CN110667381A - 一种实现对驻车控制器多重保护的备用电源系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现对驻车控制器多重保护的备用电源系统，备用电源系统包括变压电路、切换电路和电容模组；本发明公开的备用电源系统在整车低压供电出现故障，无法确保驻车控制器正常工作时，切换电路将检测到故障，通过启动备用电源系统来让汽车动力电池给驻车控制器提供能量，当整车低压供电和高压供电都出现故障时，备用电源系统内电容模组上储存的电能也能让驻车控制器完成最后一次驻车，确保驻车控制器在极限工况下能顺利完成驻车等功能，使整车制动性能更加安全、可靠。

Description

一种实现对驻车控制器多重保护的备用电源系统

技术领域

本发明涉及电动汽车驻车控制器领域，尤其是涉及到电动汽车驻车控制器控制安全方面。

背景技术

驻车控制器作为电动汽车核心的制动部件，对电动汽车的行车安全起着至关重要的作用，如何保证驻车控制器在所有极限条件下都能正常可靠的工作显得尤为重要。当前很多驻车控制器都不具备驻车控制器备用电源功能，一旦供电电池或线束发生故障，没有其他电源来提供电能，驻车控制器将无法正常工作，这就产生极大的安全问题。目前市场对于行车安全提出了更高的要求，为使驻车控制器更安全可靠，需要为驻车控制器增加相应措施，保障驻车控制器功能安全的设计要求。因此，就需要为驻车控制器提供备用电能，保证驻车控制器在特殊情况下能完成驻车，以此来提高汽车的安全性。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种实现对驻车控制器多重保护的备用电源系统，以便解决或者至少部分解决上述存在的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种实现对驻车控制器多重保护的备用电源系统，包括：变压电路、切换电路和电容模组；所述变压电路、所述切换电路和驻车控制器串联，所述电容模组一端连接在所述变压电路与所述切换电路的连线上，所述电容模组的另一端接地；

所述切换电路包括：电压监测装置和开关装置；所述电压监测装置分别与低压电池和开关装置连接，当所述电压监测装置监测到低压电池电压低于设定值时，所述切换电路动作并切换成所述变压电路和所述电容模组给所述驻车控制器供电。

可选的，所述变压电路是高压转低压的反激电源电路。

可选的，所述开关装置为MOS管。

可选的，备用电源系统还包括：充电电路；所述充电电路连接在变压电路的输出端，且所述电容模组的一端连接在所述充电电路与所述切换电路的连线上。

可选的，所述充电电路包括：充电电阻、P-MOS管和控制电路；所述P-MOS管与充电电阻并联，所述控制电路分别与P-MOS管和电容模组连接。

可选的，所述电容模组包括：若干个串联的电容单体；各所述电容单体并联一个均压电阻。

可选的，所述电容单体的数量为10个，所述电容单体规格为3V/3F。

可选的，所述电容模组还包括一个电压和温度监测装置，所述电压和温度监测装置的信号输出端与MCU连接。

可选的，所述变压电路的输入端连接汽车动力电池。

可选的，所述变压电路、所述充电电路、所述切换电路和所述驻车控制器设置在同一个壳体内，所述电容模组独立设置在所述壳体之外。

采用上述实现对驻车控制器多重保护的备用电源系统具有以下优点：

本发明提出的能对驻车控制器多重保护的备用电源系统，通过监测驻车控制器的输入电压，当输入电压低于设定值时，切换电路将切换为此驻车控制器备用电源供电，由于此备用电源配备有变压电路和电容模组，即便发生某些特定的极端条件，此备用电源还能依靠储存在电容模组中的电能来给驻车控制器供电，让驻车控制器能完成最后一次驻车，本驻车控制器备用电源系统简单、实用、安全可靠，能满足市场上对于驻车控制器安全可靠工作的更高要求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的实施原理框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明实施例公开了一种实现对驻车控制器多重保护的备用电源系统，包括：变压电路，电容模组和切换电路；变压电路、切换电路和驻车控制器串联，电容模组一端连接在变压电路与切换电路的连线上，电容模组的另一端接地；

本发明该实施例中的切换电路包括：一个电压监测装置和开关装置；电压监测装置分别与低压电池和开关装置连接，当电压监测装置监测到低压电池电压低于设定值时，切换电路动作并切换成变压电路和电容模组给驻车控制器供电。变压电路通过充电电路给电容模组充电，并通过切换电路连接到驻车控制器，电压监测装置将监测整车低压电池电压，在正常工作时，驻车控制器由整车低压电池供电，当低压电池电压低于设定值或断开为零值时，电压监测装置就会输出一个开关信号到切换电路，切换电路将切换为备用电源给驻车控制器供电，此时，高压电池中的电能经过变压电路的降压后，通过切换电路为驻车控制器供电。在整车低压电池或者和低压电池连接的线束出现问题时，为车辆能正常停车并完成驻车提供第一重保障；如果整车高压电池和低压电池供电同时出现问题时，此备用电源系统还能依靠储存在电容模组中的电能来给驻车控制器供电，为车辆能正常停车并完成驻车提供第二重保障。

在一个实施例中，变压电路为反激电源电路。此反激电源电路的输入为电动汽车的动力电池，输出为15V，最大功率为15W，在正常工作条件下，只要动力电池的高压存在，此反激电源电路就开始工作并输出恒定的15V，供给后面的充电电路和电容模组，此反激电源电路的功能是将高压转换为低压，保证驻车控制器实际接收的电压与其适用电压匹配。

