專利名稱：具有備份電源的電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源設(shè)施，特別涉及一種具有可以與主電源相互充電的備份電源的電源裝置。
運(yùn)輸工具，特別是汽車等，在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境下已逐漸成為人們用來代步的交通工具。汽車?yán)秒娖康入娫醋鳛槠噧?nèi)電子組件的電源。然而，往往由于駕駛員的一時(shí)疏忽，如下車時(shí)忘記關(guān)掉汽車車燈的電源，時(shí)間一久，汽車電瓶的電源便會(huì)漏電，從而使電瓶失效。此時(shí)，若要再發(fā)動(dòng)汽車，便無法啟動(dòng)汽車。在目前的汽車電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，因?yàn)閮H有一個(gè)電瓶作為汽車的主要電源來源，所以當(dāng)遇到上述情況時(shí)，便必須去尋找另一電瓶(電池)來并聯(lián)對汽車的電瓶進(jìn)行充電，使其恢復(fù)電源。然而這種做法很不方便，雖然在市區(qū)可以花錢請人來并聯(lián)發(fā)動(dòng)，但如果在郊區(qū)，便無法達(dá)到立即救援的目的。
因此，本實(shí)用新型目的是提供一種具有備份電源的電源裝置，在主電源失效時(shí)，可將該備份電源立刻與主電源并聯(lián)，并對其進(jìn)行充電，從而發(fā)動(dòng)汽車。
按照本實(shí)用新型，一種具有備份電源的電源裝置，其簡述如下一種具有備份電源的電源裝置，此電源裝置具有一主電源與一備份電源，且各自具有正極端與負(fù)極端。所述具有備份電源的電源裝置包括點(diǎn)火開關(guān)、繼電器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、開關(guān)裝置與充電時(shí)間控制電路。
點(diǎn)火開關(guān)的一端耦接至主電源的正極端，用以當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)導(dǎo)通時(shí)啟動(dòng)該主電源。繼電器的第一端耦接至主電源的正極端，第二端耦接至備份電源的正極端，該繼電器還有一第三端。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與繼電器的第一端耦接，接受備份電源的電源而工作，并輸出觸發(fā)信號。開關(guān)裝置的一端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端耦接，另一端則與繼電器的第三端耦接，其中開關(guān)裝置依據(jù)觸發(fā)信號而導(dǎo)通時(shí)，使電流流過繼電器的感應(yīng)線圈，使得繼電器中的開關(guān)受感應(yīng)線圈的感應(yīng)而關(guān)閉，從而使主電源與備份電源之間相互充電。充電時(shí)間控制電路耦接至單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用以控制開關(guān)裝置的導(dǎo)通時(shí)間，以決定主電源與備份電源之間相互充電的時(shí)間。
充電時(shí)間控制電路可以是由電阻與電容所構(gòu)成的RC電路，并通過調(diào)整電阻與電容的數(shù)值來決定主電源與備份電源之間相互充電的時(shí)間。利用本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置，可以在啟動(dòng)主電源后，隨即使主電源與備份電源之間相互充電。故，當(dāng)主電源失效時(shí)，便可以利用備份電源來重新啟動(dòng)主電源。這樣一來，便可以改善現(xiàn)有的僅有一個(gè)主電源，而在主電源失效時(shí)便無法啟動(dòng)的缺點(diǎn)與不便。
一種具有備份電源的電源裝置，用于一電源設(shè)施，此電源設(shè)施具有主電源與用以啟動(dòng)主電源的開關(guān)裝置，主電源具有正極端與負(fù)極端。所述備份電源的相互充電裝置包括備份電源，具有正極端與負(fù)極端；備份電源啟動(dòng)裝置，耦接于開關(guān)裝置與備份電源之間；脈波觸發(fā)器，耦接于開關(guān)裝置與備份電源啟動(dòng)裝置之間，用以產(chǎn)生一觸發(fā)信號；開關(guān)元件，其一端與脈波觸發(fā)器的輸出端耦接，另一端則與備份電源啟動(dòng)裝置耦接，其中開關(guān)元件依據(jù)觸發(fā)信號而導(dǎo)通，并使備份電源啟動(dòng)裝置導(dǎo)通，從而使主電源與該備份電源之間相互充電；充電時(shí)間控制電路，耦接至脈波觸發(fā)器，用以控制開關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間，以決定主電源與該備份電源之間相互充電的時(shí)間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn)與功效本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置增設(shè)了一備用電源，且在平時(shí)啟動(dòng)主電源時(shí)，便可以與主電源相互充電。
本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置增設(shè)了一備用電源，當(dāng)主電源失效時(shí)，便可以立即與主電源并聯(lián)充電，從而將車啟動(dòng)。
本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置利用簡單的電路元件，來達(dá)到控制備用電源與主電源相互充電的目的。
為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖給出對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，附圖中

