[發明專利]使用法拉電容電池的車載控制系統

在審

• 申請號: 202110253538.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112776743A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 顧晨;鄭鵬;吳泓雯;金昊炫;施瀏晟;胡權;周伯濤;樓勇亮
• 申請（專利權）人: 數源科技股份有限公司
• 主分類號: B60R16/03
• 分類號: B60R16/03;B60R16/033
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 唐迅

本發明所設計的使用法拉電容電池的車載控制系統，提出一種使用法拉電容備用電池的充放電無中斷切換的實現裝置。在外接電源連接時對法拉電容充電，并自動檢測外接電源連接情況，在外接電源斷開時切換到法拉電容供電。其具有的優點及積極的效果是：該系統的法拉電容在其額定電壓范圍內可以被充電至任意電位，且可以完全放出，而普通電池受自身化學反應限制工作在較窄的電壓范圍，如果過放可能造成永久損壞；同時區別于現有其他切換裝置使用MCU來檢測外接電源并切換充、放電狀態而產生的延時及MCU內部程序跑飛導致的狀態出錯，而是采用純硬件檢測切換，提高了實時性和可靠性。

技術領域

本發明涉及車載設備的電氣領域，特別是一種使用法拉電容電池的車載控制系統。

背景技術

車載控制系統，是車聯網系統的重要部分，主要完成車內外數據的收集、交互、顯示和上傳，并能實現遠程控制、空中升級等功能。

目前，在傳統車載控制系統設備中，不一定配備備用電池，使得主供電車載電池斷電后，無法為車載控制系統提供工作電流，系統數據瞬間丟失；或者即使有備用電池，備用電池的容量有限，如果長時間使用會導致其過度放電而影響其使用壽命：也有些需采用專門的電池充放電管理芯片進行備用電池管理，但成本較高，同時因電池特性不一樣，導致針對不同電池需要選擇不同的芯片，不利于產品兼容設計。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種通過純電路設計自動實現充放電切換，且充放電效果好的使用法拉電容電池的車載控制系統。

為了到達上述目的，本發明設計的使用法拉電容電池的車載控制系統，包括輸入電壓、電壓轉換電路和車載控制系統，所述的輸入電壓通過電壓轉換電路轉換到額定電壓給車載控制系統供電，電壓轉換電路和車載控制系統之間還通過充放電切換電路連接有法拉電容備用電池，且輸入電壓也直接連接在充放電切換電路上。

進一步的方案是，所述的法拉電容備用電池由兩個串聯的法拉電容FC1和FC2組成，其負極接地；

所述的充放電切換電路包括輸入電壓VIN，電壓轉換電路得到的工作電壓Vsupply：

輸入電壓VIN通過串聯的電阻R1和電阻R2后接地，且在電阻R1和R2之間通過電阻R5連接有三極管Q3的B極，三級管Q3的C極通過電阻R8接地，工作電壓Vsupply依次通過大功率鐵氧體磁珠FB1和電阻R7連接三極管Q3的E極，所述的工作電壓Vsupply還依次通過大功率鐵氧體磁珠FB1、MOS管Q1的S極和D極與法拉電容FC1、FC2組成通路，三極管Q3的E極與MOS管Q1的G極連接；

輸入電壓VIN通過串聯的電阻R3和R4接地，且在電阻R3和R4之間通過電阻R6連接有三極管Q4的B極，三級管Q4的E極接地，三極管Q4的C極與MOS管Q2的G極相連，所述的工作電壓Vsupply依次通過MOS管Q2的D極、S極電阻R10與串聯的法拉電容FC1、FC2組成通路，同時在MOS管Q2的G極與S極之間還設有電阻R9。

本發明所設計的使用法拉電容電池的車載控制系統，提出一種使用法拉電容備用電池的充放電無中斷切換的實現裝置。在外接電源連接時對法拉電容充電，并自動檢測外接電源連接情況，在外接電源斷開時切換到法拉電容供電。其具有的優點及積極的效果是：該系統的法拉電容在其額定電壓范圍內可以被充電至任意電位，且可以完全放出，而普通電池受自身化學反應限制工作在較窄的電壓范圍，如果過放可能造成永久損壞；同時區別于現有其他切換裝置使用MCU來檢測外接電源并切換充、放電狀態而產生的延時及MCU內部程序跑飛導致的狀態出錯，而是采用純硬件檢測切換，提高了實時性和可靠性。

附圖說明

圖1是實施例1電路結構圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明為實現預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明的具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。