電路中使用的點(diǎn)火終端J4。也不使用外部傳感器終端J5。達(dá)林頓晶體管對(duì)Q2’被用單晶體管Q4替代。由于沒(méi)有對(duì)于功率晶體管Q1的高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)，圖1中的電壓升壓電路18和先前的升壓晶體管Q4 20不再需要。在微控制器中使用的一些腳終端連接被不同地編程，諸如腳6(FSC)，腳6連接到場(chǎng)線圈以“看住”也即監(jiān)視該場(chǎng)并“傳感”或“探測(cè)”之。腳5(Tc)為溫度補(bǔ)償腳，其確定二極管CR3上的電壓并基于所監(jiān)視的電壓確定溫度，和圖1的電路比較，圖1中電壓升壓或倍增晶體管20受到監(jiān)視以確定溫度變化。其他的元件僅稍許修改，其構(gòu)型基本相似。晶體管Q5連接到Vcc接地腳1和J2定子終端以讀取定子相位，因此具有也連接到用于相位讀出的腳4的輸出，如圖所示。
圖3顯示了和圖1所示相似的另一個(gè)示意電路圖，但也顯示了微控制器腳連接的修改以及顯示了五個(gè)附加的變成終端，分別標(biāo)為接地(GND)，VCC，Data，VPP和時(shí)鐘，用于對(duì)微控制器編程。VCC編程終端連接到電源。VPP編程終端為一個(gè)編程腳，通常有約10伏的電壓施加到編程腳上以對(duì)微控制器編程。數(shù)據(jù)終端用于編程，時(shí)鐘終端用于脈沖計(jì)時(shí)。接地終端用于接地。
通過(guò)下載略有不同的程序，圖1到圖3的電路可以用于不同的應(yīng)用和不同類(lèi)型的充電系統(tǒng)。該電路還可以經(jīng)編程而自我標(biāo)定，電阻也不必如應(yīng)用專(zhuān)用集成電路的某些電壓調(diào)節(jié)器那樣必須進(jìn)行調(diào)整。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能對(duì)本發(fā)明作出許多修改并實(shí)現(xiàn)其他的實(shí)施例，這些修改和實(shí)施例具有上文的敘述和相關(guān)附圖提出的原理的各種優(yōu)點(diǎn)。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所揭示的特定實(shí)施例，各種修改和實(shí)施例都被認(rèn)為包括在后附的權(quán)利要求的范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)汽車(chē)充電系統(tǒng)的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)器，該電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)具有交流起振器或發(fā)電機(jī)和場(chǎng)繞組，該充電系統(tǒng)連接到汽車(chē)電池和汽車(chē)裝置，用于提供電壓并對(duì)電池再充電，以及向汽車(chē)裝置供電，該電壓調(diào)節(jié)器包括微控制器，該微控制器的工作監(jiān)視表示汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化的輸出電壓；和功率輸出電路，該功率輸出電路由微控制器控制并且連接到汽車(chē)的場(chǎng)繞組，其中微控制器的工作通過(guò)以由該微控制器基于汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化建立的預(yù)定方式接通和切斷功率輸出電路改變發(fā)電機(jī)或交流起振器的場(chǎng)負(fù)載周期。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，微控制器的工作基于受監(jiān)視的負(fù)載變化改變交流起振器或發(fā)電機(jī)的負(fù)載響應(yīng)，在預(yù)定的時(shí)間周期之后提供完全的輸出電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，微控制器的工作改變交流起振器或發(fā)電機(jī)響應(yīng)受監(jiān)視的負(fù)載變化的時(shí)間周期。
4.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，微控制器的工作監(jiān)視交流起振器或發(fā)電機(jī)的輸入頻率并且取決于該輸入頻率設(shè)定輸出響應(yīng)速率。
5.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，微控制器操作性地連接到汽車(chē)點(diǎn)火器用于監(jiān)視點(diǎn)火功率的輸出腳和操作性地連接到汽車(chē)指示器光傳感線用于監(jiān)視汽車(chē)指示器光狀態(tài)的輸出腳。
6.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，功率輸出電路包括功率輸出晶體管。
7.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)器，進(jìn)一步包括操作性地連接到所述微控制器的二極管或晶體管，其中電壓在二極管或晶體管上測(cè)量以確定電壓調(diào)節(jié)器中的溫度變化，其中場(chǎng)負(fù)載周期也基于溫度變化而變化。
8.一種調(diào)節(jié)汽車(chē)充電系統(tǒng)的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)器，該電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)具有交流起振器或發(fā)電機(jī)和場(chǎng)繞組，該充電系統(tǒng)連接到汽車(chē)電池和汽車(chē)裝置，用于提供電壓并對(duì)電池再充電，以及向汽車(chē)裝置供電，該電壓調(diào)節(jié)器包括微控制器，該微控制器的工作監(jiān)視表示汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化的輸出電壓；功率輸出電路，該功率輸出電路操作性地連接到場(chǎng)繞組，汽車(chē)電池，并由所述微控制器控制，并在電壓調(diào)節(jié)器中以高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)型工作；和操作性地連接到功率輸出電路和微處理器的電壓升壓電路，該電壓升壓電路從微控制器的共用腳受到控制，因此微控制器測(cè)量電壓升壓電路中的電壓以確定溫度變化，其中所述微控制器的工作通過(guò)以由該微控制器基于受監(jiān)視的負(fù)載變化和溫度漲落建立的預(yù)定方式接通和切斷功率輸出電路改變發(fā)電機(jī)或交流起振器的場(chǎng)負(fù)載周期。
9.如權(quán)利要求8所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，微控制器的工作基于受監(jiān)視的負(fù)載變化改變交流起振器或發(fā)電機(jī)的負(fù)載響應(yīng)，在預(yù)定的時(shí)間周期之后提供完全的輸出電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，微控制器的工作改變交流起振器或發(fā)電機(jī)響應(yīng)受監(jiān)視的負(fù)載變化的時(shí)間周期。