进一步地，开关装置为MOS管。当切换电路检测到低压电池的电压低于设定值时，就会通过控制MOS管的开通和关断来启用备用电源系统。

在一个优选实施例中，驻车控制器多重保护的备用电源系统还包括：充电电路；充电电路的输入端与变压电路的输出端连接，充电电路的输出端分别与电容模组和切换电路相接，并最终通过切换电路连接到驻车控制器。高压电池里的电能流经反激电源降压，然后通过充电电路为电容模组里面的超级电容进行充电，使电容模组正常情况下都处于充满电状态。

进一步地，充电电路包括：充电电阻、P-MOS管和控制电路；P-MOS管与充电电阻并联，控制电路分别与P-MOS管和电容模组连接，充电电路的作用是限制电容的充电电流，充电电路中的充电电阻串联在电路上，可以降低电路中的电流。在反激电源上电时，反激电源的输出电压会经过充电电阻再给电容模组充电，当控制电路检测到电容模组的电压上升到接近比如15V时，控制电路会输出一个电平来开启P-MOS管，当P-MOS管导通时会短路充电电阻，避免充电电阻长时间工作带来电能的损耗。

在一个实施例中，电容模组包括：若干个串联的电容单体；每个电容单体上都并联一个均压电阻。均压电阻的主要作用是利用分压原理保证使各个电容上面电压均等，因为电容单体之间存在差异，各个电容端电压容易发生不等，进而容易导致电容被击穿，并联的均压电阻能有效防止各个电容端电压不等情况的发生。

优选的，电容单体的数量为10个，电容单体为3V/3F的超级电容单体，10个电容单体串联连接，每个电容单体在正常工作时承受的电压是1.5V，在反激电源正常上电时，通过充电电路给电容模组充电，充满电后，电容模组的电压会稳定在15V，当发生驻车控制器供电故障时，电容模组上储存的电能可以供驻车控制器应急使用。

在一个实施例中，电容模组还包括一个电压和温度监测装置，电压和温度监测装置的信号输出端与MCU连接。电压和温度监测电路是对电容模组的电压和温度进行随时监测，并把监测到的电压和温度信号传给MCU，通过MCU就可以随时掌握电容模组的状态信息，确保电容模组处于正常工作状态。

在一个实施例中，变压电路的输入端连接汽车动力电池。汽车动力电池中的电能经过变压电路进行变压后，进入备用电源系统，一方面给电容模组充电，另一方面作为驻车控制器的备用电能。

在一个优选的实施例中，变压电路、充电电路、切换电路和驻车控制器设置在同一个壳体内，防止发生车祸等意外情况时，驻车控制器没有损坏，但低压电池和备用电源都无法供电，无法完成驻车。将备用电源和驻车控制器放在同一个壳体内，除非备用电源和驻车控制器都发生损坏，否则备用电源都可以实现供电。电容模组独立设置在壳体之外，便于电容模组的散热，防止电容模组温度过高而损坏。

综上，本发明公开了一种实现对车辆驻车控制器多重保护的备用电源系统，包括：变压电路、切换电路和电容模组；变压电路、切换电路和驻车控制器串联，电容模组一端连接在变压电路与切换电路的连线上，电容模组的另一端接地；切换电路包括：电压监测装置和开关装置；电压监测装置分别与低压电池和开关装置连接，当电压监测装置监测到低压电池电压低于设定值时，切换电路动作并切换成变压电路和电容模组给驻车控制器供电。本发明公开的备用电源系统在整车低压供电出现故障，无法确保驻车控制器正常工作时，切换电路将检测到故障，通过启动备用电源系统来让汽车动力电池给驻车控制器提供能量，当整车低压供电和高压供电都出现故障时，备用电源系统内电容模组上储存的电能也能让驻车控制器完成最后一次驻车，确保驻车控制器在极限工况下能顺利完成驻车等功能，使整车制动性能更加安全、可靠。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种实现对驻车控制器多重保护的备用电源系统，其特征在于，所述备用电源系统包括：变压电路、切换电路和电容模组；所述变压电路、所述切换电路和驻车控制器串联，所述电容模组一端连接在所述变压电路与所述切换电路的连线上，所述电容模组的另一端接地；

所述切换电路包括：电压监测装置和开关装置；所述电压监测装置分别与低压电池和开关装置连接，当所述电压监测装置监测到低压电池电压低于设定值时，所述切换电路动作并切换成所述变压电路和所述电容模组给所述驻车控制器供电。

2.如权利要求1所述的备用电源系统，其特征在于，所述变压电路是高压转低压的反激电源电路。

3.如权利要求1所述的备用电源系统，其特征在于，所述开关装置为MOS管。

4.如权利要求1所述的备用电源系统，其特征在于，所述备用电源系统还包括：充电电路；所述充电电路连接在变压电路的输出端，且所述电容模组的一端连接在所述充电电路与所述切换电路的连线上。

5.如权利要求4所述的备用电源系统，其特征在于，所述充电电路包括：充电电阻、P-MOS管和控制电路；所述P-MOS管与充电电阻并联，所述控制电路分别与P-MOS管和电容模组连接。

6.如权利要求1所述的备用电源系统，其特征在于，所述电容模组包括：若干个串联的电容单体；各所述电容单体并联一个均压电阻。

7.如权利要求6所述的备用电源系统，其特征在于，所述电容单体的数量为10个，所述电容单体规格为3V/3F。

8.如权利要求1所述的备用电源系统，其特征在于，所述电容模组还包括一个电压和温度监测装置，所述电压和温度监测装置的信号输出端与MCU连接。

9.如权利要求1所述的备用电源系统，其特征在于，所述变压电路的输入端连接汽车动力电池。

10.如权利要求4所述的备用电源系统，其特征在于，所述变压电路、所述充电电路、所述切换电路和所述驻车控制器设置在同一个壳体内，所述电容模组独立设置在所述壳体之外。

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