一种汽车电压稳压系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种汽车电压稳压系统，包括电源端、地线、输入电压检测电路、控制电源模块、稳压电路、旁路电路、稳压驱动电路、旁路驱动电路和控制模块；控制模块包括输入电压判断单元、稳压模式控制单元和旁路模式控制单元。采用本发明的技术方案，能够区分输入电压的不同电压区间，并能依据不同的输入电压来选取稳压、旁路等不同的工作模式，保证了汽车电气设备的用电安全和车辆的安全。
【专利说明】一种汽车电压稳压系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种对汽车电源(蓄电池或发电机)电压进行稳压、保障车辆电气设备用电安全的系统。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的不断发展，人们对车辆安全性有了更高的要求，这也是决定汽车能否向前推广和大力发展的关键。作为车辆电源系统的核心零部件，一旦车辆的蓄电池或者发电机的电压幅值出现失控或失效，特别是在车辆高速情况下，其后果是不堪设想的。因此对车辆的电压稳压装置的设计要求严格，不仅具备良好的动态性能和稳定性，还要在遇到特殊情况下具备及时的保护策略。
【发明内容】
[0003]为解决目前汽车电源电压幅值出现失控或失效对车辆带来安全威胁的技术问题，本发明提供一种汽车电压稳压系统，包括电源端、地线、输入电压检测电路、控制电源模块、稳压电路、旁路电路、稳压驱动电路、旁路驱动电路和控制模块；
输入电压检测电路检测电源端的输入电压并将检测结果输出至控制模块；
电源端分别接控制电源模块的输入端、稳压电路的输入端和旁路电路的输入端，控制电源模块的接地端和稳压电路的接地端汇接于地线；
控制电源模块的使能端接控制模块且受控制模块使能控制，控制电源模块的三个输出端分别接控制模块的供电端、稳压驱动电路的供电端和旁路驱动电路的供电端；
稳压驱动电路的输入端和旁路驱动电路的输入端分别接控制模块且分别受控制模块控制，稳压驱动电路的输出端接稳压电路的控制端，旁路驱动电路的输出端接旁路电路的控制端；
稳压电路的输出端和旁路电路的输出端汇接后作为所述汽车电压稳压系统的输出； 控制模块包括输入电压判断单元、稳压模式控制单元和旁路模式控制单元；
输入电压判断单元用于根据输入电压检测电路的检测结果判断输入电压与稳压模式上限电压、旁路模式上限电压的大小关系；
稳压模式控制单元用于当输入电压判断单元判断输入电压不高于稳压模式电压上限时，通过控制稳压驱动电路以控制稳压电路工作，又通过控制旁路驱动电路以控制旁路电路关闭；
旁路模式控制单元用于当输入电压判断单元判断输入电压高于稳压模式上限电压、不高于旁路模式上限电压时，通过控制稳压驱动电路以控制稳压电路关闭，又通过控制旁路驱动电路以控制旁路电路工作。
[0004]采用本发明的技术方案，能够区分输入电压的不同电压区间，并能依据不同的输入电压来选取稳压、旁路等不同的工作模式，保证了汽车电气设备的用电安全和车辆的安全。[0005]进一步的，
控制模块还包括保护模式控制单元；
保护模式控制单元用于当输入电压判断单元判断输入电压高于旁路模式上限电压时，通过控制稳压驱动电路以控制稳压电路关闭，又通过控制旁路驱动电路以控制旁路电路关闭。
[0006]采用上述技术方案，能够在电源电压过高时，停止汽车电压稳压系统的工作，从而保证系统和车辆的安全。
[0007]进一步的，
所述汽车电压稳压系统还包括ECU，控制模块通过CAN总线与ECU通信；
输入电压判断单元还用于根据输入电压检测电路的检测结果判断输入电压与提示模式下限电压的大小关系；
控制模块还包括提示单元，提示单元用于当输入电压判断单元判断输入电压不低于提示模式下限电压时，提示单元通过CAN总线向ECU发送提示信号；
ECU用于根据提示信号发出控制部分车用电气设备负载关闭的信号。
[0008]更进一步的，
控制模块包括输入功率计算单元和输入功率判断单元；
输入电压检测电路包括采样电阻R0、第一电压采样器和第二电压采样器，采样电阻RO接于电源端和控制电源模块的输入端之间，第一电压采样器采集采样电阻RO靠近电源端一侧的电压，第二电压米样器米集米样电阻RO靠近控制电源模块一侧的电压；
