一种车载电池切换管理电路、PCB板及车载通信终端系统的制作方法

本申请涉及车载电池管理使用的，特别涉及一种车载电池切换管理电路、pcb板及车载通信终端系统。

背景技术：

1、目前，车载通信终端设备都配备了备用电池，以确保在车载蓄电池耗尽后能够无缝切换到备用电池供电。这样一来，即使汽车系统发生故障，车载通信终端也能够保持正常工作一段时间，维持语音通话、信息上传等功能。

2、在现有技术中，车载通信终端可以通过基准电压比较器来判断车载蓄电池的电量是否能正常工作，并在车载蓄电池电压过低或异常时联动控制数个开关管的开关，以此切换到备用电池供电，实现车载蓄电池的管理使用。但是，由于备用电池在耗尽寿命后更换是十分繁琐的，所以，与管理使用车载蓄电池一样，车载通信终端对备用电池的管理使用也十分重要。

3、在现有技术中，车载通信终端对备用电池的管理使用较为有限。车载通信终端并不能有效监测和管理备用电池的使用状态，这容易导致备用电池长时间放电而耗尽电量，从而缩短备用电池的使用寿命。

4、因此，在车载系统能够实现车载蓄电池和备用电池之间的无缝切换的基础上，为了有效延长备用电池的寿命，确保车载通信终端在发生故障时能够持续正常工作，现有技术还需要一种能够监测并管理车载通信终端内置备用电池使用的方案。

技术实现思路

1、本申请为了解决背景技术中所述的车载通信终端不能有效监测和管理备用电池的使用状态的技术问题，提供了一种车载电池切换管理电路、pcb板及车载通信终端系统。

2、第一方面，本申请提供了一种车载电池切换管理电路，所述电路应用于控制车载蓄电池、备用电池和负载之间的供电连接，所述电路包括：

3、开关模块，用于控制所述备用电池与所述负载之间的导通；

4、检测模块，用于检测所述车载蓄电池正极的电压状态来控制所述开关模块的导通，以切换为所述备用电池供电；

5、mcu芯片，用于监测所述备用电池正极电压信号的导通时长来控制所述开关模块的关闭，以关闭所述备用电池供电。

6、在一些优选的实施例中，所述开关模块包括用于导通所述备用电池与所述负载的第一开关模组和用于激活所述第一开关模组的启动模组，所述第一开关模组的控制端分别与所述启动模组的信号端和所述检测模块的输出端连接；所述启动模组的控制端与所述mcu芯片的第一信号输出端连接。

7、在一些优选的实施例中，所述第一开关模组至少包括第一三极管、第一mos管和第二mos管，所述第一三极管的基极分别与所述启动模组的信号端和所述检测模块的输出端连接，集电极分别与所述第一mos管和所述第二mos管的栅极连接，发射极接地；所述第一mos管的漏极与所述负载连接，源极与所述第二mos管的源极连接；所述第二mos管的漏极分别与所述备用电池的正极和mcu芯片的第一信号输入端连接。

8、在一些优选的实施例中，所述启动模组至少包括第二三极管和第三三极管，所述第二三极管的基极与所述mcu芯片的第一信号输出端连接，集电极与所述第三三极管的基极连接，发射极接地；所述第三三极管的发射极设置有电压供电，集电极与所述第一三极管的基极连接。

9、在一些优选的实施例中，所述第一三极管和所述第二三极管均为npn型三极管；所述第三三极管为pnp型三极管；所述第一mos管和所述第二mos管均为p沟道mos管；所述mcu芯片为具有运算功能的芯片。

10、在一些优选的实施例中，所述检测模块至少包括第一比较器，所述第一比较器的负输入端口与所述车载蓄电池的正极连接，负输入端设置有用于预设比较阈值大小的基准单元，信号输出端与所述第一开关模组的控制端连接。

11、在一些优选的实施例中，还包括温度检测模块，所述温度检测模块用于检测所述备用电池的正极电压大小，并将所述备用电池的正极电压大小的信号传递给所述mcu芯片的第二信号输入端。

12、第二方面，本申请提供了一种pcb板，包括如第一方面所述的车载电池切换管理电路。

13、第三方面，本申请提供一种车载通信终端系统，包括车载蓄电池、备用电池、负载以及如第一方面所述的车载电池切换管理电路，或者如第二方面所述的pcb板。

14、在一些优选的实施例中，还包括用于起连接作用的连接器，所述备用电池的负极通过所述连接器的第一端脚接地，正极通过所述连接器的第二端脚与温度检测模块的检测端连接，正极通过所述连接器的第三端脚与所述开关模块的输入端连接。

15、本申请的有益效果在于：

16、1.本申请采用检测模块来实时检测车载蓄电池低压、欠压或突然掉电的情况，以实现无缝切换为备用电池供电的功能。通过检测模块来检测车载蓄电池正极的电压大小，当车载蓄电池为低压、欠压或突然掉电时控制开关模块的导通，以无缝切换为备用电池供电。本申请可以保证当汽车发生系统故障后，车载通信终端系统还能正常运行一段时间，进行机动车辆当前工作状况等重要信息上传。

