[实用新型]模块化车载电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及车载电源，尤其是一种采用模块化结构，提高整机散热、电磁兼容和抗震动冲击能力的模块化车载电源。

背景技术

现有的车载电源多为电源适配器和电源转化器，将DC12V 或24V 直流电转换为和市电相同的AC220V 交流电，供一般电器使用，通常是把汽车点烟器提供的电源转换为适用于VCD、行车记录仪、电子狗等小功率设备使用，一般车内的点烟器保险为10A 或15A，使得车内可以使用的车载电源功率为120W 或180W，当使用超过180W 的大功率车载电源时容易使点烟器的保险烧掉，造成不必要的麻烦。

由于车内点烟器保险的限制，不能满足一些特种车辆，如通讯指挥车、应急救援车或是环境监测车等特种车辆上信息化设备的用电需要，同时还存在安装零散、不易安装、可靠性低、维修不方便、种类杂乱等缺点。

发明内容

本实用新型所要解决的就是现有车内利用点烟器作为车载电源，由于受到点烟器保险的限制，不能满足车辆信息化设备的用电需要，提供一种采用汽车底盘电源和外部交流电源作为供电电源，经直流转直流、交流换直流后对车载后备电瓶进行充电配电智能化管理，其结构采用模块化结构，散热、电磁兼容以及抗震动冲击能力好的模块化车载电源。

本实用新型的模块化车载电源，包括机箱，其特征在于机箱内设置控制管理模块、显控模块、交流充电模块、交流检测输入模块、直流充电模块、功能按键、DC24V输出模块、逆变输出模块、DC5V输出模块、DC12V输出模块以及DC24V输出模块，其中：

控制管理模块与显控模块、交流充电模块、交流检测输入模块、直流充电模块、DC24V输出模块、逆变输出模块、DC5V输出模块、DC24V输出模块以及设备电瓶同时连接；

显控模块与功能按键连接；

在交流充电模块的电流输入端接入交流检测输入模块。

控制管理模块为主控电路板，主控电路板由电源部分、控制部分、功率部分、温控部分、通讯部分组成，其中：

电源部分采用DC/DC变换加线性LDO器件，既能保证较低的损耗，又能保证较低的纹波。

控制部分采用Contex-M3架构的STM32F103处理器，保证了系统速度和可靠性，处理器主要负责信号采集，处理以及控制以及各模块的通讯功能，使整个系统实现了闭环控制。

功率部分采用集成智能功率开关器件，对车载电源的AC/DC、DC/DC、各路输出端口的电压和电流进行检测和保护，智能功率器件集成了过压，过流，超温以及短路保护，并且集成电流传感功能，不但降低了成本并且增加系统可靠性。

温控部分采用集成温度传感器DS18B20，温度范围-40℃~125℃，能够有效的控制散热系统的工作。

通讯部分的上位机接口采用RS485接口，内部总线采用CAN，扩展接口采用RS232，能够很好适应各种总线类型。

交流充电模块和直流充电模块分别用于实现交流（AC）转直流（DC）和直流（DC）转直流（DC）充电模式，其中DC/DC、AC/DC电模块各2只，通过汽车底盘电源和外接交流电源对车载电瓶进行串联充电。充电模块均采用铝壳和导热硅胶灌封的电源转换模块，在抗振动，冲击和高温、低温时都具有良好的工作特性。

显控模块是整个电路系统的重要组成部分，由OLED显示屏和显控电路组成，与主控电路板采用内部CAN总线连接，能够实现模块化车载电源的工作状态、报警提示信息的本地显示。

交流检测输入模块通过隔离变压器转换后整流采样，负责实施监控交流电源，并借助于管理控制软件实现交流优先充电的功能。

功能按键通过按钮控制电路与软件控制，实现模块化车载电源人机交换功能。

逆变输出模块采用纯正弦波逆变器与控制管理模块连接，把设备电瓶转换为交流电源输出。

DC5V输出模块和DC24V输出模块采用外接连接器，实现各DC输出电路的自动控制和管理。

所述的模块化车载电源，其特征在于机箱成立方体，由U形机壳、前面板、后面板及上盖组成，其中：显控模块、功能按键安装在前面板上；直流充电模块、交流充电模块、交流检测输入模块、控制管理模块安装在U形机壳的内部；DC5V输出模块、DC24V输出模块、逆变输出模块的输出端设置在机箱后面板上；前面板及后面板固定于U形机壳上，顶部安装上盖。