具有備份電源的電源裝置的製作方法
2023-07-25 05:29:16 3
專利名稱：具有備份電源的電源裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源設施，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。
運輸工具，特別是汽車等，在當前的社會環境下已逐漸成為人們用來代步的交通工具。汽車利用電瓶等電源作為汽車內電子組件的電源。然而，往往由於駕駛員的一時疏忽，如下車時忘記關掉汽車車燈的電源，時間一久，汽車電瓶的電源便會漏電，從而使電瓶失效。此時，若要再發動汽車，便無法啟動汽車。在目前的汽車電源系統的設計上，因為僅有一個電瓶作為汽車的主要電源來源，所以當遇到上述情況時，便必須去尋找另一電瓶(電池)來並聯對汽車的電瓶進行充電，使其恢復電源。然而這種做法很不方便，雖然在市區可以花錢請人來並聯發動，但如果在郊區，便無法達到立即救援的目的。
因此，本實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，可將該備份電源立刻與主電源並聯，並對其進行充電，從而發動汽車。
按照本實用新型，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極端。所述具有備份電源的電源裝置包括點火開關、繼電器、單穩態觸發器、開關裝置與充電時間控制電路。
點火開關的一端耦接至主電源的正極端，用以當點火開關導通時啟動該主電源。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。單穩態觸發器與繼電器的第一端耦接，接受備份電源的電源而工作，並輸出觸發信號。開關裝置的一端與單穩態觸發器的輸出端耦接，另一端則與繼電器的第三端耦接，其中開關裝置依據觸發信號而導通時，使電流流過繼電器的感應線圈，使得繼電器中的開關受感應線圈的感應而關閉，從而使主電源與備份電源之間相互充電。充電時間控制電路耦接至單穩態觸發器，用以控制開關裝置的導通時間，以決定主電源與備份電源之間相互充電的時間。
充電時間控制電路可以是由電阻與電容所構成的RC電路，並通過調整電阻與電容的數值來決定主電源與備份電源之間相互充電的時間。利用本實用新型的具有備份電源的電源裝置，可以在啟動主電源後，隨即使主電源與備份電源之間相互充電。故，當主電源失效時，便可以利用備份電源來重新啟動主電源。這樣一來，便可以改善現有的僅有一個主電源，而在主電源失效時便無法啟動的缺點與不便。
一種具有備份電源的電源裝置，用於一電源設施，此電源設施具有主電源與用以啟動主電源的開關裝置，主電源具有正極端與負極端。所述備份電源的相互充電裝置包括備份電源，具有正極端與負極端；備份電源啟動裝置，耦接於開關裝置與備份電源之間；脈波觸發器，耦接於開關裝置與備份電源啟動裝置之間，用以產生一觸發信號；開關元件，其一端與脈波觸發器的輸出端耦接，另一端則與備份電源啟動裝置耦接，其中開關元件依據觸發信號而導通，並使備份電源啟動裝置導通，從而使主電源與該備份電源之間相互充電；充電時間控制電路，耦接至脈波觸發器，用以控制開關元件的導通時間，以決定主電源與該備份電源之間相互充電的時間。
與現有技術相比，本實用新型的具有備份電源的電源裝置至少具有下列優點與功效本實用新型的具有備份電源的電源裝置增設了一備用電源，且在平時啟動主電源時，便可以與主電源相互充電。
本實用新型的具有備份電源的電源裝置增設了一備用電源，當主電源失效時，便可以立即與主電源並聯充電，從而將車啟動。
本實用新型的具有備份電源的電源裝置利用簡單的電路元件，來達到控制備用電源與主電源相互充電的目的。
為讓本實用新型的上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，
以下結合附圖給出對優選實施例的詳細描述，附圖中
圖1是依據本實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中的單穩態觸發器所輸出的觸發信號；以及圖3是本實用新型的具有備份電源的電源裝置的操作流程示意圖。
附圖中的標號說明102主電源104點火開關106繼電器108單穩態觸發器
110充電時間控制電路112備份電源Q電晶體開關120～128充電的各流程操作本實用新型的具有備份電源的電源裝置主要由點火開關、繼電器、單穩態觸發器、開關裝置與充電時間控制電路所構成。然而，本領域普通技術人員可以在本實用新型的概念與精神下，進行適當修飾。
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極端，該正極端與負極端在圖中的標記分另為「+」與「-」。
點火開關(ignition)104的一端耦接至主電源102的正極端，用以當點火開關104導通(即關閉)時，啟動車用的主電源102。此點火開關通常是機械式開關(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。單穩態觸發器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，並輸出一觸發信號Vt，此觸發信號如圖2所示。此觸發信號用於控制開關Q的導通與關閉。
