CN201928077U - 车载汽车电子装置的多功能电源 - Google Patents

Abstract

车载汽车电子装置的多功能电源，包括电压检测模块、控制模块、受控开关K1、K2、K3、接到控制模块的辅助电瓶及主、辅电瓶切换开关，受控开关K1、K2、K3的受控端接到控制模块，所述受控开关K1的开关端第一端连接汽车电瓶的正极，所述受控开关K2的开关端第一端连接在辅助电瓶的正极，所述受控开关K3的开关端第一端连接在车载汽车电子装置的电源控制端，所述受控开关K1、K2、K3的开关端第二端连接在一起，辅助电瓶通过受控开关K2与车载汽车电子装置、汽车电瓶并接，电压检测模块的输入端一端接汽车电门，另一端接在受控开关K2与电源端之间，输出端接控制模块。本实用新型实现了汽车打火时车载汽车电子装置不断电，且能够有效保护汽车电瓶和车载汽车电子装置。

Description

车载汽车电子装置的多功能电源

【技术领域】

[0001] 本实用新型是关于一种电源设备，特别是指一种车载汽车电子装置的多功能电 源。

【背景技术】

[0002] 目前车载汽车电子装置（包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及 电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备、车载电脑等）越来越普及，有些具有记忆功能，请 参阅图1-1所示，其电源由汽车电瓶或发电机通过“电源端（一般标示为BTT+) ”和“电源控 制端（一般标示为ACC) ”供给。当该车载汽车电子装置为车载音响时，该“电源端”和“电 源控制端”指的便是车载音响的“电源端”和“电源控制端”，当该车载汽车电子装置使其他 的设备时，指的便是对应设备的“电源端”和“电源控制端”，其中“电源端”直接与汽车电瓶 的正极连接，在电门关闭时提供车载汽车电子装置的记忆电源，在电门开启时提供车载汽 车电子装置的工作电源。“电源控制端”是通过汽车电门与汽车电瓶正极连接，当电门开启 时，电源控制端得到电压信号后开启车载汽车电子装置电源。有些车载汽车电子装置无记 忆功能，请参阅图1-2所示，其电源由汽车电瓶或发电机通过汽车电门供给，即只有电源控 制端，此时该车载汽车电子装置的工作电流经过汽车电门和电源控制端。现有部分车载汽 车电子装置自身具有停车时欣赏影音等定时关闭功能，防止电瓶过度放电，保护电瓶。

[0003] 现有车载汽车电子装置供电方式存在下述缺点：1、目前车载汽车电子装置通过电 源线和（或）电源控制线并接在汽车电瓶上，而汽车电瓶与发电机、启动马达也是并接关 系。当汽车打火时，由于启动马达启动时电流很大以及汽车电瓶内阻的存在，汽车电瓶端电 压骤降，导致车载汽车电子装置因电源电压过低断电或因电源控制端电压过低而关闭；2、 车载汽车电子装置在发电机未工作时使用汽车电瓶电能，现有部分车载汽车电子装置自带 的限时关闭功能在汽车电瓶已经匮电的情况下，车载汽车电子装置在限时时间内可以继续 工作，限时结束自动关闭后通过关闭再开启一次电门，车载汽车电子装置仍然可以开启，不 能有效保护电瓶。

【实用新型内容】

[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以实现汽车打火时车载汽车电 子装置不断电、不重启，且能够有效保护电瓶和车载汽车电子装置的多功能电源。

[0005] 本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种车载汽车电子装置的 多功能电源，包括电压检测模块、控制模块、受控开关K1、受控开关K2、受控开关K3、辅助电 瓶、主、辅电瓶切换开关，所述电压检测模块、主、辅电瓶切换开关，以及报警装置均连接到 控制模块，受控开关K1、受控开关K2、受控开关K3的受控端连接到控制模块，所述受控开关 Kl的开关端第一端连接汽车电瓶的正极，所述受控开关K2的开关端第一端连接在辅助电 瓶的正极，所述受控开关K3的开关端第一端连接在车载汽车电子装置的电源控制端，所述 受控开关ΚΙ、K2、K3的开关端第二端连接在一起，所述辅助电瓶的负极分别与汽车电瓶的负极以及车载汽车电子装置连接，所述电压检测模块的输入端一端连接到汽车电门，另一 端连接在受控开关K2的开关端第二端，输出端连接到控制模块。

[0006] 对于具有记忆功能的车载汽车电子装置，车载汽车电子装置还具有一电源端，此 时，所述受控开关K1、K2、K3的开关端第二端连接到车载汽车电子装置的电源端，提供车载 汽车电子装置的记忆电源。

