本發(fā)明屬于車輛動力控制領(lǐng)域，具體涉及一種用于車輛中低速動力提升的裝置。

背景技術(shù)：

隨著車輛的普及，車輛在人們?nèi)粘Ｉ钪械氖褂迷絹碓蕉唷?/p>

對于傳統(tǒng)的燃料車輛(例如汽油車)，需要將高壓電流引入車輛的火花塞以產(chǎn)生電火花，電火花點燃汽缸內(nèi)的燃料與空氣的可燃混合氣體，為車輛發(fā)動機提供動力。發(fā)動機每個汽缸往復(fù)運動一次，火花塞就需要點燃一次可燃混合氣體。在車輛發(fā)動機運行期間，火花塞需要持續(xù)工作，因此就需要將高壓電流不斷提供給火花塞。

在車輛開始啟動直至平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的初始階段(即，從車速為零增加到預(yù)定車速的階段)，由車輛蓄電池將高壓電流不斷提供給火花塞。在車輛達(dá)到預(yù)定車速平穩(wěn)運轉(zhuǎn)之后，由車輛發(fā)電機將高壓電流不斷提供給火花塞。

另外，由于車輛日益普及，堵車現(xiàn)象已經(jīng)成為城市社會常態(tài)，使得車輛經(jīng)常以中低速(例如小于60km/小時)行駛，此時車輛發(fā)電機的輸出功率不足，不能將滿足要求的高壓電流不斷提供給火花塞，這時需要車輛蓄電池將高壓電流不斷提供給火花塞。

在車輛蓄電池將高壓電流不斷提供給火花塞的情況下(例如上面列舉的車輛啟動的初始階段或車輛中低速行駛時)，由于車輛蓄電池的容量限制，車輛蓄電池提供給火花塞的高壓電流會不斷減小，導(dǎo)致火花塞產(chǎn)生的電火花的火焰核變小，使得燃料與空氣的可燃混合氣體燃燒不充分，這會導(dǎo)致車輛動力不足，并且燃料消耗大，車輛廢氣排放量增大。

現(xiàn)有技術(shù)的解決方法通常采用外部穩(wěn)壓和節(jié)能的方式，雖然有一些作用，但是不能明顯解決因車輛中低速行駛而造成的動力不足、燃料消耗大、排放量大的問題。另外，現(xiàn)有技術(shù)還有一種向車輛內(nèi)部發(fā)送特定脈沖電流的方式，這更加不可取，因為容易對整個車輛電子線路造成干擾，影響車輛的一些正常功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出了一種用于車輛動力提升的裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于車輛動力提升的裝置，所述裝置包括：儲能單元，電連接到車輛的蓄電池。儲能單元包括：第一電容器和電感器，第一電容器的一端連接到電感器的一端；第二電容器和第一電阻器，第二電容器的一端連接到第一電阻器的一端；第一電容器的另一端連接到第二電容器的另一端，第一電容器的所述另一端和第二電容器的所述另一端均連接到蓄電池的負(fù)極；電感器的另一端連接到第一電阻器的另一端，電感器的所述另一端和第一電阻器的所述另一端均連接到蓄電池的正極。

所述裝置還包括：阻抗匹配單元，與儲能單元并聯(lián)連接，在儲能單元和蓄電池之間進行阻抗匹配。

阻抗匹配單元包括：第三電容器，第三電容器的一端連接到蓄電池的正極；第二電阻器，第二電阻器的一端連接到第三電容器的另一端，第二電阻器的另一端連接到蓄電池的負(fù)極。

第二電阻器是可變電阻器，通過調(diào)節(jié)第二電阻器的電阻值實現(xiàn)儲能單元和蓄電池之間的最佳阻抗匹配。

第一電容器的所述另一端和第二電容器的所述另一端均直接連接到蓄電池的負(fù)極，電感器的所述另一端和第一電阻器的所述另一端均直接連接到蓄電池的正極，第三電容器的所述一端直接連接到蓄電池的正極，第二電阻器的所述另一端直接連接到蓄電池的負(fù)極。

