專利名稱：車輛應(yīng)急電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛應(yīng)急電源，更具體地涉及一種在緊急情況下可使用人力向車輛提供電力的車輛應(yīng)急電源。
背景技術(shù)：
通常，安裝在車輛上的各種電子設(shè)備所消耗的電力是通過電池來提供的。在車輛運行的同時，通過連接到發(fā)動機(jī)的發(fā)電機(jī)可對該電池進(jìn)行持續(xù)充電，因此基本上該電池可被永久使用。
然而，如果由于駕駛員的疏忽打開車輛的任何電子設(shè)備(例如，車內(nèi)燈或指示燈)而不管電池，則電池可能完全放電，從而不能啟動車輛。在這種情況中，用戶一般使用外部線路將用盡的電池連接到另一車輛的電池(其為沒有用盡的電池)，從而提供啟動車輛需要的電力。因此，在沒有另一車輛幫助的情況下，難以啟動電池用盡的車輛。
為了解決這個問題，韓國專利公報No.10-2004-0029515公開了一種應(yīng)急啟動設(shè)備，當(dāng)車輛的電池用盡時可以使用該設(shè)備。具體來說，參照圖1，該應(yīng)急啟動設(shè)備通過利用駕駛員的手動操縱重復(fù)地操作離合器踏板2，使得油箱6中的油通過第二油路10移到液壓泵18中。然后，液壓發(fā)動機(jī)22通過液壓泵18的抽吸操作而轉(zhuǎn)動。另外，連接到液壓發(fā)動機(jī)22的啟動齒輪26將轉(zhuǎn)動力傳送給飛輪28。結(jié)果，通過利用飛輪28的轉(zhuǎn)動力來驅(qū)動發(fā)動機(jī)從而啟動車輛。該應(yīng)急啟動設(shè)備可在車輛的電池完全用盡時啟動車輛。然而，為了使用液壓泵強制運轉(zhuǎn)飛輪，需要非常復(fù)雜的機(jī)械。
同時，韓國專利公報No.10-2005-004110公開了一種使用干電池的車輛應(yīng)急啟動電源。參照圖2，應(yīng)急啟動電源50在殼體55內(nèi)的干電池插槽(insert)56中插入有兩個9V干電池54。另外，應(yīng)急啟動電源50包括用于串聯(lián)連接這兩個干電池的串聯(lián)線52和從干電池54的未通過串聯(lián)線52連接的電極引出的外部線51。
然而，用在應(yīng)急啟動電源50中的干電池54應(yīng)具有很大的容量，才能驅(qū)動車輛的啟動發(fā)動機(jī)。因此，問題在于，用在應(yīng)急啟動電源50中的干電池54體積很大，并需要持續(xù)的維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明被設(shè)計用來解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，因此，本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備，該設(shè)備可使用人力產(chǎn)生預(yù)定的電能，將產(chǎn)生的電能存儲在超大電容器中，并在緊急情況下為車輛提供電力。
為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種連接到車輛電池的車輛應(yīng)急電源，該應(yīng)急電源包括手動發(fā)電機(jī)，其用于發(fā)電；充電電路，其用來控制從所述手動發(fā)電機(jī)接收到的電力，以將該電力轉(zhuǎn)換為對電容器進(jìn)行充電所需要的電力；電容器單元，其設(shè)置有多個電容器，用于將從所述充電電路施加的能量存儲到所述多個電容器中；以及連接器，其用來將所述電容器單元連接到車輛電池。
優(yōu)選的是，電容器單元包括平衡電路，其用來平衡所述多個電容器的充電電壓；和輸出電路，其用來將存儲在所述多個電容器中的能量一起輸出。
輸出電路優(yōu)選地包括用來防止反向連接的電路。
電容器單元還可以包括能夠選擇性地連接平衡電路和輸出電路的切換裝置。
優(yōu)選的是，連接器是連接到車輛電池的點煙器(cigar jack)。
手動發(fā)電機(jī)可以是直流發(fā)電機(jī)或交流發(fā)電機(jī)。


根據(jù)以下結(jié)合附圖對實施例的描述，本發(fā)明的其他目的和方面將變得顯見，附圖中圖1是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)急啟動設(shè)備的示意圖；圖2是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)急啟動電源的剖面圖；以及圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的車輛應(yīng)急電源的框圖。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在進(jìn)行描述之前，應(yīng)該先了解，說明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為限于一般的和字典中的意思，而應(yīng)在允許發(fā)明者為了最佳地進(jìn)行解釋而適當(dāng)?shù)囟x術(shù)語的原則的基礎(chǔ)上，基于與本發(fā)明的技術(shù)方面相對應(yīng)的意思和概念加以解釋。