本發(fā)明涉及一種汽車配件領域的車載供電技術,特別是涉及一種不間斷電源(uninterruptiblepowersystem/uninterruptiblepowersupply,ups)車載供電方法及電路。
背景技術:
不間斷電源ups,是將蓄電池與主機相連接,通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統(tǒng)設備。主要用于給單臺計算機、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應。當市電輸入正常時,ups將市電穩(wěn)壓后供應給負載使用,此時的ups就是一臺交流市電穩(wěn)壓器,同時它還向機內(nèi)電池充電;當市電中斷(事故停電)時,ups立即將電池的直流電能,通過逆變零切換轉換的方法向負載繼續(xù)供應220v交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。ups設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。
目前,ups供電技術廣泛應用于汽車設備,通過ups供電技術實現(xiàn)對車載設備的不間斷供電,但現(xiàn)有ups供電技術并不能夠穩(wěn)固地實現(xiàn)對車載設備的不間斷供電;另外,現(xiàn)有ups供電技術在對車載設備進行供電時,在啟動供電時存在打馬達時瞬間高壓和大電流對設備的沖擊問題,且在關閉供電時存在短時間內(nèi)打馬達斷電的問題。
由此可見,目前亟需一種ups車載供電電路,以實現(xiàn)穩(wěn)固地對車載設備的不間斷供電,并且解決啟動供電時打馬達時瞬間高壓和大電流對汽車設備的沖擊問題,以及關閉供電時短時間內(nèi)打馬達斷電的問題。
技術實現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點,本發(fā)明的目的在于提供一種ups車載供電方法及電路,能夠穩(wěn)固地實現(xiàn)對車載設備的不間斷供電,并通過啟動延時解決了汽車設備打馬達時瞬間高壓和大電流對汽車設備的沖擊問題,以及通過關機延時解決了汽車設備短時間內(nèi)打馬達斷電的問題。
為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的,本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明提供了一種ups車載供電方法,該方法包括:
在接收到啟動觸發(fā)信號時,在預設的第一時間段后將車身蓄電池提供的電壓信號轉換為與車載設備匹配的電壓信號,并通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電及為ups蓄 電池充電;
在接收到停止觸發(fā)信號時,在預設的第二時間段內(nèi)通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電,同時通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電。
優(yōu)選地,所述方法還包括:
在通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池充電時,檢測所述ups蓄電池的電壓值是否大于預設的第一電壓閾值;檢測到所述ups蓄電池的電壓值大于預設的第一電壓閾值時,停止通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池充電;和/或,
在通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電時,檢測所述ups蓄電池的電壓值是否小于預設的第二電壓閾值;檢測到所述ups蓄電池的電壓值小于預設的第二電壓閾值時,停止通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電;
其中,所述第一電壓閾值大于所述第二電壓閾值。
優(yōu)選地,所述方法還包括:
對轉換后的電壓信號進行采樣,檢測采樣得到的電壓信號的電壓值能否滿足車載設備的供電需求;
檢測到采樣得到的電壓信號的電壓值不滿足車載設備的供電需求時,通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電并同時通過所述ups蓄電池為所述車載設備供電。
優(yōu)選地,所述車身蓄電池提供的電壓信號的電壓值為8-30v,所述轉換后的電壓信號的電壓值為5v或14v。
優(yōu)選地,所述啟動觸發(fā)信號為啟動acc檔位時的觸發(fā)信號,所述停止觸發(fā)信號為斷開acc檔位時的觸發(fā)信號。
根據(jù)上述方法,本發(fā)明實施例還提供了一種ups車載供電電路,該電路包括:
ups蓄電池;
延時控制電路,用于在接收到啟動觸發(fā)信號時,在預設的第一時間段后啟動電壓轉換控制電路;在接收到停止觸發(fā)信號時,向所述電壓轉換控制電路發(fā)送控制信號,并在預設的第二時間段后斷開所述電壓轉換控制電路與所述車載設備的連接以及所述ups蓄電池與所述車載設備的連接;