17、2.本申请采用mcu芯片来实现车载通信终端系统监测和管理备用电池的使用状态。通过mcu芯片来监测备用电池正极电压信号的导通时长，进而输出控制信号来控制开关模块的关闭，达到关闭备用电池供电的效果。本申请在车载系统能够实现车载蓄电池和备用电池之间的无缝切换的基础上，有效地保护备用电池的使用寿命，确保车载通信终端系统在发生故障时能够持续正常工作。

技术特征：

1.一种车载电池切换管理电路，其特征在于，所述电路应用于控制车载蓄电池(10)、备用电池(20)和负载(30)之间的供电连接，所述电路包括：

2.根据权利要求1所述的车载电池切换管理电路，其特征在于，所述开关模块(50)包括用于导通所述备用电池(20)与所述负载(30)的第一开关模组(51)和用于激活所述第一开关模组(51)的启动模组(52)，所述第一开关模组(51)的控制端分别与所述启动模组(52)的信号端和所述检测模块(40)的输出端连接；所述启动模组(52)的控制端与所述mcu芯片(60)的第一信号输出端nimh＿on连接。

3.根据权利要求2所述的车载电池切换管理电路，其特征在于，所述第一开关模组(51)至少包括第一三极管q1、第一mos管t1和第二mos管t2，所述第一三极管q1的基极分别与所述启动模组(52)的信号端和所述检测模块(40)的输出端连接，集电极分别与所述第一mos管t1和所述第二mos管t2的栅极连接，发射极接地；所述第一mos管t1的漏极与所述负载(30)连接，源极与所述第二mos管t2的源极连接；所述第二mos管t2的漏极分别与所述备用电池(20)的正极和mcu芯片(60)的第一信号输入端bat＿charge连接。

4.根据权利要求3所述的车载电池切换管理电路，其特征在于，所述启动模组(52)至少包括第二三极管q2和第三三极管q3，所述第二三极管q2的基极与所述mcu芯片(60)的第一信号输出端nimh＿on连接，集电极与所述第三三极管q3的基极连接，发射极接地；所述第三三极管q3的发射极设置有电压供电，集电极与所述第一三极管q1的基极连接。

5.根据权利要求4所述的车载电池切换管理电路，其特征在于，所述第一三极管q1和所述第二三极管q2均为npn型三极管；所述第三三极管q3为pnp型三极管；所述第一mos管t1和所述第二mos管t2均为p沟道mos管；所述mcu芯片(60)为具有运算功能的芯片。

6.根据权利要求2所述的车载电池切换管理电路，其特征在于，所述检测模块(40)至少包括第一比较器u1，所述第一比较器u1的负输入端口与所述车载蓄电池(10)的正极连接，负输入端设置有用于预设比较阈值大小的基准单元，信号输出端bat＿convert＿det与所述第一开关模组(51)的控制端连接。

7.根据权利要求1所述的车载电池切换管理电路，其特征在于，还包括温度检测模块(70)，所述温度检测模块(70)用于检测所述备用电池(20)的正极电压大小，并将所述备用电池(20)的正极电压大小的信号传递给所述mcu芯片(60)的第二信号输入端bat＿ntc＿value。

8.一种pcb板，其特征在于，包括如权利要求1～7任意一项所述的车载电池切换管理电路。

9.一种车载通信终端系统，其特征在于，包括车载蓄电池(10)、备用电池(20)、负载(30)以及如权利要求1～7任意一项所述的车载电池切换管理电路，或者如权利要求8所述的pcb板。

10.根据权利要求9所述的车载通信终端系统，其特征在于，还包括用于起连接作用的连接器j1，所述备用电池(20)的负极通过所述连接器j1的第一端脚p1接地，正极通过所述连接器j1的第二端脚p2与温度检测模块(70)的检测端连接，正极通过所述连接器j1的第三端脚p3与所述开关模块(50)的输入端连接。

技术总结
本申请涉及开关信号检测的技术领域，特别涉及一种车载电池切换管理电路、PCB板及车载通信终端系统。其包括：开关模块，用于控制所述备用电池与所述负载之间的导通；检测模块，用于检测所述车载蓄电池正极的电压状态来控制所述开关模块的导通，以切换为所述备用电池供电；MCU芯片，用于监测所述备用电池正极电压信号的导通时长来控制所述开关模块的关闭，以关闭所述备用电池供电。本申请在车载系统能够实现车载蓄电池和备用电池之间的无缝切换的基础上，有效地保护备用电池的使用寿命，确保车载通信终端系统在发生故障时能够持续正常工作。

技术研发人员：刘文贤,王宁,贺磊,何渊东,谢文宏
受保护的技术使用者：惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15