CN219202161U - 一种适用于车载的电源供电管理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车载电源管理技术领域，公开了一种适用于车载的电源供电管理设备，用于智能网联车测试使用，包括长方体外壳以及设置在外壳内的电路板和设置在外壳前侧壁上的航插接口模块；所述航插接口模块，包括一个CAN接口、五个12V输出接口、一个24V输出接口和一个5V输出接口；所述电路板上设置有MCU模块，以及与MCU模块分别连接的CAN通信模块、DCDC升压模块和DCDC降压模块；所述CAN通信模块包括三个CAN输出单元，所述CAN通信模块与所述CAN接口连接；所述DCDC升压模块与所述24V接口连接；所述DCDC降压模块分别与12V输出接口和5V输出接口连接。本方案能够满足智能网联车测试时多输入多输出的要求，且体积小巧便于移动。

Description

一种适用于车载的电源供电管理设备

技术领域

本实用新型涉及车载电源管理技术领域，具体涉及一种适用于车载的电源供电管理设备。

背景技术

随着智能网联汽车的技术更迭，为了满足出行的不同需要，车载设备越来越多。为了准确测试车辆以及各个车载设备的运行情况，在测试时，需要更多的测试设备装载到车辆上，而对这些测试设备的供电则成为测试正常进行的前提。

测试设备需要的供电电压基本涵盖在5V，12V，24V，220V中。因为不可能通过改变车辆结构，来为测试设备供电，且不同车辆所用到的测试设备所需电压也并不完全相同，因此，现在对测试设备的供电方式一般采用多个模块搭载拼接形成一个临时可用的供电机构。但是，这种供电机构存在组装体积大，接口少，集成度低等劣势，定制化程度高，不易推广使用。对测试机构及使用人员造成使用效率低，安装周期长，不易维护等麻烦。

基于实际使用需求，迫切需要研制一种集成程度高，体积小，接口多的支持大功率的稳定车载供电管理设备。

虽然，现在针对车载设备本身的用电情况，有人提出了一种车载电源管理系统，在有ACC信号时或者无ACC信号时都能够输出恒定电压，实现恒压输出；另外有人提出的一种车载电源管理系统，其设备包括车载电源模块、主继电器、主自恢复保险、主电流检测模块、与用电设备一一对应的n个分继电器、n个分电流检测模块、n个分自恢复保险、中央处理器、can通信模块和操作面板，能够防止用电设备因过电流而损坏；但是，这些电源管理设备仅仅是对于固定安装在车辆上的车用设备供电使用，并不针对测试设备使用，且仅能实现对单一电压输出，通道不足，仅能满足对传统车辆电源管理分配的部分需求，对于智能网联汽车测试领域，需要多种电压供电，需要输入车辆的CAN信号进行标定校准等工作并不适用。以现有电源管理设备无法达到测试目的，尤其无法满足复杂的传感器供电所要的测试需求。因此，必须设计出专门的、通用的针对智能网联汽车电源供电管理，可输出多路稳定电压及CAN信号输入的设备。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种适用于车载的电源供电管理设备，以解决现有电源管理设备无法满足智能网联汽车测试领域，需要多种电压供电，需要输入车辆的CAN信号进行标定校准的问题。

为解决以上问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种适用于车载的电源供电管理设备，用于智能网联车测试使用，包括长方体外壳以及设置在外壳内的电路板和设置在外壳前侧壁上的航插接口模块；所述航插接口模块，包括一个CAN接口、五个12V输出接口、一个24V输出接口和一个5V输出接口；所述电路板上设置有MCU模块，以及与MCU模块分别连接的CAN通信模块、DCDC升压模块和DCDC降压模块；所述CAN通信模块包括三个CAN输出单元，所述CAN通信模块与所述CAN接口连接；所述DCDC升压模块与所述24V接口连接；所述DCDC降压模块分别与12V输出接口和5V输出接口连接。

