[发明专利]一种智能车载配电保护装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车电子系统领域，涉及一种智能车载配电保护装置及其方法。

背景技术

随着汽车及电子产品的发展以及人们对汽车舒适性、安全性、人性化要求的不断 提高，汽车上的用电设备越来越多，相应的电流分配及线束越来越复杂；中央配电盒通过复 杂的内部汇流排或电子电路集成、配合相应的电子电气元件、具备电子电气集控与分配功 能，具备整车的电源分配、电路保护及控制功能，保证各用电设备协调、安全及正常使用，其 好坏直接影响到汽车的性能及安全。

传统的中央配电盒采用继电器对大电流功率器件进行控制，同时辅以保险丝进行 过流、过压保护，同时，配电盒需要较高的防护等级，一般采用密闭结构。然而，继电器在工 作工程中通过的大电流产生的热量，在密闭空间中无法有效散热，极易导致器件过热失效， 因此，如何解决配电盒密闭空间中大电流功率器件的有效散热问题，是目前急需解决的问 题。

因此，有必要设计一种智能车载配电保护装置及其方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能车载配电保护装置及其方法，该智能 车载配电保护装置及其方法易于实施，且散热效果显著。

发明的技术解决方案如下：

一种智能车载配电装置，包括微控制器、信号采集模块、功率分配模块和散热保护 模块；信号采集模块、功率分配模块和散热保护模块均与微控制器相连；

微控制器与车载主控制器通信连接；

功率分配模块中集成有多个用于控制外部负载的电子开关；电子开关受控于微控 制器；功率分配模块设置在车载电源与外部负载之间，用于在微控制器的控制下引入外部 电源为外部负载供电；

信号采集模块包括智能高边电子开关及外部负载的温度、电流、电压信号采集电 路及相应的信号调理电路。【采集电压信号是用来获得电子开关的内阻)所述的散热保护模 块包括导热焊盘和制冷片；微控制器和电子开关焊接在PCB板上；

导热焊盘设置在PCB板上；导热焊盘同导热绝缘胶与制冷片相连。

制冷片为半导体制冷片或金属制冷片。

电子开关为高边电子开关。

微控制器通过CAN总线与外部车载主控制器相连。

智能车载配电装置设置在外壳中。外壳上设有凸型散热片.此处所谓的凸型散热 片和外壳是一体的，只不过其结构为凸型散热的设计结构。

外壳的内壁与制冷片接触。

制冷片为半导体制冷片；先对智能车载配电装置进行初始化：确定装置内部正常 工作温度区间[T_nc，T_nh]、最高极限工作温度T_max；T_nc，T_nh分别为装置内部正常工作温度的下 限和上限；设置完成进入休眠状态；

控制智能车载配电装置处于某一工作状态或在以下不同的工作状态之间切换

以实现过热保护；

1)休眠状态：检测智能电子开关通过的电流I，电压V、温度T_in、T_out参数，制冷片不 工作；当电子开关开启时，进入升温状态；(半导体制冷片根据其通过的电流来控制其制冷 量，也就是说，通过的电流不同，制冷量不同，这样的话，我只要控制其电流，就可以确定其 制冷量，反映到散热模型里，就是通过控制电流来控制温度的变化.如采用TEC1-12703型温 差电致冷组件半导体制冷片，具体过程可以参考：http://wenku.baidu.com/link？url＝- fESjB2f84CXuzb5My8H4SCwzyGBXbzPHfYJWnzSnpuKXSc3XySTzPhM4oqN4En1MaKNM4L15M- ryUi5b18ZOxF4VOiMWEXeyXuxz1DR4xy)

2)升温状态：根据检测的电流I、温度T_in，基于散热模型，开启半导体制冷片散热， 其中半导体制冷片通过的电流I_x1按下式确定：