專利名稱：一種三冗余嵌入式供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車載供電系統(tǒng)，尤其涉及一種三冗余嵌入式供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展和汽車推廣的普遍性，利用汽車的車載電源對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)供電的應(yīng)用會(huì)越來越多，但目前此領(lǐng)域一般都采用從點(diǎn)煙器引出電源供電的方式，但由于車輛引擎在啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生非常大的浪涌和沖擊，非常容易對(duì)用電設(shè)備產(chǎn)生損害，目前常見的點(diǎn)煙器逆變電源方案越來越不適合汽車供電系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具備三冗余的嵌入式供電系統(tǒng)，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下—種三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，包括車載電源模塊、交流適配器模塊、電池模塊和電源輸出模塊，所述車載電源模塊和所述交流適配器模塊均與所述電池模塊連接，所述電池模塊與所述電源輸出模塊連接，所述電源輸出模塊用于為用電設(shè)備供電。優(yōu)選的，所述車載電源模塊包括第一電源輸入端、ESD保護(hù)模塊、浪涌抑制模塊、濾波模塊、升壓降壓模塊和第一電源輸出端，所述第一電源輸入端、所述ESD保護(hù)模塊、所述浪涌抑制模塊、所述濾波模塊、所述升壓降壓模塊和所述第一電源輸出端依次順序連接，所述第一電源輸出端與所述電池模塊連接。優(yōu)選的，所述浪涌抑制模塊包括LTC4356芯片和至少三個(gè)P6KE33 二極管。優(yōu)選的，所述交流適配器模塊包括交流電源輸入端、交流電源適配模塊和第二電源輸出端，所述交流電源輸入端、所述交流電源適配模塊和所述第二電源輸出端依次順序連接，所述第二電源輸出端與所述電池模塊連接。優(yōu)選的，所述車載電源模塊的所述第一電源輸出端與所述交流適配器模塊的所述第二電源輸出端通過雙向二極管連接。優(yōu)選的，所述雙向二極管為MBR640CT3雙向二極管。優(yōu)選的，所述電池模塊包括鋰電池、單片機(jī)、充放電控制芯片、狀態(tài)指示燈、電池充電接口和第三電源輸出端，所述鋰電池、所述充放電控制芯片和所述狀態(tài)指示燈分別與所述單片機(jī)連接；所述電池充電接口和所述第三電源輸出端分別與所述充放電控制芯片連接，所述充放電控制芯片與所述鋰電池連接。優(yōu)選的，所述充放電控制芯片為L(zhǎng)TC1960芯片。本實(shí)用新型的有益效果是1.可以在汽車運(yùn)行及停止?fàn)顟B(tài)，插接計(jì)算機(jī)設(shè)備或者其它需要供電的設(shè)備。2.可以保證系統(tǒng)的不間斷供電，保證系統(tǒng)供電狀態(tài)一直處于正常的狀態(tài)。3.增加了利用車載蓄電池、汽車電瓶對(duì)鋰電池充電。而不是單一的只利用適配器對(duì)鋰電池充電。4.有利于鋰電池這種新型能源，更廣泛的應(yīng)用于汽車電子。

圖1是本實(shí)用新型的三冗余嵌入式供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是ESD保護(hù)模塊的電路示意圖；圖3是升壓降壓模塊的電路示意圖；圖4是電源隔離電路示意圖；圖5是鋰電池充放電電路示意圖；圖6是單片機(jī)與狀態(tài)指示燈的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1所示本實(shí)用新型的三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，包括車載電源模塊、交流適配器模塊、電池模塊和電源輸出模塊，所述車載電源模塊和所述交流適配器模塊均與所述電池模塊連接，所述電池模塊與所述電源輸出模塊連接，所述電源輸出模塊用于為用電設(shè)備供電。所述車載電源模塊包括第一電源輸入端、ESD保護(hù)模塊、浪涌抑制模塊、濾波模塊、升壓降壓模塊和第一電源輸出端，所述第一電源輸入端、所述ESD保護(hù)模塊、所述浪涌抑制模塊、所述濾波模塊、所述升壓降壓模塊和所述第一電源輸出端依次順序連接，所述第一電源輸出端與所述電池模塊連接。所述浪涌抑制模塊包括LTC4356芯片和至少三個(gè)P6KE33 二極管。所述交流適配器模塊包括交流電源輸入端、交流電源適配模塊和第二電源輸出端，所述交流電源輸入端、所述交流電源適配模塊和所述第二電源輸出端依次順序連接，所述第二電源輸出端與所述電池模塊連接。所述車載電源模塊的所述第一電源輸出端與所述交流適配器模塊的所述第二電源輸出端通過雙向二極管連接。所述雙向二極管為MBR640CT3雙向二極管。所述電池模塊包括鋰電池、單片機(jī)、充放電控制芯片、狀態(tài)指示燈、電池充電接口和第三電源輸出端，所述鋰電池、所述充放電控制芯片和所述狀態(tài)指示燈分別與所述單片機(jī)連接；所述電池充電接口和所述第三電源輸出端分別與所述充放電控制芯片連接，所述充放電控制芯片與所述鋰電池連接。所述充放電控制芯片為L(zhǎng)TC1960芯片。車載電源模塊的電壓輸入范圍較寬，在汽車點(diǎn)火的瞬間，會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌和沖擊，瞬間電壓可能會(huì)達(dá)到80V甚至更高，因此需要確保其后級(jí)的供電正常。要保證后級(jí)的供電不受瞬間沖擊的影響，需要采用三個(gè)P6KE33 二極管去除這些高電壓、低能量的瞬態(tài)突波。