一种UPS车载供电方法及电路与流程

本发明涉及一种汽车配件领域的车载供电技术，特别是涉及一种不间断电源(uninterruptiblepowersystem/uninterruptiblepowersupply，ups)车载供电方法及电路。

背景技术：

不间断电源ups，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，ups将市电稳压后供应给负载使用，此时的ups就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，ups立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220v交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。ups设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

目前，ups供电技术广泛应用于汽车设备，通过ups供电技术实现对车载设备的不间断供电，但现有ups供电技术并不能够稳固地实现对车载设备的不间断供电；另外，现有ups供电技术在对车载设备进行供电时，在启动供电时存在打马达时瞬间高压和大电流对设备的冲击问题，且在关闭供电时存在短时间内打马达断电的问题。

由此可见，目前亟需一种ups车载供电电路，以实现稳固地对车载设备的不间断供电，并且解决启动供电时打马达时瞬间高压和大电流对汽车设备的冲击问题，以及关闭供电时短时间内打马达断电的问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种ups车载供电方法及电路，能够稳固地实现对车载设备的不间断供电，并通过启动延时解决了汽车设备打马达时瞬间高压和大电流对汽车设备的冲击问题，以及通过关机延时解决了汽车设备短时间内打马达断电的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种ups车载供电方法，该方法包括：

在接收到启动触发信号时，在预设的第一时间段后将车身蓄电池提供的电压信号转换为与车载设备匹配的电压信号，并通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电及为ups蓄 电池充电；

在接收到停止触发信号时，在预设的第二时间段内通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电，同时通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电。

优选地，所述方法还包括：

在通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池充电时，检测所述ups蓄电池的电压值是否大于预设的第一电压阈值；检测到所述ups蓄电池的电压值大于预设的第一电压阈值时，停止通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池充电；和/或，

在通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电时，检测所述ups蓄电池的电压值是否小于预设的第二电压阈值；检测到所述ups蓄电池的电压值小于预设的第二电压阈值时，停止通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电；

其中，所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值。

优选地，所述方法还包括：

对转换后的电压信号进行采样，检测采样得到的电压信号的电压值能否满足车载设备的供电需求；

检测到采样得到的电压信号的电压值不满足车载设备的供电需求时，通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电并同时通过所述ups蓄电池为所述车载设备供电。

优选地，所述车身蓄电池提供的电压信号的电压值为8-30v，所述转换后的电压信号的电压值为5v或14v。

优选地，所述启动触发信号为启动acc档位时的触发信号，所述停止触发信号为断开acc档位时的触发信号。

根据上述方法，本发明实施例还提供了一种ups车载供电电路，该电路包括：

ups蓄电池；

延时控制电路，用于在接收到启动触发信号时，在预设的第一时间段后启动电压转换控制电路；在接收到停止触发信号时，向所述电压转换控制电路发送控制信号，并在预设的第二时间段后断开所述电压转换控制电路与所述车载设备的连接以及所述ups蓄电池与所述车载设备的连接；

电压转换控制电路，用于在启动时将车身蓄电池提供的电压信号转换为与车载设备匹配的电压信号，并通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电及为所述ups蓄电池充电；在接收到所述延时控制电路的控制信号时，在预设的第二时间段内通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电，并同时通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电。

优选地，所述电路还包括：

ups充电控制电路，用于在所述电压转换控制电路通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池充电时，检测所述ups蓄电池的电压值是否大于预设的第一电压阈值；检测到所述ups蓄电池的电压值大于预设的第一电压阈值时，停止通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池充电；和/或，

ups放电控制电路，用于在通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电时，检测所述ups蓄电池的电压值是否小于预设的第二电压阈值；检测到所述ups蓄电池的电压值小于预设的第二电压阈值时，停止通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电；

其中，所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值。

优选地，所述电路还包括：

电压信号采样控制电路，用于对转换后的电压信号进行采样，检测采样得到的电压信号的电压值能否满足车载设备的供电需求；检测到采样得到的电压信号的电压值不满足车载设备的供电需求时，通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电并同时通过所述ups蓄电池为所述车载设备供电。

优选地，所述车身蓄电池提供的电压信号的电压值为8-30v，所述转换后的电压信号的电压值为5v或14v。

优选地，所述启动触发信号为启动acc档位时的触发信号，所述停止触发信号为断开acc档位时的触发信号。

如上所述，本发明实施例中，在接收到启动触发信号时，在预设的第一时间段后将车身蓄电池提供的电压信号转换为与车载设备匹配的电压信号，并通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电及为ups蓄电池充电；在接收到停止触发信号时，在预设的第二时间段内通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电，同时通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电；如此，本发明实施例能够实现对车载设备进行双供电控制，从而稳固地实现对车载设备的不间断供电；另外，通过启动延时解决了汽车设备打马达时瞬间高压和大电流对汽车设备的冲击问题，并且通过关机延时解决了汽车设备短时间内打马达断电的问题。

