CN204452307U - 一种双电源供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双电源供电系统，包括第一供电电路、第二供电电路和控制电路，第一供电电路的输出端和第二供电电路的输出端均与控制电路的输入端相连；控制电路用于控制第一供电电路导通且控制第二供电电路关闭，并接收第一供电电路提供的第一电源电压，或者控制第二供电电路导通且控制第一供电电路关闭，并接收第二供电电路提供的第二电源电压，控制电路还用于对接收到的第一电源电压或第二电源电压进行处理，以获得不同的工作电压。本实用新型能够实现当车辆发动机处于非工作状态时，采用第一供电电路代替第二供电电路为车载系统进行供电，解决了现有的车载系统供电方式单一的问题。

Description

一种双电源供电系统

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，具体涉及一种双电源供电系统。

背景技术

随着车辆技术的进步，车辆内部集成的电子设备越来越复杂，这些电子设备通过控制器局域网络(Controller Area Network，简称CAN)等各类总线进行信息传输。车载诊断系统(On-Board Diagnostics，简称OBD)通过这些总线采集车辆信息，从而了解车辆的工作状态，为后续的车辆维修提供依据。

现有的车载诊断系统一般可拆卸，在使用时与车载端口连接，在车辆行驶过程中采集信息，从而获得车辆参数，此时由车辆发动机对蓄电池供电，再由蓄电池将电量输出到车载诊断系统，供电方式单一。当车辆停止行驶时，发动机不再向蓄电池供电，此时，若车载诊断系统进行数据传输，则需要消耗蓄电池的电量，当蓄电池的电量不足时，可能无法达到车辆启动电压。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种双电源供电系统，以解决现有技术中车载诊断系统供电方式单一的问题。

本实用新型实施例提供了一种双电源供电系统，包括第一供电电路、第二供电电路和控制电路，其中，

所述第一供电电路的输出端和所述第二供电电路的输出端均与所述控制电路的输入端相连；

所述第一供电电路用于提供第一电源电压；

所述第二供电电路用于提供第二电源电压；

所述控制电路用于控制所述第一供电电路导通且控制所述第二供电电路关闭，并接收所述第一供电电路提供的第一电源电压，或者控制所述第二供电电路导通且控制所述第一供电电路关闭，并接收所述第二供电电路提供的第二电源电压，所述控制电路还用于对接收到的第一电源电压或第二电源电压进行处理，以获得不同的工作电压。

进一步地，所述第一供电电路包括顺次相连的通用串行总线接口、H桥驱动电路、变压器和第一二极管；

其中，所述第一二极管的阳极与所述变压器的输出端相连，所述第一二极管的阴极作为所述第一供电电路的输出端。

进一步地，所述第二供电电路包括车载诊断接口的电源引脚、第二二极管和电压采集模块；

所述第二二极管的阳极与所述车载诊断接口的电源引脚相连，所述第二二极管的阴极分别与所述电压采集模块的输入端以及所述控制电路的输入端相连。

进一步地，所述第二供电电路还包括第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阴极相连，所述第三二极管的阳极与地相连。

进一步地，所述第三二极管为瞬态抑制二极管。

进一步地，所述控制电路包括降压开关电源、第一升压开关电源、第二升压开关电源、单片机及外围电路、控制器局域网络芯片、逻辑电路和本地连接网络芯片；

所述降压开关电源的输入端分别与所述第一供电电路的输出端和所述第二供电电路的输出端相连，所述降压开关电源的输出端分别与所述单片机及外围电路的输入端、所述第一升压开关电源的输入端和所述控制器局域网络芯片的输入端相连；

所述第一升压开关电源的输出端分别与所述控制器局域网络芯片的输入端和所述第二升压开关电源的输入端相连；

所述第二升压开关电源的输出端与所述逻辑电路的第一输入端相连；

所述逻辑电路的第二输入端与所述第二供电电路的输出端相连；

所述逻辑电路的输出端与所述本地连接网络芯片的输入端相连。

进一步地，所述逻辑电路为或逻辑电路。

进一步地，所述或逻辑电路包括第四二极管和第五二极管；

所述第四二极管的阳极与所述第二升压开关电源的输出端相连，所述第四二极管的阴极与所述本地连接网络芯片的输入端相连；

所述第五二极管的阳极与所述第二供电电路的输出端相连，所述第五二极管的阴极与所述本地连接网络芯片的输入端相连。

本实用新型实施例提供的双电源供电系统，通过第一供电电路和第二供电电路进行供电，通过控制电路控制第一供电电路导通或第二供电电路导通，并将接收到的第一供电电路提供的第一电源电压或者第二供电电路提供的第二电源电压进行电压转换处理，从而获得不同工作电压。由此，能够实现当车辆发动机处于非工作状态时，采用第一供电电路代替第二供电电路为车载系统进行供电，并且能够将接收到的第一电源电压或第二电源电压转换为适合车载系统各供电网络需要的工作电压，解决了现有的车载系统供电方式单一的问题，能够避免车辆蓄电池电量不足时，无法达到车辆启动电压的现象。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其他特征和优点，附图中：

