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R7输出端，第七电阻R7输出端与微处理单元输入端相连。过流故障诊断信号调理电路能够将外部将要反馈到微处理单元的信号先做信号调理，再接入微处理单元，达到信号保持以及对微处理单元输入端口进行保护的作用，待处理信号Su先经过电阻R4和电阻抱构成的分压电路，再经过电阻R6和电容C4组成的RC滤波电路，再经过信号跟随器U4以及由电阻R?和稳压二极管DZ2构成的端口保护电路，最后将调理后的信号接入微处理单元。所述的开关故障诊断信号调理电路，电路原理图如图9所示，包括第八电阻R8、第九电阻R9、第二三极管Q2、第十电阻R1Q、第五电容(:5、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(:5并联第二三极管Q2集电极，第二三极管Q2集电极通过第十电阻R1与5V电源相连，第三稳压二极管DZ3并联在第五电容C5两端，同时与第i 电阻R11输入端相连，第十一电阻Rn输出端与微处理单元输入端相连。开关故障诊断信号调理电路能够将外部将要反馈到微处理单元的信号先调理为开关量，再接入微处理单元，当待处理信号S为高电压时先经过电阻R8和电阻R9构成的分压电路，三极管Q2接通，三极管Q2集电极输出低电平，经过电容C5、电阻Rn、稳压二极管DZ3输出到微处理单元，当待处理信号S为低电压时，三极管Q2关闭，三极管Q2集电极由电阻R1()拉高位高电平，经过电容C5、电阻Rn、稳压二极管DZ3输出到微处理单元。
【主权项】
1.一种车用余度电源，其特征在于该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B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F2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h与第一电源模块的输入接口相连，汽车上的ON挡开关K2与第二电源模块的输入接口相连。2.如权利要求1所述的车用余度电源，其特征在于其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和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、故障检测接口和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。3.如权利要求1所述的车用余度电源，其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。4.如权利要求2所述的车用余度电源，其特征在于其中所述的电子开关包括第一电阻R!、第一 105管瓜、第一续流二极管Di，第一电阻h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 1103管1]1的漏极和源极之间。5.如权利要求2所述的车用余度电源，其特征在于其中所述的滤波电路包括第一电容Cl、第二电容C2，所述的第二电容C2并联在第一电gCl的两端，滤波电路输出端连接所述的直流变换电路。6.如权利要求2所述的车用余度电源，其特征在于其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&、第一稳压二极管DZ1、第二电阻他、大功率驱动芯片U2、第二续流二极管02，第一三极管&基极连接微处理单元输出端，第一三极管Q!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U2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。7.如权利要求2所述的车用余度电源，其特征在于其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。8.如权利要求3所述的车用余度电源，其特征在于其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Rs、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R7输出端，第七电阻R7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R1Q、第五电容(:5、第三稳压二极管DZ3和第^^一电阻Rn，第八电阻Rs、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出基极，第五电容(:5并联第二三极管Q2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C5两端，同时与第i 电阻Rn输入端相连，第i 电阻Rn输出端与微处理单兀输入端相连。
【专利摘要】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。本电源包括第一电源模块、第二电源模块和电源控制模块，第一电源模块的输入接口通过串联保险丝与蓄电池相连，其输出接口与用电负载相连；第二电源模块的输入接口通过串联保险丝与发电机相连，其输出接口与用电负载相连；电源控制模块的故障检测接口分别与两个电源模块的故障检测接口相连，其总线接口与车身CAN总线相连。本发明车用余度电源可以方便更换，节省维修成本；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。
【IPC分类】B60L3/04, H02J7/00, H02H3/08, H02J9/08, H02H3/04, H02H3/06, B60L3/00
【公开号】CN105449842
【申请号】CN201610012067
【发明人】连小珉, 陈曦
【申请人】清华大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月8日