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氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助系統(tǒng)的制作方法與工藝

文檔序號(hào):12010117閱讀:362來源:國知局
氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助系統(tǒng)的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及一種氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助系統(tǒng)。

背景技術(shù):
隨著能源的消耗越來越大,對(duì)行駛設(shè)備的節(jié)能要求也越來越高。發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車等行駛設(shè)備的動(dòng)力部件,傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)燃燒的燃料是單純的汽油或柴油,依靠單純的燃料的燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。然而,現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)存在著燃料的燃燒不夠充分的現(xiàn)象,因而燃料的化學(xué)能的轉(zhuǎn)化不充分,發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率不夠高,最終表現(xiàn)為燃耗高。為提升燃油效果,中國發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枴?01310159042.5”,公開號(hào)“CN103233830A”,名稱為“氫氧混合動(dòng)力裝置”,包括具有進(jìn)氣支管的發(fā)動(dòng)機(jī),還包括:由設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口的容器、盛于該容器內(nèi)的過濾液和浸沒于過濾液中的透氣板構(gòu)成的過濾器,所述進(jìn)氣口位于過濾液的液面下,所述出氣口位于過濾液的液面上,并連通所述進(jìn)氣支管;由正、負(fù)電解電極和盛于電解槽中的電解液構(gòu)成的水裂解箱,用于產(chǎn)生氫、氧氣體,并連通所述進(jìn)氣口;與所述正、負(fù)電解電極電連接的自動(dòng)控制器,用于控制所產(chǎn)生氫、氧氣體的流量;和與所述自動(dòng)控制器電連接的車載電瓶。在車載電瓶的作用下,自動(dòng)控制器可控制水裂解箱生成氫、氧氣體的流量,并將氫、氧氣體經(jīng)過濾器從進(jìn)氣支管送入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸,參與氣缸內(nèi)的燃燒,氫、氧氣體的加入使得缸內(nèi)燃料的燃燒更充分。但在實(shí)際使用過程中,由于其無專門的氫氧機(jī)控制系統(tǒng),導(dǎo)致供給水裂解箱的電流電壓不穩(wěn)定,影響到氫、氧氣體的流量,難以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作,可靠性降低。同時(shí),由于是由車載電瓶供給水裂解箱工作電源,導(dǎo)致車載電瓶負(fù)載過大,容易出現(xiàn)因電量不足影響車輛正常行駛問題,另外也大大縮短了車載電瓶的壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述不足,本發(fā)明目的在于,提供一種結(jié)構(gòu)布局合理,能為氫氧機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源,且工作穩(wěn)定性好,可靠性高,有效保證行駛設(shè)備的正常運(yùn)行及延長自帶電池使用壽命的氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助系統(tǒng)。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的,所提供的技術(shù)方案是:一種氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助系統(tǒng),其包括后備電池、充放電管理電路板和繼電器,充放電管理電路板通過繼電器與氫氧機(jī)相連接,該氫氧機(jī)的氫氧氣體出氣端通過氣管與行駛設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口端相連接,充放電管理電路板分別與后備電池和行駛設(shè)備自帶電池相連接。所述充放電管理電路板包括充電穩(wěn)壓電路、檢測切換電路和輸出穩(wěn)壓電路。其中,充電穩(wěn)壓電路用于將行駛設(shè)備的多余電量以一穩(wěn)定的電流電壓給后備電池充電;檢測切換電路用于檢測行駛設(shè)備自帶電池、后備電池的電壓點(diǎn),當(dāng)行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)有多余發(fā)電量時(shí),可利用該發(fā)電量為氫氧機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源和/或?qū)髠潆姵剡M(jìn)行充電;當(dāng)行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)的發(fā)電量不足時(shí),切換至后備電池持續(xù)為氫氧機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源;當(dāng)行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)的發(fā)電量和自帶電池的電量均不足時(shí),暫停對(duì)氫氧機(jī)提供電源,直至后備電池的電量恢復(fù)至預(yù)先設(shè)定值才為氫氧機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源;輸出穩(wěn)壓電路用于將行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)、行駛設(shè)備自帶電池和后備電池的電量以一穩(wěn)定的電流電壓供給氫氧機(jī)。