[0007] 对于没有记忆功能的车载汽车电子装置，该车载汽车电子装置的多功能电源的结 构不变，但与汽车电瓶、汽车电门以及车载汽车电子装置连接方式也可以采用如下方式，所 述电压检测模块、主、辅电瓶切换开关，以及报警装置均连接到控制模块，受控开关Κ1、受控 开关Κ2、受控开关Κ3的受控端连接到控制模块，所述受控开关Kl的开关端第一端接汽车电 门的第一端，汽车电门的第二端接汽车电瓶的正极，所述受控开关Κ2的开关端第一端连接 在辅助电瓶的正极，所述受控开关Κ3的开关端第一端连接在车载汽车电子装置的电源控 制端，所述受控开关ΚΙ、Κ2、Κ3的开关端第二端连接在一起，所述辅助电瓶的负极分别与汽 车电瓶以及车载汽车电子装置连接，所述电压检测模块的输入端一端连接到汽车电门的第 一端，另一端连接在受控开关Κ2的开关端第二端，输出端连接到控制模块。即受控开关Kl 的开关端第一端没有直接连接在汽车电瓶上，而是通过汽车电门连接到了汽车电瓶上。

[0008] 所述车载汽车电子装置的多功能电源还包括报警装置，所述报警装置连接在控制 模块上，当电压检测模块检测到汽车电瓶端电压小于设定的警戒值，或者超过电瓶充电限 压（过压）时，以及辅助电瓶电压下降至电瓶放电截止电压时，控制模块控制报警装置启 动。

[0009] 所述电压检测模块、控制模块以及受控开关ΚΙ、Κ2、Κ3部分或全部集成或分散于 车载汽车电子装置的电源控制电路内或车载汽车电子装置内。

[0010] 本实用新型车载汽车电子装置的多功能电源的优点在于：1、可以实现车载汽车电 子装置在汽车打火时不断电、不重启，避免车载汽车电子装置经常重启而延长其使用寿命。 2、由于汽车电门触点只提供检测电压使用的极小电流，可以延长电门使用寿命。3、适时监 测汽车电瓶端电压，当汽车电瓶端电压无论何种原因低于警戒值或发电机输出电压过高 时，以及辅助电瓶作为主电源，辅助电瓶电压下降至电瓶放电截止电压时关闭车载汽车电 子装置电源，在电瓶端电压恢复正常之前无法重新开启车载汽车电子装置，有效保护汽车 电瓶及辅助电瓶，延长车载汽车电子装置的使用寿命。4、通过声、光、文字或者语言方式对 过、欠压状态报警，及时提醒用户。

【附图说明】

[0011] 下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

[0012] 图1-1和图1-2是现有车载汽车电子装置的供电原理框图，其中图1-1为有记忆 功能的车载汽车电子装置的供电原理框图，图1-2为无记忆功能的车载汽车电子装置的供 电原理框图。

[0013] 图2-1至图2-3是本实用新型车载汽车电子装置的多功能电源的原理框图。其中 图2-1为有记忆功能的车载汽车电子装置的多功能电源的原理框图，图2-2为无记忆功能 的车载汽车电子装置的多功能电源的原理框图，图2-3为另一种无记忆功能的车载汽车电 子装置的多功能电源的原理框图。【具体实施方式】

[0014] 请参阅图2-1，本实用新型车载汽车电子装置的多功能电源包括电压检测模块、控 制模块、受控开关K1、受控开关K2、受控开关K3、辅助电瓶、主、辅电瓶切换开关，以及报警

直ο

[0015] 所述电压检测模块、主、辅电瓶切换开关，以及报警装置均连接到控制模块，受控 开关K1、受控开关K2、受控开关K3的受控端连接到控制模块，所述受控开关Kl的开关端 第一端连接汽车电瓶的正极，所述受控开关K2的开关端第一端连接在辅助电瓶的正极，所 述受控开关K3的开关端第一端连接在车载汽车电子装置的电源控制端，所述受控开关K1、 K2、K3的开关端第二端连接在一起。所述辅助电瓶通过受控开关Κ2与车载汽车电子装置、 汽车电瓶并接，所述电压检测模块的输入端一端连接到汽车电门，另一端连接在受控开关 Κ2与电源端之间，输出端连接到控制模块，汽车的发电机（图未示）、启动马达（图未示） 与汽车电瓶之间保持现有的并接关系。

