CN112421738A - 一种直流输出车载电源控制板及控制方法 - Google Patents

一种直流输出车载电源控制板及控制方法 Download PDF

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Abstract

本申请实施例中提供了一种直流输出车载电源控制板及控制方法，属于车载电源领域，所述控制板包括微处理器组件、直流转直流升压/降压电路组件和充电开关组件，所述微处理器组件的输入端接收输入信号，所述微处理器组件的第一输出端与所述充电开关组件的第一输入端连接，所述微处理器组件的第二输出端和所述直流转直流升压/降压电路组件的第一输入端连接；所述直流转直流升压/降压电路组件的第二输入端与所述电池的输出端连接，所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出所需直流电压；所述充电开关组件的第二输入端与电池充电器连接，所述充电开关组件的输出端与电池的输入端连接。通过本申请的处理方案，提高了车载电源的供电时长。

Description

一种直流输出车载电源控制板及控制方法
技术领域
本申请涉及车载电源技术领域，尤其涉及一种直流输出车载电源控制板及控制方法。
背景技术
目前已有的常规车载电源都是交流电压输出，一般是直流的电池搭配一个逆变器输出220V的交流电。当前无人机反制需求日益增大，车载无人机干扰器也逐渐被推入市场，随着车载无人机干扰器功耗越来越大，车载电源对车载无人机干扰器的供电保障也变得越发重要，车载无人机干扰器是直流输入。因此，车载电源给车载无人机干扰器供电还需配一台交流转直流电源，即采用常规车载电源给车载无人机供电时，其电压转换过程为电池输出直流电、直流电转交流电、交流电转直流电、直流电输入到车载无人机干扰器，在电池输出与车载无人机干扰器输入之间经过了2个电压转换，每次转换都有10%左右的电源转换损耗，转换流程多，电源转换损耗就多，车载电源供电时长就相应减少。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种直流输出车载电源控制板及控制方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。
第一发面，本申请提供了一种直流输出车载电源控制板，所述控制板包括：微处理器组件、直流转直流升压/降压电路组件和充电开关组件，其中，
所述微处理器组件的输入端接收输入信号，所述微处理器组件的第一输出端与所述充电开关组件的第一输入端连接，所述微处理器组件的第二输出端和所述直流转直流升压/降压电路组件的第一输入端连接；
所述直流转直流升压/降压电路组件的第二输入端与所述电池的输出端连接，所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出所需直流电压；及
所述充电开关组件的第二输入端与电池充电器连接，所述充电开关组件的输出端与电池的输入端连接。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述控制板还包括差分电路组件，所述差分电路组件的输入端与所述微处理器组件的第三输出端连接，所述差分电路组件的输出端输出差分控制信号。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述差分电路组件的输出端与车载无人机干扰器的第一输入端连接，且所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端与所述车载无人机干扰器的第二输入端连接。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述差分电路组件的差分电路为单端输出或双端输出。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出的电压值范围为16-36V。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述直流转直流升压/降压电路组件有电压输出时，所述充电开关组件关闭与所述电池充电器的充电通路。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述充电开关组件为MOS管组件。
第二方面，本申请实施例还提供一种电子设备包括，所述电子设备包括如前述第一方面任一实施例所述的直流输出车载电源控制板。
第三方面，本申请实施例还提供一种直流输出车载电源的控制方法，所述方法包括：
微处理器组件接收输入信号；
所述微处理器组件的第一输出端发出对充电开关组件的控制信号，第二输出端发出对直流转直流升压/降压电路组件的控制信号；
所述直流转直流升压/降压电路组件的第一输入端接收所述控制信号和第二输入端接收电池的输出电压，并转换为所需的直流电压通过所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出；
所述充电开关组件的第一输入端接收所述控制信号和第二输入端接收电池充电器的信号，根据所述控制信号打开/关闭所述充电开关组件的输出端与电池的输入端的连接通路。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述方法还包括：
所述微处理器组件接收所述输入信号并转化为所需的控制信号通过所述微处理器组件的第三输出端输出；
所述控制信号传输至差分电路组件的输入端并转换为差分控制信号；
所述差分控制信号通过所述差分电路组件的输出端输出。
有益效果
