CN204633378U - 一种车载电源分配盒 - Google Patents

Abstract

一种车载电源分配盒，包括盒体、开关及指示电路、点火瞬间供电保持电路、稳压及功率电路、电源输出与分配电路；点火瞬间供电保持电路包括备用电池、大功率二极管，备用电池的正极经开关及指示电路与大功率二极管阴极连接，大功率二极管阳极接车载电瓶的正极，备用电池的负极和车载电瓶的负极连接；稳压及功率电路包括一个以上DC/DC电源模块，各DC/DC电源模块输入端正极均接于备用电池的正极与大功率二极管阴极之间；各DC/DC电源模块输出端正极分别经肖特基管接电源输出与分配电路正极。本实用新型具备欠压、短路、极性接反等保护功能齐全，输出功率大，输出终端配置多种形式和数量接口，后备电池内置一体化结构，操作简便非常适合车载使用。

Description

一种车载电源分配盒

技术领域

本实用新型属于一种供电与分配装置，尤其涉及对车载试验仪器设备、传感器等用电负载进行独立分配供电的装置。

背景技术

 在进行汽车整车试验时，一些精密的车载测试设备仪器通常是直流12V供电，直接用电瓶夹从电瓶引线取电，或者从驾驶室点烟器口取电。当有一个以上仪器设备需要供电时，采用电源转接盒一拖多方式，其供电源头仍然是车辆自身所带电瓶。有一些车载仪器设备尽管标明了较为宽泛的供电范围，但实际对供电要求比较高，利用车辆自带电瓶往往不能正常工作，或测试精度比较差，采用外置电瓶搬到车上使用。有些24V电池供电的货车，采用两个相同容量12V电瓶串联而成，若错误接了不是负极搭铁的电瓶，往往造成仪器损坏。从车载电瓶取电时若极性接反，一些保护功能不完备的试验仪器可能造成损坏。

利用自带电瓶取电或分配仪器使用，最大问题是供电电压波动很大，易受干扰，很容易造成测试仪器的故障甚至损坏。汽车在点火启动瞬间，实测电压最低可降至6V左右，根据电瓶新旧使用程度的不同，车上负载这时会突然断电；启动后，汽车发电机启动对电瓶充电，电压会升高至14V左右或更高；发动机工作时，车辆其他负载比如空调、音响系统启动工作时，对供电电源均有一定干扰，影响了供电质量。

采用外置电瓶供电，可能会出现电瓶过度使用，电压从12V往下降，仪器使用者不觉而没有及时给电瓶充电，降到一定程度，仪器可能同样会出现断电现象。

现有专利文件中，中国专利《车载设备供电装置》，授权公告号CN201501357U，授权公告日2010.06.09：它是通过两个开关手工切换，实现了车辆不受点火时电压瞬降影响而持续供电的效果，但其结构简单，需要人工切换，为实现目的还需要外接临时电瓶，较为不便，且不能实现稳压输出。中国专利《车载电源接线盒》，授权公告号CN203278003U，授权公告日2013.11.06：功能简单仅过载、欠压保护及输入输出接头防脱落。中国专利《一种多功能车载电源》，授权公告号CN203984021U，授权公告日2014.12.03：它仅仅是一个车载多功能应急电源。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决车载供电现有方式的问题和不足，而提出一种车载电源分配盒，独立供电，稳压稳定供电，连续供电，以提高各种车载仪器设备工作可靠性，减少故障发生，提高设备完好率，进而也提高试验测试的可靠和稳定。

本实用新型的技术方案是：包括盒体、开关及指示电路、点火瞬间供电保持电路、稳压及功率电路、电源输出与分配电路；点火瞬间供电保持电路包括备用电池、大功率二极管，备用电池的正极经开关及指示电路与大功率二极管阴极连接，大功率二极管阳极接车载电瓶的正极，备用电池的负极和车载电瓶的负极连接；稳压及功率电路包括一个以上DC/DC电源模块，各DC/DC电源模块输入端正极均接于备用电池的正极与大功率二极管阴极之间；各DC/DC电源模块输出端正极分别经肖特基管接电源输出与分配电路正极。