输入功率计算单元根据第一电压采样器测得的电压和第二电压采样器测得的电压之差以及采样电阻RO的值计算输入功率；
输入功率判断单元根据输入功率计算单元的计算结果判断输入功率与整车最大负载功率的大小关系；
提示单元还用于当输入功率判断单元判断输入功率达到整车最大负载功率时，提示单元通过CAN总线向E⑶发送提示信号；
ECU用于根据提示信号发出控制部分车用电气设备负载关闭的信号。
[0009]采用上述技术方案，通过将电源电压信息及时向车载E⑶提示，让E⑶在第一时间了解电源电压情况，ECU进而可根据需要，控制部分电气设备暂停工作，降低汽车电气设备损坏的可能性。
[0010]进一步的，
所述汽车电压稳压系统还包括地线电流检测电路，地线电流检测电路检测地线电流并将检测结果输出至控制模块；
控制模块还包括地线电流判断单元和保护模式控制单元；
地线电流判断单元用于根据地线电流检测电路的检测结果判断地线电流与过流临界值的大小关系；
保护模式控制单元用于当地线电流判断单元判断地线电流达到过流临界值时，通过控制稳压驱动电路以控制稳压电路关闭，又通过控制旁路驱动电路以控制旁路电路关闭。
[0011]采用上述技术方案，通过对系统地线的电流检测，判断系统是否发生地线电流过流故障，一旦判定发生故障，及时关闭系统，提高系统的安全性。[0012]进一步的，
所述汽车电压稳压系统还包括ECU和地线电流检测电路，控制模块通过CAN总线与ECU通信，地线电流检测电路检测地线电流并将检测结果输出至控制模块；
控制模块还包括地线电流判断单元和提示单元；
地线电流判断单元用于根据地线电流检测电路的检测结果判断地线电流与过流临界值的大小关系；
提示单元用于当地线电流判断单元判断地线电流达到过流临界值时，提示单元通过CAN总线向E⑶发送提示信号；
ECU用于根据提示信号发出控制部分车用电气设备负载关闭的信号。
[0013]采样上述技术方案，能够在发生地线电流过流时，及时整车E⑶通报，由E⑶根据电源情况和车用电气设备的情况，控制部分车用电气设备关闭，以保护这些车用电气设备。
[0014]进一步的，
稳压电路包括至少两个稳压子电路，稳压子电路包括电阻Rl、电感L1、第一 N-MOS管和第二 N-MOS 管；
稳压电路的输入端经电阻Rl与电感LI 一端串接，电感LI的另一端分别接第一 N-MOS管的源级和第二 N-MOS管的漏极，第一 N-MOS管的漏极接稳压电路的输出端，第二 N-MOS管的源级接稳压电路的接地端，第一 N-MOS管的栅极和第二 N-MOS管的栅极分别接稳压驱动电路的输出端。
[0015]采用上述技术方案，系统中Boost稳压电路选用的电源控制芯片，它可以控制多路，可以同时输出多路分时独立的多路电源，减小电源输出的纹波电压，提高电压稳压系统的电磁兼容能力，极大提高了电源的可靠性。
[0016]进一步的，
旁路电路包括至少两个旁路子电路，旁路子电路包括第三N-MOS管，第三MOS管的源级接电源端，其漏极接于所述汽车电压稳压系统的输出端，其栅极接旁路驱动电路的输出端。
[0017]采用上述技术方案，在系统中采用了双功率器件的旁路电路，任何一路的功率器件的通道，都可以承受车辆绝大部分用电设备的电气负荷，而且采用双功率器件并联的方式，还可以有效的减小这个bypass通道的导通阻抗，减小损耗，提高效率。
[0018]进一步的，
控制模块包括主控制子模块和辅控制子模块；
输入电压检测电路的输出信号分别输出至主控制子模块和辅控制子模块，控制电源模块的输出端分别接主控制子模块的供电端和辅控制子模块的供电端，稳压驱动电路的输入端分别接主控制子模块的输出端和辅控制子模块的输出端，旁路驱动电路的输入端分别接主控制子模块的输出端和辅控制子模块的输出端；
主控制子模块和辅控制子模块均包括电压判断单元、稳压模式控制单元、旁路模式控制单元和保护模式控制单元；
辅控制子模块还包括监控单元和启动单元；
监控单元用于判断主控制子模块是否失效；
启动单元用于当监控单元判断主控制子模块失效时，启动单元启动辅控制子模块其他单元工作。[0019]采用上述技术方案，一个控制器用于主控，另外一个用于监控和备用，二者相互校验，确保当主控制子模块失效后，辅控制子模块立即投入正式工作，确保Bypass旁路电路可靠运行，达到功能安全等级的要求。
