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R7輸出端，第七電阻R7輸出端與微處理單元輸入端相連。過流故障診斷信號調理電路能夠將外部將要反饋到微處理單元的信號先做信號調理，再接入微處理單元，達到信號保持以及對微處理單元輸入端口進行保護的作用，待處理信號Su先經過電阻R4和電阻抱構成的分壓電路，再經過電阻R6和電容C4組成的RC濾波電路，再經過信號跟隨器U4以及由電阻R?和穩壓二極管DZ2構成的端口保護電路，最后將調理后的信號接入微處理單元。所述的開關故障診斷信號調理電路，電路原理圖如圖9所示，包括第八電阻R8、第九電阻R9、第二三極管Q2、第十電阻R1Q、第五電容(:5、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(:5并聯第二三極管Q2集電極，第二三極管Q2集電極通過第十電阻R1與5V電源相連，第三穩壓二極管DZ3并聯在第五電容C5兩端，同時與第i 電阻R11輸入端相連，第十一電阻Rn輸出端與微處理單元輸入端相連。開關故障診斷信號調理電路能夠將外部將要反饋到微處理單元的信號先調理為開關量，再接入微處理單元，當待處理信號S為高電壓時先經過電阻R8和電阻R9構成的分壓電路，三極管Q2接通，三極管Q2集電極輸出低電平，經過電容C5、電阻Rn、穩壓二極管DZ3輸出到微處理單元，當待處理信號S為低電壓時，三極管Q2關閉，三極管Q2集電極由電阻R1()拉高位高電平，經過電容C5、電阻Rn、穩壓二極管DZ3輸出到微處理單元。
【主權項】
1.一種車用余度電源，其特征在于該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B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F2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h與第一電源模塊的輸入接口相連，汽車上的ON擋開關K2與第二電源模塊的輸入接口相連。2.如權利要求1所述的車用余度電源，其特征在于其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和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、故障檢測接口和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。3.如權利要求1所述的車用余度電源，其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。4.如權利要求2所述的車用余度電源，其特征在于其中所述的電子開關包括第一電阻R!、第一 105管瓜、第一續流二極管Di，第一電阻h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 1103管1]1的漏極和源極之間。5.如權利要求2所述的車用余度電源，其特征在于其中所述的濾波電路包括第一電容Cl、第二電容C2，所述的第二電容C2并聯在第一電gCl的兩端，濾波電路輸出端連接所述的直流變換電路。6.如權利要求2所述的車用余度電源，其特征在于其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&、第一穩壓二極管DZ1、第二電阻他、大功率驅動芯片U2、第二續流二極管02，第一三極管&基極連接微處理單元輸出端，第一三極管Q!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U2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。7.如權利要求2所述的車用余度電源，其特征在于其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。8.如權利要求3所述的車用余度電源，其特征在于其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Rs、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R7輸出端，第七電阻R7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R1Q、第五電容(:5、第三穩壓二極管DZ3和第^^一電阻Rn，第八電阻Rs、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出基極，第五電容(:5并聯第二三極管Q2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C5兩端，同時與第i 電阻Rn輸入端相連，第i 電阻Rn輸出端與微處理單兀輸入端相連。
【專利摘要】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。本電源包括第一電源模塊、第二電源模塊和電源控制模塊，第一電源模塊的輸入接口通過串聯保險絲與蓄電池相連，其輸出接口與用電負載相連；第二電源模塊的輸入接口通過串聯保險絲與發電機相連，其輸出接口與用電負載相連；電源控制模塊的故障檢測接口分別與兩個電源模塊的故障檢測接口相連，其總線接口與車身CAN總線相連。本發明車用余度電源可以方便更換，節省維修成本；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。
【IPC分類】B60L3/04, H02J7/00, H02H3/08, H02J9/08, H02H3/04, H02H3/06, B60L3/00
【公開號】CN105449842
【申請號】CN201610012067
【發明人】連小珉, 陳曦
【申請人】清華大學
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月8日