本申请提出了使用直流转直流升压/降压组件的控制板将电池输出与车载无人机干扰器输入之间的电压转换流程变成一个，减少了电源转换损耗，延长了车载电源的供电时长；本申请通过设置微处理器组件还可以接收遥控器信号，实现车载电源的远端可控；本申请通过设置充电开关组件，具有充电保护功能，保证车载电源在有大电流电压输出时不会对充电器产生过流冲击。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的直流输出车载电源控制板的功能框图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，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申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请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，在没有背离本申请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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请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。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
第一发面，本申请提供了一种直流输出车载电源控制板，主要用于给需要用直流电输入的器件或电子设备等供电，更具体而言，本申请的控制板用于给车载无人机干扰器供电，车载无人机干扰器为直流输入，车载电池为直流输出，但两者的电压并不匹配，因此需要直流转直流升压/降压组件进行电压的匹配。
所述直流输出车载电源控制板包括微处理器组件、充电开关组件和直流转直流升压/降压电路组件，具体的功能框架图参照图1，下面将详细介绍所述直流输出车载电源控制板的各组成部分及各部分的功能。
所述微处理器组件的输入端接收输入信号，所述微处理器组件的第一输出端与所述充电开关组件的第一输入端连接，所述微处理器组件的第二输出端和所述直流转直流升压/降压电路组件的第一输入端连接。
所述微处理器组件是所述控制板的主控单元，可根据所述输入信号的命令，控制所述充电开关组件和直流转直流升压/降压电路组件的打开和关闭。所述输入信号可以是由可发送信号的遥控器进行发送，也可以是由其他可发送信号的设备进行执行。
所述直流转直流升压/降压电路组件的第二输入端与所述电池的输出端连接，所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出所需直流电压。所述直流转直流升压/降压电路组件用于将电池输出的直流电转换为所需要的一定电压下的直流电，因为本申请主要应用于给所述车载无人机干扰器供电，考虑到所述车载无人机干扰器所需电压值，因此，本实施例中，所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出的直流电压值范围为16-36V。
应当理解的是，当电池的输出直流电压值小于所需的直流电压值时，所述控制板中应采用直流转直流升压组件以达到所需电压值；当电池的输出直流电压值大于所需的直流电压值时，所述控制板中应采用直流转直流降压组件以达到所需电压值。例如，在一个实施例中，常用的车载电池是输出电压12V的铅酸蓄电池，所述车载无人机干扰器所需电压为24V、15A时，因此所述控制板中采用直流转直流升压组件。在此实施例中，仅需要一次电压的转换，对比先直流转交流，再交流转直流的设置，转换流程少了一个，电源转换损耗就变少了，车载电源的供电时长便增加了。
所述充电开关组件的第二输入端与电池充电器连接，所述充电开关组件的输出端与电池的输入端连接，所述充电开关组件用于控制所述电池的充电通路的打开与关闭。更具体的是，所述充电开关组件选用大功率MOS管组件，MOS管具有控制方式比较方便（电压控制）、低功耗、性能稳定、抗辐射能力强等优势，对于MOS管的类型本申请不做任何限定，以实现控制充电通路为主。所述大功率MOS管组件受所述微处理组件的控制，用于控制所述电池的充电通路的打开与关闭，起到充电保护的作用。
在一个实施例中，当直流转直流升压/降压电路组件在进行24V电压输出时，如果此时所述大功率MOS管组件处于打开状态即电池充电状态时，所述微处理器组件控制所述大功率MOS管组件关闭充电通路，从而保证车载电源在有大电流24V电压输出时不会对充电器产生过流冲击，起到充电保护功能。
所述控制板还包括差分电路组件，所述差分电路组件的输入端与所述微处理器组件的第三输出端连接，所述差分电路组件的输出端输出差分控制信号，在本实施列中，所述差分电路组件的输出端与车载无人机干扰器的输入端连接，所述差分控制信号为车载无人机干扰器控制信号，并且直流转直流升压/降压电路组件与所述车载无人机干扰器的输入端连接。
所述差分电路组件接收所述微处理器组件发送的控制信号，所述控制信号是由所述遥控器发射，根据所述遥控器发射的信号，差分电路组件发射出差分控制信号，作用于所述车载无人机干扰器，差分信号具有抗干扰能力强、传输距离远的优点。
根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述差分电路组件的差分电路为单端输出或双端输出。
第二方面，本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括前述第一方面任一实施例所述的直流输出车载电源控制板，主要应用于车载无人机干扰器中。
第三方面，本申请实施例还提供一种直流输出车载电源的控制方法，所述方法包括：
微处理器组件接收输入信号，所述输入信号可以是由可发送信号的遥控器进行发送，也可以是由其他可发送信号的设备进行执行。
所述微处理器组件的第一输出端发出对充电开关组件的控制信号，第二输出端发出对直流转直流升压/降压电路组件的控制信号。