因此，這里提及的描述僅僅是出于例示目的的優(yōu)選示例，而非旨在限制發(fā)明的范圍，所以應(yīng)當(dāng)理解，可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明作出其他等同和修改。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的車輛應(yīng)急電源的詳細(xì)框圖。參照圖3，根據(jù)本實施例的車輛應(yīng)急電源包括手動發(fā)電機(jī)100、充電電路200、電容器單元300以及連接器400。
手動發(fā)電機(jī)100具有普通的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，其包括外殼、安裝在外殼中并在其中轉(zhuǎn)動的磁體以及固定到外殼內(nèi)側(cè)以環(huán)繞磁體的發(fā)電線圈。磁體中央設(shè)置有轉(zhuǎn)動軸，該轉(zhuǎn)動軸的一端延伸并露出外殼以便由人力進(jìn)行手動轉(zhuǎn)動。為了手動轉(zhuǎn)動，一轉(zhuǎn)動手柄連接到延伸且露出的轉(zhuǎn)動軸。
充電電路200將從手動發(fā)電機(jī)100施加的交變電流轉(zhuǎn)換為對電容器進(jìn)行充電所需的直流電流，然后將其施加給電容器單元300。
電容器單元300從充電電路200接收直流電流，然后將其存儲為對車輛電池500進(jìn)行充電所需的能量。
連接器400用于將電容器單元300的輸出端子電連接到車輛電池500的輸入端子。
優(yōu)選的是，連接器400是通常設(shè)置在車輛上的點煙器，以防止由于電池端子與金屬車體之間的接觸而發(fā)生的任何短路。
在本實施例中，連接器400被示例性地解釋為點煙器。然而，本發(fā)明并不限于此。因此，連接器400可以采用能夠?qū)㈦娙萜鲉卧?00的輸出端子電連接到車輛電池500的端子的任何結(jié)構(gòu)。
在下文中，將更詳細(xì)地描述充電電路200和電容器單元300。
首先，充電電路200包括整流電路210、恒壓/恒流電路220、控制電路230以及指示燈240。
整流電路210將從手動發(fā)電機(jī)100輸入的交變電流轉(zhuǎn)換為直流電流。另外，整流電路210將電流整流為一定電平的直流電流，然后將其輸送到恒壓/恒流電路220。
恒壓/恒流電路220以恒壓/恒流模式將充電電力提供給電容器單元300。也就是說，在電容器單元300的初始充電點，保持恒流模式，然后，如果電容器單元300的充電電壓飽和，則切換到恒壓模式。
控制電路230是一種微處理器，其監(jiān)視充電電流和充電電壓，然后據(jù)此來控制恒壓/恒流電路220，從而適當(dāng)?shù)厍袚Q恒壓模式和恒流模式。
另外，如果控制電路230在監(jiān)視電容器單元300的充電電壓的同時確定充電過程完成，則控制電路230打開指示燈240，隨后告知用戶電容器單元300被完全充電。
電容器單元300包括平衡電路310、多個電容器320以及輸出電路330。
平衡電路310對分配給各個電容器320的充電電力進(jìn)行平衡，以使從充電電路200輸入的充電電力均勻地充入各個電容器320中。
電容器320接收充電電力并將其作為電能存儲。優(yōu)選的是，電容器320是能夠存儲大量充入能量的EDLC(雙電層電容器)，但并不限于此。
輸出電路330串聯(lián)連接設(shè)置在多個電容器320上的電極，并通過一對電極(+、-)向外輸送充入的電力。
在設(shè)置在輸出電路330上的電極(+、-)反向連接到車輛電池的端子的情況下，存儲在多個電容器320中的能量會被完全釋放。因此，優(yōu)選的是，輸出電路330設(shè)置有能夠防止反向連接的電路。
電容器320的充電和放電是通過電極對(+、-)來進(jìn)行的。因此，電容器單元300優(yōu)選地進(jìn)一步包括能夠選擇性地連接平衡電路310和輸出電路330的切換器(未示出)。該切換器通過利用控制電路230的操作來選擇性地將電容器320的電極(+、-)連接到平衡電路310或連接到輸出電路330。
在下文中，將參照以上組件來描述根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛應(yīng)急電源的操作。
首先，通過手動操縱而使手動發(fā)電機(jī)100工作以產(chǎn)生感生交變電流。
通過整流電路210將產(chǎn)生的感生交變電流轉(zhuǎn)換為一定電平的直流電流，然后將其輸出。通過恒壓/恒流電路220將從整流電路210輸出的直流電流施加到平衡電路310。此時，控制電路230以常規(guī)方式監(jiān)視恒壓/恒流電路220的輸出電壓和輸出電流以控制驅(qū)動模式(恒壓模式或恒流模式)。另外，控制電路230參照監(jiān)視到的電壓和電流值來檢測電容器單元300的充電狀態(tài)。然后，控制電路230通過指示燈等輸出充電狀態(tài)。