附图说明

图1显示为本发明的ups车载供电方法流程示意图。

图2显示为本发明的ups车载供电电路的结构示意图。

元件标号说明

标号ups车载供电电路

200ups蓄电池

201延时控制电路

202电压转换控制电路

203ups充电控制电路

204ups放电控制电路

205电压信号采样控制电路

s100～s101步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步说明。

请参阅图1，本发明提供一种一种ups车载供电方法，该方法包括：

步骤s100：在接收到启动触发信号时，在预设的第一时间段后将车身蓄电池提供的电压信号转换为与车载设备匹配的电压信号，并通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电及为ups蓄电池充电；

本步骤中，车身蓄电池提供的电压信号的电压值通常为8-30v，将车身蓄电池提供的电压信号转换为与车载设备匹配的电压信号，以提供为车载设备供电的电压信号，通常转换后的电压信号的电压值为5v或14v。

本步骤中，所述启动触发信号可以为启动车身acc档位时的触发信号，当用户想给车载设备供电时，用户启动车身acc档位，此时触发发送启动触发信号；在接收到启动触发信号时，不立即启动供电，而是延迟预设的第一时间段后再将车身蓄电池提供的电压信号转换为与车载设备匹配的电压信号，并通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电及为ups蓄 电池充电，从而解决了汽车设备打马达时瞬间高压和大电流对汽车设备的冲击问题。

本步骤中，所述预设的第一时间段可以根据实际情况设定，这里对所述预设的第一时间段不作具体限定，优选地，预设的第一时间段为5-10秒。

步骤s101：在接收到停止触发信号时，在预设的第二时间段内通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电，同时通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电。

本步骤中，所述停止触发信号可以为断开车身acc档位时的触发信号，当用户停止给车载设备供电时，用户关闭车身acc档位，此时触发发送停止触发信号；在接收到停止触发信号时，不立即停止通过转换后的电压信号以及所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电，而是延迟预设的第二时间段后再停止通过转换后的电压信号以及所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电，从而解决了汽车设备短时间内打马达断电的问题。

本步骤中，所述预设的第二时间段可以根据实际情况设定，这里对所述预设的第二时间段不作具体限定，优选地，预设的第二时间段为10分钟。

进一步地，在通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池充电时，检测所述ups蓄电池的电压值是否大于预设的第一电压阈值；检测到所述ups蓄电池的电压值大于预设的第一电压阈值时，停止通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池充电；检测到所述ups蓄电池的电压值小于等于预设的第一电压阈值时，继续通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池充电；和/或，

在通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电时，检测所述ups蓄电池的电压值是否小于预设的第二电压阈值；检测到所述ups蓄电池的电压值小于预设的第二电压阈值时，停止通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电；检测到所述ups蓄电池的电压值大于等于预设的第二电压阈值时，继续通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电。

其中，所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值，所述第一电压阈值与所述第二电压阈值根据实际情况设置，可以将所述第一电压阈值设置为所述ups蓄电池提供电压的上限电压值，并将所述第二电压阈值设置为所述ups蓄电池提供电压的下限电压值，这里对所述第一电压阈值以及第二电压阈值的具体数值不作具体限定。

本发明实施例中，通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电时，检测到所述ups蓄电池的电压值大于预设的第一电压阈值时，停止通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池充电，以实现根据ups蓄电池的电压值对所述ups蓄电池作出精确的判断，从而避免ups蓄电池因过度充电而造成损坏，以达到延长所述ups蓄电池使用寿命的目的；通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电时，检测到所述ups蓄电池的电压值小于预设的第二电 压阈值时，停止通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电，这样能够避免ups蓄电池因过度自放而损坏，以达到延长所述ups蓄电池使用寿命的目的。

进一步地，通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电时，对转换后的电压信号进行采样，检测采样得到的电压信号的电压值能否满足车载设备的供电需求；

检测到采样得到的电压信号的电压值不满足车载设备的供电需求时，通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电并同时通过所述ups蓄电池为所述车载设备供电；

检测到采样得到的电压信号的电压值满足车载设备的供电需求时，继续通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电。