作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述的充電穩(wěn)壓電路包括P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q1、N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q2、集成塊U1、集成塊U2、電感L1、二極管D1、二極管D2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6,所述P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q1的漏極連接行駛設(shè)備的電源正極,柵極接集成塊U1的第1端腳,漏極分別與二極管D1和電感L1的一端相連接,該二極管D1的另一端接地,該電感L1的另一端分別二極管D2一端和N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q2的源極相連接,二極管D2的另一端與后備電池的正極相連接,且依次串聯(lián)電阻R4和電阻R5,該電阻R4的另一端與集成塊U2的第1端腳相連接,且通過電阻R6接地,N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q2的漏極接地,柵極與集成塊U2的第5端腳相連接,集成塊U1的第4端腳通過電阻R1接地,且依次串聯(lián)電阻R3、電阻R2,并與二極管D2的另一端相連接。充電時(shí),U1和U2通過電阻R2、電阻R3、電阻R1、電阻R4、電阻R5、電阻R6來監(jiān)測電池電壓,并以此來控制P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q1和N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q2的導(dǎo)通時(shí)間,最終來實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電,二極管D1、二極管D2和電感L1組成整流電路。作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述檢測切換電路包括P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6和微控制單元U3,P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3的源極與后備電池的正極相連接,漏極與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4的漏極相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3的柵極和P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4的柵極與微控制單元U3的第3端腳相連接,該微控制單元U3的第1端腳接地,第2端腳與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5和P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6的柵極相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6的源極與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4的源極相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6的漏極與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5的漏極相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5的源極連接行駛設(shè)備的電源正極。當(dāng)行駛設(shè)備自帶電池電壓大于預(yù)定電壓時(shí)(如13.7V),微控制單元U3控制P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6導(dǎo)通,P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4截止,這時(shí)主要由行駛設(shè)備自帶電池給輸出電路供電。當(dāng)行駛設(shè)備自帶電池電壓低于預(yù)定電壓時(shí)(如13.7V),微控制單元U3控制P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4導(dǎo)通,P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6截止,這時(shí)主要由后備電池供電。作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述輸出穩(wěn)壓電路包括P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q7、N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q8、電感L2、二極管D3、二極管D4、集成塊U4、集成塊U5、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11和電阻R12,所述P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q7的漏極與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4的源極和集成塊U4的第2端腳相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q7的柵極與集成塊U4的第1端腳相連接,源極分別與二極管D3和電感L2的一端相連接,該二極管D3的另一端接地,該電感L2的另一端分別與該二極管D4的一端和N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q8的源極相連接,該N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q8的漏極接地,柵極與集成塊U5的第5端腳相連接,二極管D4的另一端連接氫氧機(jī)的正極,且依次串聯(lián)電阻R9、電阻R8,該電阻R8的另一端與集成塊U4的第4端腳相連接,且通過電阻R7接地;電阻R10的一端與二極管D4的另一端相連接,另一端與電阻R11的一端相連接,該電阻R11另一端與集成塊U5的第1端腳相連接,且通過電阻R12接地。輸出時(shí),集成塊U4和集成塊U5通過電阻R9、電阻R8、電阻R7、電阻R10、電阻R11、電阻R12來監(jiān)測輸出電壓,并以此來控制P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q7和N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q8的導(dǎo)通時(shí)間,最終來實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)定的電流電壓,二極管D3、二極管D4和電感L2組成整流電路。