在自动启动期间稳定到负载的电源电压制造技术

一种用来补偿可用于对负载供电的低电池电压的电路，包括：电源、电耦合至电源的电感器、配置为控制从电源到电感器的电流的第一开关，以及将第一供电轨连接至电感器的第一二极管。电路还包括第二开关，其配置为将第二二极管的阳极电连接至电感器，同时第二二极管的阴极连接至第二供电轨。控制器配置为使第一开关和第二开关循环以在第一供电轨和第二供电轨处获得期望电压值。第二供电轨电连接至负载。控制器配置为仅当电源处的电压低于第一预定阈值电压时，使第二开关切换到闭合状态。

Power supply voltage stabilized to load during automatic start up

A circuit for compensating a low battery voltage that can be used to supply a load includes a power supply, an inductor electrically coupled to the power supply, a first switch configured to control the current from the power supply to the inductor, and a first diode connecting the first power supply rail to the inductor. The circuit also includes a second switch configured to electrically connect the anode of the second diode to the inductor and the cathode of the second diode to the second supply rail. The controller is configured to circulate the first and second switches to obtain the desired voltage at the first and second supply rails. Second the power rail is connected to the load. The controller is configured to switch the second switch to a closed state only if the voltage at the power supply is lower than the first predetermined threshold voltage.

【技术实现步骤摘要】
在自动启动期间稳定到负载的电源电压引言本公开涉及用于在车辆的自动启动操作期间向一个或多个负载提供稳定的供电电压的电路及方法。本文所提供的引言描述是为了大体呈现本公开背景的目的。当前署名的专利技术人的工作，就其在该引言章节所描述的以及在提交时可以不另外被作为现有技术方面的描述而言，既不明确地也不隐含地被认可为是针对本公开的现有技术。车辆在停下来后可以自动地停止其内燃机。此类车辆还可以在从停止开始加速之前重新启动其发动机。这些发动机的自动停止和自动启动可以通过减少发动机空转时间以及其相关燃料消耗来改进燃料经济性。当车辆操作者释放制动器踏板和/或按下加速器踏板时，可以发生自动启动。在发动机的自动启动期间，由车辆电池供电的启动器马达以曲柄起动发动机。在发动机正在起动时，由启动器马达施加在电池上的电负载可能导致电池可用电压电平不期望的降低，这可能迫使延迟其他车辆负载的正常操作直到内燃机已经重新启动。因此，尽管当前的自动启动系统实现了它们预期的目的，仍然存在对用于自动启动的新颖及改进系统的需要。
技术实现思路
根据若干方面，用来补偿可用于对负载供电的低电池电压的电路包括：电源、电耦合至电源的电感器，以及配置为控制从电源到电感器的电流的第一开关。第一二极管将第一供电轨连接至电感器，该第一供电轨具有比电路接地更高的第一正电压。第二开关配置为将第二二极管电连接在电感器和第二供电轨之间，该第二供电轨具有比电路接地更高的第二正电压。控制器配置为使第一开关和第二开关循环以在第一供电轨和第二供电轨处获得期望电压值。第二供电轨电连接至负载。控制器配置为当电源处的电压低于第一预定阈值电压时，使第二开关闭合。在本公开的另一个方面，在第一供电轨处的第一正电压高于在第二供电轨处的第二正电压。在本公开的另一个方面，电路进一步包括电池，其负端子连接至电路接地且其正端子连接至第三二极管的阳极，同时第三二极管的阴极连接至负载。在本公开的一个方面，电池为电源。在本公开的一个方面，电路进一步包括电流感测装置，其配置为感测到电感器的电流。在本公开的另一个方面，电流感测装置是分流电阻器。在本公开的一个方面，电感器中用来生成第一正电压的电流的方向与电感器中用来生成第二正电压的电流的方向相同。在本公开的另一方面，控制器配置为每当电源处的电压高于第二预定阈值电压时，将第二开关保持在打开状态。根据若干方面，公开了一种控制用来补偿可用于对负载供电的低电池电压的电路的方法。结合该方面一起使用的电路包括：电源、电耦合至电源的电感器，以及配置为控制从电源到电感器的电流的第一开关。第一二极管将第一供电轨连接至电感器，该第一供电轨具有比电路接地更高的第一正电压。第二开关配置为将第二二极管电连接在电感器和第二供电轨之间，该第二供电轨具有比电路接地更高的第二正电压。第二供电轨电连接至负载。该方法包括以下步骤：监测电源处的电压；当电源处的电压低于第一预定阈值电压时，使第一开关循环以获得第一正电压的期望值，并且使第二开关循环以获得第二供电轨到电感器的第二正电压的期望值。在本公开的另一方面，该方法包括：每当电源处的电压高于第二预定阈值电压时，将第二开关保持为打开状态。在本公开的一个方面，使第一开关和第二开关循环包括：在第一相位期间将第一开关保持为闭合状态且将第二开关保持在打开状态，之后在第二相位期间将第一开关保持在打开状态且将第二开关保持在闭合状态，之后在第三相位期间将第一开关保持在打开状态且将第二开关保持在打开状态。在本专利技术的另一方面，在第二相位之后且在第三相位之前发生的第四相位期间，将第一开关保持在闭合状态且将第二开关保持在打开状态。通过本文所提供的描述，其他领域的应用将是显而易见的。应当理解的是，本说明书和具体实例仅旨在用于说明的目的，而并非旨在限制本公开的范围。附图说明本文所描述的附图仅用于说明的目的，而并非旨在以任何方式来限制本公开的范围。图1是根据示例性实施例的电路的示意图；图2是根据示例性实施例针对第一操作模式的电感器电流相对时间的示图；以及图3是根据示例性实施例针对替代操作模式的电感器电流相对时间的示图。具体实施方式以下的描述在本质上仅仅是示例性的，而并不旨在限制本公开内容、应用或使用。参考图1，用来补偿可用于对负载42供电的低电池电压的电路10包括：电源12、电耦合至电源12的电感器14，以及配置为控制从电源12到电感器14的电流的第一开关16。第一供电轨18通过第一二极管20连接至电感器14。第一输出电容器22从第一供电轨18连接至电路接地。电源12、电感器14、第一开关16、第一二极管20和第一输出电容器22可操作作为升压转换器，以在第一供电轨18上生成比电源12处电压更高的正电压。在操作中第一开关16在闭合状态和打开状态之间循环。当第一开关16闭合时，电流从电源12流动通过电感器14并通过第一开关16，且电感器14在磁场中存储能量。当第一开关16打开时，通过第一开关16的电流路径被中断。通过电感器14的电流将减小，并且之前当第一开关闭合时形成的磁场将被破坏，以将电流保持为通过电感器14朝向第一供电轨18流动。电感器14两端电压的极性将反转，使得在电感器14右侧看来的电压高于电源12所提供的电压。随着第二开关30打开，在电感器14右侧的电压将足够高以正向偏置第一二极管20并将第一输出电容器22充电到比电源12处电压更高的电压。在第一供电轨18处的电压由控制器26感测，控制器26控制第一开关16的循环以将第一供电轨18处的电压保持在预定期望电平。继续参考图1，第二开关30具有连接至电感器14右手侧的第一端子和连接至第二二极管32阳极的第二端子。第二二极管32的阴极连接至第二供电轨34，而第二供电轨34连接至负载42。第二输出电容器36从第二供电轨34连接至电路接地。第二供电轨34具有高于电路接地的第二正电压。控制器26配置为基于第二供电轨34处的电压控制第二开关30的循环切换。控制器26配置为仅当第一开关16处于打开状态时启动控制第二开关30到闭合状态。电感器14中用来生成第一供电轨18处的电压的电流的方向和电感器14中用来生成第二供电轨34处的电压的电流的方向相同。控制器26控制第一开关16和第二开关30以使得在第一供电轨处18的电压高于在第二供电轨34处的电压。在非限制性示例性实施例中，第一供电轨18被控制到大约65伏特的电压，该电压被提供给高电压负载24，而第二供电轨34被控制到大约12伏特的电压。在这些示例性电压电平下，当第二开关30闭合时第一二极管20被反向偏置，防止了电流通过第一二极管20。继续参考图1，电池38连接至第三二极管40的阳极。第三二极管40的阴极连接至负载42。第二供电轨34也连接至负载42。当由电池38提供的电压充分高于第二二极管32的阳极处的电压时，第二二极管32被反向偏置且第三二极管40被正向偏置，而电流由电池38提供给负载42。而且，通过防止第二开关30内的体二极管变为正向偏置，当第一开关16闭合且第二开关30打开时，第二二极管32阻止从第二输出电容器36或第二供电轨34的电流流动。当由电池38提供的电压充分低于第二二极管32的阳极处的电压时，第二二极管32被正向偏置且第三二极管40被反向偏置，而电流由第二供电轨34提供给负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于补偿可用于对负载供电的低电池电压的电路，所述电路包括：电源电感器，所述电感器电耦合至所述电源；第一开关，所述第一开关配置为控制从所述电源到所述电感器的电流；第一二极管，所述第一二极管将第一供电轨连接至所述电感器，所述第一供电轨具有比电路接地更高的第一正电压；第二开关，所述第二开关配置为将第二二极管的阳极连接至所述电感器，所述第二二极管的阴极连接至第二供电轨，所述第二供电轨具有比电路接地更高的第二正电压；控制器，所述控制器配置为使所述第一开关在打开状态和闭合状态之间循环和使所述第二开关在打开状态和闭合状态之间循环，以在所述第一供电轨处获得所述第一正电压的期望值和在所述第二供电轨处获得所述第二正电压的期望值；其中所述第二供电轨电连接至所述负载；其中所述控制器配置为仅当所述电源处的电压低于第一预定阈值电压时，使所述第二开关切换到闭合状态。

