CN104527551B - 一种车载多电源自动切换供电系统 - Google Patents

一种车载多电源自动切换供电系统 Download PDF

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Abstract

发明涉及一种车载多电源自动切换供电系统，尤其是一种适用于车载的多电源自动切换供电系统,该供电系统包括车身电池BAT1、主机电源BAT2和控制电源切换的微控制单元MCU,所述车身电池BAT1和所述主机电源BAT2并联接到微控制单元MCU的电压输入端VCC,所述供电系统还包括备用电池包BAT3,所述备用电池包BAT3并联所述车身电池BAT1和所述主机电源BAT2接到微控制单元MCU的电压输入端VCC，所述供电系统还包括变压器U1，所述变压器U1串联在电源并联连接点和微控制单元MCU之间。该系统用于车载安防产品多电源自动切换供电系统，从而保证车载核心部件在异常情况下能够最大限度的处于工作状态，通过此供电系统，能够在异常情况下，最大限度保证系统能够正常工作。

Description

一种车载多电源自动切换供电系统
技术领域
本发明涉及一种车载多电源自动切换供电系统，尤其是用于车载安防产品多电源自动切换供电系统，从而保证车载核心部件在异常情况下能够最大限度的处于工作状态。
背景技术
车载安防产品一般由车身电池供电，不论车处于启动或者泊车状态，安防产品的电源是不能断电的。传统的做法一般是直接由车身电池供电。在异常情况下，如漏电、接触不良或者剧烈碰撞，造成安防产品无法正常工作，直接导致用户无法对车内情况进行随时查询或者监控；在特殊情况下，还会造成车祸现场无法紧急求救，引起更加严重的后果。
所以需要发明一种多电源供电系统，最大限度保证车载安防产品在非正常情况下还能保持处于工作状态。
发明内容
提供了一种车载多电源自动切换供电系统，采用了多电源并联供电，自动切换的方式，解决了安防产品在非正常情况下的供电问题。一种适用于车载的多电源自动切换供电系统, 该供电系统包括车身电池BAT1、主机电源BAT2和控制电源切换的微控制单元MCU,所述车身电池BAT1和所述主机电源BAT2并联接到微控制单元MCU的电压输入端VCC,所述供电系统还包括备用电池包BAT3,所述备用电池包BAT3并联所述车身电池BAT1和所述主机电源BAT2接到微控制单元MCU的电压输入端VCC，所述供电系统还包括变压器U1，所述变压器U1串联在电源并联连接点和微控制单元MCU之间。
本发明的进一步技术方案是：所述供电系统还包括二极管D1，所述车身电池BAT1串联所述二极管D1后并联其他电源。
本发明的进一步技术方案是：所述供电系统还包括二极管D2，所述主机电源BAT2串联所述二极管D2后并联其他电源。
本发明的进一步技术方案是：所述供电系统还包括二极管D3，所述备用电池包BAT3串联所述二极管D3后并联其他电源。
本发明的进一步技术方案是：所述供电系统还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6；
所述车身电池BAT1经过分压电阻R1，R2分压后，分压点V1送入到微控制单元MCU的AD输入口A0口；
所述主机电源BAT2经过分压电阻R2，R3分压后，分压点V2送入到微控制单元MCU的AD输入口A1口；
所述备用电池包BAT3经过分压电阻R5，R6分压后，分压点V3送入到微控制单元MCU的AD输入口A2口。
本发明的进一步技术方案是：所述供电系统还包括MOSFET管Q1，所述MOSFET管Q1的栅极连接所述微控制单元MCU，所述MOSFET管Q1的源极和漏极串联在所述主机电源BAT2和二极管D2之间。
本发明的进一步技术方案是：该系统还包括电容C1、电容C2和电容C3，所述电容C1、所述电容C2和所述电容C3分别并联在所述车身电池BAT1、所述主机电源BAT2和所述备用电池包BAT3的两端。
本发明是一种车载多电源自动切换供电系统，通过该电路既可以对每一路电源电压进行实施监控，同时按照优先级别BAT1>BAT2>BAY3的顺序对系统进行供电，当监控到BAT1电压值低于阀值C时，由微控制单元MCU控制Q1导通，从而将BAT2自动切换至BAT，从而对系统进行供电；当BAT2电压值低于阀值C时，且高于BAT3电压值，此时继续由BAT2进行供电，同时告知主机需要进行及时处理；当BAT1和BAT2电压值均低于BAT3电压值时，电路自动切换由BAT3对系统供电，同时将异常情况上报主机，同时发出紧急处理警告。通过此供电系统，能够在异常情况下，最大限度保证系统能够正常工作。
附图说明
图1是本发明设计的车载多电源自动切换供电系统电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明的目的是，在异常情况下，车载安防产品还能处于工作状态，用户可以提前做一些预防措施，在紧急情况下，用户可以拨打后台或者紧急求救电话；同时实时采集各路电源信息，将异常情况上报给主机和后台，由主机提醒用户或者由后台告知用户需要做及时或者仅仅处理。
实现本发明目的的技术方案如下：车载安防产品由三路电源供电，BAT1、BAT2、BAT3，车身电池BAT1经过分压电阻R1，R2分压后，分压点V1送入到微控制单元MCU的AD输入口A0口；主机电源BAT2经过分压电阻R2，R3分压后，分压点V2送入到微控制单元MCU的AD输入口A1口；备用电池包BAT3经过分压电阻R5，R6分压后，分压点V3送入到微控制单元MCU的AD输入口A2口；微控制单元MCU采集每一路电源电压值，将电压值上报给主机和后台；
对各个关键器件的选取，要求R1、R2、R3、R4、R5、R6精度要求1%，电阻值需要保证电流在微安级；电容C1、C2、C3选取范围在一千微法以上，C4选取范围在100微法以上，耐压值需要大于3倍的Vbat，Vbat即电源电压。
对于整流二极管D1、D2、D3的选取，导通压降要尽量的小，反向击穿电压要尽量的大，同时导通电流需要满足系统正常工作电流的三倍以上。
对于P沟道MOSFET的选取，需要满足Rds要尽量的小，毫欧级，Vds保证是两倍的Vbat以上，Ids保证在三倍的系统额定电流以上，微控制单元MCU_VDD能够保证Q1处于关断状态；