對(duì)于浪涌，由于其持續(xù)時(shí)間及能量值的特點(diǎn)可以采用在電路中加入功率電阻的方法去除。對(duì)于共模干擾，我們采用功率線圈方式去除。在實(shí)際操作中，車載電源模塊接受到的浪涌電壓可能持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，所以通常需要采用增設(shè)浪涌抑制器的方式，而當(dāng)今市面上的標(biāo)準(zhǔn)的浪涌抑制器，不能完全符合要求。本實(shí)施例中我們采用增設(shè)浪涌抑制模塊的方式，我們的浪涌抑制模塊包括，LTC4356芯片和三個(gè)P6KE33 二極管，所述LTC4356芯片是linear公司的LTC4356芯片，通過控制所述芯片的第2腳的電壓來控制輸出電壓從而實(shí)現(xiàn)抑制浪涌。所述車載電源模塊的輸入電壓經(jīng)ESD保護(hù)模塊防護(hù)后，輸出穩(wěn)定的電壓，該電壓通常小于或等于24V，但后級(jí)所需要的電壓通常為18V，所以需要將輸出的電壓升壓或降壓到合適的范圍內(nèi)。本實(shí)施例中我們采用加入升壓降壓模塊的方式解決，如圖3所示。車載電源模塊的輸入電壓經(jīng)ESD保護(hù)模塊、浪涌抑制模塊以及隔離后的輸出電壓是在24V，而交流適配器模塊的輸出電壓通常為19V左右，為了實(shí)現(xiàn)前述二者之間的冗余，在后級(jí)電路中還設(shè)置有DC/DC電源隔離電路，本實(shí)施例采用雙向二極管MBR640CT3用于實(shí)現(xiàn)在雙方都存在時(shí)可以直接對(duì)外供電，如圖4所示。在車載電源模塊和/或交流適配器模塊與電池模塊的鋰電池共同存在的情況下，對(duì)所述鋰電池按照充電曲線進(jìn)行CC/CV模式充電。車載電源模塊和/或交流適配器模塊單獨(dú)存在的情況下，只對(duì)后級(jí)的用電設(shè)備進(jìn)行供電。所述鋰電池的充電或放電由單片機(jī)通過充放電控制芯片LTC1960進(jìn)行控制，如圖5所示。在所述鋰電池進(jìn)行充電或放電時(shí)，會(huì)有各個(gè)狀態(tài)需要顯示，通過單片機(jī)讀取所述鋰電池的狀態(tài)信息和充放電信息，從而控制狀態(tài)指示燈將狀態(tài)信息和充放電信息顯示出來，單片機(jī)通過擴(kuò)展I2C總線與狀態(tài)指示燈連接如圖6所示。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，其特征在于，包括車載電源模塊、交流適配器模塊、電池模塊和電源輸出模塊，所述車載電源模塊和所述交流適配器模塊均與所述電池模塊連接，所述電池模塊與所述電源輸出模塊連接，所述電源輸出模塊用于為用電設(shè)備供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，其特征在于，所述車載電源模塊包括第一電源輸入端、ESD保護(hù)模塊、浪涌抑制模塊、濾波模塊、升壓降壓模塊和第一電源輸出端，所述第一電源輸入端、所述ESD保護(hù)模塊、所述浪涌抑制模塊、所述濾波模塊、所述升壓降壓模塊和所述第一電源輸出端依次順序連接，所述第一電源輸出端與所述電池模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，其特征在于，所述浪涌抑制模塊包括LTC4356芯片和至少三個(gè)P6KE33 二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，其特征在于，所述交流適配器模塊包括交流電源輸入端、交流電源適配模塊和第二電源輸出端，所述交流電源輸入端、所述交流電源適配模塊和所述第二電源輸出端依次順序連接，所述第二電源輸出端與所述電池模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，其特征在于，所述車載電源模塊的第一電源輸出端與所述交流適配器模塊的第二電源輸出端通過雙向二極管連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向二極管為MBR640CT3雙向二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電池模塊包括鋰電池、單片機(jī)、充放電控制芯片、狀態(tài)指示燈、電池充電接口和第三電源輸出端，所述鋰電池、所述充放電控制芯片和所述狀態(tài)指示燈分別與所述單片機(jī)連接；所述電池充電接口和所述第三電源輸出端分別與所述充放電控制芯片連接，所述充放電控制芯片與所述鋰電池連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，其特征在于，所述充放電控制芯片為L(zhǎng)TCl960芯片。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種三冗余嵌入式供電系統(tǒng)，包括車載電源模塊、交流適配器模塊、電池模塊和電源輸出模塊，所述車載電源模塊和所述交流適配器模塊均與所述電池模塊連接，所述電池模塊與所述電源輸出模塊連接，所述電源輸出模塊用于為用電設(shè)備供電。可以在汽車運(yùn)行及停止?fàn)顟B(tài)，插接計(jì)算機(jī)設(shè)備或者其它需要供電的設(shè)備，可以有效保證對(duì)所插接的設(shè)備不間斷供電，保證系統(tǒng)供電狀態(tài)一直處于正常的狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02J7/34GK202918040SQ20122037727
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者胥淏 申請(qǐng)人:北京中控智聯(lián)科技有限責(zé)任公司