第一電容器的所述另一端和第二電容器的所述另一端均直接連接到車輛的點煙器插孔的負(fù)極，從而第一電容器的所述另一端和第二電容器的所述另一端間接連接到蓄電池的負(fù)極；電感器的所述另一端和第一電阻器的所述另一端均直接連接到車輛的點煙器插孔的正極，從而電感器的所述另一端和第一電阻器的所述另一端間接連接到蓄電池的正極；第三電容器的所述一端直接連接到車輛的點煙器插孔的正極，從而第三電容器的所述一端間接連接到蓄電池的正極；第二電阻器的所述另一端直接連接到車輛的點煙器插孔的負(fù)極，從而第二電阻器的所述另一端間接連接到蓄電池的負(fù)極。

在第一電容器的所述另一端和第二電容器的所述另一端的連接點與蓄電池的負(fù)極之間設(shè)置有開關(guān)，所述開關(guān)控制儲能單元和蓄電池之間的連接/斷開?；蛘?，在電感器的所述另一端和第一電阻器的所述另一端的連接點與蓄電池的正極之間設(shè)置有開關(guān)，所述開關(guān)控制儲能單元和蓄電池之間的連接/斷開。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于車輛動力提升的裝置，所述裝置包括：儲能單元，電連接到車輛的蓄電池。儲能單元包括：第一電容器和電感器，彼此串聯(lián)連接，并且連接在車輛的蓄電池的正極和負(fù)極之間；第二電容器和第一電阻器，彼此串聯(lián)連接，與串聯(lián)連接的第一電容器和電感器并聯(lián)，并且連接在車輛的蓄電池的正極和負(fù)極之間。

所述裝置還包括：阻抗匹配單元，與儲能單元并聯(lián)連接，在儲能單元和蓄電池之間進行阻抗匹配。阻抗匹配單元包括：第三電容器，第三電容器的一端連接到蓄電池的正極；第二電阻器，第二電阻器的一端連接到第三電容器的另一端，第二電阻器的另一端連接到蓄電池的負(fù)極。

第二電阻器是可變電阻器，通過調(diào)節(jié)第二電阻器的電阻值實現(xiàn)儲能單元和蓄電池之間的最佳阻抗匹配。

串聯(lián)連接的第一電容器和電感器直接連接在車輛的點煙器插孔的正極和負(fù)極之間，從而第一電容器和電感器間接連接在車輛的蓄電池的正極和負(fù)極之間。串聯(lián)連接的第二電容器和第一電阻器直接連接在車輛的點煙器插孔的正極和負(fù)極之間，從而第二電容器和第一電阻器間接連接在車輛的蓄電池的正極和負(fù)極之間。第三電容器的所述一端直接連接到車輛的點煙器插孔的正極，從而第三電容器的所述一端間接連接到蓄電池的正極。第二電阻器的所述另一端直接連接到車輛的點煙器插孔的負(fù)極，從而第二電阻器的所述另一端間接連接到蓄電池的負(fù)極。

采用本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置，在車輛啟動的初始階段或車輛中低速行駛時，能夠?qū)囕v蓄電池釋放一部分電能，減小蓄電池的點火壓降，使得蓄電池能夠向火花塞持續(xù)提供高壓電流，從而確保火花塞產(chǎn)生的電火花的火焰核大小，使得燃料與空氣的可燃混合氣體燃燒充分，從而可提升車輛動力，同時可減小燃料消耗和車輛廢氣排放量。

根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置的結(jié)構(gòu)簡單，體積可以比較小，不占用大的車輛空間，與車輛連接簡單，使用電子器件少。根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置利用能量內(nèi)部循環(huán)模式，可實現(xiàn)車輛內(nèi)部儲能和補能作用，可以沒有任何外部能源加入車輛，也不消耗車輛能源，不向車輛內(nèi)輸送穩(wěn)電壓和穩(wěn)電流，也不會向車輛內(nèi)發(fā)送特定脈沖電流，不會對車輛電子線路造成干擾，可靠性和穩(wěn)定性高。

附圖說明

通過結(jié)合附圖，從下面的實施例的描述中，本發(fā)明這些和/或其它方面及優(yōu)點將會變得清楚，并且更易于理解，其中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置的框圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置的儲能單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置的阻抗匹配單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置儲能單元的另一連接方式的示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置的框圖。