電壓轉換控制電路,用于在啟動時將車身蓄電池提供的電壓信號轉換為與車載設備匹配的電壓信號,并通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電及為所述ups蓄電池充電;在接收到所述延時控制電路的控制信號時,在預設的第二時間段內(nèi)通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電,并同時通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電。
優(yōu)選地,所述電路還包括:
ups充電控制電路,用于在所述電壓轉換控制電路通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池充電時,檢測所述ups蓄電池的電壓值是否大于預設的第一電壓閾值;檢測到所述ups蓄電池的電壓值大于預設的第一電壓閾值時,停止通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池充電;和/或,
ups放電控制電路,用于在通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電時,檢測所述ups蓄電池的電壓值是否小于預設的第二電壓閾值;檢測到所述ups蓄電池的電壓值小于預設的第二電壓閾值時,停止通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電;
其中,所述第一電壓閾值大于所述第二電壓閾值。
優(yōu)選地,所述電路還包括:
電壓信號采樣控制電路,用于對轉換后的電壓信號進行采樣,檢測采樣得到的電壓信號的電壓值能否滿足車載設備的供電需求;檢測到采樣得到的電壓信號的電壓值不滿足車載設備的供電需求時,通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電并同時通過所述ups蓄電池為所述車載設備供電。
優(yōu)選地,所述車身蓄電池提供的電壓信號的電壓值為8-30v,所述轉換后的電壓信號的電壓值為5v或14v。
優(yōu)選地,所述啟動觸發(fā)信號為啟動acc檔位時的觸發(fā)信號,所述停止觸發(fā)信號為斷開acc檔位時的觸發(fā)信號。
如上所述,本發(fā)明實施例中,在接收到啟動觸發(fā)信號時,在預設的第一時間段后將車身蓄電池提供的電壓信號轉換為與車載設備匹配的電壓信號,并通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電及為ups蓄電池充電;在接收到停止觸發(fā)信號時,在預設的第二時間段內(nèi)通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電,同時通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電;如此,本發(fā)明實施例能夠實現(xiàn)對車載設備進行雙供電控制,從而穩(wěn)固地實現(xiàn)對車載設備的不間斷供電;另外,通過啟動延時解決了汽車設備打馬達時瞬間高壓和大電流對汽車設備的沖擊問題,并且通過關機延時解決了汽車設備短時間內(nèi)打馬達斷電的問題。
附圖說明
圖1顯示為本發(fā)明的ups車載供電方法流程示意圖。
圖2顯示為本發(fā)明的ups車載供電電路的結構示意圖。
元件標號說明
標號ups車載供電電路
200ups蓄電池
201延時控制電路
202電壓轉換控制電路
203ups充電控制電路
204ups放電控制電路
205電壓信號采樣控制電路
s100~s101步驟
具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用,本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用,在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是,在不沖突的情況下,以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。
需要說明的是,以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構想,遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
下面結合附圖對本發(fā)明具體實施方式作進一步說明。
請參閱圖1,本發(fā)明提供一種一種ups車載供電方法,該方法包括:
步驟s100:在接收到啟動觸發(fā)信號時,在預設的第一時間段后將車身蓄電池提供的電壓信號轉換為與車載設備匹配的電壓信號,并通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電及為ups蓄電池充電;
本步驟中,車身蓄電池提供的電壓信號的電壓值通常為8-30v,將車身蓄電池提供的電壓信號轉換為與車載設備匹配的電壓信號,以提供為車載設備供電的電壓信號,通常轉換后的電壓信號的電壓值為5v或14v。
本步驟中,所述啟動觸發(fā)信號可以為啟動車身acc檔位時的觸發(fā)信號,當用戶想給車載設備供電時,用戶啟動車身acc檔位,此時觸發(fā)發(fā)送啟動觸發(fā)信號;在接收到啟動觸發(fā)信號時,不立即啟動供電,而是延遲預設的第一時間段后再將車身蓄電池提供的電壓信號轉換為與車載設備匹配的電壓信號,并通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電及為ups蓄 電池充電,從而解決了汽車設備打馬達時瞬間高壓和大電流對汽車設備的沖擊問題。