所述各DC/DC电源模块输入端负极均接备用电池的负极，各DC/DC电源模块输出端负极互连在一起接电源输出与分配电路输出负极。

所述DC/DC电源模块为两个；肖特基管为共阴式肖特基对管，包括两输入端、一输出端，两输入端接分别接两DC/DC电源模块输出端正极。

所述开关及指示电路包括设置于车载电瓶、供电保持电路之间的开关支路一、串接于供电保持电路上的开关支路二；开关支路一包括熔断器一、按扭开关一、电磁锁继电器线圈；开关支路二包括熔断器二、按扭开关二、电磁锁继电器常开触点；按扭开关一、按扭开关二形成双极联动按钮开关。

所述开关支路一上还有一指示灯。

所述盒体上还设有用于装配双极联动按钮开关、指示灯的定位孔，用于连接车载电瓶电源的进线电源插座。

所述大功率二极管阳极经熔断器一接车载电瓶的正极。

所述开关及指示电路还包括电压指示表一、电压指示表二，DC/DC电源模块输入端的正极和负极之间并联电压指示表一，电源输出与分配电路的正极和负极与电压指示表二并联。

所述盒体上还设有与电压指示表一、电压指示表二相对应的安装孔。

所述电源输出与分配电路包括点烟器插座、接线柱，盒体上还设有用于装配点烟器插座的装配孔、用于装配接线柱的配合孔。

本实用新型针对现有车载测试仪器设备供电的缺点和存在的不足进行改进设计，具体优点体现在：电源分配盒车载使用给测试仪器设备供电时能输出稳定、隔离、连续的电压，可有效减少或避免直接从汽车电瓶取电带来的干扰和种种不利影响，保证了仪器设备的安全可靠性，间接也提高了测试结果的可靠性和准确性。本实用新型具备欠压、短路、极性接反等保护功能齐全，输出功率大，输出终端配置多种形式和数量接口，后备电池内置一体化结构，操作简便非常适合车载使用。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是盒体的结构示意图。

图3是图2的侧视图。

具体实施方式

图1中，本实用新型包括盒体和若干电路，若干电路包括稳压及功率电路，开关及指示电路，点火瞬间供电保持电路，电源输出与分配电路，具体包括熔断器F1，按钮开关S1，指示灯H1，熔断器F2，电磁锁继电器K1和其常开触点K1，后备电池G1，二极管D1，2个DC/DC直流电源模块，肖特基对管D2，电压指示表P1和P2，输出终端TR。开关和指示灯，输出和分配电路装在盒体上，点火瞬间供电保持电路、稳压及功率电路装在盒体内部。DC/DC电源模块设置了完善的过载，短路及短路自恢复保护。但电源分配盒里还有其他的器件，如电池，继电器，连接线路等，为防止这些器件的损坏造成电源盒内部线路损坏短路，加装熔断器实现快速熔断保护。另外设置熔断器的目的是给操作使用者提供直观的警示，当观察到熔断现象后，一定要排除故障后才可继续使用，而不是仅仅依靠内部短路自恢复进行保护，相当于多重保护。

