一種車用余度電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用余度電源，屬于汽車電氣控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車內(nèi)車載電器設(shè)備以及電子控制單元(ECU)的增加，對汽車電源的安全性和穩(wěn)定性提出了新的要求。目前，傳統(tǒng)汽車都采用單電源供電，尤其是對于涉及汽車行駛安全性的系統(tǒng)，比如線傳轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控剎車系統(tǒng)、電子油門等系統(tǒng)，一旦單電源出現(xiàn)故障將會造成嚴(yán)重的安全隱患。而且，現(xiàn)有汽車電氣系統(tǒng)中，無法對電源故障進(jìn)行智能化監(jiān)測以及報警，無法對電源進(jìn)行可控制的短路保護(hù)與供電恢復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種車用余度電源，在正常工作情況下，由雙路電源共同為車載用電設(shè)備供電，而當(dāng)一路余度電源發(fā)生故障時，車載用電設(shè)備僅由一路無故障電源供電，車載用電設(shè)備仍能正常工作。這樣使得諸如線傳轉(zhuǎn)向等系統(tǒng)在出現(xiàn)單路電氣故障時仍能正常工作，大大提高了其工作的安全可靠性。同時車用余度電源自身還能對其電源故障進(jìn)行檢測和定位，實現(xiàn)可控制的短路保護(hù)與供電恢復(fù)，并能夠以總線的形式傳輸故障報警?目息。
[0004]本發(fā)明提出的車用余度電源，包括第一電源模塊、第二電源模塊和電源控制模塊，所述的第一電源模塊的輸入接口通過串聯(lián)保險絲?:與蓄電池Β相連，第一電源模塊的輸出接口與用電負(fù)載相連，所述的第二電源模塊的輸入接口通過串聯(lián)保險絲內(nèi)與發(fā)電機(jī)G相連，第二電源模塊的輸出接口與用電負(fù)載相連，所述的電源控制模塊的故障檢測接口分別與第一電源模塊、第二電源模塊故障檢測接口相連，電源控制模塊的總線接口與車身CAN總線相連，汽車上的ACC擋開關(guān)L與第一電源模塊的輸入接口相連，汽車上的0N擋開關(guān)1(2與第二電源模塊的輸入接口相連。
[0005]上述車用余度電源中，所述的第一電源模塊和第二電源模塊的結(jié)構(gòu)相同，包括輸入接口、故障檢測接口、電子開關(guān)、濾波電路、第一過流保護(hù)電路、直流變換電路、第二過流保護(hù)電路、第一隔離保護(hù)電路、第二隔離保護(hù)電路、輸出接口和并聯(lián)接口；所述的電子開關(guān)的輸入端為第一電源模塊的輸入接口，電子開關(guān)的輸出端與所述的濾波電路連接，電子開關(guān)的故障診斷端與第一電源模塊的故障檢測接口連接;濾波電路的輸出端同時與直流變換電路、第一過流保護(hù)電路連接，直流變換電路的輸出端與第二過流保護(hù)電路連接，第二過流保護(hù)電路的輸出端同時與第二隔離保護(hù)電路、故障檢測接口、第一電源模塊的輸出接口連接，第二過流保護(hù)電路的故障診斷端與故障檢測接口連接，第一過流保護(hù)電路的輸出端同時與第一隔離保護(hù)電路、第一電源模塊的輸出接口連接，第一過流保護(hù)電路的故障診斷端與第一電源模塊的故障檢測接口連接，第一隔離保護(hù)電路的輸出端與并聯(lián)接口連接，第一隔離保護(hù)電路的故障診斷端與第一電源模塊的故障檢測接口連接，第二隔離保護(hù)電路的輸出端與并聯(lián)接口連接，第二隔離保護(hù)電路的故障診斷端與第一電源模塊的故障檢測接口連接。
[0006]上述車用余度電源中，所述的電源控制模塊包括故障檢測接口2、故障檢測接口3、第一過流保護(hù)器件RFi和第二過流保護(hù)器件RF2、第一信號調(diào)理電路、第二信號調(diào)理電路、12-5V電壓轉(zhuǎn)換電路、CAN通信模塊、微處理單元以及總線接口；所述的故障檢測接口 2同時與過流保護(hù)器件RF1、第一信號調(diào)理電路輸入端、微處理單元相連，第一信號調(diào)理電路輸出端連接微處理單元，故障檢測接口 3同時與第二過流保護(hù)器件RF2、第二信號調(diào)理電路輸入端、微處理單元相連，第二信號調(diào)理電路輸出端連接微處理單元，微處理單元輸出端連接CAN通信模塊，CAN通信模塊輸出端連接總線接口，12-5V電壓轉(zhuǎn)換電路輸入端同時通過第一過流保護(hù)器件RF!和第二過流保護(hù)器件RF2與故障檢測接口 2、故障檢測接口 3相連，12-5V電壓轉(zhuǎn)換電路輸入端連接第一信號調(diào)理電路和第二信號調(diào)理電路，12-5V電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端連接CAN通信模塊和微處理單元。
[0007]上述車用余度電源中，所述的電子開關(guān)包括第一電阻仏、第一1105管1]1、第一續(xù)流二極管Di，第一電阻仏并聯(lián)在第一 1105管1]1的漏極和基極之間，第一續(xù)流二極管Di并聯(lián)在第一皿05管1]1的漏極和源極之間。
