CN207449825U - 一种汽车启停boost稳压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车启停BOOST稳压器，属于汽车电子技术领域，包括外壳和控制主板，外壳与控制主板之间卡合连接，控制主板上设有MCU控制器、继电器和BOOST升压电路，MCU控制器内设有LIN通讯模块、温度采集模块和输出电压电流采集模块，MCU控制器采集电池电压，当电池电压正常时，下游电路由电池输出通过继电器直接供电，当电池电压骤降到设定值时，MCU控制器控制继电器改变供电回路，下游电路由BOOST升压电路提高电源电压。本实用新型适用性高，产品活动性强，效率高，损耗小，合理进行散热设计，提高了整体的稳定性和安全性，具有体积小、稳定性强等优点。

Description

一种汽车启停BOOST稳压器

技术领域

本实用新型涉及一种BOOST稳压器，特别是涉及一种汽车启停BOOST稳压器，属于汽车电子技术领域。

背景技术

汽车启停升压电源控制器作为汽车稳定供电的重要装置，其性能的好坏直接影响汽车各设备的稳定性和安全性，是极其重要的器件。

所谓的汽车自动启停功能，就是车辆在遇到需要停止时，汽车系统可以自动熄火，也就是关闭发动机，当驾驶员放刹车、踩油门时，发动机重新启动，这样一来可以节省汽车大量的能源消耗，特别是在现今都市的停停走走式交通繁忙期时，当发动机重新启动时，汽车电池的电压会骤降至6.0V甚至更低，在于传统车载电源的结构中，比较常用的电子模块里面有反极性的二极管，用来汽车跳接启动，而跳接线缆反向的事件中保护电子电路，该电路本身就有压降，导致下游的电路电压降为5.5V甚至更低。而大多电子模块的电压需要5V来提供电源，低于5V的电压影响到其他模块的正常工作，因此传统的电源架构不适用于自动启停系统。

为自动启停选择适合的电源，比较常见的有三种：

1、采用低压降(LDO)线性稳压器，或是低压降开关电源如安森美半导体的NCV8852，这是一款汽车级非同步降压控制器，能够接受3.1至36Vdc的宽输入电压范围，并能承受44V负载突降，其优点是输入电压低至5.5V时系统电压可以正常工作，但是当输入电压降至更低，系统无法正常工作。

2、采用升降压电源作为初级电源，比如NCV898031构建的单端初级电感转换器(SEPIC)电路，其优点是即使输入电压低至4V，系统也可以正常工作，但是电路复杂，成本特别高。

3、采用升压电源在初级高压降压电源之前，例如采用NCV8871构建前置升压电路，当电池电压下降到设定值时，该前置模块就会升压，其优点是输入电压低于4V时系统也可以正常工作，没必要改变其他电源。但是在电池电压正常时，会产生额外的耗电，不利于尽可能地降低能耗。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是为了提供一种汽车启停BOOST稳压器，用于解决在电池电压骤降到5V，可以立即把电压升高到系统设备可以正常工作的电源电压范围，并且不影响工作状态。

本实用新型的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种汽车启停BOOST稳压器，包括外壳及设置在所述外壳内的控制主板；所述外壳与所述控制主板之间卡合连接，所述外壳与所述控制主板之间设有电源接口和整车信号接口；所述控制主板上设有至少一个MCU控制器、至少一个继电器和至少一个BOOST升压电路，所述MCU控制器分别与所述电源接口和所述继电器电性连接，所述MCU控制器内设有LIN通讯模块、温度采集模块和输出电压电流采集模块，所述BOOST升压电路的输入端与所述电源接口电性连接，所述BOOST升压电路的输出端与所述继电器的输出端电性连接；所述MCU控制器通过采集外部环境改变量来控制工作模式和升压电路的启动。

优选的方案是，所述外壳与所述控制主板之间通过至少一个卡扣卡合连接。

在上述任一方案中优选的是，所述MCU控制器用于根据不同用电环境和实际用电情况来改变电压升压阈值。

在上述任一方案中优选的是，所述MCU控制器中的所述输出电压电流采集模块采集电池电压，当电池电压正常时，下游电路由电池输出通过所述继电器直接供电，当电池电压骤降到设定值时，所述MCU控制器控制所述继电器改变供电回路，下游电路由所述BOOST升压电路提高电源电压。

