汽車點煙器諧波治理裝置的制作方法

本實用新型涉及一種汽車車載點煙器，尤其是涉及一種汽車點煙器諧波治理裝置。

背景技術：

汽車車載電器分為原裝電器和加裝電器兩種，其中原裝電器設備均在設計時從車載總線供電，且設計時考慮了各用電設備的諧波治理問題；加裝電器設備則多從車載點煙器端口供電，由于加裝設備沒有統一的諧波接入標準，因此諸如行車記錄儀、電子狗、導航儀、倒車雷達等加裝設備基本沒有考慮諧波干擾對其他車載電器設備的影響，導致加裝車載電器設備后汽車供電總線上諧波畸變率非常嚴重。諸如收音機、ECU、ABS、ESP等原裝車載電器設備均受到干擾，其中車載收音機表現最為直觀，加裝行車記錄儀等設備后收音機噪音明顯增大，且信號較弱的頻段都無法收聽。

技術實現要素：

因此，本實用新型根據高通濾波器結構特性，設計了一種汽車點煙器諧波治理裝置，用以對各種加裝電器設備進行諧波治理，從而降低汽車供電總線諧波畸變率，提高汽車車載電器設備的安全性和穩定性。其技術方案如下所述：

一種汽車點煙器諧波治理裝置，在點煙器端口設置高通濾波器形成的濾波電路，用于濾除加裝電器設備產生的高次諧波，避免對車載用電器產生干擾，所述高通濾波器與點煙器端口并聯接入車載電池，所述高通濾波器包括電容、電感、電阻，所述電感、電阻并聯后與所述電容串聯，其中電容正端與車載電池正極的供電母線相連，負端分別與電感、電阻相連，電感、電阻與車載電池負極的供電母線相連。

進一步的，所述濾波電路的功率12var；所述點煙器端口電壓為U＝12伏。

進一步的，濾波電路的電容C＝1.6mF；電感L＝1.5mH；電阻R＝0.4Ω。

所述點煙器端口包括車載點煙器端口以及并聯設置的2-6個加裝端口。

所述汽車點煙器諧波治理裝置的優點在于：(1)能夠通過車載點煙器端口濾除其他加裝電器設備產生的諧波電流；(2)通過車載點煙器端口并聯多個點煙器接口，不僅擴展了點煙器的數量，且將所有的加裝電器設備產生的諧波電流集中于一處，便于集中進行諧波治理。

附圖說明

圖1是所述汽車點煙器諧波治理裝置的電路原理圖；

圖2為汽車點煙器端口濾波電路S2原理圖；

圖3為汽車點煙器端口濾波器阻抗曲線圖；

圖4為實施例1中加裝的行車記錄儀產生的諧波電流曲線；

圖5為實施例1中加裝的電子狗產生的諧波電流曲線；

圖6為實施例1中加裝的導航儀產生的諧波電流曲線；

圖7為實施例1中加裝的三種電子設備產生的諧波電流曲線；

圖8為實施例1中供電線路L1電流頻譜特性；

圖9為實施例1中安裝本實用新型提出的濾波器裝置后供電線路L1電流曲線；

圖10為實施例1中安裝本實用新型提出的濾波器裝置后供電線路L1電流頻譜特性。

具體實施方式

本實用新型提出一種用于汽車點煙器端口諧波治理的濾波器裝置，其原理圖如附圖1所示，利用高通濾波器接入點煙器端口，濾除其它加裝電器設備產生的高次諧波，為汽車車載供電總線提供穩定的直流供電環境。

為達到上述目的，本實用新型采取的技術方案為：

(1)如附圖1所示，濾波電路S2正端通過節點P₁與供電母線L1相連，濾波電路S2負端通過節點P₆與供電母線L2相連，車載原裝點煙器S3正端通過節點P₂與供電母線L1相連，車載點煙器S3負端通過節點P₇與供電母線L2相連，其中車載點煙器由車載電池S1供電；

