[发明专利]一种车用余度电源有效

专利信息
申请号: 201610012067.6 申请日: 2016-01-08
公开(公告)号: CN105449842B 公开(公告)日: 2017-09-15
发明(设计)人: 连小珉;陈曦 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H02J9/08 分类号: H02J9/08;H02J7/00;H02H3/08;H02H3/04;H02H3/06;B60L3/00;B60L3/04
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201 代理人: 罗文群
地址: 100084*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明涉及一种车用余度电源,属于汽车电气控制技术领域。本电源包括第一电源模块、第二电源模块和电源控制模块,第一电源模块的输入接口通过串联保险丝与蓄电池相连,其输出接口与用电负载相连;第二电源模块的输入接口通过串联保险丝与发电机相连,其输出接口与用电负载相连;电源控制模块的故障检测接口分别与两个电源模块的故障检测接口相连,其总线接口与车身CAN总线相连。本发明车用余度电源可以方便更换,节省维修成本;可以通过汽车钥匙开关控制其电源的通断,同时为车载用电设备提供安全、稳定的余度功率供电和数字供电,其采用的余度设计结构满足一次“故障/工作/报警”的安全可靠性要求。
搜索关键词: 一种 车用余度 电源
【主权项】:
一种车用余度电源,其特征在于该车用余度电源包括第一电源模块、第二电源模块和电源控制模块,所述的第一电源模块的输入接口通过串联保险丝F1与蓄电池B相连,第一电源模块的输出接口与用电负载相连,所述的第二电源模块的输入接口通过串联保险丝F2与发电机G相连,第二电源模块的输出接口与用电负载相连,所述的电源控制模块的故障检测接口分别与第一电源模块、第二电源模块故障检测接口相连,电源控制模块的总线接口与车身CAN总线相连,汽车上的ACC挡开关K1与第一电源模块的输入接口相连,汽车上的ON挡开关K2与第二电源模块的输入接口相连;其中所述的第一电源模块和第二电源模块的结构相同,包括输入接口、故障检测接口、电子开关、滤波电路、第一过流保护电路、直流变换电路、第二过流保护电路、第一隔离保护电路、第二隔离保护电路、输出接口和并联接口;所述的电子开关的输入端为第一电源模块的输入接口,电子开关的输出端与所述的滤波电路连接,电子开关的故障诊断端与第一电源模块的故障检测接口连接;滤波电路的输出端同时与直流变换电路和第一过流保护电路连接,直流变换电路的输出端与第二过流保护电路连接,第二过流保护电路的输出端同时与第二隔离保护电路、故障检测接口和第一电源模块的输出接口连接,第二过流保护电路的故障诊断端与故障检测接口连接,第一过流保护电路的输出端同时与第一隔离保护电路、第一电源模块的输出接口连接,第一过流保护电路的故障诊断端与第一电源模块的故障检测接口连接,第一隔离保护电路的输出端与并联接口连接,第一隔离保护电路的故障诊断端与第一电源模块的故障检测接口连接,第二隔离保护电路的输出端与并联接口连接,第二隔离保护电路的故障诊断端与第一电源模块的故障检测接口连接;其中所述的电源控制模块,包括故障检测接口2、故障检测接口3、第一过流保护器件RF1和第二过流保护器件RF2、第一信号调理电路、第二信号调理电路、12‑5V电压转换电路、CAN通信模块、微处理单元以及总线接口;所述的故障检测接口2同时与过流保护器件RF1、第一信号调理电路输入端、微处理单元相连,第一信号调理电路输出端连接微处理单元,故障检测接口3同时与第二过流保护器件RF2、第二信号调理电路输入端、微处理单元相连,第二信号调理电路输出端连接微处理单元,微处理单元输出端连接CAN通信模块,CAN通信模块输出端连接总线接口,12‑5V电压转换电路输入端同时通过第一过流保护器件RF1和第二过流保护器件RF2与故障检测接口2、故障检测接口3相连,12‑5V电压转换电路输入端连接第一信号调理电路和第二信号调理电路,12‑5V电压转换电路输出端连接CAN通信模块和微处理单元;其中所述的电子开关,包括第一电阻R1、第一MOS管U1、第一续流二极管D1,第一电阻R1并联在第一MOS管U1的漏极和基极之间,第一续流二极管D1并联在第一MOS管U1的漏极和源极之间;其中所述的滤波电路,包括第一电容C1、第二电容C2,所述的第二电容C2并联在第一电容C1的两端,滤波电路输出端连接所述的直流变换电路;所述的第一过流保护电路、第二过流保护电路、第一隔离保护电路和第二隔离保护电路具有相同结构,包括第一三极管Q1、第一稳压二极管DZ1、第二电阻R2、大功率驱动芯片U2、第二续流二极管D2,第一三极管Q1基极连接微处理单元输出端,第一三极管Q1集电极连接大功率驱动芯片U2输入端,第一稳压二极管DZ1与第二电阻R2并联连接大功率驱动芯片U2故障诊断端,大功率驱动芯片U2故障诊断端通过第一信号调理电路与微处理单元输入端相连,第二续流二极管D2并联在大功率驱动芯片U2输出端,输出端连接车用余度电源的用电负载;其中所述的直流变换电路,包括12‑12V直流转换器U3、第三电阻R3和第三电容U3,所述的第三电阻R3连接12‑12V直流转换器U3的大电流功率地和小电流数字地,第三电容C3并联在12‑12V直流转换器U3的输出端;所述的第一信号调理电路、第二信号调理电路具有相同的结构,包括过流故障诊断信号调理电路和开关故障诊断信号调理电路;所述的过流故障诊断信号调理电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容C4、运算放大器U4、第七电阻R7和第二稳压二极管DZ2,第四电阻R4、第五电阻R5串联构成分压电路,分压输出端连接第六电阻R6,第四电容C4并联在第六电阻R6输出端,并与运算放大器U4输入端相连,运算放大器U4输出端与其负极输入端相连,第七电阻R7输入端连接运算放大器U4输出端,第二稳压二极管DZ2并联在第七电阻R7输出端,第七电阻R7输出端与微处理单元输入端相连;所述的开关故障诊断信号调理电路包括第八电阻R8、第九电阻R9、第二三极管Q2、第十电阻R10、第五电容C5、第三稳压二极管DZ3和第十一电阻R11,第八电阻R8、第九电阻R9串联构成分压电路,分压输出端连接第二三极管Q2基极,第五电容C5并联第二三极管Q2集电极,第二三极管Q2集电极通过第十电阻R10与5V电源相连,第三稳压二极管DZ3并联在第五电容C5两端,同时与第十一电阻R11输入端相连,第十一电阻R11输出端与微处理单元输入端相连。
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