利用三路电源对安防产品进行供电，最大限度保证了系统在异常情况下仍然能处于工作状态；
使用此电路，可以在多电源之间按照优先级别对系统进行供电；
使用此电路，可以对多路电源进行实施监控，同时将监控信息上报主机和后台，有主机或者后台告知用户各路电源的实时状态。
本发明方案采用多电源供电系统给车载安防产品供电，多个电源之间可以按照优先级别依次给系统供电，在异常情况下，也能够最大限度保证系统在一定时间段内仍然能够正常供电，给用户带来了极大方便，所以此电路能够有效可靠的对车载安防产品进行供电，使用其它实施方法实现本发明方案的也将落入本发明范围之内。
本发明是一种车载多电源自动切换供电系统，通过该电路既可以对每一路电源电压进行实施监控，同时按照优先级别BAT1>BAT2>BAY3的顺序对系统进行供电，当监控到BAT1电压值低于阀值C时，由微控制单元MCU控制Q1导通，从而将BAT2自动切换至BAT，从而对系统进行供电；当BAT2电压值低于阀值C时，且高于BAT3电压值，此时继续由BAT2进行供电，同时告知主机需要进行及时处理；当BAT1和BAT2电压值均低于BAT3电压值时，电路自动切换由BAT3对系统供电，同时将异常情况上报主机，同时发出紧急处理警告。通过此供电系统，能够在异常情况下，最大限度保证系统能够正常工作。
本发明的另一种介绍为：
一种适用于车载的多电源自动切换供电系统, 该供电系统包括车身电池BAT1、主机电源BAT2和控制电源切换的微控制单元MCU,所述车身电池BAT1和所述主机电源BAT2并联接到微控制单元MCU的电压输入端VCC,所述供电系统还包括备用电池包BAT3,所述备用电池包BAT3并联所述车身电池BAT1和所述主机电源BAT2接到微控制单元MCU的电压输入端VCC，所述供电系统还包括变压器U1，所述变压器U1串联在电源并联连接点和微控制单元MCU之间。
本系统微控制单元MCU采用NXP的LPC1768，A0是LPC1768的L12脚，IO1是LPC1768的P14脚，A1是LPC1768的N18脚，VCC接LPC1768的电源脚K4，K1，K2，J1，J2，J4六个引脚。
所述供电系统还包括二极管D1，所述车身电池BAT1串联所述二极管D1后并联其他电源。保证电源之间不产生回路。
所述供电系统还包括二极管D2，所述主机电源BAT2串联所述二极管D2后并联其他电源。保证电源之间不产生回路。
所述供电系统还包括二极管D3，所述备用电池包BAT3串联所述二极管D3后并联其他电源。保证电源之间不产生回路。
所述供电系统还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6;
所述车身电池BAT1经过分压电阻R1，R2分压后，分压点V1送入到微控制单元MCU的AD输入口A0口；
所述主机电源BAT2经过分压电阻R2，R3分压后，分压点V2送入到微控制单元MCU的AD输入口A1口；
所述备用电池包BAT3经过分压电阻R5，R6分压后，分压点V3送入到微控制单元MCU的AD输入口A2口。用于采集各个电源的电压信息。
所述供电系统还包括MOSFET管Q1，所述MOSFET管Q1的栅极连接所述微控制单元MCU，所述MOSFET管Q1的源极和漏极串联在所述主机电源BAT2和二极管D2之间。即通过所述微控制单元MCU即可控制所述Q1的开关，方便控制。可以根据所述微控制单元MCU获得的电源信息对所述Q1进行开关，进而使得所述主机电源BAT2对所述微控制单元MCU进行供电。
该系统还包括电容C1、电容C2和电容C3，所述电容C1、所述电容C2和所述电容C3分别并联在所述车身电池BAT1、所述主机电源BAT2和所述备用电池包BAT3的两端。所述各个电容用于对各个电源进行滤波，保证各个电源输出为直流。
本发明是一种车载多电源自动切换供电系统，通过该电路既可以对每一路电源电压进行实施监控，同时按照优先级别BAT1>BAT2>BAY3的顺序对系统进行供电，当监控到BAT1电压值低于阀值C时，由微控制单元MCU控制Q1导通，从而将BAT2自动切换至BAT，从而对系统进行供电；当BAT2电压值低于阀值C时，且高于BAT3电压值，此时继续由BAT2进行供电，同时告知主机需要进行及时处理；当BAT1和BAT2电压值均低于BAT3电压值时，电路自动切换由BAT3对系统供电，同时将异常情况上报主机，同时发出紧急处理警告。通过此供电系统，能够在异常情况下，最大限度保证系统能够正常工作。
本发明提供一种车载多电源自动切换供电系统。车载安防产品由三路电源供电：车身电池BAT1，主机电源BAT2，备用电池板BAT3，其中BAT3电压远小于BAT1和BAT2；车身电池BAT1经过分压电阻R1，R2分压后，分压点V1送入到微控制单元MCU的AD输入口A0口；主机电源BAT2经过分压电阻R2，R3分压后，分压点V2送入到微控制单元MCU的AD输入口A1口；备用电池包BAT3经过分压电阻R5，R6分压后，分压点V3送入到微控制单元MCU的AD输入口A2口；其中按照优先级依次从高到低：BAT1，BAT2，BAT3；当BAT1供电正常时，Q1截止，BAT1直接连接至BAT，从而给U1供电，此时BAT2处于备用状态；当BAT1出现供电不正常时，即Vbat1电压值低于给定阀值C，阀值C必须小于Vbat2且大于Vbat3，微控制单元MCU控制Q1导通，BAT2经过Q1和D1组成、主供电干线，连接至BAT，此时由于Vbat电压值大于Vbat1，由于二极管D1作用，不会和BAT1形成回路，同时，由于D3作用，Vbat3也远小于Vbat2，所以BAT2和BAT3也不会形成回路；同时微控制单元MCU将BAT1不正常情况上报给主机；当BAT2供电不正常时，即Vbat2电压值小于阀值C，此时微控制单元MCU上报给主机，告知用户BAT1、BAT2电源供电不正常，并请求及时处理。当Vbat1和Vbat2出现两路电压低于Vbat3时，此时BAT3自动切换至BAT，通过U1转换，给微控制单元MCU供电，同时将特殊异常情况告知用户，并请求紧急处理。此电路可以实现多路电源自动进行切换，最大限度保证微控制单元MCU供电正常，同时每一路电源信息可以实时得到监测。