本步驟中,所述預設的第一時間段可以根據(jù)實際情況設定,這里對所述預設的第一時間段不作具體限定,優(yōu)選地,預設的第一時間段為5-10秒。
步驟s101:在接收到停止觸發(fā)信號時,在預設的第二時間段內(nèi)通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電,同時通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電。
本步驟中,所述停止觸發(fā)信號可以為斷開車身acc檔位時的觸發(fā)信號,當用戶停止給車載設備供電時,用戶關閉車身acc檔位,此時觸發(fā)發(fā)送停止觸發(fā)信號;在接收到停止觸發(fā)信號時,不立即停止通過轉換后的電壓信號以及所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電,而是延遲預設的第二時間段后再停止通過轉換后的電壓信號以及所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電,從而解決了汽車設備短時間內(nèi)打馬達斷電的問題。
本步驟中,所述預設的第二時間段可以根據(jù)實際情況設定,這里對所述預設的第二時間段不作具體限定,優(yōu)選地,預設的第二時間段為10分鐘。
進一步地,在通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池充電時,檢測所述ups蓄電池的電壓值是否大于預設的第一電壓閾值;檢測到所述ups蓄電池的電壓值大于預設的第一電壓閾值時,停止通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池充電;檢測到所述ups蓄電池的電壓值小于等于預設的第一電壓閾值時,繼續(xù)通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池充電;和/或,
在通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電時,檢測所述ups蓄電池的電壓值是否小于預設的第二電壓閾值;檢測到所述ups蓄電池的電壓值小于預設的第二電壓閾值時,停止通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電;檢測到所述ups蓄電池的電壓值大于等于預設的第二電壓閾值時,繼續(xù)通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電。
其中,所述第一電壓閾值大于所述第二電壓閾值,所述第一電壓閾值與所述第二電壓閾值根據(jù)實際情況設置,可以將所述第一電壓閾值設置為所述ups蓄電池提供電壓的上限電壓值,并將所述第二電壓閾值設置為所述ups蓄電池提供電壓的下限電壓值,這里對所述第一電壓閾值以及第二電壓閾值的具體數(shù)值不作具體限定。
本發(fā)明實施例中,通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電時,檢測到所述ups蓄電池的電壓值大于預設的第一電壓閾值時,停止通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池充電,以實現(xiàn)根據(jù)ups蓄電池的電壓值對所述ups蓄電池作出精確的判斷,從而避免ups蓄電池因過度充電而造成損壞,以達到延長所述ups蓄電池使用壽命的目的;通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電時,檢測到所述ups蓄電池的電壓值小于預設的第二電 壓閾值時,停止通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電,這樣能夠避免ups蓄電池因過度自放而損壞,以達到延長所述ups蓄電池使用壽命的目的。
進一步地,通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電時,對轉換后的電壓信號進行采樣,檢測采樣得到的電壓信號的電壓值能否滿足車載設備的供電需求;
檢測到采樣得到的電壓信號的電壓值不滿足車載設備的供電需求時,通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電并同時通過所述ups蓄電池為所述車載設備供電;
檢測到采樣得到的電壓信號的電壓值滿足車載設備的供電需求時,繼續(xù)通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電。
本發(fā)明實施例中,當車身蓄電池提供的電壓信號不穩(wěn)定時,將所述車身蓄電池提供的電壓信號轉換后得到的電壓信號可能與所述車載設備供電時需要的電壓信號不匹配,也就是說,轉換后得到的電壓信號可能不滿足車載設備的供電需求,這時就需要提供電壓信號采樣控制功能,首先對轉換后的電壓信號進行采樣,檢測采樣得到的電壓信號的電壓值能否滿足車載設備的供電需求,檢測到采樣得到的電壓信號的電壓值不滿足車載設備的供電需求時,通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電并同時通過所述ups蓄電池為所述車載設備供電,從而保證車載設備的可靠運行。