參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置包括儲能單元1，儲能單元1電連接到車輛的蓄電池2。儲能單元1可從車輛自身的能量源(蓄電池2和/或車輛發(fā)電機)接收電能，還可對車輛內(nèi)部進行放電補能。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置的儲能單元1的結(jié)構(gòu)框圖。

參照圖2，儲能單元1包括：第一電容器C1和電感器L，第一電容器C1的一端連接到電感器L的一端；第二電容器C2和第一電阻器R1，第二電容器C2的一端連接到第一電阻器R1的一端。此外，第一電容器C1的另一端連接到第二電容器C2的另一端，第一電容器C1的所述另一端和第二電容器C2的所述另一端均連接到蓄電池2的負(fù)極。電感器L的另一端連接到第一電阻器R1的另一端，電感器L的所述另一端和第一電阻器R1的所述另一端均連接到蓄電池2的正極。

應(yīng)該理解，第一電容器C1和電感器L的位置可以互換，第二電容器C2和第一電阻器R1的位置也可以互換。即，第一電容器C1和電感器L彼此串聯(lián)連接，并且連接在車輛的蓄電池2的正極和負(fù)極之間；第二電容器C2和第一電阻器R1彼此串聯(lián)連接，與串聯(lián)連接的第一電容器C1和電感器L并聯(lián)，并且連接在車輛的蓄電池2的正極和負(fù)極之間。也就是說，包括串聯(lián)連接的第一電容器C1和電感器L的第一支路與包括串聯(lián)連接的第二電容器C2和第一電阻器R1的第二支路并聯(lián)連接在蓄電池2的正極和負(fù)極之間。

此外，還可在第一電容器C1的所述另一端和第二電容器C2的所述另一端的連接點與蓄電池2的負(fù)極之間設(shè)置一個開關(guān)(未示出)，所述開關(guān)控制儲能單元1和蓄電池2之間的連接/斷開?；蛘?，也可在電感器L的所述另一端和第一電阻器R1的所述另一端的連接點與蓄電池2的正極之間設(shè)置一個開關(guān)(未示出)，所述開關(guān)控制儲能單元1和蓄電池2之間的連接/斷開。

可根據(jù)實際需要，設(shè)置第一電容器C1的電容值、第二電容器C2的電容值以及電感器L的電感值，已滿足儲能容量的需求。

另外，第一電容器C1和第二電容器C2可使得電流/電壓的相位超前90度，電感器L可使得電流/電壓的相位滯后90度，電容器和電感器本身是儲能元件，通過電容器和電感器的組合，可使得儲能單元2接近純做功，提升功率因素。可通過調(diào)整第一電容器C1和第二電容器C2的電容值以及電感器L的電感值，達(dá)到最佳儲能效果。

在初次使用根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置時(即，儲能單元1還沒有存儲有能量時)，可利用蓄電池2對儲能單元1充電，或者可在啟動車輛發(fā)動機利用車輛發(fā)電機對儲能單元1充電，或者還可利用額外的充電器對儲能單元1充電，以使得儲能單元1存儲預(yù)定水平的電能。

在儲能單元1存儲有預(yù)定水平的電能的情況下，在車輛啟動的初始階段或車輛中低速行駛時(如前所述，此時由于蓄電池2的容量限制，車輛蓄電池提供給火花塞的高壓電流會不斷減小，導(dǎo)致火花塞產(chǎn)生的電火花的火焰核變小，使得燃料與空氣的可燃混合氣體燃燒不充分，這會導(dǎo)致車輛動力不足，燃料消耗大，車輛廢氣排放量增大)，儲能單元1能夠?qū)π铍姵?釋放一部分電能，減小蓄電池2的點火壓降，使得蓄電池2能夠向火花塞持續(xù)提供高壓電流，從而確?；鸹ㄈa(chǎn)生的電火花的火焰核大小，使得燃料與空氣的可燃混合氣體燃燒充分，從而可提升車輛動力，同時可減小燃料消耗和車輛廢氣排放量。

在車輛達(dá)到預(yù)定車速平穩(wěn)運轉(zhuǎn)之后，可由車輛發(fā)電機對儲能單元1充電，以補足儲能單元1存儲的電能。如此反復(fù)，可總體上提升車輛動力。

