一种车用余度电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车用余度电源，属于汽车电气控制技术领域。
【背景技术】
[0002]随着汽车内车载电器设备以及电子控制单元(ECU)的增加，对汽车电源的安全性和稳定性提出了新的要求。目前，传统汽车都采用单电源供电，尤其是对于涉及汽车行驶安全性的系统，比如线传转向系统、线控刹车系统、电子油门等系统，一旦单电源出现故障将会造成严重的安全隐患。而且，现有汽车电气系统中，无法对电源故障进行智能化监测以及报警，无法对电源进行可控制的短路保护与供电恢复。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种车用余度电源，在正常工作情况下，由双路电源共同为车载用电设备供电，而当一路余度电源发生故障时，车载用电设备仅由一路无故障电源供电，车载用电设备仍能正常工作。这样使得诸如线传转向等系统在出现单路电气故障时仍能正常工作，大大提高了其工作的安全可靠性。同时车用余度电源自身还能对其电源故障进行检测和定位，实现可控制的短路保护与供电恢复，并能够以总线的形式传输故障报警?目息。
[0004]本发明提出的车用余度电源，包括第一电源模块、第二电源模块和电源控制模块，所述的第一电源模块的输入接口通过串联保险丝?:与蓄电池Β相连，第一电源模块的输出接口与用电负载相连，所述的第二电源模块的输入接口通过串联保险丝内与发电机G相连，第二电源模块的输出接口与用电负载相连，所述的电源控制模块的故障检测接口分别与第一电源模块、第二电源模块故障检测接口相连，电源控制模块的总线接口与车身CAN总线相连，汽车上的ACC挡开关L与第一电源模块的输入接口相连，汽车上的0N挡开关1(2与第二电源模块的输入接口相连。
[0005]上述车用余度电源中，所述的第一电源模块和第二电源模块的结构相同，包括输入接口、故障检测接口、电子开关、滤波电路、第一过流保护电路、直流变换电路、第二过流保护电路、第一隔离保护电路、第二隔离保护电路、输出接口和并联接口；所述的电子开关的输入端为第一电源模块的输入接口，电子开关的输出端与所述的滤波电路连接，电子开关的故障诊断端与第一电源模块的故障检测接口连接;滤波电路的输出端同时与直流变换电路、第一过流保护电路连接，直流变换电路的输出端与第二过流保护电路连接，第二过流保护电路的输出端同时与第二隔离保护电路、故障检测接口、第一电源模块的输出接口连接，第二过流保护电路的故障诊断端与故障检测接口连接，第一过流保护电路的输出端同时与第一隔离保护电路、第一电源模块的输出接口连接，第一过流保护电路的故障诊断端与第一电源模块的故障检测接口连接，第一隔离保护电路的输出端与并联接口连接，第一隔离保护电路的故障诊断端与第一电源模块的故障检测接口连接，第二隔离保护电路的输出端与并联接口连接，第二隔离保护电路的故障诊断端与第一电源模块的故障检测接口连接。
[0006]上述车用余度电源中，所述的电源控制模块包括故障检测接口2、故障检测接口3、第一过流保护器件RFi和第二过流保护器件RF2、第一信号调理电路、第二信号调理电路、12-5V电压转换电路、CAN通信模块、微处理单元以及总线接口；所述的故障检测接口 2同时与过流保护器件RF1、第一信号调理电路输入端、微处理单元相连，第一信号调理电路输出端连接微处理单元，故障检测接口 3同时与第二过流保护器件RF2、第二信号调理电路输入端、微处理单元相连，第二信号调理电路输出端连接微处理单元，微处理单元输出端连接CAN通信模块，CAN通信模块输出端连接总线接口，12-5V电压转换电路输入端同时通过第一过流保护器件RF!和第二过流保护器件RF2与故障检测接口 2、故障检测接口 3相连，12-5V电压转换电路输入端连接第一信号调理电路和第二信号调理电路，12-5V电压转换电路输出端连接CAN通信模块和微处理单元。
[0007]上述车用余度电源中，所述的电子开关包括第一电阻仏、第一1105管1]1、第一续流二极管Di，第一电阻仏并联在第一 1105管1]1的漏极和基极之间，第一续流二极管Di并联在第一皿05管1]1的漏极和源极之间。