在上述任一方案中优选的是，所述控制主板上还设有稳压器，所述MCU控制器对所述稳压器的工作状态、工作模式、工作电流和工作温度进行实时采集，并进行实时监测。

在上述任一方案中优选的是，所述BOOST升压电路由多路控制升压芯片构成，所述多路控制升压芯片的最低电压为5V。

在上述任一方案中优选的是，每个所述BOOST升压电路均由所述MCU控制器的单指令控制，使所述BOOST升压电路与所述MCU控制器的响应时间同步。

在上述任一方案中优选的是，所述控制主板上设有单片机串口，所述单片机串口与所述LIN通讯模块连接，用于实现联机通信。

在上述任一方案中优选的是，所述控制主板为具有散热功能的主板。

本实用新型的有益技术效果：按照本实用新型的汽车启停BOOST稳压器，本实用新型提供的汽车启停BOOST稳压器，采用兼容性设计，可以根据不同客户需求，改变控制器参数，无需改动电路，只需要微调程序，适用性高，产品活动性强；设计的功率相对较高、效率高、损耗小，合理进行散热设计，提高了整体的稳定性和安全性；采用高集成度的集成芯片，具有体积小、稳定性强等优点，解决了控制器的体积大、稳定性不高的问题；解决了目前汽车主控无法知道汽车各模块的工作状态及参数的问题，通过LIN可以和汽车主控进行连接通信，实时进行自检测，大幅度提升了汽车的故障排除率和安全系数。

附图说明

图1为按照本实用新型的汽车启停BOOST稳压器的一优选实施例的的结构示意图；

图2为按照本实用新型的汽车启停BOOST稳压器的一优选实施例的工作原理及功能框图，该实施例可以是与图1相同的实施例，也可以是与图1不同的实施例。

图中：1-外壳，2-控制主板，3-卡扣，4-电源接口，5-整车信号接口。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种汽车启停BOOST稳压器，包括外壳1及设置在所述外壳1内的控制主板2；所述外壳1与所述控制主板2之间卡合连接，所述外壳1与所述控制主板2之间设有电源接口4和整车信号接口5；所述控制主板2上设有至少一个MCU控制器、至少一个继电器和至少一个BOOST升压电路，所述MCU控制器分别与所述电源接口4和所述继电器电性连接，所述MCU控制器内设有LIN通讯模块、温度采集模块和输出电压电流采集模块，所述BOOST升压电路的输入端与所述电源接口4电性连接，所述BOOST升压电路的输出端与所述继电器的输出端电性连接；所述MCU控制器通过采集外部环境改变量来控制工作模式和升压电路的启动。

进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述外壳1与所述控制主板2之间通过至少一个卡扣3卡合连接，所述控制主板2为具有散热功能的主板。

进一步的，在本实施例中，如图2所示，所述MCU控制器用于根据不同用电环境和实际用电情况来改变电压升压阈值；所述MCU控制器中的所述输出电压电流采集模块采集电池电压，当电池电压正常时，下游电路由电池输出通过所述继电器直接供电，当电池电压骤降到设定值时，所述MCU控制器控制所述继电器改变供电回路，下游电路由所述BOOST升压电路提高电源电压。

进一步的，在本实施例中，所述控制主板2上还设有稳压器，所述MCU控制器对所述稳压器的工作状态、工作模式、工作电流和工作温度进行实时采集，并进行实时监测。

进一步的，在本实施例中，如图2所示，所述BOOST升压电路由多路控制升压芯片构成，所述多路控制升压芯片的最低电压为5V；每个所述BOOST升压电路均由所述MCU控制器的单指令控制，使所述BOOST升压电路与所述MCU控制器的响应时间同步。

进一步的，在本实施例中，所述控制主板2上设有单片机串口，所述单片机串口与所述LIN通讯模块连接，用于实现联机通信。

进一步的，在本实施例中，本实施例所要解决的技术点是：

1、本实施例汽车启停BOOST稳压器解决了在电池电压骤降到5V时，可以立即把电压升高到其他设备可以正常工作的电源电压范围，并且不会影响工作状态。

2、本实施例汽车启停BOOST稳压器解决了无需改变汽车电源的框架，只需把该模块前置于初级高压降压之前，电路相对简单，性价比高。

3、本实施例汽车启停BOOST稳压器具有自故障检测功能，对于电源的电压，电流和工作状态进行实时检测。

4、本实施例具有串口转LIN功能，可以把控制器采集和检测的数据实时传输给汽车其他设备，保证了安全性和稳定性。

进一步的，在本实施例中，整个汽车启停BOOST稳压器是采用TI的MCU控制器采集外部环境改变量来控制工作模式和升压电路的启动，比如采集电池电压，当电池电压正常时，下游电路由电池输出通过继电器直接供电，当电池电压骤降到我们的设定值时，MCU控制继电器改变供电回路，下游电路由BOOST电路提高电源电压。

进一步的，在本实施例中，能够根据不同用电环境和实际情况来改变升压阈值。而且MCU可以对稳压器的工作状态、模式和电流、温度等电参数和环境参数进行实时采集，进行实时监测。