本实用新型的车载电源分配盒的进线输入电源取自车载电瓶，标称电压DC 12V，车载电瓶是车辆自身所装电瓶，或者独立的放到车上使用的外置电瓶。

开关及指示电路：包括按钮开关S1，指示灯H1，电磁锁继电器K1和其常开触点K1，电压指示表P1和P2，按钮开关控制继电器线圈的得电与否电源盒的得电工作，及用于指示电源进线得电状态。S1，H1，K1三个器件依次串联后两端接入进线电源的+和-端，输入电源电压指示表P1和继电器K1并联。S1是带闭锁功能的按钮开关，按下接通，再按断开。进线输入电源引入后，按钮开关S1接通后，电磁锁继电器K1得电吸合，指示灯H1亮，进线电压表P1指示输入电源电压。继电器K1吸合，则其辅助常开触点K1闭合，则DC/DC电源模块DV1和DV2的输入正端1+得电。输出电压指示P2一端接在肖特基对管的共阴极，另一端接在DC/DC电源模块DV1和DV2的输出负端4-，用于指示输出终端的输出电压。输入电源电压指示表P1具有高低电压报警蜂鸣功能，当输入进线电压低于DC 9V或者高于DC18V时候发出蜂鸣报警。

稳压及功率电路：由两个DC/DC直流稳压隔离电源模块DV1，DV2和一个肖特基对管D2组合而成，两个DC/DC稳压电源模块的输入并联，即DV1的输入正端1+和DV2的输入正端1+相连，DV1和DV2的输入负端2-相互连接后接车载进线输入电源的-。两个DC/DC电源模块的输出正极通过一个肖特基对管后作为电源输出正极。两个DC/DC电源模块的输出负极4-互相连接作为输入电源的负极。该肖特基对管D2为共阴式，它有两个输入端，一个输出端。D2两端输入各自接一个DC模块的输出正极3+。DC/DC电源模块用于将变动的易受干扰的车载电瓶输入电压，或后备电池电压转换成稳定的隔离的输出电压，功率满足车载试验仪器设备用电需求，且留有裕量。肖特基对管可以使两个DC电源转换模块相互之间不会串电，组合成一个整体共同对外出力供电。DC/DC电源模块具有欠压保护功能，进线电压低于DC 9V输出会截止。DC/DC电源模块具有极性接反保护，当输入电源极性接反，DC电源转换模块不工作。DC/DC电源模块具有短路和过载保护功能，当终端输出正负极误操作相连等情况短路时，输出保护，自恢复。过载保护：当负载电流限制点 120%（Typ）过载保护启动，输出截止。通过DC/DC电源模块的转换，输入进线电源和输出电源的正负极做到相互隔离。

本实用新型还包括点火瞬间供电保持电路，该部分由备用电池G1和二极管D1构成。备用电池G1的负极和车载输入电瓶的负极连接，备用电池G1的正极经熔断器F2和按钮开关S1及继电器常开触点K1后接大功率二极管阴极。大功率二极管用于在车辆点火启动瞬间车载电瓶产生大启动电流，车载电瓶电压骤降，这时后备电池由于二极管的反向截止无法给车辆本身自带负载比如起动机供电，而只能输送给后级的DC/DC电源模块输入端，从而保证了对外供电的连续不间断。大功率二极管阳极经熔断器F1后接车载输入电瓶的正极。根据本实用新型的一实施例的车载电源分配盒，备用电池G1内置在电源盒内。

电源输出与分配电路TR的正接肖特基对管D2的共阴极，电源输出与分配电路TR的负接DC/DC电源模块的输出负4- 。

图2、3中，本实用新型进线输入电源通过本盒体右侧面安装的插座引入，5即是进线电源插座。电源输出与分配电路具体为点烟器插座、接线柱，盒体上还设有用于装配点烟器插座的装配孔2、用于装配接线柱的配合孔3。盒体上还设有与电压指示表一、电压指示表二相对应的安装孔1。盒体上还设有用于装配双极联动按钮开关、指示灯的定位孔4。输出终端可以配置多种形式和数量的接口供车载测试仪器和设备使用，点烟器插座带防水外盖，输出接线柱上有插孔，可接香蕉插头形式的用电负载。