[0008]上述车用余度电源中，所述的滤波电路包括第一电容Q、第二电容C2，所述的第二电容C2并联在第一电容&的两端，滤波电路输出端连接所述的直流变换电路。
[0009]上述车用余度电源中，所述的第一过流保护电路、第二过流保护电路、第一隔离保护电路和第二隔离保护电路具有相同结构，包括第一三极管Q!、第一稳压二极管DZ1、第二电阻R2、大功率驱动芯片U2、第二续流二极管出，第一三极管&基极连接微处理单元输出端，第一三极管&集电极连接大功率驱动芯片U2输入端，第一稳压二极管DZi与第二电阻R2并联连接大功率驱动芯片U2故障诊断端，大功率驱动芯片1]2故障诊断端通过第一信号调理电路与微处理单元输入端相连，第二续流二极管D2并联在大功率驱动芯片1]2输出端，输出端连接车用余度电源的用电负载。
[0010]上述车用余度电源中，所述的直流变换电路包括12-12V直流转换器U3、第三电阻R3和第三电容u3，所述的第三电阻R3连接12-12V直流转换器U3的大电流功率地和小电流数字地，第三电容C3并联在12-12V直流转换器U3的输出端。
[0011]上述车用余度电源中，所述的第一信号调理电路、第二信号调理电路具有相同的结构，包括过流故障诊断信号调理电路和开关故障诊断信号调理电路;所述的过流故障诊断信号调理电路包括第四电阻R4、第五电阻抱、第六电阻R6、第四电容C4、运算放大器U4、第七电阻R?和第二稳压二极管DZ2，第四电阻R4、第五电阻抱串联构成分压电路，分压输出端连接第六电阻R6，第四电容c4并联在第六电阻R6输出端，并与运算放大器U4输入端相连，运算放大器U4输出端与其负极输入端相连，第七电阻R?输入端连接运算放大器U4输出端，第二稳压二极管DZ2并联在第七电阻R?输出端，第七电阻R?输出端与微处理单元输入端相连;所述的开关故障诊断信号调理电路包括第八电阻R8、第九电阻R9、第二三极管Q2、第十电阻R1、第五电容C5、第三稳压二极管DZ3和第十一电阻Rn，第八电阻R8、第九电阻R9串联构成分压电路，分压输出端连接第二三极管Q2基极，第五电容C5并联第二三极管出集电极，第二三极管Q2集电极通过第十电阻R1Q与5V电源相连，第三稳压二极管DZ3并联在第五电容(:5两端，同时与第i 电阻Rn输入端相连，第i 电阻Rn输出端与微处理单元输入端相连。
[0012]本发明提出的车用余度电源，可以方便更换，节省维修成本。本发明车用余度电源可以通过汽车钥匙开关控制其电源的通断，同时为车载用电设备提供安全、稳定的余度功率供电和数字供电，其采用的余度设计结构满足一次“故障/工作/报警”的安全可靠性要求。本发明的车用余度电源具有以下优点:
[0013]1、本发明可以为车载用电设备提供高稳定性和可靠性的供电，采用功率电与数字电隔离的方式防止了大功率用电设备的接入接出对控制器电造成污染；
[0014]2、本发明在正常工作情况下能双路同时对汽车电气设备供电，当一路电源故障时，另一路电源将继续工作，不对用电设备的正常用电造成影响，提高了系统供电的安全可靠性；
[0015]3、本发明能够对电源进行可控制的短路保护与供电恢复，发生一般短路故障后，电源可以自恢复，使用更方便、更合理；
[0016]4、相比于其他类似电源，本发明能够对电源故障进行检测以及报警，可以应用CAN协议、LIN协议等多种车载网络协议实现通信功能，完成电源故障的报警;本发明能广泛的用于汽车电气控制技术领域。
【附图说明】
[0017]图1是本发明提出的车用余度电源的结构示意图。
[0018]图2是图1所示的车用余度电源中第一电源模块和第二电源模块的电路原理图。
[0019]图3是图1所示的车用余度电源中电源控制模块的电路原理图。
[0020]图4是图2所示的第一电源模块和第二电源模块中，电子开关的电路原理图。
[0021]图5是图2所示的第一电源模块和第二电源模块中，滤波电路的电路原理图。
[0022]图6是图2所示的第一电源模块和第二电源模块中，第一过流保护电路和第二过流保护电路的电路原理图。
[0023]图7是图2所示的第一电源模块和第二电源