本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)布局合理,充放電管理電路板包括充電穩(wěn)壓電路、檢測切換電路和輸出穩(wěn)壓電路,可以同時(shí)充放電,即利用行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)的多余發(fā)電量以一穩(wěn)定的電流電壓供給氫氧機(jī),同時(shí)當(dāng)檢測到仍然有多余發(fā)電量時(shí),可以同時(shí)利用該部分多余的發(fā)電量自動(dòng)補(bǔ)充至后備電池;當(dāng)發(fā)電量不足時(shí)可以自動(dòng)切換到后備電池持續(xù)為氫氧機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源,當(dāng)行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)的發(fā)電量和自帶電池的電量均不足時(shí),暫停對(duì)氫氧機(jī)提供電源,即暫時(shí)氫氧機(jī)的使用,同時(shí)還可以自動(dòng)判斷行駛設(shè)備是否是啟動(dòng)狀態(tài)來相應(yīng)決定是否給氫氧機(jī)供電,且供電的電流電壓穩(wěn)定,有效保證氫氧機(jī)的工作穩(wěn)定性,能為行駛設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)提供恒定流量的氫、氧氣體,進(jìn)而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作,可靠性高,有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和節(jié)省燃油5~30%,節(jié)能環(huán)保,同時(shí)大大延長行駛設(shè)備自帶電池使用壽命以及保證行駛設(shè)備的正常運(yùn)行。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。附圖說明圖1本發(fā)明氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助系統(tǒng)的框圖。圖2是本發(fā)明中充放電管理電路板的框圖。圖3是本發(fā)明中充放電管理電路板的電路圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例:參照?qǐng)D1和圖2,本發(fā)明提供的一種氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助系統(tǒng),其包括后備電池、充放電管理電路板和繼電器,充放電管理電路板通過繼電器與氫氧機(jī)相連接,該氫氧機(jī)的氫氧氣體出氣端通過氣管與行駛設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口端相連接,充放電管理電路板分別與后備電池和行駛設(shè)備自帶電池相連接。所述充放電管理電路板包括充電穩(wěn)壓電路、檢測切換電路和輸出穩(wěn)壓電路。其中,充電穩(wěn)壓電路用于將行駛設(shè)備的多余電量以一穩(wěn)定的電流電壓給后備電池充電;檢測切換電路用于檢測行駛設(shè)備自帶電池、后備電池的電壓點(diǎn),當(dāng)行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)有多余發(fā)電量時(shí),可利用該發(fā)電量為氫氧機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源和/或?qū)髠潆姵剡M(jìn)行充電;當(dāng)行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)的發(fā)電量不足時(shí),切換至后備電池持續(xù)為氫氧機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源;當(dāng)行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)的發(fā)電量和自帶電池的電量均不足時(shí),暫停對(duì)氫氧機(jī)提供電源,直至后備電池的電量恢復(fù)至預(yù)先設(shè)定值才為氫氧機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源;輸出穩(wěn)壓電路用于將行駛設(shè)備發(fā)電機(jī)、行駛設(shè)備自帶電池和后備電池的電量以一穩(wěn)定的電流電壓供給氫氧機(jī)。具體的,所述的充電穩(wěn)壓電路包括P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q1、N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q2、集成塊U1、集成塊U2、電感L1、二極管D1、二極管D2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6,所述P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q1的漏極連接行駛設(shè)備的電源正極,柵極接集成塊U1的第1端腳,漏極分別與二極管D1和電感L1的一端相連接,該二極管D1的另一端接地,該電感L1的另一端分別二極管D2一端和N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q2的源極相連接,二極管D2的另一端與后備電池的正極相連接,且依次串聯(lián)電阻R4和電阻R5,該電阻R4的另一端與集成塊U2的第1端腳相連接,且通過電阻R6接地,N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q2的漏極接地,柵極與集成塊U2的第5端腳相連接,集成塊U1的第4端腳通過電阻R1接地,且依次串聯(lián)電阻R3、電阻R2,并與二極管D2的另一端相連接。本實(shí)施例中,所述集成塊U1優(yōu)選為型號(hào)為FP5003的IC。所述集成塊U2優(yōu)選為型號(hào)為FP5139的IC。所述檢測切換電路包括P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6和微控制單元U3,P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3的源極與后備電池的正極相連接,漏極與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4的漏極相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3的柵極和P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4的柵極與微控制單元U3的第3端腳相連接,該微控制單元U3的第1端腳接地,第2端腳與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5和P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6的柵極相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6的源極與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4的源極相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6的漏極與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5的漏極相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5的源極連接行駛設(shè)備的電源正極。