优选地，各个输出接口和对应电压模块之间均一一对应连接有继电器和自恢复保险丝。

优选地，所述航插接口模块，还包括用来供车载12V蓄电池接入的电源输入端接口。

优选地，外壳后侧壁上设置有主硬件开关，主硬件开关通过主保险丝分别连接DCDC升压模块和DCDC降压模块。

优选地，五个12V输出接口，包括两个12V-10A输出接口和三个12V-3A输出接口，两种输出接口上下排列分布。

优选地，所述5V输出接口为5V-3A输出接口，所述24V输出接口为24V-10A输出接口。

优选地，MCU模块和CAN通信模块彼此靠近，且两个模块所占位置区域面积占整个电路板面积的四分之一以下。

优选地，外壳后侧壁上安装有风扇，MCU模块和CAN通信模块靠近风扇安装位置。

优选地，外壳的长宽高比为41:36:16。

本方案适用于为智能网联汽车车载测试设备提供多个供电输入，5V、12V、24V三种电压输出，并有CAN信息协议转化功能，可为车载测试设备供电及为传感器的正常使用输入车辆CAN信息。本方案通过外壳以及外壳内电路板以及各个电器模块的排布设置，在不影响MCU模块高效工作的前提下高度集成，设备整体体积小、接口多，能够满足智能网联车测试多输入多输出的要求，且体积小巧便于移动，便于和其他设备连接使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的内部结构示意图。

图3为本实用新型实施例的电路原理框图。

图4为本实用新型实施例中MCU模块电路原理图。

图5为本实用新型实施例中CAN通信模块电路原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：外壳100、程控开关110、航插接口模块130、状态指示灯模块140、风扇150、主硬件开关160、电路板200、MCU模块210、CAN通信模块220。

本实施例中的适用于车载的电源供电管理设备，是一种新型车载电源供电管理设备，可提供5V、12V、24V电压，含过流过压保护，支持7路供电，3路CAN输出，具有结构简单、体积小、操作便捷、可靠性、扩展性强，维护、维修便利等优势。

如图1和图2所示，本实施例中的电源供电管理设备，整体为长方体结构，包括长方体外壳100，安装在外壳100里面的电路板200，电路板200上焊接有包括MCU模块210、CAN通信模块220、DCDC升压模块、DCDC降压模块、采集模块以及状态指示灯控制电路在内的多个电路单元，其中MCU模块210包括中央处理器。外壳100包括顶盖和底盖，图2为去掉顶盖后的内部安装图，底盖包括前侧壁和后侧壁。前侧壁上安装的程控开关110、航插接口模块130和状态指示灯模块140，以及后侧面上安装的主硬件开关160和风扇150均通过线缆与电路板200上对应的电路单元连接。

如图2所示，MCU模块210和CAN通信模块220的位置彼此靠近，位于电路板200的一角区域，靠近风扇150的安装位置，远离各个线缆通过的位置，所占位置区域面积约占整个电路板200面积的四分之一以下，能够使整个设备内的结构做到高度集成，且尽可能为主控单元提供不容易被线缆包围且易于通风的工作环境，使电源供电管理设备能够同时满足小型化和高可靠性的目的。

如图1所示，状态指示灯模块140，包括8个上下两排阵列排布的LED指示灯，从左往右，第一排第一个指示灯为蓝色指示灯，当电源供电管理设备开始工作后蓝灯点亮，其余各个指示灯均为绿色指示灯，分别对应各个输出接口通道，当通道导通则绿灯点亮。航插接口模块130，包括上下两排阵列排布的9个接口，其中第一排从左往右依次为CAN接口、两个12V-10A输出接口，一个24V-10A输出接口，第二排从左往右依次为一个5V-3A输出接口，三个12V-3A输出接口和一个电源输入端接口。其中，电源输入端接口的口径大于其他接口口径。在每个接口上扣接有用来保护接口的盖子。

如图3所示，本实施例中的电源供电管理设备，包括主硬件开关160，程控开关110，主保险丝、与用电设备一一对应的继电器，与继电器一一对应的自恢复保险丝，中央处理器、CAN通信模块220、DCDC升压模块、DCDC降压模块、航插接口。自恢复保险丝及继电器根据用电设备功率、电压、电流不同，采用对应型号。

本实施例中的电源供电管理设备，由车载蓄电池输出12V通过主硬件开关160连接主保险丝，然后1路通过DCDC升压模块升至24V，1路通过DCDC降压模块降至5V，5路12V输出。每路输出连接自恢复保险丝连接对应的航插接口。CAN通信模块220与中央处理器相连接，支持三路CAN。