[0008]上述車用余度電源中，所述的濾波電路包括第一電容Q、第二電容C2，所述的第二電容C2并聯(lián)在第一電容&的兩端，濾波電路輸出端連接所述的直流變換電路。
[0009]上述車用余度電源中，所述的第一過流保護(hù)電路、第二過流保護(hù)電路、第一隔離保護(hù)電路和第二隔離保護(hù)電路具有相同結(jié)構(gòu)，包括第一三極管Q!、第一穩(wěn)壓二極管DZ1、第二電阻R2、大功率驅(qū)動芯片U2、第二續(xù)流二極管出，第一三極管&基極連接微處理單元輸出端，第一三極管&集電極連接大功率驅(qū)動芯片U2輸入端，第一穩(wěn)壓二極管DZi與第二電阻R2并聯(lián)連接大功率驅(qū)動芯片U2故障診斷端，大功率驅(qū)動芯片1]2故障診斷端通過第一信號調(diào)理電路與微處理單元輸入端相連，第二續(xù)流二極管D2并聯(lián)在大功率驅(qū)動芯片1]2輸出端，輸出端連接車用余度電源的用電負(fù)載。
[0010]上述車用余度電源中，所述的直流變換電路包括12-12V直流轉(zhuǎn)換器U3、第三電阻R3和第三電容u3，所述的第三電阻R3連接12-12V直流轉(zhuǎn)換器U3的大電流功率地和小電流數(shù)字地，第三電容C3并聯(lián)在12-12V直流轉(zhuǎn)換器U3的輸出端。
[0011]上述車用余度電源中，所述的第一信號調(diào)理電路、第二信號調(diào)理電路具有相同的結(jié)構(gòu)，包括過流故障診斷信號調(diào)理電路和開關(guān)故障診斷信號調(diào)理電路;所述的過流故障診斷信號調(diào)理電路包括第四電阻R4、第五電阻抱、第六電阻R6、第四電容C4、運(yùn)算放大器U4、第七電阻R?和第二穩(wěn)壓二極管DZ2，第四電阻R4、第五電阻抱串聯(lián)構(gòu)成分壓電路，分壓輸出端連接第六電阻R6，第四電容c4并聯(lián)在第六電阻R6輸出端，并與運(yùn)算放大器U4輸入端相連，運(yùn)算放大器U4輸出端與其負(fù)極輸入端相連，第七電阻R?輸入端連接運(yùn)算放大器U4輸出端，第二穩(wěn)壓二極管DZ2并聯(lián)在第七電阻R?輸出端，第七電阻R?輸出端與微處理單元輸入端相連;所述的開關(guān)故障診斷信號調(diào)理電路包括第八電阻R8、第九電阻R9、第二三極管Q2、第十電阻R1、第五電容C5、第三穩(wěn)壓二極管DZ3和第十一電阻Rn，第八電阻R8、第九電阻R9串聯(lián)構(gòu)成分壓電路，分壓輸出端連接第二三極管Q2基極，第五電容C5并聯(lián)第二三極管出集電極，第二三極管Q2集電極通過第十電阻R1Q與5V電源相連，第三穩(wěn)壓二極管DZ3并聯(lián)在第五電容(:5兩端，同時與第i 電阻Rn輸入端相連，第i 電阻Rn輸出端與微處理單元輸入端相連。
[0012]本發(fā)明提出的車用余度電源，可以方便更換，節(jié)省維修成本。本發(fā)明車用余度電源可以通過汽車鑰匙開關(guān)控制其電源的通斷，同時為車載用電設(shè)備提供安全、穩(wěn)定的余度功率供電和數(shù)字供電，其采用的余度設(shè)計結(jié)構(gòu)滿足一次“故障/工作/報警”的安全可靠性要求。本發(fā)明的車用余度電源具有以下優(yōu)點:
[0013]1、本發(fā)明可以為車載用電設(shè)備提供高穩(wěn)定性和可靠性的供電，采用功率電與數(shù)字電隔離的方式防止了大功率用電設(shè)備的接入接出對控制器電造成污染；
[0014]2、本發(fā)明在正常工作情況下能雙路同時對汽車電氣設(shè)備供電，當(dāng)一路電源故障時，另一路電源將繼續(xù)工作，不對用電設(shè)備的正常用電造成影響，提高了系統(tǒng)供電的安全可靠性；
[0015]3、本發(fā)明能夠?qū)﹄娫催M(jìn)行可控制的短路保護(hù)與供電恢復(fù)，發(fā)生一般短路故障后，電源可以自恢復(fù)，使用更方便、更合理；
[0016]4、相比于其他類似電源，本發(fā)明能夠?qū)﹄娫垂收线M(jìn)行檢測以及報警，可以應(yīng)用CAN協(xié)議、LIN協(xié)議等多種車載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)通信功能，完成電源故障的報警;本發(fā)明能廣泛的用于汽車電氣控制技術(shù)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明提出的車用余度電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1所示的車用余度電源中第一電源模塊和第二電源模塊的電路原理圖。
[0019]圖3是圖1所示的車用余度電源中電源控制模塊的電路原理圖。
[0020]圖4是圖2所示的第一電源模塊和第二電源模塊中，電子開關(guān)的電路原理圖。
[0021]圖5是圖2所示的第一電源模塊和第二電源模塊中，濾波電路的電路原理圖。
[0022]圖6是圖2所示的第一電源模塊和第二電源模塊中，第一過流保護(hù)電路和第二過流保護(hù)電路的電路原理圖。
[0023]圖7是圖2所示的第一電源模塊和第二電源