開關裝置Q的一端與單穩態觸發器108的輸出端耦接，另一端則與繼電器106的第三端耦接，開關裝置Q可以利用雙極(bipolar)電晶體或金屬氧化物半導體(MOS)電晶體來實現。開關裝置Q依據觸發信號Vt而導通時，使電流流過繼電器106中的感應線圈，使得繼電器106中的開關受感應線圈的感應而關閉，從而使主電源102與備份電源112之間相互充電。充電時間控制電路110耦接至單穩態觸發器108，用以控制開關裝置Q的導通時間，以決定主電源102與備份電源112之間相互充電的時間。充電時間控制電路110可以是由電阻與電容所構成的RC電路，並通過調整電阻與電容的數值來決定主電源與備份電源之間相互充電的時間。
當點火開關104關閉從而啟動主電源102時，單穩態觸發器108開始工作並產生觸發信號Vt，此觸發信號Vt的脈波寬度t(單位為時間)可以由前述的充電時間控制電路110中的電阻與電容的數值來決定。此脈波寬度t便是主電源102與備份電源112之間相互充電的時間。
當觸發信號Vt由低電平轉換為高電平時，便可以將作為開關的電晶體Q導通。此時，繼電器106中的感應線圈便因此而有電流通過；同時，繼電器1 06中的開關便受感應線圈的感應而關閉，使主電源102與備用電源112之間並聯，從而使主電源102與備份電源112之間相互充電。當觸發信號Vt由高電平轉換為低電平時，如上述的原理，主電源102便與備用電源112離線，結束相互充電。
請參見圖3，該圖是本實用新型的具有備份電源的電源裝置100的操作流程示意圖。
結合圖1來進行描述。首先，在步驟120，啟動主電源開關，如由汽車的點火開關開啟。接著，在步驟122，單穩態觸發器108開始工作，從而產生一觸發信號Vt。在步驟124，依據此觸發信號Vt，來控制本實用新型的具有備份電源的電源裝置中的開關Q而使之導通，從而啟動繼電器106。
繼電器106啟動後，在步驟126，便將主電源102與備用電源112並聯，而使之互相充電。接著，在步驟128，依據此觸發信號Vt，將開關Q關閉，使主電源102與備用電源停止充電。前述的觸發信號Vt可以是一脈衝信號，利用其脈衝寬度來控制開關Q的導通時間，亦即主電源102與備用電源相互充電的時間。
因此，由於每次啟動主電源102後，備用電源112便與主電源102相互充電。因此，當主電源102失效時，備用電源112便可以與主電源102並聯，並且對其充電。因此，可以改善現有的使用單一電源的電源設施的缺點與不便。
綜上所述，與現有技術相比，本實用新型的具有備份電源的電源裝置至少具有下列優點與功效本實用新型的具有備份電源的電源裝置增設了一備用電源，且在平時啟動主電源時，便可以與主電源相互充電。
本實用新型的具有備份電源的電源裝置增設了一備用電源，當主電源失效時，便可以立即與主電源並聯充電，從而將車啟動。
本實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，雖然對本實用新型已通過較佳實施例揭露如上，然而上述實施例並非用以限定本實用新型，本領域普通技術人員在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，可對其進行各種更動與潤飾，因此本實用新型的保護範圍應當由所附的權利要求的限定為準。
權利要求1．一種具有備份電源的電源裝置，其特徵在於，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極端，所述具有備份電源的電源裝置包括一點火開關，其一端耦接至所述主電源的正極端，用以當所述點火開關導通時，啟動所述主電源；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；一單穩態觸發器，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，並輸出一觸發信號；一開關裝置，其一端與所述單穩態觸發器的輸出端耦接，另一端則與所述繼電器的所述第三端耦接，其中所述開關裝置依據所述觸發信號而導通時，使電流流過所述繼電器的感應線圈，使得所述繼電器中的開關受感應線圈的感應而關閉，從而使所述主電源與所述備份電源並聯且相互充電；以及一充電時間控制電路，耦接至所述單穩態觸發器，用以控制所述開關裝置的導通時間，從而決定所述主電源與所述備份電源之間相互充電的時間。
2．如權利要求1所述的具有備份電源的電源裝置，其特徵在於，所述充電時間控制電路是由一電阻與一電容所構成的RC電路，並通過調整所述電阻與所述電容的數值來決定所述主電源與所述備份電源之間相互充電的時間。
3．如權利要求1所述的具有備份電源的電源裝置，其特徵在於，所述開關裝置是一雙極電晶體，其基極耦接至所述單穩態觸發器，其集電極耦接至所述繼電器，而其發射極接地。
4．如權利要求1所述的具有備份電源的電源裝置，其特徵在於，所述開關裝置是一金屬氧化物半導體(MOS)電晶體，其柵極耦接至所述單穩態觸發器，其漏極耦接至所述繼電器，而其源極接地。
5．如權利要求1所述的具有備份電源的電源裝置，其特徵在於，所述點火開關是一機械式開關。
專利摘要一種具有備份電源的電源裝置,包括:點火開關,其一端耦接至主電源正極端,用以啟動主電源;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;單穩態觸發器,與繼電器第一端耦接,接受備份電源的電源並輸出觸發信號;開關裝置,耦接至單穩態觸發器與繼電器,依觸發信號導通時使繼電器開關關閉,使主電源與備份電源之間相互充電;充電時間控制電路,耦接至單穩態觸發器,控制開關裝置導通時間並決定所述相互齊電的時間。
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 優先權日1999年11月17日
發明者許世法 申請人:神達電腦股份有限公司