[0016] 各组成部分的功能如下所述：

[0017] 所述电压检测模块通过汽车电门和受控开关Κ2对汽车电瓶和辅助电瓶端电压进 行检测，并输出给控制模块进行处理。

[0018] 所述控制模块对汽车电瓶和辅助电瓶端电压分别设定阀值：1、对汽车电瓶端电压 设定三个阀值电压VI、V2、V3，Vl小于V2，V2小于V3。其中Vl为汽车电瓶电量警戒值时 电压值（如电量为90%时对应的电压值）。V2略高于电瓶满电量时电压值，用以检测汽车 的发电机（图未示）是否工作，V3为汽车电瓶充电最高限压值（如免维护铅酸电池25摄 氏度时为14. 4V)。2、对辅助电瓶端电压设定一个阀值V4，V4为辅助电瓶放电截止电压值 (如免维护铅酸电池25摄氏度时为10. 5V)。控制模块根据电压检测模块输入的电压值与 设定阀值进行比较，分别输出控制信号控制受控开关Κ1、Κ2、Κ3和报警装置的工作状态，控 制模块使用分立电子控制电路、集成电子控制电路或者单片机。

[0019] 所述受控开关Kl控制汽车电瓶与车载汽车电子装置之间的通、断。受控开关Kl 使用继电器或电子开关。

[0020] 所述受控开关Κ2控制辅助电瓶的接通与断开。受控开关Κ2使用继电器或电子开关。

[0021 ] 受控开关Κ3提供“虚拟，，电门开、闭信号或工作电源给电源控制端。受控开关Κ3 使用继电器或电子开关。

[0022] 所述辅助电瓶通过受控开关Κ2与车载音响、汽车电瓶并接，在受控开关Kl断开时 提供车载汽车电子装置以及本车载汽车电子装置的多功能电源的工作电源，在受控开关Ki 导通时发电机通过受控开关Kl、Κ2给辅助电瓶充电。辅助电瓶使用与汽车电瓶类型一致的 电瓶，当选用不一致类型电瓶时需增加另外的充电电路以保护辅助电瓶。

[0023] 所述主、辅电瓶切换开关将车载音响主电源在汽车电瓶和辅助电瓶之间切换。使 用机械开关或电子开关。

[0024] 报警装置使用声、光、语言、文字等报警方式对电瓶端电压状态进行指示与报警。

[0025] 该车载汽车电子装置的多功能电源的工作原理如下所述：

[0026] 一、使用汽车电瓶作为车载汽车电子装置主电源时：[0027] 1、当电压检测模块检测到汽车电瓶端电压小于Vl时，控制模块控制受控开关Kl 断开，汽车电瓶不给车载汽车电子装置供电；控制模块控制受控开关K2导通，辅助电瓶接 通，车载汽车电子装置记忆电源以及本车载汽车电子装置的多功能电源的工作电源由辅助 电瓶提供；控制模块控制受控开关K3断开，车载汽车电子装置检测不到电门开启信号不能 开启；报警装置启动。

[0028] 2、当电压检测模块检测到汽车电瓶端电压大于等于Vl小于V2时，控制模块控制 受控开关Kl保持导通；控制模块控制受控开关K2保持断开，防止汽车电瓶与辅助电瓶之间 电压差异互相影响；控制模块控制受控开关K3导通，车载汽车电子装置得到电门开启信号 可开启；报警装置不启动。

[0029] 3、当电压检测模块检测到汽车电瓶端电压大于等于V2小于V3时，此时发电机为 正常工作状态，控制模块控制受控开关Kl保持导通；受控开关K2导通，发电机通过受控开 关K1、K2给辅助电瓶充电；受控开关Κ3导通，车载汽车电子装置得到电门开启信号可开启。

[0030] 4、如车载汽车电子装置在开启情况下汽车打火时，汽车电瓶端电压由大于等于Vl 转至小于Vl的瞬间，控制模块控制受控开关Kl断开，防止辅助电瓶电流倒灌入汽车的启动 马达（图未示）；受控开关Κ2导通，车载汽车电子装置以及本车载汽车电子装置的多功能 电源的工作电源由辅助电瓶提供，保证在汽车打火期间车载汽车电子装置不断电；控制模 块控制受控开关Κ3在打火期间内保持导通，车载汽车电子装置仍然能检测到电门开启信 号而保持开启状态。

[0031] 5、当关闭电门时，电压检测模块检测出电门关闭（电压为0)，输出信号给控制模 块，控制模块控制受控开关Κ3及时断开从而关闭车载汽车电子装置。为防止因车辆意外熄 火后用户重新打火而误将电门关闭再打开导致车载汽车电子装置断电，可设定电门关闭后 受控开关Κ2延时断开。

[0032] 6、当电压检测模块检测到因发电机、电压调节器等故障导致输出电压过高，即汽 车电瓶端电压大于等于V3时，控制模块控制受控开关Kl断开，受控开关Κ2导通，受控开关 Κ3断开，报警装置启动，实现过压保护和报警功能。