(2)加裝點煙器S4正端通過節點P₃與供電母線L1相連，點煙器S4負端通過節點P₈與供電母線L2相連；

(3)加裝點煙器S5正端通過節點P₄與供電母線L1相連，點煙器S5負端通過節點P₉與供電母線L2相連；

(4)加裝點煙器S6正端通過節點P₅與供電母線L1相連，點煙器S6負端通過節點P₁₀與供電母線L2相連；

(5)車載用電器S0正端通過節點P₀與供電母線L1相連，用電器S0負端通過節點P₁₁與供電母線L2相連；

(6)當加裝的電器設備連接于端口S4、S5、S6時，供電母線L1中所有諧波電流均從節點P₁流入濾波電路S2，從節點P₆流出濾波電路，經供電母線L1流回電池S1，諧波電流不經過車載用電設備S0，為汽車車載供電總線提供穩定的直流供電環境；

(7)濾波電路S2電路原理如附圖2所示，其由電容C、電感L、電阻R構成，其中電容C正端通過節點P₁與供電母線L1相連，負端通過節點P₁₂分別與電感L、電阻R相連，電感L、電阻R通過節點P₆與供電母線L2相連；

(8)濾波電路S2功率為Q＝12var；

(9)點煙器端口電壓為U＝12伏，濾波電路S2電容C＝1.6mF；

(10)濾波電路S2電感L＝1.5mH；

(11)濾波電路S2電阻R＝0.4Ω；

(12)濾波電路S2阻抗曲線如附圖3所示，其能夠濾除頻率2000Hz以上的各次諧波。

以下為實施例1：

某汽車加裝了行車記錄儀、電子狗、導航儀三種電子設備，分別連接在點煙器S4、S5、S6。

行車記錄儀產生的諧波電流經過點煙器S4的節點P₃流入供電母線L1，諧波電流如附圖4所示；

電子狗產生的諧波電流經過點煙器S5的節點P₄流入供電母線L1，諧波電流如附圖5所示；

導航儀產生的諧波電流經過點煙器S6的節點P₅流入供電母線L1，諧波電流如附圖6所示。

三種設備產生的諧波電流流入L1后在節點P₁匯聚，其形成的疊加電流曲線如附圖7所示。

利用傅立葉變換對節點P₁處的電流進行分析，可得如附圖8所示的電流頻譜特性，從圖8可知加裝行車記錄儀、電子狗、導航儀三種電子設備后汽車供電線路L1中直流電流為0.8867安培，而頻率為1080Hz、2160Hz、3240Hz、4320Hz等四種諧波電流最大，其幅值分別為0.773安培、0.351安培、0.046安培、0.206安培。

由于濾波電路S2的作用，節點P₁處諧波電流從P₁處流入濾波電路S2，經過節點P₆流入供電母線L2，并最終回流到電池S1負極。而節點P₁處直流電流則不經過濾波電路S2，其從節點P₁流回電池S1。

由于供電母線L1中的諧波電流全部經過濾波電路S2流回電池負極，因此車載用電器S0不會受到諧波干擾，S0正端節點P₀處電流一直保持直流，沒有諧波電流干擾。

節點P₁₃位于電池S1正極與節點P₁之間，其電流電流如附圖9所示，對比附圖7和附圖9可知，濾波后線路L1中的諧波電流明顯減小。濾波后L1中電流傅里葉分析結果如附圖10所示，從圖中可知濾波后L2線路直流電流為0.8733，頻率1080Hz、2160Hz、3240Hz、4320Hz等四種諧波電流基本被濾除干凈。

通過實施例1的驗證，本實用新型提出的汽車點煙器端口諧波治理裝置能夠有效濾除汽車加裝電子設備在點煙器處產生的諧波電流，為汽車車載供電總線提供穩定的直流供電環境。

所述汽車點煙器諧波治理裝置的優點在于：(1)能夠通過車載點煙器端口濾除其他加裝電器設備產生的諧波電流；(2)通過車載點煙器端口并聯多個點煙器接口，不僅擴展了點煙器的數量，且將所有的加裝電器設備產生的諧波電流集中于一處，便于集中進行諧波治理。