所述直流转直流升压/降压电路组件的第一输入端接收所述控制信号和第二输入端接收电池的输出电压，并转换为所需的直流电压通过所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出。需要说明的是，所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出的直流电压值范围为16-36V。当电池的输出直流电压值小于所需的直流电压值时，所述控制板中应采用直流转直流升压组件以达到所需电压值；当电池的输出直流电压值大于所需的直流电压值时，所述控制板中应采用直流转直流降压组件以达到所需电压值。
所述充电开关组件的第一输入端接收所述控制信号和第二输入端接收电池充电器的信号，根据所述控制信号打开/关闭所述充电开关组件的输出端与电池的输入端的连接通路，更具体的是，所述充电开关组件选用大功率MOS管组件，所述大功率MOS管组件受所述微处理组件的控制，用于控制所述电池的充电通路的打开与关闭，起到充电保护的作用。例如，当直流转直流升压/降压电路组件在进行24V电压输出时，如果此时所述大功率MOS管组件处于打开状态即电池充电状态时，所述微处理器组件控制所述大功率MOS管组件关闭充电通路，从而保证车载电源在有大电流24V电压输出时不会对充电器产生过流冲击，起到充电保护功能。
在另一个实施例中，所述直流输出车载电源的控制方法还包括：
所述微处理器组件接收所述输入信号并转化为所需的控制信号通过所述微处理器组件的第三输出端输出。
所述控制信号传输至差分电路组件的输入端并转换为差分控制信号，在本实施列中，所述差分控制信号为车载无人机干扰器控制信号，差分控制信号具有抗干扰能力强、传输距离远的优点。
所述差分控制信号通过所述差分电路组件的输出端输出，并传输至所述车载无人机干扰器。
本申请提供的实施例，针对常规车载电源与车载无人机干扰器传输之间的电压转换需要经过两次而使电源转换损耗增加的问题，提出了使用直流转直流升压/降压组件的控制板将电池输出与车载无人机干扰器输入之间的电压转换流程变成一个减少了电源转换损耗，延长了车载电源的供电时长。本发明可以接收遥控器信号，实现车载电源的远端可控。本申请还有充电保护功能，在打开电压输出时将自动关闭充电通路，保证车载电源在有大电流电压输出时不会对充电器产生过流冲击。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种直流输出车载电源控制板，其特征在于，所述控制板包括微处理器组件、直流转直流升压/降压电路组件和充电开关组件，其中，
所述微处理器组件的输入端接收输入信号，所述微处理器组件的第一输出端与所述充电开关组件的第一输入端连接，所述微处理器组件的第二输出端和所述直流转直流升压/降压电路组件的第一输入端连接；
所述直流转直流升压/降压电路组件的第二输入端与所述电池的输出端连接，所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出所需直流电压；及
所述充电开关组件的第二输入端与电池充电器连接，所述充电开关组件的输出端与电池的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的直流输出车载电源控制板，其特征在于，所述控制板还包括差分电路组件，所述差分电路组件的输入端与所述微处理器组件的第三输出端连接，所述差分电路组件的输出端输出差分控制信号。
3.根据权利要求2所述的直流输出车载电源控制板，其特征在于，所述差分电路组件的输出端与车载无人机干扰器的第一输入端连接，且所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端与所述车载无人机干扰器的第二输入端连接。
4.根据权利要求2所述的直流输出车载电源控制板，其特征在于，所述差分电路组件的差分电路为单端输出或双端输出。
5.根据权利要求1所述的直流输出车载电源控制板，其特征在于，所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出的电压值范围为16-36V。
6.根据权利要求1所述的直流输出车载电源控制板，其特征在于，所述直流转直流升压/降压电路组件有电压输出时，所述充电开关组件关闭与所述电池充电器的充电通路。
7.根据权利要求1所述的直流输出车载电源控制板，其特征在于，所述充电开关组件为MOS管组件。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-7任一项所述的直流输出车载电源控制板。
9.一种直流输出车载电源的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
微处理器组件的输入端接收输入信号；
所述微处理器组件的第一输出端发出对充电开关组件的控制信号，第二输出端发出对直流转直流升压/降压电路组件的控制信号；
所述直流转直流升压/降压电路组件的第一输入端接收所述控制信号和第二输入端接收电池的输出电压，并转换为所需的直流电压通过所述直流转直流升压/降压电路组件的输出端输出；
所述充电开关组件的第一输入端接收所述控制信号和第二输入端接收电池充电器的信号，根据所述控制信号打开/关闭所述充电开关组件的输出端与电池的输入端的连接通路。
10.根据权利要求9所述的直流输出车载电源的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述微处理器组件接收所述输入信号并转化为所需的控制信号通过所述微处理器组件的第三输出端输出；
所述控制信号传输至差分电路组件的输入端并转换为差分控制信号；
所述差分控制信号通过所述差分电路组件的输出端输出。
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