Claims (7)

1.一种车载多电源自动切换供电系统, 该供电系统包括车身电池BAT1、主机电源BAT2和控制电源切换的微控制单元MCU,其特征在于：所述车身电池BAT1和所述主机电源BAT2并联接到微控制单元MCU的电压输入端VCC,所述供电系统还包括备用电池包BAT3,所述备用电池包BAT3并联所述车身电池BAT1和所述主机电源BAT2接到微控制单元MCU的电压输入端VCC，所述供电系统还包括变压器U1，所述变压器U1串联在电源并联连接点和微控制单元MCU之间，所述供电系统还包括MOSFET管Q1，当微控制单元MCU监控到车身电池BAT1电压值低于阀值时，微控制单元MCU控制MOSFET管Q1导通，从而该供电系统自动切换由主机电源BAT2供电；当主机电源BAT2电压值低于阀值时，且高于备用电池包BAT3电压值，此时继续由BAT2进行供电，同时上报主机需要进行及时处理；当车身电池BAT1和主机电源BAT2电压值均低于备用电池包BAT3电压值时，该供电系统自动切换由备用电池包BAT3供电，同时将异常情况上报主机，发出紧急处理警告。
2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于：所述供电系统还包括二极管D1，所述车身电池BAT1串联所述二极管D1后并联其他电源。
3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于：所述供电系统还包括二极管D2，所述主机电源BAT2串联所述二极管D2后并联其他电源。
4.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于：所述供电系统还包括二极管D3，所述备用电池包BAT3串联所述二极管D3后并联其他电源。
5.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的供电系统，其特征在于：所述供电系统还包括分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5和分压电阻R6； 所述车身电池BAT1经过分压电阻R1、R2分压后，分压点V1送入到微控制单元MCU的AD输入口A0口； 所述主机电源BAT2经过分压电阻R3、R4分压后，分压点V2送入到微控制单元MCU的AD输入口A1口； 所述备用电池包BAT3经过分压电阻R5、R6分压后，分压点V3送入到微控制单元MCU的AD输入口A2口。
6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于：所述MOSFET管Q1的栅极连接所述微控制单元MCU，所述MOSFET管Q1的源极和漏极串联在所述主机电源BAT2和二极管D2之间。
7.根据权利要求6所述的供电系统，其特征在于：所述供电系统还包括电容C1、电容C2和电容C3，所述电容C1并联在所述车身电池BAT1的两端，所述电容C2并联在所述主机电源BAT2的两端，所述电容C3并联在所述备用电池包BAT3的两端。
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