為了提高儲能單元1與蓄電池2之間的電能傳輸效率，還可在儲能單元1與蓄電池2之間設(shè)置阻抗匹配單元。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置的阻抗匹配單元的結(jié)構(gòu)框圖。

參照圖3，阻抗匹配單元3與儲能單元1并聯(lián)連接，在儲能單元和蓄電池之間進行阻抗匹配。

阻抗匹配單元3可包括：第三電容器C3，第三電容器C3的一端連接到蓄電池2的正極；第二電阻器R2，第二電阻器R2的一端連接到第三電容器C3的另一端，第二電阻器R2的另一端連接到蓄電池2的負(fù)極。

第二電阻器R2可以是可變電阻器，可通過調(diào)節(jié)第二電阻器R2的電阻值來實現(xiàn)儲能單元1和蓄電池2之間的最佳阻抗匹配，以提高儲能單元1與蓄電池2之間的電能傳輸效率。阻抗匹配單元3自身也有儲能和補能功能。

在圖2中示出了儲能單元1與蓄電池2之間的直接連接，即，第一電容器C1的一端直接連接到蓄電池2的正極，第二電容器C2的一端直接連接到蓄電池2的負(fù)極?？蛇x擇地，儲能單元1還可通過車輛的點煙器插孔與蓄電池2間接連接(通常，車輛的點煙器插孔的正極連接到蓄電池2的正極，車輛的點煙器插孔的負(fù)極連接到蓄電池2的負(fù)極)。下面參照圖4進行說明。

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置儲能單元的另一連接方式的示意圖。

參照圖4，第一電容器C1的一端直接連接到車輛的點煙器插孔4的正極，從而第一電容器C1的一端間接連接到蓄電池2的正極。第二電容器C2的一端直接連接到車輛的點煙器插孔4的負(fù)極，從而第二電容器C2的一端間接連接到蓄電池2的負(fù)極。

電感器L的另一端和第一電阻器R1的另一端均直接連接到車輛的點煙器插孔的正極，從而電感器L的所述另一端和第一電阻器R1的所述另一端間接連接到蓄電池2的正極。

第三電容器C3的一端直接連接到車輛的點煙器插孔的正極，從而第三電容器C3的所述一端間接連接到蓄電池2的正極。第二電阻器R2的另一端直接連接到車輛的點煙器插孔的負(fù)極，從而第二電阻器R2的所述另一端間接連接到蓄電池2的負(fù)極。

通過利用車輛已有的點煙器插孔4來將儲能單元1與蓄電池2進行連接，可減少布線。

采用本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置，在車輛啟動的初始階段或車輛中低速行駛時，能夠?qū)囕v蓄電池釋放一部分電能，減小蓄電池的點火壓降，使得蓄電池能夠向火花塞持續(xù)提供高壓電流，從而確保火花塞產(chǎn)生的電火花的火焰核大小，使得燃料與空氣的可燃混合氣體燃燒充分，從而可提升車輛動力，同時可減小燃料消耗和車輛廢氣排放量。

根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置的結(jié)構(gòu)簡單，體積可以比較小，不占用大的車輛空間，與車輛連接簡單，使用電子器件少。根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置利用能量內(nèi)部循環(huán)模式，可實現(xiàn)車輛內(nèi)部儲能和補能作用，可以沒有任何外部能源加入車輛，也不消耗車輛能源，不向車輛內(nèi)輸送穩(wěn)電壓和穩(wěn)電流，也不會向車輛內(nèi)發(fā)送特定脈沖電流，不會對車輛電子線路造成干擾，可靠性和穩(wěn)定性高。

雖然在本發(fā)明的實施例中描述了用于車輛動力提升的裝置可用于傳統(tǒng)的燃料車輛(例如汽油車)，但是本發(fā)明不限于此，根據(jù)本發(fā)明的用于車輛動力提升的裝置也可應(yīng)用于純電動車輛、混合動力電動車輛等其它類型的車輛，同樣可以在車輛啟動的初始階段或車輛中低速行駛時提供能量補足，以提升車輛動力。

雖然本發(fā)明是參照其示例性的實施例被具體描述和顯示的，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細(xì)節(jié)的各種改變。