[實用新型]一種車載終端雙備用電源系統

有效

• 申請號: 202120485238.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN214799020U
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 常瑞剛;姬鵬飛
• 申請（專利權）人: 鄭州天邁科技股份有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務所(普通合伙) 41162
• 代理人: 高麗華

本實用新型公開了一種車載終端雙備用電源系統，包括超級電容、超級電容充電電路、可充電電池、可充電電池充電電路、切換電路和負載；斷電瞬間，由超級電容供電，滿足斷電瞬間大負載電流的需求，超級電容電量完成供電任務之后，由切換電路切換至可充電電池持續供電；通過這種方式，備用可充電電池僅僅需要足夠的容量就能滿足了需求，備用可充電電池不需要非常大的負載能力，從而使其成本大幅度降低，且使用壽命長。

技術領域

本實用新型屬于車載電子產品技術領域，具體涉及車載終端雙備用電源系統。

背景技術

隨著車載電子產品的多樣化發展，車載電子產品已經成為車輛控制和車輛安全監控必不可少的設備。對于一些車輛控制和車輛安全監控類的終端設備，不僅要在車輛正常運行的過程中，對車輛的運行狀態進行控制和參數監控，在車輛熄火后的一段時間內，也需要對車輛的相關狀態進行監控，并完成一些監控數據的存儲，這就要求這些終端設備有安全可靠的備用電源，在車輛熄火之后，維持設備繼續運行一段時間。車載終端斷電后，需要在電源狀態監測電路監測到供電電源切斷之后，切斷一些不需要的負載，以減小備用電源不必要的電能損耗，但在斷電到系統響應斷電這段時間內，車載終端仍然在全負荷運行，這樣就會對備用電源產生一個短時間的大電流沖擊。另一方面，由于車輛熄火之后，車載終端需要維持運行一段時間，備用電源的電量也要能滿足系統的需求。綜上所述，備用電源既要有很大負載能力，又要有足夠的觸電容量。傳統的備用電源方案，使用一個大負載能力和大容量的單備用電源，來滿足斷電瞬間的大電流需求和斷電之后車載終端長時間的持續工作，是對電源負載能力的一個極大的浪費，很大程度上增大了備用電源的成本。

發明內容

針對現有設備存在的缺陷和問題，本實用新型提供一種車載終端雙備用電源系統，有效的解決了現有設備中存在的使用一個大負載能力和大容量的單備用電源，來滿足斷電瞬間的大電流需求和斷電之后車載終端長時間的持續工作，成本高，使用不便的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的方案是：一種車載終端雙備用電源系統，包括超級電容、超級電容充電電路、可充電電池、可充電電池充電電路、切換電路和負載；斷電瞬間，由超級電容供電，滿足斷電瞬間大負載電流的需求，超級電容電量完成供電任務之后，由切換電路切換至可充電電池持續供電；所述超級電容充電電路包括電壓比較器U5A、三極管Q8、限流電阻、三極管Q5、和MOS管M8；充電端頭通過限流電阻和MOS管M8連接到超級電容，限流電阻通過三極管Q5控制MOS管M8導通；電壓比較器U5A兩個輸入端用于采集超級電容電壓和標準電壓，并進行比較，電壓比較器U5A輸出端通過三極管Q8控制MOS管M8工作；所述切換電路包括電壓比較器U5B、三極管Q23和MOS管M12，電壓比較器U5B的兩個輸入端分別連接超級電容和可充電電池，其輸出端通過三極管Q23連接MOS管M12，當超級電容電壓低于可充電電池電壓時，U5B的反向輸入電壓高于同向輸入電壓，比較器輸出狀態發生反轉，控制打開MOS管M12，從而把可充電電池接入到電路中，為負載提供供電。

進一步的，所述限流電阻并聯有鉗壓用的二極管D13。

進一步的，所述可充電電池充電電路包括PWM電路、電壓指示電路、濾波電路和電池電壓監測電路；所述PWM電路包括串聯在一起的MOS管M11和電感L3，MOS管M11的柵極連接至充電管理芯片U11，實現由供電電壓向電池電壓的DCDC轉換；所述電壓指示電路包括串聯在一起的R74和R83，通過這兩個電阻的值來設定充電電壓的值；所述濾波電路包括C38和C39，C38和C39為充電輸出的電壓濾波電容，對充電電路輸出電壓的紋波進行濾波，所述電池電壓監測電路包括電阻R80和熱敏電阻，電阻R80通過熱敏電阻連接到充電管理芯片U11。

進一步的，所述電壓比較器U5A的兩個輸入端均經兩個分壓電阻與超級電容和標準電壓連接。