[0020]更进一步的，
控制电源模块包括至少两个控制电源子模块；电源端分别接每个控制电源子模块的输入端，每个控制电源子模块的接地端接地线；
其中一个控制电源子模块的使能端接主控制子模块且受主控制子模块使能控制，该控制电源子模块的三个输出端分别接主控制子模块的供电端、稳压驱动电路的供电端和旁路驱动电路的供电端；
其中另一个控制电源子模块的使能端接辅控制子模块且受辅控制子模块使能控制，该控制电源子模块的三个输出端分别接辅控制子模块的供电端、稳压驱动电路的供电端和旁路驱动电路的供电端。
[0021]采用上述技术方案，为控制模块设计了多路供电电源电路，当其中的一路失效或者负载突然加重的时候，另外一路的电源就可以自动切换过去，或者另外一个控制单元立刻工作，确保整个汽车电压稳压系统的正常工作，这样，通过简单的多路电源设计，就可以得到稳定可靠的电源，保证控制模块可靠工作。
[0022]本发明具有以下有益效果:采用车用电压稳压装置，把该装置安装在蓄电池或者发电机后面，给整车电源系统供电，可以有效的避免电源系统(蓄电池或者发电机)的电压变化，使其工作在合理的电压范围内；当电源系统的电压出现异常的时候，关闭电压稳定系统以对其进行保护，或者，电压稳压系统把电源系统的状态，通过通讯系统告知整车车辆控制器(ECU)，让其通知车辆其他用电设备予以部分功能关闭，确保车辆的安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明的汽车电压稳压系统在汽车中的布置位置图；
图2为本发明实施例汽车电压稳压系统的电路结构示意图；
图3为图2所示的汽车电压稳压系统处于稳压模式时的电路简化示意图；
图4为图2所示的汽车电压稳压系统处于旁路模式时的电路简化示意图；
图5为图2所示的汽车电压稳压系统中主控制子模块、辅控制子模块和两个控制电源子模块的供电结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0025]如图1所示的是本发明实施例的汽车电压稳压系统在汽车供电系统中的布置位置图，该汽车供电系统包括汽车电压稳压系统100、车载蓄电池200、车载发电机300和车载电气设备400，汽车电压稳压系统100的输入端分别接车载蓄电池200和车载发电机300，其输出端接车载电气设备400。
[0026]如图2所示，本发明实施例的汽车电压稳压系统，包括与车载蓄电池或发电机连接的电源端1、地线、输入电压检测电路2、控制电源模块3、稳压电路4、旁路电路5、稳压驱动电路6、旁路驱动电路7、控制模块8、地线电流检测电路9和ECU ； 输入电压检测电路2检测电源端I的输入电压并将检测结果输出至控制模块8，地线电流检测电路9检测地线电流并将检测结果输出至控制模块8，控制模块8通过CAN总线与车载E⑶通信；
电源端I分别接控制电源模块3的输入端、稳压电路4的输入端和旁路电路5的输入端，蓄电池或或发电机的接地端、控制电源模块3的接地端、稳压电路输入端4的接地端、稳压电路4的接地端汇接于地线；
控制电源模块3的使能端接控制模块8且受控制模块8使能控制，控制电源模块3的三个输出端分别接控制模块8的供电端、稳压驱动电路6的供电端和旁路驱动电路7的供电端；
稳压驱动电路6的输入端和旁路驱动电路7的输入端分别接控制模块8且分别受控制模块8控制，稳压驱动电路6的输出端接稳压电路4的控制端，旁路驱动电路7的输出端接芳路电路5的控制端；
稳压电路4的输出端和旁路电路5的输出端汇接后接汽车电压稳压系统的输出端，输出电压给车载电气设备；
控制模块8包括输入电压判断单元、地线电流判断单元、稳压模式控制单元、旁路模式控制单元、保护模式控制单元和提示单元；
输入电压判断单元用于根据输入电压检测电路2的检测结果判断输入电压与稳压模式上限电压、旁路模式上限电压、提示模式下限电压的大小关系；
地线电流判断单元用于根据地线电流检测电路9的检测结果判断地线电流与过流临界值的大小关系；