【技术特征摘要】
2017.02.10 US 15/4292181.一种用于补偿可用于对负载供电的低电池电压的电路，所述电路包括：电源电感器，所述电感器电耦合至所述电源；第一开关，所述第一开关配置为控制从所述电源到所述电感器的电流；第一二极管，所述第一二极管将第一供电轨连接至所述电感器，所述第一供电轨具有比电路接地更高的第一正电压；第二开关，所述第二开关配置为将第二二极管的阳极连接至所述电感器，所述第二二极管的阴极连接至第二供电轨，所述第二供电轨具有比电路接地更高的第二正电压；控制器，所述控制器配置为使所述第一开关在打开状态和闭合状态之间循环和使所述第二开关在打开状态和闭合状态之间循环，以在所述第一供电轨处获得所述第一正电压的期望值和在所述第二供电轨处获得所述第二正电压的期望值；其中所述第二供电轨电连接至所述负载；其中所述控制器配置为仅当所述电源处的电压低于第一预定阈值电压时，使所述第二开关切换到闭合状态。2.如权利要求1所述的电路，其中所述第一正电压比所述第二正电压更大。3.如权利要求1所述的电路，进一步包括电池，其负端子连接至电路接地且其正端子连接至第三二极管的阳极，其中所述第三二极管的阴极连接至所述负载。4.如权利要求3所述的电路，其中所述电池作为所述电源。5.如权利要求1所述的电路，进一步包括电流感测装置，所述电流感测装置配置为感测到所述电感器的电流。6.如权利要求5所述的电路，其中所述电流感测装置是...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·N·哈桑，T·菲利帕特，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US