电源管理板卡、备用电源及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种电源管理板卡、备用电源及车辆。


背景技术：

2.通常车辆上或多或少均会安装有车载智能终端，车载智能终端可能会因由车辆车身断电(一般是车身断电或电瓶亏电)导致的瞬时断电而损坏，因此，通常需要设置备用电池，以在车身断电状态时为车载智能终端供电，并在其确认自身安全无损坏后再关机，以实现对车载智能终端的保护。
3.但是，现有技术中，备用电池通常结合buck供电方式为车载智能终端供电，从而其整体输出的电压波动范围较大。当车载智能终端能耗较大时，就会导致备用电池两端电压迅速下降，从而极易导致车载智能终端还未反应过来或者还未确认自身安全就突然断电，不仅无法实现对车载智能终端的安全保护，还导致备用电池续航时间过短，供电性能很差。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种电源管理板卡、备用电源及车辆，用以解决现有技术中对车载智能终端备用供电时极易突然断电而缺少安全保护的缺陷，实现对车载智能终端稳定的备用供电。
5.本实用新型提供一种电源管理板卡，包括：
6.备用电源接口，所述备用电源接口与车载的备用电池相连；
7.检测电路，所述检测电路用于检测车身供电状态；
8.电压转换电路，所述电压转换电路分别与所述备用电源接口和所述检测电路相连，以在所述车身供电状态断开时，开启所述备用电源接口以将所述备用电池的电压转换为车载终端的工作电压；
9.输出接口，所述输出接口与所述电压转换电路相连，用于向所述车载终端输出所述工作电压，以维持所述车载终端继续工作。
10.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述电压转换电路包括升压电路和降压电路，所述升压电路的一端与所述备用电源接口相连，所述升压电路的另一端与所述降压电路的一端相连，所述降压电路的另一端与所述输出接口相连。
11.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述电压转换电路采用buck
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boost升降压电路。
12.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述电压转换电路采用buck
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boost升降压斩波器。
13.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述检测电路包括ad采样电路，所述ad采样电路用于检测车身供电模拟信号，并将所述车身供电模拟信号进行ad转换后得到所述车身供电状态。
14.根据本实用新型提供的电源管理板卡，还包括：开关电路，所述开关电路分别与所
述电压转换电路和所述备用电源接口相连，以在所述电压转换电路的控制下启动和关闭所述备用电源接口。
15.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述输出接口还包括电源输出接口和通信接口，所述电源输出接口用于为所述车载终端供电，所述通信接口与所述车载终端相连，以向所述车载终端上报所述车身供电状态。
16.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述通信接口为串行通信接口。
17.本实用新型还提供一种备用电源，包括：
18.备用电池；以及
19.根据上述的电源管理板卡。
20.本实用新型还提供一种车辆，包括：
21.根据上述的备用电源。
22.本实用新型提供的一种电源管理板卡、备用电源及车辆，所述电源管理板卡结构简单、配置优化，其备用电源接口、检测电路、电压转换电路和输出接口，与车载的备用电池相互搭配合作，在车身主电源断电或电瓶亏电时，无论备用电池电压怎样波动，或者说不受车载终端功耗变化的影响，而持续为车载终端提供直流稳定电压，为车载终端的运行提供电能保障，并且为车载终端确认自身安全提供了时间，使得车载终端能够在确认自身安全后再慢慢关机，而完全摆脱了被迫瞬时断电而关机导致的瞬时损害，保护了车载终端的安全。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型提供的电源管理板卡的结构示意图之一；
25.图2为本实用新型提供的电源管理板卡的结构示意图之二；
26.图3为本实用新型提供的电源管理板卡的结构示意图之三；
27.图4为本实用新型提供的电源管理板卡的结构示意图之四。
28.附图标记：
29.110：备用电源接口；120：检测电路；130：电压转换电路；
30.140：输出接口；1201：ad采样电路；150：开关电路；
31.1401：电源输出接口；1402：通信接口。
