CN201854084U - 一种车载电器保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车载电器保护电路，涉及汽车领域。包括车载电源和为车载电器提供电源的电源输出接口，所述车载电源通过蓄电池与电源输出接口连接。本方案利用蓄电池来缓冲车载电源的波动，减少了车载电器受到的损害，而且利用检测单元将当前蓄电池的电量情况通过显示屏反映给用户，使用户能够根据路况和车辆当前状态自行决定是否提前给蓄电池充电，利用开关控制单元实现电源输出的多路选择，在不同情况下保证车载电器都能正常使用。采用双蓄电池的工作方式可以避免蓄电池在充电的同时放电，减少对蓄电池的损害。利用各开关之间的切换实现多个车载电器的同时使用，防止了因蓄电池本身电量不足而无法同时使用多个车载电器的情况。

Description

一种车载电器保护电路

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体涉及一种能够减小因车载电源的波动，以避免车载电器受到损害的保护电路。

背景技术

由于汽车产业的快速成长，在现今的汽车中加入了许多高科技的电子产品和电器，包括车装产品的芯片、多媒体影音设备、监视设备及全球定位系统(GPS)等，使得车辆变成一个移动的家庭中心、商务中心。在这多功能的架构下，车载电源作为车载电器最关键也是最根本的部件之一，越来越受到重视，各车载电器在运作上都必须借助车载电源来提供电源，现在的车辆普遍能够实现车载电源的自行发电、蓄电工作过程，在车载能源正常的情况下，车载电源可不借助任何外来设备的帮助，支持车载电器的用电支出，是少有的能自给自足的独立循环环境。

但车载电源受车辆动作影响较大，如车辆引擎启动时，车载电源会因引擎启动瞬间所产生近似短路的电流，而导致车载电源的电压会有陷落的现象，从而造成供电不稳定的情况。另外在车辆行驶过程中，经常会发生急停或加减速动作，此时车载电源也会产生相应的波动，对车上的电器（如车载电脑、车载冰箱等）产生影响，严重的话还会烧毁电器，特别是车载电脑对数据方面的安全性要求较高，对电源的波动非常敏感，一旦产生上述情况，数据就有可能丢失。因此需要控制或消除车载电源的这种波动，在专利号200720000584.8中公开了一种利用滤波单元、电压检知单元和备用电源的方式来避免这种情况，当遇到电压、电流波动时，由电压检知单元分别控制第一开关单元和第二开关单元断开车载电源，同时接通备用电源，使车载电脑在车载电源的波动期间使用备用电源，当车载电源趋于稳定后再切换回车载电源，此方法保护了车载电器能够在一个平稳的电源环境中工作。但是此方式采用备用电源后，增加了成本，在路况不好的情况下，还会出现频繁切换电源的情况发生，对备用电源本身也是一种损坏。

现有技术中还有采用UPS储备电源方式的，但UPS电源必须通过至少一组稳压电路来完成稳压的效果，因此在硬件设计上也会产生较高的成本。

实用新型内容

为克服上述车载电源波动对车载电器的影响，本申请提出一种利用蓄电池和分流电路组成的保护电路。具体方案如下：一种车载电器保护电路，包括车载电源和为车载电器提供电源的电源输出接口，其特征在于，所述车载电源通过蓄电池与电源输出接口连接。

本实用新型的另一优选方案：所述蓄电池上安装有检测蓄电池电量多少的检测单元和控制蓄电池电量补充和输出的开关控制单元。

本实用新型的另一优选方案：所述蓄电池与电源输出接口之间安装有将蓄电池输出的低压转换成车载电器使用的高压的车载电源转换器。

本实用新型的另一优选方案：所述车载电源转换器与电源输出接口之间安装有稳压器。

本实用新型的另一优选方案：所述开关控制单元包括连接在车载电源与中间蓄电器之间的开关A，连接在车载电源和车载电源转换器之间的开关B，连接在蓄电池和车载电源转换器之间的开关C。

本实用新型的另一优选方案：所述蓄电池包括两个子蓄电池，蓄电池A和蓄电池B，当蓄电池A输出电量时，蓄电池B处于充电或待机状态。

本实用新型的另一优选方案：所述检测单元与车辆的显示屏连接，以将蓄电池当前电量情况反映给驾驶员，同时接收用户发出的控制指令。

本方案利用蓄电池来缓冲车载电源的波动，减少了车载电器受到的损害，而且利用检测单元将当前蓄电池的电量情况通过显示屏反映给用户，使用户能够根据路况和车辆当前状态自行决定是否提前给蓄电池充电，利用开关控制单元实现电源输出的多路选择，在不同情况下保证车载电器都能正常使用。采用双蓄电池的工作方式可以避免蓄电池在充电的同时放电，减少对蓄电池的损害。利用各开关之间的切换实现多个车载电器的同时使用，防止了因蓄电池本身电量不足而无法同时使用多个车载电器的情况。