本实用新型工作过程是：当从车载电瓶接入进线电源到本实用新型所述的电源分配盒内，各车载试验测试仪器通过本电源分配盒从终端接口取电开机工作。假如此时车辆还未点火启动，或者在电源盒上电工作之前车辆已点火但在试验过程中发动机熄火，发动机点火启动瞬间电流很大，车载电瓶电压有个瞬降，本电源盒内置后备电池G1及大功率二极管D1，而D1反向接在后备电池和车载电瓶之间，在点火瞬间，即使车载电瓶电压骤然下降，也不能从后备电池取电，后备电池G1担负着输入电源作用，使得DC电源模块能稳定连续输出电压。点火启动成功后，则车载电瓶向后备电池进行充电。两个DC/DC电源模块则起到一个稳压及隔离保护输出作用，即无论是上述的汽车点火启动，还是充电时车载电瓶电压升高到14V左右，或者车辆自身负载如空调、音响系统等工作时带来的干扰或电压波动，或是车载电瓶的过度使用输入电压只有10V左右，电源盒均可输出稳压的，连续的，隔离的供电电压。

极端情况，当车载电瓶无电时，或因为试验条件限制无法接入车载电瓶作为输入进线电源时，本车载电源分配盒也可独立工作，根据后备电池G1的容量大小，可坚持工作一段时间，相当于UPS不间断供电输出。

Claims (10)

1.一种车载电源分配盒，其特征在于：包括盒体、开关及指示电路、点火瞬间供电保持电路、稳压及功率电路、电源输出与分配电路；

点火瞬间供电保持电路包括备用电池、大功率二极管，备用电池的正极经开关及指示电路与大功率二极管阴极连接，大功率二极管阳极接车载电瓶的正极，备用电池的负极和车载电瓶的负极连接；

稳压及功率电路包括一个以上DC/DC电源模块，各DC/DC电源模块输入端正极均接于备用电池的正极与大功率二极管阴极之间；各DC/DC电源模块输出端正极分别经肖特基管接电源输出与分配电路正极。

2.根据权利要求1所述的车载电源分配盒，其特征在于：所述各DC/DC电源模块输入端负极均接备用电池的负极，各DC/DC电源模块输出端负极互连在一起接电源输出与分配电路输出负极。

3.根据权利要求1所述的车载电源分配盒，其特征在于：所述DC/DC电源模块为两个；肖特基管为共阴式肖特基对管，包括两输入端、一输出端，两输入端接分别接两DC/DC电源模块输出端正极。

4.根据权利要求1所述的车载电源分配盒，其特征在于：所述开关及指示电路包括设置于车载电瓶、供电保持电路之间的开关支路一、串接于供电保持电路上的开关支路二；

开关支路一包括熔断器一、按扭开关一、电磁锁继电器线圈；

开关支路二包括熔断器二、按扭开关二、电磁锁继电器常开触点；

按扭开关一、按扭开关二形成双极联动按钮开关。

5.根据权利要求4所述的车载电源分配盒，其特征在于：所述开关支路一上还有一指示灯。

6.根据权利要求5所述的车载电源分配盒，其特征在于：所述盒体上还设有用于装配双极联动按钮开关、指示灯的定位孔（4），用于连接车载电瓶电源的进线电源插座（5）。

7.根据权利要求4所述的车载电源分配盒，其特征在于：所述大功率二极管阳极经熔断器一接车载电瓶的正极。

8.根据权利要求4所述的车载电源分配盒，其特征在于：所述开关及指示电路还包括电压指示表一、电压指示表二，DC/DC电源模块输入端的正极和负极之间并联电压指示表一，电源输出与分配电路的正极和负极与电压指示表二并联。

9.根据权利要求8所述的车载电源分配盒，其特征在于：所述盒体上还设有与电压指示表一、电压指示表二相对应的安装孔（1）。

10.根据权利要求4所述的车载电源分配盒，其特征在于：所述电源输出与分配电路包括点烟器插座、接线柱，盒体上还设有用于装配点烟器插座的装配孔（2）、用于装配接线柱的配合孔（3）。