稳压模式控制单元用于当输入电压判断单元判断输入电压不高于稳压模式电压上限时，通过控制稳压驱动电路6以控制稳压电路4工作，又通过控制旁路驱动电路7以控制旁路电路5关闭；
旁路模式控制单元用于当输入电压判断单元判断输入电压高于稳压模式上限电压、不高于旁路模式上限电压时，通过控制稳压驱动电路6以控制稳压电路4关闭，又通过控制旁路驱动电路7以控制旁路电路5工作；
保护模式控制单元用于当输入电压判断单元判断输入电压高于旁路模式上限电压时或当地线电流判断单元判断地线电流达到过流临界值时，通过控制稳压驱动电路6以控制稳压电路4关闭，又通过控制旁路驱动电路7以控制旁路电路5关闭；
提示单元用于当输入电压判断单元判断输入电压不低于提示模式下限电压时或当地线电流判断单元判断地线电流达到过流临界值时，提示单元通过CAN总线向ECU发送提示信号;
ECU用于根据提示信号发出控制部分车用电气设备负载关闭的信号；如图2所示，汽车电压稳压系统内部采集的各种信号可以通过CAN通信电路上传至车载ECU，实现实时监测系统工作状态的目的，提高系统的可靠性。
[0027]控制模块8根据输入电压范围确定汽车电压稳压系统的工作模式，实时检测bypass旁路电路5的阻抗,并且任何时候,旁路模式的优先级最高，bypass旁路电路5必须满足安全等级C的要求，确保任何时刻，车辆的电气回路功能正常。以车辆上最通用的各种电压参数为例，汽车电压稳压系统额定工作电压为12V，完整功能的汽车电压稳压系统的电压输入范围必然在5.4V到24V之间，在不同输入电压下电压稳压系统有如下工作模式。
[0028]稳压模式&提示模式:当输入电压为5.4?11.5V (即稳压模式电压上限的值取
11.5V，提示模式下限电压的值取5.4V，提示模式上限电压的值取11.5V)时，汽车电压稳压系统工作在Boost稳压模式，输出电压稳定在11.5V ;控制模块8使能控制电源模块3芯片，控制电源模块3控制其后的Boost稳压电路4(即将小于12V的电源稳压到12V的电压)，得到稳定的输出电压11.5V，此时需要通知车载ECU，ECU根据电源的特性，可能需要适当关闭部分设备，也就是需要限制电池或者发电机的功率输出。系统中Boost稳压驱动电路6与其外围的Boost稳压电路4构成控制环路，得到稳定的输出电压，输出负载电流最大为160A ；同时，控制模块8根据检测到的输入电压范围，对Boost稳压电路4的输出电流、输出功率进行控制，把控制信号给到稳压驱动电路6进行最后实际控制。
[0029]旁路模式:当输入电压高于11.5V时，主要由Boost稳压驱动电路6和稳压电路4构成的升压电路停止工作，旁路电路5工作并且进入Bypass旁路模式，最大输出负载电流为160A。当输入电压为11.5V-14.9V时，汽车电压稳压系统工作在Bypass旁路模式，最大输出电流为160A，控制模块8发出使能信号通过功率器件，让其工作在旁路模式；当输入电压为14.9V-18V(即旁路模式上限电压的值取18V，提示模式下限电压的值取14.9V，提示模式上限电压的值取18V)时，汽车电压稳压系统工作在Bypass旁路模式，此时通知车载E⑶，车载ECU根据负载的特点，适当关闭部分设备，也就是需要限制功率输出。
[0030]过压保护模式:当输入电压为18?24V，汽车电压稳压系统工作在保护模式，进行过压保护，稳压模式关闭，旁路模式也可以关闭，不让汽车电压稳压系统工作。
[0031]此外，控制模块8还根据地线电流确定系统是否出现故障，当控制模块8根据地线电流检测电路9检测到信号判断地线电流超过一定的限值(或达到过流临界值)，就认定系统故障，进入过流保护模式:稳压模式关闭，旁路模式也可以关闭，不让汽车电压稳压系统工作。
[0032]作为一种更优改进，如图2、图3所示，本实施例的汽车电压稳压系统中，稳压电路4包括至少两个稳压子电路，稳压子电路包括电阻R1、电感L1、第一 N-MOS管Ml和第二N-MOS管M2，稳压电路4的输入端经电阻与电感LI 一端串接，电感LI的另一端分别接第一 N-MOS管Ml的源级和第二 N-MOS管M2的漏极，第一 N-MOS管Ml的漏极接稳压电路4的输出端，第二 N-MOS管M2的源级接稳压电路4的接地端，第一 N-MOS管Ml的栅极和第二N-MOS管M2的栅极分别接稳压驱动电路6的输出端。系统中Boost稳压电路4选用的电源控制芯片，它可以控制多路，可以同时输出多路分时独立的多路电源，减小电源输出的纹波电压，提高电压稳压系统的电磁兼容能力，极大提高了电源的可靠性。