具体实施方式
32.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.下面结合图1
‑
图4描述本实用新型提供的一种电源管理板卡、备用电源及车辆。
34.本实用新型提供一种电源管理板卡，图1为本实用新型提供的电源管理板卡的结构示意图之一，如图1所示，所述电源管理板卡包括：备用电源接口110、检测电路120、电压转换电路130和输出接口140，其中：
35.所述备用电源接口110与独立于电源管理板卡外部的车载的备用电池相连，主要有用于接收备用电池提供的电压。所述检测电路120用于检测车身供电状态，即检测车辆车身主电源的供电状态并能够及时将车身断电的这一车身供电状态迅速发送至所述电压转换电路130上。所述电压转换电路130分别与所述备用电源接口110和所述检测电路120相连，以在所述车身供电状态断开时，即在检测电路120检测到车身主电源断电并将车身供电状态断开的信息传输来时，电压转换电路130根据该断电信息开启所述备用电源接口110，进而将所述备用电池的电压转换为车载终端的工作电压，具体是将备用电池输出的不稳定电压转换为直流稳定电压，比如转换为直流12v电压。所述输出接口140与所述电压转换电路130相连，并与独立于电源管理板卡外的车载智能终端(简称车载终端)相连，用于向所述车载终端输出所述直流稳定的工作电压，以维持所述车载终端继续工作。
36.本实用新型提供的电源管理板卡，结构简单、配置优化，备用电源接口110、检测电路120、电压转换电路130和输出接口140与车载的备用电池相互搭配合作，使得车载终端在车身主电源断电时能够得到持续稳定的供电，为车载终端的运行提供电能保障，并且为车载终端确认自身安全提供了时间，使得车载终端能够在确认自身安全后再慢慢关机，而完全摆脱了被迫瞬时断电而关机导致的瞬时损害，保护了车载终端的安全。
37.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述电压转换电路包括升压电路和降压电路，即，电压转换电路130可以由一个升压电路和一个降压电路成对构成，所述升压电路的一端与所述备用电源接口110相连，所述升压电路的另一端与所述降压电路的一端相连，所述降压电路的另一端与所述输出接口140相连。从而升压电路和降压电路二者相互配合，能够对备用电池提供的电压进行适应性调整，比如先升压后降压或者先降压后升压，甚至还可以根据当前电压与预设输出电压阈值(比如设定预设输出电压值为直流12v)进行比较的结果，当前电压高于12v即将其降至预设输出电压阈值12v附近输出，当前电压低于12v即将其升至预设输出电压阈值12v附近输出，从而整体上保证对外输出电压稳定在预设输出电压值12v附近，以为车载终端提供稳定的工作电压。
38.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述电压转换电路采用buck
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boost升降压电路，此时电压转换完全由buck
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boost升降压电路实现。buck
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boost升降压拓扑电路内部具有相互配合的开关管、电感元件、二极管及电容元件，当开关管导通时，电容元件为负载供电，同时电感元件储能，反之，当开关管截止时，电感元件上的反向电动势使二极管导通，从而电感元件为负载供电，同时电容元件储能。因此在buck
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boost升降压拓扑电路结构中，无论输入的电压(备用电池提供的电压)怎样变化，比如备用电池电压从11v
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12v
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14v
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13v一直不断波动变化，但是经buck
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boost升降压拓扑电路结构后，均能够获得直流稳定的12v输出电压，用于向车载终端供电，并且经经buck
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boost升降压拓扑电路结构再输出的直流12v稳定电压，也不再受车载终端等智能设备的功耗大小的影响，而仍能保持直流12v稳定的电压输出，直至车载终端安全关机，或者直至备用电池的电能彻底耗完，由此从另一角度看，本实用新型还能够有效地延长备用电池对外供能的续航时间。