圖1是依據(jù)本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置的電路方塊示意圖；圖2是圖1中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器所輸出的觸發(fā)信號；以及圖3是本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置的操作流程示意圖。
附圖中的標(biāo)號說明102主電源104點(diǎn)火開關(guān)106繼電器108單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
110充電時(shí)間控制電路112備份電源Q晶體管開關(guān)120～128充電的各流程操作本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置主要由點(diǎn)火開關(guān)、繼電器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、開關(guān)裝置與充電時(shí)間控制電路所構(gòu)成。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的概念與精神下，進(jìn)行適當(dāng)修飾。
請參圖1所示的具有備份電源的電源裝置100，該電源裝置具有主電源102與備份電源112，且各自具有正極端與負(fù)極端，該正極端與負(fù)極端在圖中的標(biāo)記分另為“+”與“-”。
點(diǎn)火開關(guān)(ignition)104的一端耦接至主電源102的正極端，用以當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)104導(dǎo)通(即關(guān)閉)時(shí)，啟動(dòng)車用的主電源102。此點(diǎn)火開關(guān)通常是機(jī)械式開關(guān)(mechanical switch)。繼電器(relay)106的第一端耦接至主電源102的正極端，其第二端耦接至備份電源112的正極端，該繼電器106還有一第三端。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器108與繼電器106的第一端耦接，接受備份電源112的電源而工作，并輸出一觸發(fā)信號Vt，此觸發(fā)信號如圖2所示。此觸發(fā)信號用于控制開關(guān)Q的導(dǎo)通與關(guān)閉。
開關(guān)裝置Q的一端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器108的輸出端耦接，另一端則與繼電器106的第三端耦接，開關(guān)裝置Q可以利用雙極(bipolar)晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管來實(shí)現(xiàn)。開關(guān)裝置Q依據(jù)觸發(fā)信號Vt而導(dǎo)通時(shí)，使電流流過繼電器106中的感應(yīng)線圈，使得繼電器106中的開關(guān)受感應(yīng)線圈的感應(yīng)而關(guān)閉，從而使主電源102與備份電源112之間相互充電。充電時(shí)間控制電路110耦接至單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器108，用以控制開關(guān)裝置Q的導(dǎo)通時(shí)間，以決定主電源102與備份電源112之間相互充電的時(shí)間。充電時(shí)間控制電路110可以是由電阻與電容所構(gòu)成的RC電路，并通過調(diào)整電阻與電容的數(shù)值來決定主電源與備份電源之間相互充電的時(shí)間。
當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)104關(guān)閉從而啟動(dòng)主電源102時(shí)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器108開始工作并產(chǎn)生觸發(fā)信號Vt，此觸發(fā)信號Vt的脈波寬度t(單位為時(shí)間)可以由前述的充電時(shí)間控制電路110中的電阻與電容的數(shù)值來決定。此脈波寬度t便是主電源102與備份電源112之間相互充電的時(shí)間。
當(dāng)觸發(fā)信號Vt由低電平轉(zhuǎn)換為高電平時(shí)，便可以將作為開關(guān)的晶體管Q導(dǎo)通。此時(shí)，繼電器106中的感應(yīng)線圈便因此而有電流通過；同時(shí)，繼電器1 06中的開關(guān)便受感應(yīng)線圈的感應(yīng)而關(guān)閉，使主電源102與備用電源112之間并聯(lián)，從而使主電源102與備份電源112之間相互充電。當(dāng)觸發(fā)信號Vt由高電平轉(zhuǎn)換為低電平時(shí)，如上述的原理，主電源102便與備用電源112離線，結(jié)束相互充電。
請參見圖3，該圖是本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置100的操作流程示意圖。
結(jié)合圖1來進(jìn)行描述。首先，在步驟120，啟動(dòng)主電源開關(guān)，如由汽車的點(diǎn)火開關(guān)開啟。接著，在步驟122，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器108開始工作，從而產(chǎn)生一觸發(fā)信號Vt。在步驟124，依據(jù)此觸發(fā)信號Vt，來控制本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置中的開關(guān)Q而使之導(dǎo)通，從而啟動(dòng)繼電器106。
繼電器106啟動(dòng)后，在步驟126，便將主電源102與備用電源112并聯(lián)，而使之互相充電。接著，在步驟128，依據(jù)此觸發(fā)信號Vt，將開關(guān)Q關(guān)閉，使主電源102與備用電源停止充電。前述的觸發(fā)信號Vt可以是一脈沖信號，利用其脈沖寬度來控制開關(guān)Q的導(dǎo)通時(shí)間，亦即主電源102與備用電源相互充電的時(shí)間。