[0033]作为一种更优改进，如图2、图4所示，本实施例的汽车电压稳压系统中，旁路电路5包括至少两个旁路子电路，旁路子电路包括第三N-MOS管M3，第三MOS管M3的源级接电源端1，其漏极接于所述汽车电压稳压系统的输出端，其栅极接旁路驱动电路7的输出端。
[0034]作为一种更优改进，如图2所示，本实施例的汽车电压稳压系统中，控制模块8包括主控制子模块81和辅控制子模块82 ；
输入电压检测电路2的输出信号分别输出至主控制子模块81和辅控制子模块82，控制电源模块3的输出端分别接主控制子模块81的供电端和辅控制子模块82的供电端，稳压驱动电路6的输入端分别接主控制子模块81的输出端和辅控制子模块82的输出端，旁路驱动电路7的输入端分别接主控制子模块81的输出端和辅控制子模块82的输出端；主控制子模块81和辅控制子模块82均包括电压判断单元、稳压模式控制单元、旁路模式控制单元和保护模式控制单元；
辅控制子模块82还包括监控单元和启动单元；
监控单元用于判断主控制子模块81是否失效；
启动单元用于当监控单元判断主控制子模块81失效时，启动单元启动辅控制子模块82其他单元工作。
[0035]本实施例的汽车电压稳压系统原理示意图如附图2所示，主控制子模块81在电路中为系统的主控芯片，采集Boost稳压模式和Bypass旁路模式电路的电压、电流等信号，经过内部运算后，控制Boost稳压模式和Bypass旁路模式的切换，同时采集监测系统的工作状态。又专门设置监控控制部件——辅控制子模块82——用于监控主控制子模块81和辅助控制，当主控制子模块81失效的时候，辅控制子模块82立即切换到工作模式，务必保证bypass模式正常工作，此刻可以让稳压模式不工作。
[0036]作为一种更优改进，如图2、图5所示，本实施例的汽车电压稳压系统中，控制电源模块3包括至少两个控制电源子模块30，电源端I分别接每个控制电源子模块30的输入端，每个控制电源子模块30的接地端接地线；其中一个控制电源子模块30的使能端接主控制子模块81且受主控制子模块81使能控制，该控制电源子模块30的三个输出端分别接主控制子模块81的供电端、稳压驱动电路6的供电端和旁路驱动电路7的供电端；其中另一个控制电源子模块30的使能端接辅控制子模块82且受辅控制子模块82使能控制，该控制电源子模块30的三个输出端分别接辅控制子模块82的供电端、稳压驱动电路6的供电端和旁路驱动电路7的供电端。电路中使用两路独立的控制电源子电路30分别为主控制子模块81和辅控制子模块82供电，确保控制模块8的安全可靠。同时主控制子模块81和辅控制子模块82都具有CAN通讯功能，增加产品可靠性。采用此方案，可以确保电压稳压系统的控制模块8的供电，确保系统稳定可靠，达到高安全等级。
[0037]作为一种更优改进，本实施例的汽车电压稳压系统中，如图2所示，输入电压检测电路2包括采样电阻R0、第一电压采样器(图中未示出)和第二电压采样器(图中未示出)，采样电阻RO接于电源端I和控制电源模块3的输入端之间，第一电压采样器采集采样电阻RO靠近电源端I 一侧的电压，第二电压采样器采集采样电阻RO靠近控制电源模块3 —侧的电压。
[0038]控制模块包括输入功率计算单元和输入功率判断单元；
输入电压检测电路包括采样电阻R0、第一电压采样器和第二电压采样器，采样电阻RO接于电源端和控制电源模块的输入端之间，第一电压采样器采集采样电阻RO靠近电源端一侧的电压，第二电压米样器米集米样电阻RO靠近控制电源模块一侧的电压；
输入功率计算单元先根据第一电压采样器测得的电压和第二电压采样器测得的电压之差以及采样电阻RO的值计算输入电流的值，再根据第一电压采样器测得的电压和输入电流计算输入功率；
输入功率判断单元根据输入功率计算单元的计算结果判断输入功率与整车最大负载功率的大小关系；
提示单元还用于当输入功率判断单元判断输入功率达到整车最大负载功率时，提示单元通过CAN总线向EOT发送提示信号；