11.如權(quán)利要求8所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，微控制器的工作監(jiān)視交流起振器或發(fā)電機(jī)的輸入頻率并且取決于該輸入頻率設(shè)定輸出響應(yīng)速率。
12.如權(quán)利要求8所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，微控制器操作性地連接到汽車(chē)點(diǎn)火器用于監(jiān)視點(diǎn)火功率的輸出腳和操作性地連接到汽車(chē)指示器光傳感線用于監(jiān)視汽車(chē)指示器光狀態(tài)的輸出腳。
13.如權(quán)利要求8所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，功率輸出電路包括功率輸出晶體管。
14.如權(quán)利要求13所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，功率輸出晶體管包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
15.一種調(diào)節(jié)汽車(chē)充電系統(tǒng)的輸出電壓的方法，該汽車(chē)充電系統(tǒng)具有交流起振器或發(fā)電機(jī)以及電壓調(diào)節(jié)器，并連接到汽車(chē)電池和汽車(chē)裝置，用于提供對(duì)電池再充電的電壓，以及向汽車(chē)裝置供電，該方法包括步驟監(jiān)視電壓調(diào)節(jié)器的微控制器中表示汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化的輸出電壓；和通過(guò)以由該微控制器基于受監(jiān)視的負(fù)載變化建立的預(yù)定方式接通和切斷連接到電池和場(chǎng)繞組的電壓調(diào)節(jié)器的功率輸出電路改變發(fā)電機(jī)或交流起振器的場(chǎng)負(fù)載周期。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括基于受監(jiān)視的負(fù)載變化改變交流起振器或發(fā)電機(jī)的負(fù)載響應(yīng)，在預(yù)定的時(shí)間周期之后提供完全的輸出電壓的步驟。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括改變交流起振器或發(fā)電機(jī)響應(yīng)受監(jiān)視的負(fù)載變化的時(shí)間周期的步驟。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括傳感電壓調(diào)節(jié)器中的電壓變化以確定電壓調(diào)節(jié)器中的溫度變化以及基于該溫度變化改變場(chǎng)負(fù)載周期的步驟。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)視交流起振器或發(fā)電機(jī)的輸入頻率并且取決于該輸入頻率設(shè)定輸出響應(yīng)速率的步驟。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，功率輸出電路包括功率輸出晶體管。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，功率輸出晶體管包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
22.一種調(diào)節(jié)汽車(chē)充電系統(tǒng)的輸出電壓的方法，該汽車(chē)充電系統(tǒng)具有交流起振器或發(fā)電機(jī)以及電壓調(diào)節(jié)器，并連接到汽車(chē)電池和汽車(chē)裝置，用于提供對(duì)電池再充電的電壓，以及向汽車(chē)裝置供電，該方法包括步驟通過(guò)用微控制器傳感電池電壓監(jiān)視電壓調(diào)節(jié)器的微控制器中表示汽車(chē)負(fù)載變化的輸出電壓；從所連接的電壓升壓電路為功率輸出電路供電，該功率輸出電路連接到場(chǎng)繞組并構(gòu)型成高壓側(cè)構(gòu)型，該電壓升壓電路從微控制器的共用腳受到控制，微控制器控制該電壓升壓電路并測(cè)量電壓升壓電路上的電壓以確定溫度變化；和通過(guò)以由該微控制器基于受監(jiān)視的負(fù)載變化和溫度漲落建立的預(yù)定方式接通和切斷連接到電池和場(chǎng)繞組的功率輸出電路改變發(fā)電機(jī)或交流起振器的場(chǎng)負(fù)載周期。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括基于汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化改變交流起振器或發(fā)電機(jī)的負(fù)載響應(yīng)，在預(yù)定的時(shí)間周期之后提供完全的輸出電壓的步驟。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括改變交流起振器響應(yīng)汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化的時(shí)間周期的步驟。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括從微控制器監(jiān)視交流起振器或發(fā)電機(jī)的輸入頻率并且取決于該輸入頻率設(shè)定輸出響應(yīng)速率的步驟。
26.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，功率輸出電路包括功率輸出晶體管。
27.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，功率輸出晶體管包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
28.如權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括測(cè)量在電壓升壓電路的二極管或晶體管中的電壓以確定溫度漲落的步驟。
全文摘要
電壓調(diào)節(jié)器(12)是具有交流起振器或發(fā)電機(jī)以及場(chǎng)繞組的汽車(chē)充電系統(tǒng)的一部分，并且連接到汽車(chē)電池和裝置，用于提供電壓和為汽車(chē)裝置供電。電壓調(diào)節(jié)器(12)包括微控制器(14)，其工作監(jiān)視表示汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化的輸出電壓。功率輸出電路(16)操作性地連接到微控制器(14)并連接到場(chǎng)繞組。微控制器用于通過(guò)以由微控制器(14)基于汽車(chē)中受監(jiān)視的負(fù)載變化建立的預(yù)定方式接通和切斷功率輸出電路(16)改變發(fā)電機(jī)或交流起振器的場(chǎng)負(fù)載周期。
文檔編號(hào)H02P9/30GK1720492SQ200380105149
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者G·E·莫里塞特 申請(qǐng)人:威特銳同仁股份有限公司