[0033] 二、使用辅助电瓶为车载汽车电子装置主电源时：

[0034] 控制模块控制受控开关Kl仅在汽车电瓶端电压大于等于V2小于V3，即发电机工 作正常时导通，受控开关Κ2始终处于导通状态，发电机对车载汽车电子装置供电并对辅助 电瓶充电。受控开关Κ3随电门开、闭而导通、断开，仅当辅助电瓶端电压下降至放电截止电 压V4时，控制模块控制Κ3断开，关闭车载汽车电子装置并报警，防止辅助电瓶过放电而损 坏。车载汽车电子装置的电源由发电机和辅助电瓶供给，不受汽车电瓶电压状态影响，实现 车载汽车电子装置打火时不断电，不使用汽车电瓶的能量，最大程度保护汽车电瓶。报警装 置对汽车电瓶端电压指示、受控方式不变，依然实现对汽车电瓶端电压状态的指示、报警。

[0035] 对于没有记忆功能的车载汽车电子装置，本多功能电源同样适用，请参阅图2-2 及图2-3所示，该车载汽车电子装置的多功能电源的结构不变，具体工作原理也基本相同， 不再赘述。由于此类装置只有电源控制端，电源由电门控制通、断，流经电门触点的电流较 大，使用本车载汽车电子装置的多功能电源时，由于电门触点只提供检测电压使用的极小 电流，可以延长电门的使用寿命。

[0036] 由于本装置能适时检测汽车电瓶端电压，当电瓶端电压低于警戒值时自动关闭车载汽车电子装置电源并报警，有效保护汽车电瓶，可以避免电瓶过量放电引起匮电而不能 打火的情况。对汽车线路故障引起的汽车电瓶不充电或电瓶将失效均有预警功能。当发电 机或电压调节器故障导致输出电压过高时自动关闭车载音响电源并报警，防止过压烧毁车 载汽车电子装置，并提醒用户电压过高，防止汽车电瓶长期过压充电而缩短寿命。每次汽车 打火时避免车载汽车电子装置断电重启，有效延长车载汽车电子装置的使用寿命。同时对 辅助电瓶也具有保护和报警功能。

Claims (5)

1. 一种车载汽车电子装置的多功能电源，其特征在于：包括电压检测模块、控制模块、 受控开关K1、受控开关K2、受控开关K3、辅助电瓶、主、辅电瓶切换开关，所述电压检测模 块、主、辅电瓶切换开关，以及报警装置均连接到控制模块，受控开关K1、受控开关K2、受控 开关K3的受控端连接到控制模块，所述受控开关Kl的开关端第一端连接汽车电瓶的正极， 所述受控开关K2的开关端第一端连接在辅助电瓶的正极，所述受控开关K3的开关端第一 端连接在车载汽车电子装置的电源控制端，所述受控开关ΚΙ、K2、K3的开关端第二端连接 在一起，所述辅助电瓶的负极分别与汽车电瓶以及车载汽车电子装置连接，所述电压检测 模块的输入端一端连接到汽车电门，另一端连接在受控开关K2的开关端第二端，输出端连 接到控制模块。

2.如权利要求1所述的车载汽车电子装置的多功能电源，其特征在于：所述受控开关 K1、K2、K3的开关端第二端连接到车载汽车电子装置的电源端。

3.如权利要求1或2所述的车载汽车电子装置的多功能电源，其特征在于：还包括报 警装置，所述报警装置连接在控制模块上。

4.如权利要求1或2所述的车载汽车电子装置的多功能电源，其特征在于：所述电压 检测模块、控制模块以及受控开关ΚΙ、Κ2、Κ3部分或全部集成或分散于车载汽车电子装置 的电源控制电路内或车载汽车电子装置内。

5. 一种车载汽车电子装置的多功能电源，其特征在于：包括电压检测模块、控制模块、 受控开关Κ1、受控开关Κ2、受控开关Κ3、辅助电瓶、主、辅电瓶切换开关，所述电压检测模 块、主、辅电瓶切换开关，以及报警装置均连接到控制模块，受控开关Κ1、受控开关Κ2、受控 开关Κ3的受控端连接到控制模块，所述受控开关Kl的开关端第一端接汽车电门的第一端， 汽车电门的第二端接汽车电瓶的正极，所述受控开关Κ2的开关端第一端连接在辅助电瓶 的正极，所述受控开关Κ3的开关端第一端连接在车载汽车电子装置的电源控制端，所述受 控开关ΚΙ、Κ2、Κ3的开关端第二端连接在一起，所述辅助电瓶的负极分别与汽车电瓶以及 车载汽车电子装置连接，所述电压检测模块的输入端一端连接到汽车电门的第一端，另一 端连接在受控开关Κ2的开关端第二端，输出端连接到控制模块。