一種智能車載電源的製作方法

2023-05-13 01:43:51

本實用新型一種智能車載電源，屬於車載電源的技術領域。

背景技術：

現在市場上的汽車內部都有發電機，與發動機相連的發電機發出的電供空調用電或點亮車燈，而如果用以手機充電或者外接用電設備就需要電源轉換裝置來變換電壓，使其滿足負載的用電需求，傳統的車載電源不僅結構複雜、而且功能單一、未設置線路檢測功能，因此輸出電壓不夠穩定，無法滿足用戶的車載設備安全可靠運行。

技術實現要素：

本實用新型克服了現有技術存在的不足，提供了一種具有線路故障檢測功能的智能車載電源。

為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為：

一種智能車載電源，包括：殼體和設置在殼體內部的電路板，所述電路板上設置有：電源變換單元、線路故障檢測單元、充電管理單元、電源切換單元、電源輸出單元、保護單元和電池單元；所述電源變換單元的輸入端與設置在殼體上的電源輸入接口端子V_in相連，所述電源變換單元的輸出端子V_out1分別與線路故障檢測單元的輸入端、充電管理單元的輸入端、電源切換單元的輸入端相連，所述充電管理單元的輸出端子V_charg in通過保護單元與電池單元相連，所述保護單元的輸出端子V_out2與電源輸出單元的輸入端相連，所述電源輸出單元（5）的輸出端與設置在殼體上的電源輸出接口端子V_load相連。

優選地，所述電池單元包括：電池BT1、電池BT2，所述電池BT1、電池BT2串聯組成；所述保護單元包括：驅動晶片Q7、驅動晶片Q8和電池保護晶片U3，所述驅動晶片Q7的源極驅動端S與電阻R25的一端、電阻R24的一端、充電管理單元的輸出端V_charg in均相連，所述電阻R24的另一端與電池保護晶片U3的電壓檢測端子VMP相連，所述電阻R25的另一端與驅動晶片Q7的柵極驅動端G、電池保護晶片U3的充電控制用FET門極連接端子COP相連，所述電池保護晶片U3的放電控制用FET門極連接端子與電阻R26的一端相連，所述電阻R26的另一端與驅動晶片Q8的柵極驅動端G相連，所述驅動晶片Q8的漏極驅動端D與所述驅動晶片Q7的漏極驅動端D、保護單元的輸出端子V_out2均相連，所述驅動晶片Q8的源極驅動端S與電池保護晶片U3的正電源輸入端子VDD、電容C30的一端、電容C31的一端、電容C32的一端、電池BT2的正極相連，所述電容C30的另一端相連，所述電容C31的另一端與電池保護晶片U3的電池連接端子VC1、電阻R32的一端均相連，所述電容C32的另一端與電池保護晶片U3的負電源輸入端子VSS、電阻R29的一端均相連，所述電阻R32的另一端與電池BT2的負極、電池BT1的正極相連，所述電阻R29的另一端與電池BT1的負極、電池保護晶片U3的充放電控制信號輸入端子CTL相連後接地。

優選地，所述電源變換單元的輸出端子V_out1與線路故障檢測單元的輸入端之間設置有接口電路；所述接口電路包括：繼電器J1，所述繼電器J1的信號輸入端與電源變換單元的輸出端子V_out1、二極體D13的負極均相連，所述繼電器J1的第一組觸點與繼電器J1的第二組觸點相連後與接線端子J8的第一輸出端相連，所述繼電器J1的接地端與二極體D13的正極相連後接地，所述繼電器J1的第二組觸點與連接器J8的第二輸出端相連；所述接口電路通過連接器J8與線路故障檢測單元相連。

優選地，所述驅動晶片Q7、驅動晶片Q8的型號均為SI4435DDY，所述電池保護晶片U3的型號為S-825AAD；所述繼電器J1的型號為JRC-23F，所述連接器J8的型號為DB9RA/F。

本實用新型與現有技術相比具有的有益效果是：

本實用新型使用時，所述的電源變換單元將輸入的直流12V-36V的電壓降壓到直流10.4V，並通過電源變換單元的輸出端子V_out1為充電管理單元、電源切換單元提供恆定電壓；

其中，所述的電源切換單元的一端與電源變換單元的輸出端子V_out1相連，所述電源切換單元的另一端與充電管理單元的充電管理單元的輸出端子V_charg in相連，所述充電管理單元的輸出端子V_charg in還通過保護單元與電源輸出單元和電池單元均相連；

當外部供電正常時（如車載點火器供電端輸出電壓正常），所述的電源切換單元直接將電源變換單元輸出的電壓通過電源輸出單元給外部供電；當外部供電中斷時，線路故障檢測單元檢測並發出報警，同時電源切換單元自動將供電通道從電源變換單元1切換到後備電池單元為電源輸出單元供電，實用性強。

