专利名称：一种三冗余嵌入式供电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车载供电系统，尤其涉及一种三冗余嵌入式供电系统。
背景技术：
随着嵌入式技术的发展和汽车推广的普遍性，利用汽车的车载电源对嵌入式计算机供电的应用会越来越多，但目前此领域一般都采用从点烟器引出电源供电的方式，但由于车辆引擎在启动时会产生非常大的浪涌和冲击，非常容易对用电设备产生损害，目前常见的点烟器逆变电源方案越来越不适合汽车供电系统。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种具备三冗余的嵌入式供电系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下—种三冗余嵌入式供电系统，包括车载电源模块、交流适配器模块、电池模块和电源输出模块，所述车载电源模块和所述交流适配器模块均与所述电池模块连接，所述电池模块与所述电源输出模块连接，所述电源输出模块用于为用电设备供电。优选的，所述车载电源模块包括第一电源输入端、ESD保护模块、浪涌抑制模块、滤波模块、升压降压模块和第一电源输出端，所述第一电源输入端、所述ESD保护模块、所述浪涌抑制模块、所述滤波模块、所述升压降压模块和所述第一电源输出端依次顺序连接，所述第一电源输出端与所述电池模块连接。优选的，所述浪涌抑制模块包括LTC4356芯片和至少三个P6KE33 二极管。优选的，所述交流适配器模块包括交流电源输入端、交流电源适配模块和第二电源输出端，所述交流电源输入端、所述交流电源适配模块和所述第二电源输出端依次顺序连接，所述第二电源输出端与所述电池模块连接。优选的，所述车载电源模块的所述第一电源输出端与所述交流适配器模块的所述第二电源输出端通过双向二极管连接。优选的，所述双向二极管为MBR640CT3双向二极管。优选的，所述电池模块包括锂电池、单片机、充放电控制芯片、状态指示灯、电池充电接口和第三电源输出端，所述锂电池、所述充放电控制芯片和所述状态指示灯分别与所述单片机连接；所述电池充电接口和所述第三电源输出端分别与所述充放电控制芯片连接，所述充放电控制芯片与所述锂电池连接。优选的，所述充放电控制芯片为LTC1960芯片。本实用新型的有益效果是1.可以在汽车运行及停止状态，插接计算机设备或者其它需要供电的设备。2.可以保证系统的不间断供电，保证系统供电状态一直处于正常的状态。3.增加了利用车载蓄电池、汽车电瓶对锂电池充电。而不是单一的只利用适配器对锂电池充电。4.有利于锂电池这种新型能源，更广泛的应用于汽车电子。
图1是本实用新型的三冗余嵌入式供电系统结构示意图；图2是ESD保护模块的电路示意图；图3是升压降压模块的电路示意图；图4是电源隔离电路示意图；图5是锂电池充放电电路示意图；图6是单片机与状态指示灯的电路示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式
仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示本实用新型的三冗余嵌入式供电系统，包括车载电源模块、交流适配器模块、电池模块和电源输出模块，所述车载电源模块和所述交流适配器模块均与所述电池模块连接，所述电池模块与所述电源输出模块连接，所述电源输出模块用于为用电设备供电。所述车载电源模块包括第一电源输入端、ESD保护模块、浪涌抑制模块、滤波模块、升压降压模块和第一电源输出端，所述第一电源输入端、所述ESD保护模块、所述浪涌抑制模块、所述滤波模块、所述升压降压模块和所述第一电源输出端依次顺序连接，所述第一电源输出端与所述电池模块连接。所述浪涌抑制模块包括LTC4356芯片和至少三个P6KE33 二极管。所述交流适配器模块包括交流电源输入端、交流电源适配模块和第二电源输出端，所述交流电源输入端、所述交流电源适配模块和所述第二电源输出端依次顺序连接，所述第二电源输出端与所述电池模块连接。所述车载电源模块的所述第一电源输出端与所述交流适配器模块的所述第二电源输出端通过双向二极管连接。所述双向二极管为MBR640CT3双向二极管。所述电池模块包括锂电池、单片机、充放电控制芯片、状态指示灯、电池充电接口和第三电源输出端，所述锂电池、所述充放电控制芯片和所述状态指示灯分别与所述单片机连接；所述电池充电接口和所述第三电源输出端分别与所述充放电控制芯片连接，所述充放电控制芯片与所述锂电池连接。所述充放电控制芯片为LTC1960芯片。车载电源模块的电压输入范围较宽，在汽车点火的瞬间，会产生很大的浪涌和冲击，瞬间电压可能会达到80V甚至更高，因此需要确保其后级的供电正常。