本发明实施例中，当车身蓄电池提供的电压信号不稳定时，将所述车身蓄电池提供的电压信号转换后得到的电压信号可能与所述车载设备供电时需要的电压信号不匹配，也就是说，转换后得到的电压信号可能不满足车载设备的供电需求，这时就需要提供电压信号采样控制功能，首先对转换后的电压信号进行采样，检测采样得到的电压信号的电压值能否满足车载设备的供电需求，检测到采样得到的电压信号的电压值不满足车载设备的供电需求时，通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电并同时通过所述ups蓄电池为所述车载设备供电，从而保证车载设备的可靠运行。

综上所述，本发明实施例在接收到启动触发信号时，首先将车身蓄电池提供的电压信号转换为与车载设备匹配的电压信号，并通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电及为ups蓄电池充电，在接收到停止触发信号时，通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电，同时通过所述ups蓄电池持续为所述车载设备供电，这样能够稳固地实现对车载设备进行双供电控制，从而实现对车载设备的不间断供电；另外，通过启动延时解决了汽车设备打马达时瞬间高压和大电流对汽车设备的冲击问题，并且通过关机延时解决了汽车设备短时间内打马达断电的问题。

基于相同的技术构思，本发明实施例提供了一种ups车载供电电路，由于该电路解决问题的原理与方法相似，因此，电路的实施过程及实施原理均可以参见前述方法的实施过程及实施原理描述，重复之处不再赘述。

如图2所示，本发明实施例提供的ups车载供电电路，该电路包括：

ups蓄电池200；

延时控制电路201，用于在接收到启动触发信号时，在预设的第一时间段后启动电压转换控制电路202；在接收到停止触发信号时，向所述电压转换控制电路202发送控制信号，并在预设的第二时间段后断开所述电压转换控制电路202与车载设备的连接以及所述ups蓄 电池与所述车载设备的连接；

电压转换控制电路202，用于在启动时将车身蓄电池提供的电压信号转换为与车载设备匹配的电压信号，并通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电及为所述ups蓄电池200充电；在接收到所述延时控制电路201的控制信号时，在预设的第二时间段内通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电，并同时通过所述ups蓄电池200持续为所述车载设备供电。

上述功能子电路可以是软件功能模块，也可以是硬件设备。该ups车载供电电路可以是分布式电路或集中式电路，若为分布式电路，则上述功能电路可分别由硬件设备实现，各硬件设备之间通过网络交互；若是集中式电路，则上述各功能模块可由软件实现，集成在一个硬件设备中。

上功能子电路的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能子电路的划分方式不构成对本发明的限制。为了描述的方便，以上所述ups车载供电电路的各部分以功能分为各种子电路描述。当然，在实施本发明时可以把各子电路的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

进一步地，所述电路还包括：

ups充电控制电路203，连接于所述电压转换控制电路202与所述ups蓄电池200之间，用于在所述电压转换控制电路202通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池200充电时，检测所述ups蓄电池200的电压值是否大于预设的第一电压阈值；检测到所述ups蓄电池200的电压值大于预设的第一电压阈值时，停止通过转换后的电压信号持续为所述ups蓄电池200充电；和/或，

ups放电控制电路204，连接于所述ups蓄电池200与所述车载设备之间，用于在通过所述ups蓄电池200持续为所述车载设备供电时，检测所述ups蓄电池200的电压值是否小于预设的第二电压阈值；检测到所述ups蓄电池200的电压值小于预设的第二电压阈值时，停止通过所述ups蓄电池200持续为所述车载设备供电；

其中，所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值。

进一步地，所述电路还包括：

电压信号采样控制电路205，连接在电压转换控制电路202与所述ups蓄电池200之间，用于对转换后的电压信号进行采样，检测采样得到的电压信号的电压值能否满足车载设备的供电需求；检测到采样得到的电压信号的电压值不满足车载设备的供电需求时，通过转换后的电压信号持续为所述车载设备供电并同时通过所述ups蓄电池为所述车载设备供电。

通常，所述车身蓄电池提供的电压信号的电压值为8-30v，转换后的电压信号的电压值为5v或14v。

优选地，所述启动触发信号为启动acc档位时的触发信号，所述停止触发信号为断开acc档位时的触发信号。

在实际应用中，ups蓄电池200、延时控制电路201、电压转换控制电路202、ups充电控制电路203、ups放电控制电路204、电压信号采样控制电路205集成于一个硬件设备中时，所述延时控制电路201可以采用pwm控制器及定时器实现，所述电压转换控制电路202采用稳压器实现，所述ups充电控制电路203和/或所述ups放电控制电路204采用金属氧化物半导体mos晶体管或比较器实现，所述电压信号采样控制电路205采用比较器实现。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。