之后，平衡電路310考慮電容器320的充電狀態(tài)來分配施加的充電電力，使得多個電容器320可相同地保持其充電電壓。
如果所有的電容器320都完全充電并且由此使得從恒壓/恒流電路220施加到平衡電路310的電流減小，則控制電路230檢測到此情況，隨后中斷平衡電路310與電容器320之間的連接。然后，控制電路230將輸出電路330連接到電容器320。
如果電池被完全放電，則連接器400連接到電池。然后，通過輸出電路330將存儲在多個電容器320中的充入能量施加給電池500。如果在這種狀態(tài)下啟動車輛，則啟動發(fā)送機(jī)通過利用存儲在電容器單元300中的能量來轉(zhuǎn)動，因此啟動了車輛。
在本發(fā)明的實施例中，交流發(fā)電機(jī)被示例性地解釋為手動發(fā)電機(jī)100。鑒于這種考慮，充電電路200設(shè)置有用于將交變電流轉(zhuǎn)換為直流電流的整流電路210。然而，也可以采用直流發(fā)電機(jī)作為交流發(fā)電機(jī)的另行選擇。在這種情況下，可去除設(shè)置于充電電路200中的整流電路210。
已詳細(xì)描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)當(dāng)理解，表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述和具體示例僅僅是通過例示的方式給出的，這是因為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以根據(jù)該詳細(xì)描述在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改和變型。
工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明，通過采用手動發(fā)電機(jī)，無需任何復(fù)雜的機(jī)械，僅僅使用人力即可產(chǎn)生應(yīng)急電力。
另外，因為能量存儲在具有優(yōu)異電能存儲能力的EDLC(雙電層電容器)中并從其使用能量，所以本發(fā)明的應(yīng)急電源基本上無需任何其他能量存儲器就可以永久地使用。
另外，因為采用小尺寸的EDLC作為能量存儲器，所以可以實現(xiàn)重量輕的應(yīng)急電源。
權(quán)利要求
1.一種連接到車輛電池的車輛應(yīng)急電源，該車輛應(yīng)急電源包括手動發(fā)電機(jī)，其用來發(fā)電；充電電路，其用來控制從所述手動發(fā)電機(jī)接收到的電力，以將該電力轉(zhuǎn)換為對電容器進(jìn)行充電所需的電力；電容器單元，其設(shè)置有多個電容器，以將從所述充電電路施加的能量存儲到所述多個電容器中；以及連接器，其用來將所述電容器單元連接到車輛電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛應(yīng)急電源，其中，所述電容器單元包括平衡電路，其用來平衡所述多個電容器的充電電壓；和輸出電路，其用來將存儲在所述多個電容器中的能量一起輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛應(yīng)急電源，其中，所述輸出電路包括用來防止反向連接的電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛應(yīng)急電源，其中，所述電容器單元還包括能夠選擇性地連接所述平衡電路和所述輸出電路的切換裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛應(yīng)急電源，其中，所述連接器是連接到車輛電池的點煙器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛應(yīng)急電源，其中，所述手動發(fā)電機(jī)是直流發(fā)電機(jī)或交流發(fā)電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供了車輛應(yīng)急電源。該車輛應(yīng)急電源可在緊急情況下通過人力向車輛提供電力。所述應(yīng)急電源包括手動發(fā)電機(jī)，其用來發(fā)電；充電電路，其用來控制從所述手動發(fā)電機(jī)接收到的電力，以將該電力轉(zhuǎn)換為對電容器進(jìn)行充電所需的電力；電容器單元，其設(shè)置有多個電容器，以將從所述充電電路施加的能量存儲到所述多個電容器中；以及連接器，其用來將所述電容器單元連接到車輛電池。該應(yīng)急電源無需任何復(fù)雜機(jī)械即可使用人力來產(chǎn)生應(yīng)急電力，基本上無需維護(hù)其能量存儲器即可永久地使用該應(yīng)急電源。
文檔編號H01R24/00GK101017987SQ20071000011
公開日2007年8月15日 申請日期2007年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月5日
發(fā)明者金在顯, 權(quán)胤赫 申請人:Ls電線有限公司