[发明专利]基于超级电容实现掉电保护功能的车载电源电路及方法

说明书

公开了一种基于超级电容实现掉电保护功能的车载电源电路及方法，所述电路包括：输入电源保护电路；将输入电源电压变换输出总线电压的DC/DC模块；将总线电压变换成不同电源电压的后级电源变换模块，所述DC/DC模块为恒压恒流功能的DC/DC模块，所述DC/DC模块与所述后级电源变换模块之间的电源总线上连接有超级电容模块，所述超级电容模块包括多个串联连接的超级电容，每个所述超级电容并联有电阻。本公开利用车载电源常用功能，将超级电容作为常规的电源滤波电容使用，无需特别管理电路，结构简单易用，且运行稳定可靠，实现了车机掉电保护功能。

技术领域

本公开属于汽车电子技术领域，涉及基于超级电容实现掉电保护功能的车载电源电路及方法。

背景技术

随着汽车的普及，汽车电子设备运用不断增加，电子设备需要一个正确的关电时序，而当设备突然掉电时，经常会导致设备系统出错，存储器损坏等情况。为避免重大交通事故，国家强制要求客运车辆及危险品货运车辆要安装汽车行驶记录仪，行驶记录仪要求设备在汽车由于交通事故产生时记录数据。但在发生交通事故时，汽车可能已无电源输出，为此，一般采用后备能量维持设备延时工作和正确关机。

采用后备能量维持设备工作主要采用备份电池，输入电源正常时，电池充电，设备从输入电源获取能量，输入电源掉电，电池反向给系统供电，直到电池电压下降到设定值，系统关闭电池供电。

采用备份电池作为掉电保护，有以下缺点：需要电池充放电管理电路，管理电路需根据电池的种类，容量设定充放电流值，充电时间等，电路复杂，成本高。电池不稳定，环境因素容易使电池出现异常和失效，增加了产品的不可靠性。环保对电池的处理有特别要求，对带有电池的产品需要回收机制。

发明内容

本公开提出了一种基于超级电容实现掉电保护功能的车载电源电路及方法，用超级电容实现车载电子设备掉电保护。

根据本公开实施例的一方面，提供一种基于超级电容实现掉电保护功能的车载电源电路，包括：输入电源保护电路；将输入电源电压变换输出总线电压的DC/DC模块；对总线电压进行滤波的滤波电容；将总线电压变换成不同电源电压的后级电源变换模块，所述DC/DC模块为恒压恒流功能的DC/DC模块，所述DC/DC模块与所述后级电源变换模块之间的电源总线上连接有超级电容模块，所述超级电容模块包括多个串联连接的超级电容，每个所述超级电容并联有电阻。

在上述的基于超级电容实现掉电保护功能的车载电源电路，电源总线电压值高于所述后级电源变换模块的最高的输出电压。

在上述的基于超级电容实现掉电保护功能的车载电源电路，所述超级电容模块耐压值大于总线电压。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种基于超级电容实现掉电保护功能的方法，包括所述的车载电源电路，所述方法包括：

在开机时接入输入电源，所述DC/DC模块以恒定电流向所述超级电容模块充电，当充电电流小于所述DC/DC模块的恒流值时，所述DC/DC模块退出恒流模式进入恒压模式；

当电源总线电压上升到设定的门限值时，所述后级电源变换模块开始工作，车载系统进入正常工作状态；当电源总线电压达到设定的总线电压时，所述超级电容模块充电电流下降到零，输入电源的能量供给后级电路消耗；

当输入电源掉电时，所述超级电容模块通过电源总线放电，维持车载系统运行，当所述超级电容模块放电至电压低于所述后级电源变换模块设定的工作门限值后级电源会关闭。

本公开的有益效果如下：

1、本公开利用超级电容替代备份电池，实现了车机掉电保护功能，去除了电池复杂的管理电路，避免了电池带来的不稳定因素，提高了电路的稳定性及可靠性，同时降低了对输入电源的冲击。

2、本公开的电路及控制方法通用，电路结构同常用电路模式兼容，不用掉电保护去掉超级电容即可，无需修改电路。