39.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述电压转换电路采用buck
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boost升降压斩波器。所述buck
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boost升降压斩波器与所述buck
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boost升降压电路的电路原理基本相同，二者可相互参照，此处不作详细赘述。
40.根据本实用新型提供的电源管理板卡，图2为本实用新型提供的电源管理板卡的结构示意图之二，如图2所示，所述检测电路120具体包括ad采样电路1201，所述ad采样电路1201用于检测车身供电模拟信号，并将所述车身供电模拟信号进行ad转换后得到所述车身供电状态。即，所述ad采样电路1201采集车辆车身主供电电源或者说供电电瓶输出的供电模拟信号，并将该供电模拟信号进行ad转换得到相应的供电数字信号，从而根据转换后的供电数字信号得到的车身供电状态断开的信息才能够被电源管理板卡中的电压转换电路130更好地识别，以使电压转换电路130适时地开启和关闭备用电源接口110。
41.根据本实用新型提供的电源管理板卡，图3为本实用新型提供的电源管理板卡的结构示意图之三，所述电源管理板卡还包括：开关电路105，所述开关电路105分别与所述电压转换电路130和所述备用电源接口120相连，或者说，所述开关电路105设置在所述备用电源接口110和所述电压转换电路130之间，以在所述电压转换电路130的控制下启动和关闭所述备用电源接口，即，电压转换电路130在接收到检测电路120检测出的车辆车身供电状态为断开的信息时，控制所述开关电路105开启所述备用电源接口110，以从备用电池处获得备用电能；当然，电压转换电路130在接收到检测电路120检测出的车辆车身供电状态为供电的信息时，控制所述开关电路105关闭所述备用电源接口110，此时车辆的主电源正在为车身及车载终端进行供电，无需备用电池。
42.根据本实用新型提供的电源管理板卡，图4为本实用新型提供的电源管理板卡的结构示意图之四，如图4所示，所述输出接口140还包括电源输出接口1401和通信接口1402，所述电源输出接口1401用于为所述车载终端供电，即在车辆车身主电源断电时将所述直流12v稳定电压持续供给车载终端；所述通信接口1402与所述车载终端相连，同时另一端与电压转换电路130相连，通信接口能够实现电压转换电路130与车载终端之间的通信，以向所述车载终端上报所述车身供电状态。具体地，检测电路检测到的车辆车身供电状态信息均可以通过由电压转换电路130并通过通信接口1402上报给车载终端，告知车载终端自身供电的来源，比如一开始车载终端所需的电能由车辆主电源随着车身供电而供给，此时车辆车身供电状态信息经通信接口1402报告给车载终端。而当车身供电状态为断开时，断开供电的信息仍然需要上报给车载终端，以告知车载终端可能面临突然断电的情况，使其能够根据断电信息尽快确认自身安全后尽快关机。而当车身供电状态断开，导致电压转换电路130开启了备用电源接口110，能够从备用电池获得电能，并转换为直流12v稳定电压通过电源输出接口1401提供给车载终端时，还及时将当前备用供电信息上报至车载终端，使得车载终端知晓自身当前所处的备用供电状态，以能够预留时间处理车载终端本身未处理完成的一些程序后再确认自身安全和关机。从而能够对车载终端进行一定的保护。
43.根据本实用新型提供的电源管理板卡，所述通信接口1402为串行通信接口，采用串行通信接口可以快速地将车身供电信息及车载终端自身的供电信息较为快速实时地上报给车载终端。
44.本实用新型还提供一种备用电源，包括：
45.备用电池；以及
46.根据上述任一实用新型所提供的电源管理板卡。
47.本实用新型提供的备用电源中，电源管理板卡能够在车辆车身供电状态为断电时，将备用电池所提供的电压转换为直流稳定电压并输出供给车载终端，以在车辆主电源断电时为车载终端供电，并且该备用电源可以在无论备用电池电压怎样波动，或者说不受车载终端功耗变化的影响下而持续为车载终端提供直流稳定电压，直至车载终端安全关机或者备用电池电能消耗完毕。
48.本实用新型还提供一种车辆，包括：
49.根据上述实用新型所提供的备用电源。
50.本实用新型提供的车辆采用了备用电源，可以在备用电池电压无论怎样波动，或者说不受车载终端功耗变化的影响而持续为车载终端提供直流稳定电压，直至车载终端安全关机或者备用电池电能消耗完毕，可以有效保护车载终端的安全。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。