本實(shí)施例中,所述集成塊U3優(yōu)選為型號(hào)為7P167的MCU。所述輸出穩(wěn)壓電路包括P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q7、N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q8、電感L2、二極管D3、二極管D4、集成塊U4、集成塊U5、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11和電阻R12,所述P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q7的漏極與P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4的源極和集成塊U4的第2端腳相連接,該P(yáng)-MOS型場效應(yīng)晶體管Q7的柵極與集成塊U4的第1端腳相連接,源極分別與二極管D3和電感L2的一端相連接,該二極管D3的另一端接地,該電感L2的另一端分別與該二極管D4的一端和N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q8的源極相連接,該N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q8的漏極接地,柵極與集成塊U5的第5端腳相連接,二極管D4的另一端連接氫氧機(jī)的正極,且依次串聯(lián)電阻R9、電阻R8,該電阻R8的另一端與集成塊U4的第4端腳相連接,且通過電阻R7接地;電阻R10的一端與二極管D4的另一端相連接,另一端與電阻R11的一端相連接,該電阻R11另一端與集成塊U5的第1端腳相連接,且通過電阻R12接地。本實(shí)施例中,所述集成塊U4為型號(hào)優(yōu)選為FP5003的IC。所述集成塊U4優(yōu)選為型號(hào)為FP5139的IC。充放電管理電路板接行駛設(shè)備自帶電池和后備電池,接氫氧機(jī)前經(jīng)過繼電器,當(dāng)行駛設(shè)備啟動(dòng),充放電管理電路板檢測電壓判斷行駛設(shè)備是否正常啟動(dòng),確定正常啟動(dòng)30秒后正常供電給氫氧機(jī)。氫氧機(jī)開始正常工作,充放電管理電路板根據(jù)電壓的變化相應(yīng)切換行駛設(shè)備自帶電池或后備電池供電,并保持穩(wěn)定的電壓電流給氫氧機(jī)使用。當(dāng)行駛設(shè)備自帶電池電壓大于預(yù)定電壓時(shí)(如13.7V),微控制單元U3控制P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6導(dǎo)通,P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4截止,這時(shí)主要由行駛設(shè)備自帶電池給輸出電路供電。當(dāng)行駛設(shè)備自帶電池電壓低于預(yù)定電壓時(shí)(如13.7V),微控制單元U3控制P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q3、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q4導(dǎo)通,P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q5、P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q6截止,這時(shí)主要由后備電池供電。輸出時(shí),集成塊U4和集成塊U5通過電阻R9、電阻R8、電阻R7、電阻R10、電阻R11、電阻R12來監(jiān)測輸出電壓,并以此來控制P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q7和N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q8的導(dǎo)通時(shí)間,最終來實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)定的電流電壓。當(dāng)后備電池的電壓低于預(yù)定電壓時(shí)(如14.6V),充電穩(wěn)壓電路會(huì)進(jìn)入充電狀態(tài)。充電時(shí),U1和U2通過電阻R2、電阻R3、電阻R1、電阻R4、電阻R5、電阻R6來監(jiān)測電池電壓,并以此來控制P-MOS型場效應(yīng)晶體管Q1和N-MOS型場效應(yīng)晶體管Q2的導(dǎo)通時(shí)間,最終來實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電。通過本發(fā)明氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助系統(tǒng)來控制氫氧機(jī)的電源回路,能有效保證氫氧機(jī)的工作穩(wěn)定性,以為行駛設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)提供恒定流量的氫、氧氣體,進(jìn)而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作,可靠性高,有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和節(jié)省燃油5~30%,節(jié)能環(huán)保,同時(shí)大大延長行駛設(shè)備自帶電池使用壽命以及保證行駛設(shè)備的正常運(yùn)行。本發(fā)明氫氧機(jī)節(jié)能電流穩(wěn)壓補(bǔ)助系統(tǒng)適用于各種燃料(包括燃油、天然氣)的行駛設(shè)備(如轎車、巴士、貨車和輪船等等)上使用。上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較好的實(shí)施方式,本發(fā)明不能一一列舉出全部的實(shí)施方式,凡采用上述實(shí)施例之一的技術(shù)方案,或根據(jù)上述實(shí)施例所做的等同變化,如根據(jù)負(fù)載的功率相應(yīng)增加或減小充放電的電流電壓均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo),本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此,本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外,盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語,但這些術(shù)語只是為了方便說明,并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制,采用與其相同或相似的其它系統(tǒng),均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
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