ECU用于根据该提示信号发出控制部分车用电气设备负载关闭的信号。
[0039] 如上所云是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思和内涵的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种汽车电压稳压系统，其特征在于:包括电源端(I)、地线、输入电压检测电路(2 )、控制电源模块(3 )、稳压电路(4 )、旁路电路(5 )、稳压驱动电路(6 )、旁路驱动电路(7 )和控制t吴块(8)； 输入电压检测电路(2 )检测电源端(I)的输入电压并将检测结果输出至控制模块(8 );电源端(1)分别接控制电源模块(3)的输入端、稳压电路(4)的输入端和旁路电路(5)的输入端，控制电源模块(3)的接地端和稳压电路(4)的接地端汇接于地线； 控制电源模块(3 )的使能端接控制模块(8 )且受控制模块(8 )使能控制，控制电源模块(3)的三个输出端分别接控制模块(8)的供电端、稳压驱动电路(6)的供电端和旁路驱动电路(7)的供电端； 稳压驱动电路(6)的输入端和旁路驱动电路(7)的输入端分别接控制模块(8)且分别受控制模块(8)控制，稳压驱动电路(6)的输出端接稳压电路(4)的控制端，旁路驱动电路(7)的输出端接芳路电路(5)的控制端； 稳压电路(4)的输出端和旁路电路(5)的输出端汇接后作为所述汽车电压稳压系统的输出； 控制模块(8)包括输入电压判断单元、稳压模式控制单元和旁路模式控制单元； 输入电压判断单元用于根据输入电压检测电路(2 )的检测结果判断输入电压与稳压模式上限电压、旁路模式上限电压的大小关系； 稳压模式控制单元用于当输入电压判断单元判断输入电压不高于稳压模式电压上限时，通过控制稳压驱动电路(6)以控制稳压电路(4)工作，又通过控制旁路驱动电路(7)以控制芳路电路(5)关闭； 旁路模式控制单元用于当输入电压判断单元判断输入电压高于稳压模式上限电压、不高于旁路模式上限电压时，通过控制稳压驱动电路(6)以控制稳压电路(4)关闭，又通过控制旁路驱动电路(7)以控制旁路电路(5)工作。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 控制模块(8)还包括保护模式控制单元； 保护模式控制单元用于当输入电压判断单元判断输入电压高于旁路模式上限电压时，通过控制稳压驱动电路(6 )以控制稳压电路(4 )关闭，又通过控制旁路驱动电路(7 )以控制芳路电路(5 )关闭。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于: 还包括E⑶，控制模块(8)通过CAN总线与E⑶通信； 输入电压判断单元还用于根据输入电压检测电路(2 )的检测结果判断输入电压与提示模式下限电压的大小关系； 控制模块(8)还包括提示单元，提示单元用于当输入电压判断单元判断输入电压不低于提示模式下限电压时，提示单元通过CAN总线向ECU发送提示信号； ECU用于根据该提示信号发出控制部分车用电气设备负载关闭的信号。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于: 控制模块(8)包括输入功率计算单元和输入功率判断单元； 输入电压检测电路(2)包括米样电阻R0、第一电压米样器和第二电压米样器,米样电阻RO接于电源端(I)和控制电源模块(3)的输入端之间，第一电压采样器采集采样电阻RO靠近电源端(I) 一侧的电压，第二电压采样器采集采样电阻RO靠近控制电源模块(3) 一侧的电压； 输入功率计算单元根据第一电压采样器测得的电压和第二电压采样器测得的电压之差以及采样电阻RO的值计算输入功率； 输入功率判断单元根据输入功率计算单元的计算结果判断输入功率与整车最大负载功率的大小关系； 提示单元还用于当输入功率判断单元判断输入功率达到整车最大负载功率时，提示单元通过CAN总线向E⑶发送提示信号； ECU用于根据该提示信号发出控制部分车用电气设备负载关闭的信号。