图1是本实用新型实施例提供的一种双电源供电系统的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种双电源供电系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

图1是本实用新型实施例提供的一种双电源供电系统的结构图。如图1所示，该双电源供电系统可用于对车载诊断系统进行供电，能够兼容12V与24V的车辆环境。所述双电源供电系统包括：第一供电电路11、第二供电电路12和控制电路13。

第一供电电路11的输出端和第二供电电路12的输出端均与控制电路13的输入端相连，第一供电电路11用于提供第一电源电压，第二供电电路12用于提供第二电源电压，控制电路13用于控制第一供电电路11导通且控制第二供电电路12关闭，并接收第一供电电路11提供的第一电源电压，或者控制第二供电电路12导通且控制第一供电电路11关闭，并接收第二供电电路12提供的第二电源电压，控制电路13还用于对接收到的所述第一电源电压或所述第二电源电压进行处理，以获得不同的工作电压，从而满足车载系统中各供电网络的需要。

在本实施例中，由于车载诊断系统通过通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)接口向外设传输接收到的车辆数据，因此，第一供电电路11可以通过外设(台式机、笔记本电脑、上网本、平板电脑或超级本等个人计算机(personal computer，简称PC))向所述车载系统提供第一电源电压，第二供电电路12可以接收车辆蓄电池提供的第二电源电压，所述第二电源电压根据车辆环境的不同具有12V或24V两种可能的电压值。由于车载诊断系统的供电网络较多，可能有电源供电网络、5V供电网络和3.3V网络等，因此，需要将接收到的第一电源电压或第二电源电压转换为适合各供电网络需要的工作电压。具体来说，控制电路13可控制第二供电电路12导通，同时控制第一供电电路11关闭，使得第二供电电路12向所述车载系统供电，当第二供电电路12提供的第二电源电压小于预设阈值时，控制电路13控制第二供电电路12关闭，同时控制第一供电电路11导通，使得第一供电电路11向所述车载系统供电，从而减小车辆蓄电池电量的消耗，能够避免车辆发动机不工作时，车辆蓄电池电量不足造成车辆无法启动的现象。

接下来以优选的方式给出所述双电源供电系统的结构图。

图2是本实用新型实施例提供的另一种双电源供电系统的结构图。如图2所示，所述双电源供电系统包括第一供电电路11、第二供电电路12和控制电路13，其中，第一供电电路11包括顺次相连的USB接口111、H桥驱动电路112、变压器113和第一二极管D1，第二供电电路12包括车载诊断(OBD)接口的电源引脚121、第二二极管D2和电压采集模块122，控制电路13包括降压开关电源131、第一升压开关电源132、第二升压开关电源133、单片机及外围电路134、控制器局域网络芯片135、逻辑电路136和本地连接网络芯片137。

其中，所述第一供电电路11中的USB接口111引出USB线，连接至供电外设，所述车载系统通过所述第一供电电路11取得工作所需要的第一电源电压。所述外设包括但不限制于：台式机、笔记本电脑、上网本、平板电脑或超级本等个人计算机(Personal Computer，简称PC)。所述外设向USB接口111提供的第一电源电压为5V，根据USB协议，其能提供的驱动电流的大小理论上为500mA，实际中约为450mA。由于车载系统的供电网络较多，可能有12V、5V以及3.3V，因此，USB接口111引入的第一电源电压需要经过H桥驱动电路112中开关的开合，将所述第一电源电压逆变为特定频率或可变频率的交流电，之后将所述交流电通过变压器113进行升压与整流，以便控制电路13进行升降压处理，从而获得各供电网络需要的工作电压。第一二极管D1的阳极与变压器113的输出端相连，第一二极管D1的阴极作为第一供电电路11的输出端，第一二极管D1用于防止当第一供电电路11和第二供电电路12同时导通时，第二供电电路12向第一供电电路11灌入电压，避免第一供电电路11受到损坏，同时使得所述车载系统能够自适应的默认使用第二供电电路12进行供电。