,附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明。

圖1為本實用新型的電路結構示意圖；

圖2為本實用新型中保護單元和電池單元的電路原理圖；

圖3為本實用新型中線路故障檢測單元的接線電路圖；

圖4為本實施例中電源變換單元的電路原理圖；

圖5為本實施例中電池充電單元的電路原理圖；

圖6為本實施例中電源輸出單元的電路原理圖；

圖中：1為電源變換單元、2為線路故障檢測單元、3為充電管理單元、4為電源切換單元、5為電源輸出單元、6為保護單元、7為電池單元。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，一種智能車載電源，包括：殼體和設置在殼體內部的電路板，其特徵在於：所述電路板上設置有：電源變換單元1、線路故障檢測單元2、充電管理單元3、電源切換單元4、電源輸出單元5、保護單元6和電池單元7；所述電源變換單元1的輸入端與設置在殼體上的電源輸入接口端子V_in相連，所述電源變換單元1的輸出端子V_out1分別與線路故障檢測單元2的輸入端、充電管理單元3的輸入端、電源切換單元4的輸入端相連，所述充電管理單元3的輸出端子V_charg in通過保護單元6與電池單元7相連，所述保護單元6的輸出端子V_out2與電源輸出單元5的輸入端相連，所述電源輸出單元5的輸出端與設置在殼體上的電源輸出接口端子V_load相連。

圖4為本實用新型中電源變換單元1的電路連接圖，所述的電源變換單元1可將輸入的直流12V-36V的電壓降壓到直流10.4V，並通過電源變換單元的輸出端子V_out1為充電管理單元、電源切換單元提供恆定電壓。

本實用新型所述的電源切換單元4的一端與電源變換單元1的輸出端子V_out1相連，所述電源切換單元4的另一端與充電管理單元3的充電管理單元3的輸出端子V_charg in相連，所述充電管理單元3的輸出端子V_charg in還通過保護單元6與電源輸出單元5和電池單元7均相連。

圖6為本實施例中電源輸出單元的電路原理圖，當外部供電正常時如（車載點火器供電端輸出電壓正常），所述的電源切換單元4直接將電源變換單元1輸出的電壓通過電源輸出單元5給外部供電；同時電源變換單元1輸出的電壓通過充電管理單元3為電池單元7充電；當外部供電中斷時，線路故障檢測單元2檢測並發出報警，同時電源切換單元4自動將供電通道從電源變換單元1切換到後備電池單元7為電源輸出單元供電，實用性強。

具體地，所述電池單元7包括：電池BT1、電池BT2，所述電池BT1、電池BT2串聯組成；所述的電池BT1、電池BT2均可為充電式鋰電池，採用兩個串聯的鋰電池可提高電池的使用壽命和運行質量，保證供電質量。

所述保護單元6包括：驅動晶片Q7、驅動晶片Q8和電池保護晶片U3，所述驅動晶片Q7的源極驅動端S與電阻R25的一端、電阻R24的一端、充電管理單元3的輸出端V_charg in均相連，所述電阻R24的另一端與電池保護晶片U3的電壓檢測端子VMP相連，所述電阻R25的另一端與驅動晶片Q7的柵極驅動端G、電池保護晶片U3的充電控制用FET門極連接端子COP相連，所述電池保護晶片U3的放電控制用FET門極連接端子與電阻R26的一端相連，所述電阻R26的另一端與驅動晶片Q8的柵極驅動端G相連，所述驅動晶片Q8的漏極驅動端D與所述驅動晶片Q7的漏極驅動端D、保護單元6的輸出端子V_out2均相連，所述驅動晶片Q8的源極驅動端S與電池保護晶片U3的正電源輸入端子VDD、電容C30的一端、電容C31的一端、電容C32的一端、電池BT2的正極相連，所述電容C30的另一端相連，所述電容C31的另一端與電池保護晶片U3的電池連接端子VC1、電阻R32的一端均相連，所述電容C32的另一端與電池保護晶片U3的負電源輸入端子VSS、電阻R29的一端均相連，所述電阻R32的另一端與電池BT2的負極、電池BT1的正極相連，所述電阻R29的另一端與電池BT1的負極、電池保護晶片U3的充放電控制信號輸入端子CTL相連後接地；本實施例中，所述驅動晶片Q7、驅動晶片Q8的型號均可為SI4435DDY，所述電池保護晶片U3的型號均可為S-825AAD。

進一步地，所述電源變換單元1的輸出端子V_out1與線路故障檢測單元2的輸入端之間設置有接口電路；所述接口電路包括：繼電器J1，所述繼電器J1的信號輸入端與電源變換單元1的輸出端子V_out1、二極體D13的負極均相連，所述繼電器J1的第一組觸點與繼電器J1的第二組觸點相連後與接線端子J8的第一輸出端相連，所述繼電器J1的接地端與二極體D13的正極相連後接地，所述繼電器J1的第二組觸點與連接器J8的第二輸出端相連；所述接口電路通過連接器J8與線路故障檢測單元2相連；本實施例中，所述繼電器J1的型號可為JRC-23F，所述連接器J8的型號可為DB9RA/F。

圖5為本實施例中充電管理單元的電路原理圖，通過充電管理單元殼降低電池故障率 ，提高了本實用新型的可靠性。

綜上，本實用新型具有多路電源輸出功能，可滿足多種車載設備的供電需求，當供電線路故障時，能夠通過線路故障檢測單元提醒用戶，避免供電異常造成的用戶損失；上面結合附圖對本實用新型的實施例作了詳細說明，但是本實用新型並不限於上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。