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 还包括地线电流检测电路(9)，地线电流检测电路(9)检测地线电流并将检测结果输出至控制模块(8); 控制模块(8)还包括地线电流判断单元和保护模式控制单元； 地线电流判断单元用于根据地线电流检测电路(9)的检测结果判断地线电流与过流临界值的大小关系； 保护模式控制单元用于 当地线电流判断单元判断地线电流达到过流临界值时，通过控制稳压驱动电路(6 )以控制稳压电路(4 )关闭，又通过控制旁路驱动电路(7 )以控制旁路电路(5 )关闭。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于: 还包括E⑶和地线电流检测电路(9)，控制模块(8)通过CAN总线与E⑶通信，地线电流检测电路(9)检测地线电流并将检测结果输出至控制模块(8)； 控制模块(8)还包括地线电流判断单元和提示单元； 地线电流判断单元用于根据地线电流检测电路(9)的检测结果判断地线电流与过流临界值的大小关系； 提示单元用于当地线电流判断单元判断地线电流达到过流临界值时，提示单元通过CAN总线向E⑶发送提示信号； ECU用于根据提示信号发出控制部分车用电气设备负载关闭的信号。
7.根据权利要求1、2、5或6所述的系统，其特征在于: 稳压电路(4)包括至少两个稳压子电路，稳压子电路包括电阻R1、电感L1、第一 N-MOS管(Ml)和第二 N-MOS 管(M2)； 稳压电路(4)的输入端经电阻Rl与电感LI 一端串接，电感LI的另一端分别接第一N-MOS管(Ml)的源级和第二 N-MOS管(M2)的漏极，第一 N-MOS管(Ml)的漏极接稳压电路(4)的输出端，第二 N-MOS管(M2)的源级接稳压电路(4)的接地端，第一 N-MOS管(Ml)的栅极和第二 N-MOS管(M2)的栅极分别接稳压驱动电路(6)的输出端。
8.根据权利要求1、2、5或6所述的系统，其特征在于:旁路电路(5)包括至少两个旁路子电路，旁路子电路包括第三N-MOS管(M3)，第三MOS管(M3)的源级接电源端(I )，其漏极接于所述汽车电压稳压系统的输出端，其栅极接旁路驱动电路(7)的输出端。
9.根据权利要求1、2、5或6所述的系统，其特征在于: 控制模块(8)包括主控制子模块(81)和辅控制子模块(82)；输入电压检测电路(2)的输出信号分别输出至主控制子模块(81)和辅控制子模块(82)，控制电源模块(3)的输出端分别接主控制子模块(81)的供电端和辅控制子模块(82)的供电端，稳压驱动电路(6)的输入端分别接主控制子模块(81)的输出端和辅控制子模块(82)的输出端，旁路驱动电路(7)的输入端分别接主控制子模块(81)的输出端和辅控制子模块(82)的输出端； 主控制子模块(81)和辅控制子模块(82)均包括电压判断单元、稳压模式控制单元、旁路模式控制单元和保护模式控制单元； 辅控制子模块(82)还包括监控单元和启动单元； 监控单元用于判断主控制子模块(81)是否失效； 启动单元用于当监控单元判断主控制子模块(81)失效时，启动单元启动辅控制子模块(82)其他单元工作。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于: 控制电源模块(3 )包括至少两个控制单元子模块(30 );电源端(I)分别接每个控制电源子模块(30)的输入端，每个控制电源子模块(30)的接地端接地线； 其中一个控制电源子模块(30 )的使能端接主控制子模块(81)且受主控制子模块(81)使能控制，该控制电源子模块(30)的三个输出端分别接主控制子模块(81)的供电端、稳压驱动电路(6 )的供电端和旁路驱动电路(7 )的供电端； 其中另一个控制电源子模块(30)的使能端接辅控制子模块(83)且受辅控制子模块(82)使能控制,该控制电源子模块(30)的三个输出端分别接辅控制子模块(82)的供电端、稳压驱动电路(6)的供电端和旁路驱动电路(7)的供电端。
【文档编号】H02J7/00GK103647325SQ201310696742
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】马先红, 刘爱华, 李汉平, 郑春阳 申请人:深圳市航盛电子股份有限公司