要保证后级的供电不受瞬间冲击的影响，需要采用三个P6KE33 二极管去除这些高电压、低能量的瞬态突波。对于浪涌，由于其持续时间及能量值的特点可以采用在电路中加入功率电阻的方法去除。对于共模干扰，我们采用功率线圈方式去除。在实际操作中，车载电源模块接受到的浪涌电压可能持续时间较长，所以通常需要采用增设浪涌抑制器的方式，而当今市面上的标准的浪涌抑制器，不能完全符合要求。本实施例中我们采用增设浪涌抑制模块的方式，我们的浪涌抑制模块包括，LTC4356芯片和三个P6KE33 二极管，所述LTC4356芯片是linear公司的LTC4356芯片，通过控制所述芯片的第2脚的电压来控制输出电压从而实现抑制浪涌。所述车载电源模块的输入电压经ESD保护模块防护后，输出稳定的电压，该电压通常小于或等于24V，但后级所需要的电压通常为18V，所以需要将输出的电压升压或降压到合适的范围内。本实施例中我们采用加入升压降压模块的方式解决，如图3所示。车载电源模块的输入电压经ESD保护模块、浪涌抑制模块以及隔离后的输出电压是在24V，而交流适配器模块的输出电压通常为19V左右，为了实现前述二者之间的冗余，在后级电路中还设置有DC/DC电源隔离电路，本实施例采用双向二极管MBR640CT3用于实现在双方都存在时可以直接对外供电，如图4所示。在车载电源模块和/或交流适配器模块与电池模块的锂电池共同存在的情况下，对所述锂电池按照充电曲线进行CC/CV模式充电。车载电源模块和/或交流适配器模块单独存在的情况下，只对后级的用电设备进行供电。所述锂电池的充电或放电由单片机通过充放电控制芯片LTC1960进行控制，如图5所示。在所述锂电池进行充电或放电时，会有各个状态需要显示，通过单片机读取所述锂电池的状态信息和充放电信息，从而控制状态指示灯将状态信息和充放电信息显示出来，单片机通过扩展I2C总线与状态指示灯连接如图6所示。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种三冗余嵌入式供电系统，其特征在于，包括车载电源模块、交流适配器模块、电池模块和电源输出模块，所述车载电源模块和所述交流适配器模块均与所述电池模块连接，所述电池模块与所述电源输出模块连接，所述电源输出模块用于为用电设备供电。
2.根据权利要求1所述的三冗余嵌入式供电系统，其特征在于，所述车载电源模块包括第一电源输入端、ESD保护模块、浪涌抑制模块、滤波模块、升压降压模块和第一电源输出端，所述第一电源输入端、所述ESD保护模块、所述浪涌抑制模块、所述滤波模块、所述升压降压模块和所述第一电源输出端依次顺序连接，所述第一电源输出端与所述电池模块连接。
3.根据权利要求2所述的三冗余嵌入式供电系统，其特征在于，所述浪涌抑制模块包括LTC4356芯片和至少三个P6KE33 二极管。
4.根据权利要求1所述的三冗余嵌入式供电系统，其特征在于，所述交流适配器模块包括交流电源输入端、交流电源适配模块和第二电源输出端，所述交流电源输入端、所述交流电源适配模块和所述第二电源输出端依次顺序连接，所述第二电源输出端与所述电池模块连接。
5.根据权利要求1所述的三冗余嵌入式供电系统，其特征在于，所述车载电源模块的第一电源输出端与所述交流适配器模块的第二电源输出端通过双向二极管连接。
6.根据权利要求5所述的三冗余嵌入式供电系统，其特征在于，所述双向二极管为MBR640CT3双向二极管。
7.根据权利要求1所述的三冗余嵌入式供电系统，其特征在于，所述电池模块包括锂电池、单片机、充放电控制芯片、状态指示灯、电池充电接口和第三电源输出端，所述锂电池、所述充放电控制芯片和所述状态指示灯分别与所述单片机连接；所述电池充电接口和所述第三电源输出端分别与所述充放电控制芯片连接，所述充放电控制芯片与所述锂电池连接。
8.根据权利要求7所述的三冗余嵌入式供电系统，其特征在于，所述充放电控制芯片为LTCl960芯片。
专利摘要本实用新型提供一种三冗余嵌入式供电系统，包括车载电源模块、交流适配器模块、电池模块和电源输出模块，所述车载电源模块和所述交流适配器模块均与所述电池模块连接，所述电池模块与所述电源输出模块连接，所述电源输出模块用于为用电设备供电。可以在汽车运行及停止状态，插接计算机设备或者其它需要供电的设备，可以有效保证对所插接的设备不间断供电，保证系统供电状态一直处于正常的状态。
文档编号H02J7/34GK202918040SQ20122037727
公开日2013年5月1日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者胥淏 申请人:北京中控智联科技有限责任公司