如图1和图2所示，在外壳100的前侧壁上镶嵌安装有与主供电对应状态指示灯、与继电器一一对应的状态指示灯和用于控制所有继电器及所有状态指示灯的控制电路，所述的主供电对应状态指示灯、继电器及对应的状态指示灯均通过状态指示灯控制电路连接中央处理器的输出端。

如图4所示，CAN模块与MCU模块210里的中央处理器连接。如图5所示，CAN模块中，CAN通信支持三路，完成协议转换功能，实现车辆状态CAN信息提供给传感器使用。也可以通过CAN信息控制通道的开关状态。

本实施例的电源供电管理设备，使用单片机控制继电器来控制电源通道的开关，用3路CAN模块实现CAN协议的转发，接出一个6芯航插接口，使用DCDC芯片将12V车载蓄电池电压降压到5V输出一路，将12V电压分成2路10A额定电流通道和3路3A额定电流通道，将12V电压通过DCDC模块提升至24V输出一路，额定电流10A。每路通道自带自恢复保险丝，每路通道单独设立指示灯，设备开关设立硬件开关及软启动开关，方便使用。

本实用新型通过DCDC升降压模块，提供5V、24V的电压供电，满足了车载端用电测试设备的大部分使用需求，多个继电器可以控制多个用电设备的启停，并设有状态指示灯及自恢复保险丝，如设备出现供电故障可以及时查找问题，提高测试效率。

本实施例通过采用的多通道，多电压输出，可实现针对不同自动驾驶车辆需求测试条件下测试工具及传感器所需接入的供电。本电源管理设备具有体积小、功能多、集成化程度高、可靠性、稳定性强、易于功能扩展、维护维修便利、制造等优势。

具体实施过程如下：

将电源输入端接入车载蓄电池，然后开启主硬件开关160，此时蓝色指示灯常亮。再启动软硬件开关，通过控制程序打开供电通道。此时各通道绿色状态指示灯常亮，各输出接口均正常供电。可以通过CAN口对中央处理器发送指令，控制各个通道的开关，也可以通过CAN口实现协议转发功能，将车辆状态CAN信息转换成传感器可识别的CAN协议，完成传感器的初始化工作，方便实现智能网联汽车的实车测试。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种适用于车载的电源供电管理设备，其特征在于：用于智能网联车测试使用，包括长方体外壳以及设置在外壳内的电路板和设置在外壳前侧壁上的航插接口模块；所述航插接口模块，包括一个CAN接口、五个12V输出接口、一个24V输出接口和一个5V输出接口；所述电路板上设置有MCU模块，以及与MCU模块分别连接的CAN通信模块、DCDC升压模块和DCDC降压模块；所述CAN通信模块包括三个CAN输出单元，所述CAN通信模块与所述CAN接口连接；所述DCDC升压模块与所述24V输出接口连接；所述DCDC降压模块分别与12V输出接口和5V输出接口连接。

2.根据权利要求1所述的适用于车载的电源供电管理设备，其特征在于：各个输出接口和对应电压模块之间均一一对应连接有继电器和自恢复保险丝。

3.根据权利要求1所述的适用于车载的电源供电管理设备，其特征在于：所述航插接口模块，还包括用来供车载12V蓄电池接入的电源输入端接口。

4.根据权利要求1所述的适用于车载的电源供电管理设备，其特征在于：外壳后侧壁上设置有主硬件开关，主硬件开关通过主保险丝分别连接DCDC升压模块和DCDC降压模块。

5.根据权利要求1所述的适用于车载的电源供电管理设备，其特征在于：五个12V输出接口，包括两个12V-10A输出接口和三个12V-3A输出接口，两种输出接口上下排列分布。

6.根据权利要求1所述的适用于车载的电源供电管理设备，其特征在于：所述5V输出接口为5V-3A输出接口，所述24V输出接口为24V-10A输出接口。

7.根据权利要求1所述的适用于车载的电源供电管理设备，其特征在于：MCU模块和CAN通信模块彼此靠近，且两个模块所占位置区域面积占整个电路板面积的四分之一以下。

8.根据权利要求7所述的适用于车载的电源供电管理设备，其特征在于：外壳后侧壁上安装有风扇，MCU模块和CAN通信模块靠近风扇安装位置。

9.根据权利要求1所述的适用于车载的电源供电管理设备，其特征在于：外壳的长宽高比为41:36:16。

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