綜上所述,本發(fā)明實施例在接收到啟動觸發(fā)信號時,首先將車身蓄電池提供的電壓信號轉換為與車載設備匹配的電壓信號,并通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電及為ups蓄電池充電,在接收到停止觸發(fā)信號時,通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電,同時通過所述ups蓄電池持續(xù)為所述車載設備供電,這樣能夠穩(wěn)固地實現(xiàn)對車載設備進行雙供電控制,從而實現(xiàn)對車載設備的不間斷供電;另外,通過啟動延時解決了汽車設備打馬達時瞬間高壓和大電流對汽車設備的沖擊問題,并且通過關機延時解決了汽車設備短時間內(nèi)打馬達斷電的問題。
基于相同的技術構思,本發(fā)明實施例提供了一種ups車載供電電路,由于該電路解決問題的原理與方法相似,因此,電路的實施過程及實施原理均可以參見前述方法的實施過程及實施原理描述,重復之處不再贅述。
如圖2所示,本發(fā)明實施例提供的ups車載供電電路,該電路包括:
ups蓄電池200;
延時控制電路201,用于在接收到啟動觸發(fā)信號時,在預設的第一時間段后啟動電壓轉換控制電路202;在接收到停止觸發(fā)信號時,向所述電壓轉換控制電路202發(fā)送控制信號,并在預設的第二時間段后斷開所述電壓轉換控制電路202與車載設備的連接以及所述ups蓄 電池與所述車載設備的連接;
電壓轉換控制電路202,用于在啟動時將車身蓄電池提供的電壓信號轉換為與車載設備匹配的電壓信號,并通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電及為所述ups蓄電池200充電;在接收到所述延時控制電路201的控制信號時,在預設的第二時間段內(nèi)通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電,并同時通過所述ups蓄電池200持續(xù)為所述車載設備供電。
上述功能子電路可以是軟件功能模塊,也可以是硬件設備。該ups車載供電電路可以是分布式電路或集中式電路,若為分布式電路,則上述功能電路可分別由硬件設備實現(xiàn),各硬件設備之間通過網(wǎng)絡交互;若是集中式電路,則上述各功能模塊可由軟件實現(xiàn),集成在一個硬件設備中。
上功能子電路的劃分方式僅為本發(fā)明實施例給出的一種優(yōu)選實現(xiàn)方式,功能子電路的劃分方式不構成對本發(fā)明的限制。為了描述的方便,以上所述ups車載供電電路的各部分以功能分為各種子電路描述。當然,在實施本發(fā)明時可以把各子電路的功能在同一個或多個軟件或硬件中實現(xiàn)。
進一步地,所述電路還包括:
ups充電控制電路203,連接于所述電壓轉換控制電路202與所述ups蓄電池200之間,用于在所述電壓轉換控制電路202通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池200充電時,檢測所述ups蓄電池200的電壓值是否大于預設的第一電壓閾值;檢測到所述ups蓄電池200的電壓值大于預設的第一電壓閾值時,停止通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述ups蓄電池200充電;和/或,
ups放電控制電路204,連接于所述ups蓄電池200與所述車載設備之間,用于在通過所述ups蓄電池200持續(xù)為所述車載設備供電時,檢測所述ups蓄電池200的電壓值是否小于預設的第二電壓閾值;檢測到所述ups蓄電池200的電壓值小于預設的第二電壓閾值時,停止通過所述ups蓄電池200持續(xù)為所述車載設備供電;
其中,所述第一電壓閾值大于所述第二電壓閾值。
進一步地,所述電路還包括:
電壓信號采樣控制電路205,連接在電壓轉換控制電路202與所述ups蓄電池200之間,用于對轉換后的電壓信號進行采樣,檢測采樣得到的電壓信號的電壓值能否滿足車載設備的供電需求;檢測到采樣得到的電壓信號的電壓值不滿足車載設備的供電需求時,通過轉換后的電壓信號持續(xù)為所述車載設備供電并同時通過所述ups蓄電池為所述車載設備供電。
通常,所述車身蓄電池提供的電壓信號的電壓值為8-30v,轉換后的電壓信號的電壓值為5v或14v。
優(yōu)選地,所述啟動觸發(fā)信號為啟動acc檔位時的觸發(fā)信號,所述停止觸發(fā)信號為斷開acc檔位時的觸發(fā)信號。
在實際應用中,ups蓄電池200、延時控制電路201、電壓轉換控制電路202、ups充電控制電路203、ups放電控制電路204、電壓信號采樣控制電路205集成于一個硬件設備中時,所述延時控制電路201可以采用pwm控制器及定時器實現(xiàn),所述電壓轉換控制電路202采用穩(wěn)壓器實現(xiàn),所述ups充電控制電路203和/或所述ups放電控制電路204采用金屬氧化物半導體mos晶體管或比較器實現(xiàn),所述電壓信號采樣控制電路205采用比較器實現(xiàn)。
上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。