需要说明的是，H桥驱动电路112和变压器113分别是现有技术中的全桥电路和变压线圈，在此不作限定。

所述第二供电电路12中的车载诊断(OBD)接口的电源引脚121通过线束与车辆蓄电池相连，所述车载系统通过所述第二供电电路12取得工作所需要的第二电源电压。由于车辆型号不同，因此第二供电电路12提供的第二电源电压的大小可能为12V或者24V。第二二极管D2的阳极与OBD接口的电源引脚121相连，第二二极管D2的阴极分别与电压采集模块122的输入端以及控制电路13的输入端相连。第二二极管D2能够实现当所述线束反接时保护所述车载系统不受损坏，同时能够保证当第二供电电路12提供的第二电源电压小于预设阈值时，第二供电电路12不能导通，从而关闭第二供电电路12的供电。电压采集模块122用于采集第二供电电路12提供的第二电源电压的大小，当所述第二电源电压小于所述预设阈值时，关闭第二供电电路12的供电，从而能够对所述车载系统进行状态识别及故障处理，防止车辆发动机不工作时，车辆蓄电池电路持续消耗造成的车辆无法启动的现象发生。电压采集模块122可以为AD采集模块或其他采集模块，在此不作限定。具体地，电压采集模块122的输出端可以和单片机及外围电路相连，单片机及外围电路根据电压采集模块122采集到的第二电压的大小，控制第一供电电路11导通且控制第二供电电路12关闭或者控制第二供电电路12导通且控制第一供电电路11关闭。

优选的，所述第二供电电路12还包括第三二极管D3，第三二极管D3的阴极与第二二极管D2的阴极相连，第三二极管D3的阳极与地相连。更优选的，第三二极管D3为瞬态抑制二极管。第三二极管D3能够抑制车辆的瞬态干扰。瞬态干扰发生的原因是一稳定的系统突然发生变化所引起的现象，在变化的过程中会产生瞬间、短暂的电流或电压脉冲现象，其瞬态脉冲的延续时间极短，从毫秒至微秒不等。一般而言，瞬态现象会发生在车辆的线束上。发生瞬态干扰的车辆轻则影响车辆的性能，重则影响车辆行车安全。当瞬态抑制二极管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端的电压钳位在一个预设数值上，从而避免所述车载系统受到损坏。

控制电路13首先控制第二供电电路12导通且控制第一供电电路11关闭，接收第二供电电路12提供的第二电源电压，当第二供电电路12提供的第二电源电压小于预设阈值时，控制电路13控制第二供电电路12关闭且控制第一供电电路导通，接收第一供电电路11提供的第一电源电压。控制电路13经过降压开关电源131对接收到的第一电源电压或第二电源电压转换为适合单片机及外围电路134和控制器局域网络(Controller Area Network，简称CAN)芯片135通讯的3.3V电压，从而为单片机及外围电路134和CAN芯片135进行供电，降压开关电源131是一种直流开关电源，其核心是降压DC/DC转换器，能够兼容6V～40V的输入电压范围，CAN芯片135和单片机及外围电路134通过所述3.3V电压进行通讯。之后所述3.3V电压经过第一升压开关电源132进行升压，将所述3.3V电压转换为适合CAN芯片135工作的5V电压。需要说明的是，当CAN芯片135中设置有电平转换电路时，所述电平转换电路能够将接收到的5V电压转换为适合CAN芯片135和单片机134通讯的3.3V电压，此时降压开关电源131的输出端只需要与单片机及外围电路134的输入端相连即可。由于所述车载系统中的12V供电网络上只有本地连接网络(Local Interconnect Network，简称LIN)芯片137及一些外围电路，消耗电流较小，因此，可以将第一升压开关电源132输出的5V电压经过第二升压开关电源133升压为12V电压后输入逻辑电路136的第一输入端，经过逻辑电路136的输出端将所述12V电压输出到LIN芯片137，以提供所述LIN芯片137进行通讯的电压。第一升压开关电源132和第二升压开关电源133均是一种直流开关电源，其核心是升压DC/DC转换器。逻辑电路136的第二输入端与第二供电电路12的输出端相连，还用于接收第二供电电路12提供的第二电源电压，逻辑电路136的输出端与LIN芯片137的输入端相连，用于将接收到的所述12V电压或所述第二电源电压输出到LIN芯片137。优选的，所述逻辑电路136为或逻辑电路136，所述或逻辑电路136包括第四二极管D4和第五二极管D5，第四二极管D4的阳极与第二升压开关电源133的输出端相连，第四二极管D4的阴极与LIN芯片137的输入端相连，第五二极管D5的阳极与第二供电电路12的输出端相连，第五二极管D5的阴极与LIN芯片137的输入端相连。当所述车载系统采用第二供电电路12进行供电时，所述逻辑电路136中的第五二极管D5导通，所述逻辑电路136直接将所述第二电源电压输入LIN芯片137的输入端，当所述车载系统采用第一供电电路11进行供电时，所述逻辑电路136中的第四二极管D4导通，选用第二升压开关电源133为所述LIN芯片137供电，所述逻辑电路136将所述12V电压输入所述LIN芯片137。

