一種車用余度電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種車用余度電源，屬于汽車電氣控制技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著汽車內車載電器設備以及電子控制單元(ECU)的增加，對汽車電源的安全性和穩定性提出了新的要求。目前，傳統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，比如線傳轉向系統、線控剎車系統、電子油門等系統，一旦單電源出現故障將會造成嚴重的安全隱患。而且，現有汽車電氣系統中，無法對電源故障進行智能化監測以及報警，無法對電源進行可控制的短路保護與供電恢復。
【發明內容】
[0003]本發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備供電，而當一路余度電源發生故障時，車載用電設備僅由一路無故障電源供電，車載用電設備仍能正常工作。這樣使得諸如線傳轉向等系統在出現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行檢測和定位，實現可控制的短路保護與供電恢復，并能夠以總線的形式傳輸故障報警?目息。
[0004]本發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載相連，所述的第二電源模塊的輸入接口通過串聯保險絲內與發電機G相連，第二電源模塊的輸出接口與用電負載相連，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L與第一電源模塊的輸入接口相連，汽車上的0N擋開關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構相同，包括輸入接口、故障檢測接口、電子開關、濾波電路、第一過流保護電路、直流變換電路、第二過流保護電路、第一隔離保護電路、第二隔離保護電路、輸出接口和并聯接口；所述的電子開關的輸入端為第一電源模塊的輸入接口，電子開關的輸出端與所述的濾波電路連接，電子開關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、第一過流保護電路連接，直流變換電路的輸出端與第二過流保護電路連接，第二過流保護電路的輸出端同時與第二隔離保護電路、故障檢測接口、第一電源模塊的輸出接口連接，第二過流保護電路的故障診斷端與故障檢測接口連接，第一過流保護電路的輸出端同時與第一隔離保護電路、第一電源模塊的輸出接口連接，第一過流保護電路的故障診斷端與第一電源模塊的故障檢測接口連接，第一隔離保護電路的輸出端與并聯接口連接，第一隔離保護電路的故障診斷端與第一電源模塊的故障檢測接口連接，第二隔離保護電路的輸出端與并聯接口連接，第二隔離保護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、第一過流保護器件RFi和第二過流保護器件RF2、第一信號調理電路、第二信號調理電路、12-5V電壓轉換電路、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同時與過流保護器件RF1、第一信號調理電路輸入端、微處理單元相連，第一信號調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器件RF2、第二信號調理電路輸入端、微處理單元相連，第二信號調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電壓轉換電路輸入端同時通過第一過流保護器件RF!和第二過流保護器件RF2與故障檢測接口 2、故障檢測接口 3相連，12-5V電壓轉換電路輸入端連接第一信號調理電路和第二信號調理電路，12-5V電壓轉換電路輸出端連接CAN通信模塊和微處理單元。
[0007]上述車用余度電源中，所述的電子開關包括第一電阻仏、第一1105管1]1、第一續流二極管Di，第一電阻仏并聯在第一 1105管1]1的漏極和基極之間，第一續流二極管Di并聯在第一皿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電路、第二過流保護電路、第一隔離保護電路和第二隔離保護電路具有相同結構，包括第一三極管Q!、第一穩壓二極管DZ1、第二電阻R2、大功率驅動芯片U2、第二續流二極管出，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動芯片U2輸入端，第一穩壓二極管DZi與第二電阻R2并聯連接大功率驅動芯片U2故障診斷端，大功率驅動芯片1]2故障診斷端通過第一信號調理電路與微處理單元輸入端相連，第二續流二極管D2并聯在大功率驅動芯片1]2輸出端，輸出端連接車用余度電源的用電負載。
[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直流轉換器U3的大電流功率地和小電流數字地，第三電容C3并聯在12-12V直流轉換器U3的輸出端。
[0011]上述車用余度電源中，所述的第一信號調理電路、第二信號調理電路具有相同的結構，包括過流故障診斷信號調理電路和開關故障診斷信號調理電路;所述的過流故障診斷信號調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、運算放大器U4、第七電阻R?和第二穩壓二極管DZ2，第四電阻R4、第五電阻抱串聯構成分壓電路，分壓輸出端連接第六電阻R6，第四電容c4并聯在第六電阻R6輸出端，并與運算放大器U4輸入端相連，運算放大器U4輸出端與其負極輸入端相連，第七電阻R?輸入端連接運算放大器U4輸出端，第二穩壓二極管DZ2并聯在第七電阻R?輸出端，第七電阻R?輸出端與微處理單元輸入端相連;所述的開關故障診斷信號調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、第三穩壓二極管DZ3和第十一電阻Rn，第八電阻R8、第九電阻R9串聯構成分壓電路，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，第三穩壓二極管DZ3并聯在第五電容(: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]本發明提出的車用余度電源，可以方便更換，節省維修成本。本發明車用余度電源可以通過汽車鑰匙開關控制其電源的通斷，同時為車載用電設備提供安全、穩定的余度功率供電和數字供電，其采用的余度設計結構滿足一次“故障/工作/報警”的安全可靠性要求。本發明的車用余度電源具有以下優點:
[0013]1、本發明可以為車載用電設備提供高穩定性和可靠性的供電，采用功率電與數字電隔離的方式防止了大功率用電設備的接入接出對控制器電造成污染；
[0014]2、本發明在正常工作情況下能雙路同時對汽車電氣設備供電，當一路電源故障時，另一路電源將繼續工作，不對用電設備的正常用電造成影響，提高了系統供電的安全可靠性；
[0015]3、本發明能夠對電源進行可控制的短路保護與供電恢復，發生一般短路故障后，電源可以自恢復，使用更方便、更合理；
[0016]4、相比于其他類似電源，本發明能夠對電源故障進行檢測以及報警，可以應用CAN協議、LIN協議等多種車載網絡協議實現通信功能，完成電源故障的報警;本發明能廣泛的用于汽車電氣控制技術領域。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明提出的車用余度電源的結構示意圖。
[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，第一過流保護電路和第二過流保護電路的電路原理圖。
[0023]圖7是圖2所示的第一電源模塊和第二電源