因此，由于每次啟動(dòng)主電源102后，備用電源112便與主電源102相互充電。因此，當(dāng)主電源102失效時(shí)，備用電源112便可以與主電源102并聯(lián)，并且對其充電。因此，可以改善現(xiàn)有的使用單一電源的電源設(shè)施的缺點(diǎn)與不便。
綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn)與功效本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置增設(shè)了一備用電源，且在平時(shí)啟動(dòng)主電源時(shí)，便可以與主電源相互充電。
本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置增設(shè)了一備用電源，當(dāng)主電源失效時(shí)，便可以立即與主電源并聯(lián)充電，從而將車啟動(dòng)。
本實(shí)用新型的具有備份電源的電源裝置利用簡單的電路元件，來達(dá)到控制備用電源與主電源相互充電的目的。
綜上所述，雖然對本實(shí)用新型已通過較佳實(shí)施例揭露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本實(shí)用新型，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可對其進(jìn)行各種更動(dòng)與潤飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求的限定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1．一種具有備份電源的電源裝置，其特征在于，所述電源裝置具有一主電源與一備份電源，且各自具有一正極端與一負(fù)極端，所述具有備份電源的電源裝置包括一點(diǎn)火開關(guān)，其一端耦接至所述主電源的正極端，用以當(dāng)所述點(diǎn)火開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，啟動(dòng)所述主電源；一繼電器，其具有耦接至所述主電源的正極端的第一端、耦接至所述備份電源的正極端的第二端、以及一第三端；一單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，與所述繼電器的所述第一端耦接，接受所述備份電源的電源而工作，并輸出一觸發(fā)信號；一開關(guān)裝置，其一端與所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端耦接，另一端則與所述繼電器的所述第三端耦接，其中所述開關(guān)裝置依據(jù)所述觸發(fā)信號而導(dǎo)通時(shí)，使電流流過所述繼電器的感應(yīng)線圈，使得所述繼電器中的開關(guān)受感應(yīng)線圈的感應(yīng)而關(guān)閉，從而使所述主電源與所述備份電源并聯(lián)且相互充電；以及一充電時(shí)間控制電路，耦接至所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用以控制所述開關(guān)裝置的導(dǎo)通時(shí)間，從而決定所述主電源與所述備份電源之間相互充電的時(shí)間。
2．如權(quán)利要求1所述的具有備份電源的電源裝置，其特征在于，所述充電時(shí)間控制電路是由一電阻與一電容所構(gòu)成的RC電路，并通過調(diào)整所述電阻與所述電容的數(shù)值來決定所述主電源與所述備份電源之間相互充電的時(shí)間。
3．如權(quán)利要求1所述的具有備份電源的電源裝置，其特征在于，所述開關(guān)裝置是一雙極晶體管，其基極耦接至所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其集電極耦接至所述繼電器，而其發(fā)射極接地。
4．如權(quán)利要求1所述的具有備份電源的電源裝置，其特征在于，所述開關(guān)裝置是一金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，其柵極耦接至所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其漏極耦接至所述繼電器，而其源極接地。
5．如權(quán)利要求1所述的具有備份電源的電源裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火開關(guān)是一機(jī)械式開關(guān)。
專利摘要一種具有備份電源的電源裝置,包括:點(diǎn)火開關(guān),其一端耦接至主電源正極端,用以啟動(dòng)主電源;繼電器,其第一端耦接至主電源正極端,第二端耦接至備份電源正極端;單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,與繼電器第一端耦接,接受備份電源的電源并輸出觸發(fā)信號;開關(guān)裝置,耦接至單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與繼電器,依觸發(fā)信號導(dǎo)通時(shí)使繼電器開關(guān)關(guān)閉,使主電源與備份電源之間相互充電;充電時(shí)間控制電路,耦接至單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,控制開關(guān)裝置導(dǎo)通時(shí)間并決定所述相互齊電的時(shí)間。
文檔編號H02J9/00GK2444334SQ9925336
公開日2001年8月22日 申請日期1999年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月17日
發(fā)明者許世法 申請人:神達(dá)電腦股份有限公司