附图说明

图1 本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本方案的保护电路中，车载电源1并不直接与电源输出接口4连接，而是在两者之间连接一个蓄电池2，蓄电池2本身可以提供10-60分钟的电量输出，车载电源1只负责给蓄电池充电，因此车辆各种动作所产生的电压电流波动就由蓄电池所吸收，在实际工作中，蓄电池并不是一直处于充电状态，而只是在其储存的电量低于某个标准时才接通车载电源进行电量补充，平时蓄电池储存的电量通过车载电源转换器3转换成高电压输送给车载电器使用，因此车载电源的波动影响即使对蓄电池来说也不是时刻存在的。蓄电池上安装有检测单元5和开关控制单元，其中开关控制单元包括开关A8、开关B9和开关C10，其中开关A8控制车载电源与蓄电池的通断，开关B9控制车载电源与车载电源转换器的通断，开关C控制蓄电池与车载电源转换器的通断。检测单元2随时对蓄电池当前电量的多少进行检测，当蓄电池当前电量低于蓄电池总电量的30%时（此标准可以自行设定），检测单元通过开关控制单元接通与车载电源的连接，开关A接通后，车载电源开始对蓄电池进行充电。当蓄电池的电量充满或是接到停止指令时，检测单元会断开开关A与车载电源的连接。检测单元还与显示屏6连接，随时把当前蓄电池的电量信息通过显示屏输出，以给用户提供行动参考，用户可以根据路况或是车辆情况随时通过检测单元对蓄电池进行充电。蓄电池通过车载电源转换器与电源输出接口连接，车载电源转换器用于将蓄电池提供的低电压转换成车载电器使用的高电压。

当车上有多个车载电器且各都同时使用时，蓄电池的输出电量就会加剧，如果此时由车载电源进行充电，蓄电池输出的电量大于补充的电量，最后就会出现电量供应不足的问题，针对这种情况，本方案提出如下两种解决方案：

一、蓄电池由A蓄电池和B蓄电池两个子蓄电池组成，当A蓄电池作为车载电器的电源输出时，B蓄电池作为补充电源待用，此时B蓄电池可以是处于充电状态，也可以是处于待使用状态。当正在使用的A蓄电池电力不足时，检测单元自动切换到B蓄电池继续电力输出，而A蓄电池则接通车载电源进行电力补充。此方案避免了蓄电池在充电的同时还需要输出电力的情况，大大延长了蓄电池的使用寿命。

二、检测单元检测到蓄电池输出电量大于补充车载电源的补充电量时，接通开关B，断开开关C使车载电源在给蓄电池充电的情况下还直接与车载电源转换器连接，蓄电池处于完全充电状态，车载电器的电力完全由车载电源提供，当检测单元检测到蓄电池电量充满时，再断开开关B接通开关C恢复由蓄电池供电的状态。在直接使用车载电源的情况下，为防止车载电源的意外波动，本方案在车载电源转换器与电源输出接口之间安装一个稳压器7，以确保输出的电压稳定，最大限度的减少由于电源原因对车载电器的影响。此方案适合在平坦无状况的路上使用。

实施例一：

在车载电器使用时，首先以蓄电池作为电源输出，蓄电池输出的36V低压电经过车载电源转换器转换为220V的高压电送到电源输出接口，车载电脑将插头连接到电源输出接口取电。当蓄电池本身的电量低于其总电量的30%时，检测单元合上开关A使车载电源给蓄电池充电，当检测单元检测到蓄电池的电量充满后，断开开关A，继续以蓄电池的电量做为电源输出。

实施例二：

在车载电器使用时，首先以蓄电池A作为电源输出，具体工作方式同实施例一，当蓄电池A的电量不足其总电量的30%时，检测单元将电源输出切换到蓄电池B上，同时将蓄电池A与车载电源连通并进行充电，蓄电池A电量充满后，检测单元将断开车载电源与蓄电池A的连接。当蓄电池B的电量不足其总电量的30%时，检测单元再将电源输出切换到蓄电池A上，同时将车载电源与蓄电池B连接进行充电，当蓄电池B电量充满后，检测单元断开蓄电池B与车载电源的连接。车载电器的使用过程，就是上述工作方式的循环。

实施例三：

在多个车载电器同时使用时，需求电量较大，蓄电池的电量不足以长时间支持车载电器的工作，而车载电源对蓄电池的充电速度低于蓄电池电量输出的速度，此时检测单元断开开关C，接通开关A和开关B使车载电源同时作为电源输出和对蓄电池充电，车载电源输出的36V低电压经过车载电源转换器转换为220V的高电压输出，安装在车载电源转换器和电源输出接口之间稳压器，可以防止车载电源此时的突发性电源波动。当蓄电池电量充满后，检测单元断开开关A和开关B，同时接通开关C使蓄电池作为电源输出。当再次发生输出电量速度大于输入电量速度时，重复上述步骤。

在上述三个实施例时，检测单元随时都把当前蓄电池的电量通过驾驶室内的显示屏呈现给用户，用户可以自行决定何时主动给蓄电池充电。

Claims (7)

1.一种车载电器保护电路，包括车载电源和为车载电器提供电源的电源输出接口，其特征在于，所述车载电源通过蓄电池与电源输出接口连接。

2.如权利要求1所述的一种车载电器保护电路，其特征在于，所述蓄电池上安装有检测蓄电池电量多少的检测单元和控制蓄电池电量补充和输出的开关控制单元。

3.如权利要求2所述的一种车载电器保护电路，其特征在于，所述蓄电池与电源输出接口之间安装有将蓄电池输出的低压转换成车载电器使用的高压的车载电源转换器。

4.如权利要求3所述的一种车载电器保护电路，其特征在于，所述车载电源转换器与电源输出接口之间安装有稳压器。

5.如权利要求4所述的一种车载电器保护电路，其特征在于，所述开关控制单元包括连接在车载电源与中间蓄电器之间的开关A，连接在车载电源和车载电源转换器之间的开关B，连接在蓄电池和车载电源转换器之间的开关C。

6.如权利要求5所述的一种车载电器保护电路，其特征在于，所述蓄电池包括两个子蓄电池，蓄电池A和蓄电池B，当蓄电池A输出电量时，蓄电池B处于充电或待机状态。

7.如权利要求6所述的一种车载电器保护电路，其特征在于，所述检测单元与车辆的显示屏连接，以将蓄电池当前电量情况反映给驾驶员，同时接收用户发出的控制指令。

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