进一步的，在本实施例中，在没有点火信号时，稳压器处于休眠状态，大大降低了真个系统的功耗，实现大功率小功耗的设计要求。稳压器还具备与外部通信的功能，通过单片机串口转LIN的来实现联机通信，一定程度提高了故障排除的效率和安全性能的明显提升。

进一步的，在本实施例中，汽车启停BOOST稳压器采用兼容性设计，可以根据不同客户需求，改变控制器参数，无需改动电路，只需要微调程序，适用性高，产品活动性强。

进一步的，在本实施例中，汽车启停BOOST稳压器设计的功率相对较高、效率高、损耗小，合理进行散热设计，提高了整体的稳定性和安全性。

进一步的，在本实施例中，汽车启停BOOST稳压器采用的是高集成度的集成芯片，因为其体积小、稳定性强等优点，解决了控制器的体积大、稳定性不高的问题。

进一步的，在本实施例中，汽车启停BOOST稳压器解决了目前汽车主控无法知道汽车各模块的工作状态及参数的问题，通过LIN可以和汽车主控进行连接通信，实时进行自检测。大幅度提升了汽车的故障排除率和安全系数。

进一步的，在本实施例中，汽车启停BOOST稳压器如图2所示，由外壳、控制主板和卡扣组装而成。

进一步的，在本实施例中，控制器生产工艺必须包括贴片、插件、组装和测试等流程，必须符合相关汽车行业生产工艺标准。

进一步的，在本实施例中，电池接口、电源接口和整车信号接口采用一体化设计，务必按照其型号进行操作。

综上所述，在本实施例中，按照本实施例的汽车启停BOOST稳压器，本实施例提供的汽车启停BOOST稳压器，采用兼容性设计，可以根据不同客户需求，改变控制器参数，无需改动电路，只需要微调程序，适用性高，产品活动性强；设计的功率相对较高、效率高、损耗小，合理进行散热设计，提高了整体的稳定性和安全性；采用高集成度的集成芯片，具有体积小、稳定性强等优点，解决了控制器的体积大、稳定性不高的问题；解决了目前汽车主控无法知道汽车各模块的工作状态及参数的问题，通过LIN可以和汽车主控进行连接通信，实时进行自检测，大幅度提升了汽车的故障排除率和安全系数。

以上所述，仅为本实用新型进一步的实施例，但本实用新型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实用新型所公开的范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车启停BOOST稳压器，包括外壳(1)及设置在所述外壳(1)内的控制主板(2)；其特征在于：所述外壳(1)与所述控制主板(2)之间卡合连接，所述外壳(1)与所述控制主板(2)之间设有电源接口(4)和整车信号接口(5)；所述控制主板(2)上设有至少一个MCU控制器、至少一个继电器和至少一个BOOST升压电路，所述MCU控制器分别与所述电源接口(4)和所述继电器电性连接，所述MCU控制器内设有LIN通讯模块、温度采集模块和输出电压电流采集模块，所述BOOST升压电路的输入端与所述电源接口(4)电性连接，所述BOOST升压电路的输出端与所述继电器的输出端电性连接；所述MCU控制器通过采集外部环境改变量来控制工作模式和升压电路的启动。

2.根据权利要求1所述的一种汽车启停BOOST稳压器，其特征在于：所述外壳(1)与所述控制主板(2)之间通过至少一个卡扣(3)卡合连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车启停BOOST稳压器，其特征在于：所述MCU控制器用于根据不同用电环境和实际用电情况来改变电压升压阈值。

4.根据权利要求1所述的一种汽车启停BOOST稳压器，其特征在于：所述MCU控制器中的所述输出电压电流采集模块采集电池电压，当电池电压正常时，下游电路由电池输出通过所述继电器直接供电，当电池电压骤降到设定值时，所述MCU控制器控制所述继电器改变供电回路，下游电路由所述BOOST升压电路提高电源电压。

5.根据权利要求1所述的一种汽车启停BOOST稳压器，其特征在于：所述控制主板(2)上还设有稳压器，所述MCU控制器对所述稳压器的工作状态、工作模式、工作电流和工作温度进行实时采集，并进行实时监测。

6.根据权利要求1所述的一种汽车启停BOOST稳压器，其特征在于：所述BOOST升压电路由多路控制升压芯片构成，所述多路控制升压芯片的最低电压为5V。

7.根据权利要求1所述的一种汽车启停BOOST稳压器，其特征在于：每个所述BOOST升压电路均由所述MCU控制器的单指令控制，使所述BOOST升压电路与所述MCU控制器的响应时间同步。

8.根据权利要求1所述的一种汽车启停BOOST稳压器，其特征在于：所述控制主板(2)上设有单片机串口，所述单片机串口与所述LIN通讯模块连接，用于实现联机通信。

9.根据权利要求1所述的一种汽车启停BOOST稳压器，其特征在于：所述控制主板(2)为具有散热功能的主板。