本实用新型实施例提供的双电源供电系统，能够使用第一供电电路和第二供电电路进行供电，所述第一供电电路接收外设提供的第一电源电压，所述第二供电电路提供车辆蓄电池提供的第二电源电压，当使用第二供电电路进行供电时，可以兼容12V和24V的车辆环境，当车辆蓄电池的电量小于预设阈值时，采用第一供电电路对所述车载系统进行供电，解决了车载系统供电方式单一的问题，且能够避免车辆蓄电池电量不足导致车辆无法启动的现象。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双电源供电系统，其特征在于，包括第一供电电路、第二供电电路和控制电路，其中，

所述第一供电电路的输出端和所述第二供电电路的输出端均与所述控制电路的输入端相连；

所述第一供电电路用于提供第一电源电压；

所述第二供电电路用于提供第二电源电压；

所述控制电路用于控制所述第一供电电路导通且控制所述第二供电电路关闭，并接收所述第一供电电路提供的第一电源电压，或者控制所述第二供电电路导通且控制所述第一供电电路关闭，并接收所述第二供电电路提供的第二电源电压，所述控制电路还用于对接收到的第一电源电压或第二电源电压进行处理，以获得不同的工作电压。

2.根据权利要求1所述的双电源供电系统，其特征在于，所述第一供电电路包括顺次相连的通用串行总线接口、H桥驱动电路、变压器和第一二极管；

其中，所述第一二极管的阳极与所述变压器的输出端相连，所述第一二极管的阴极作为所述第一供电电路的输出端。

3.根据权利要求1所述的双电源供电系统，其特征在于，所述第二供电电路包括车载诊断接口的电源引脚、第二二极管和电压采集模块；

所述第二二极管的阳极与所述车载诊断接口的电源引脚相连，所述第二二极管的阴极分别与所述电压采集模块的输入端以及所述控制电路的输入端相连。

4.根据权利要求3所述的双电源供电系统，其特征在于，所述第二供电电路还包括第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阴极相连，所述第三二极管的阳极与地相连。

5.根据权利要求4所述的双电源供电系统，其特征在于，所述第三二极管为瞬态抑制二极管。

6.根据权利要求1所述的双电源供电系统，其特征在于，所述控制电路包括降压开关电源、第一升压开关电源、第二升压开关电源、单片机及外围电路、控制器局域网络芯片、逻辑电路和本地连接网络芯片；

所述降压开关电源的输入端分别与所述第一供电电路的输出端和所述第二供电电路的输出端相连，所述降压开关电源的输出端分别与所述单片机及外围电路的输入端、所述第一升压开关电源的输入端和所述控制器局域网络芯片的输入端相连；

所述第一升压开关电源的输出端分别与所述控制器局域网络芯片的输入端和所述第二升压开关电源的输入端相连；

所述第二升压开关电源的输出端与所述逻辑电路的第一输入端相连；

所述逻辑电路的第二输入端与所述第二供电电路的输出端相连；

所述逻辑电路的输出端与所述本地连接网络芯片的输入端相连。

7.根据权利要求6所述的双电源供电系统，其特征在于，所述逻辑电路为或逻辑电路。

8.根据权利要求7所述的双电源供电系统，其特征在于，所述或逻辑电路包括第四二极管和第五二极管；

所述第四二极管的阳极与所述第二升压开关电源的输出端相连，所述第四二极管的阴极与所述本地连接网络芯片的输入端相连；

所述第五二极管的阳极与所述第二供电电路的输出端相连，所述第五二极管的阴极与所述本地连接网络芯片的输入端相连。