一种车充的制作方法

1.本发明属于车充技术领域，尤其涉及一种车充。


背景技术：

2.现有技术中，车充在车上使用，部分车型熄火后点烟器不会关闭，在车充长时间有外接设备时很容易把车上的电瓶放亏电。一般的解决办法是在车充上增加一个欠电压保护电路防止电瓶放亏电，但电池保护电压一般都大于11.5v，又碰到部分具有起停功能的车型，等红灯/间歇停止后，发动机间歇启动，造成低电压，根据iso 16750-4 2010道路车辆电气电子设备的环境条件规范，这个电压最低有6v，时间约2s，这容易造成车充电路不稳定，导致车充可靠性低。


技术实现要素：

3.本发明提供一种车充，旨在解决现有车充可靠性低的问题。
4.本发明是这样实现的，提供一种车充，包括：输入滤波模块、直流转换模块、协议控制模块、输出接口、电池电压检测模块、延时控制模块；
5.所述输入滤波模块分别与所述直流转换模块以及所述电池电压检测模块电连接；
6.所述直流转换模块还分别与所述协议控制模块、所述输出接口以及所述延时控制模块电连接；
7.所述协议控制模块还与所述输出接口电连接；
8.所述电池电压检测模块还与所述延时控制模块电连接。
9.更进一步地，所述电池电压检测模块包括电阻ra1、电阻ra2、电阻ra3、比较器ua4以及稳压源u8；
10.所述电阻ra1一端与所述直流转换模块的正极电连接，所述电阻ra1的另一端分别与所述电阻ra2的一端、所述电阻ra3的一端以及比较器ua4的第一正极输入端电连接；
11.所述电阻ra2的另一端接地；
12.所述电阻ra3的另一端与所述比较器ua4的第一输出端电连接；
13.所述比较器ua4的第一输出端还与所述延时控制模块电连接；
14.所述稳压源u8的阴极与所述比较器ua4的第一负输入端电连接，所述稳压源u8的正极接地。
15.更进一步地，所述延时控制模块包括电阻rc1、二极管d3、电容cc1、比较器ua1以及稳压源u7；
16.所述电阻rc1的一端分别与所述比较器ua4的第一输出端以及所述二极管d3的正极电连接，所述电阻rc1的另一端分别与所述二极管d3的负极、所述电容cc1的一端以及所述比较器ua1的第一输入端电连接；
17.所述电容cc1的另一端接地；
18.所述稳压源u7的正极接地，所述稳压源u7的阴极与所述比较器ua1的第一负极输
入端电连接。
19.更进一步地，所述车充还包括第一温控模块，所述第一温控模块与所述电池电压检测模块电连接。
20.更进一步地，所述第一温控模块包括：热敏电阻rth2、二极管d2、稳压二极管zd1、电容c38、电容c21、电阻r40、电阻ra4、电阻r12、电阻r32、电阻r35、电阻r33以及mos管q2；
21.所述热敏电阻rth2的一端分别与所述比较器ua4的第一输出端以及所述比较器ua4的第二负极输入端电连接，所述热敏电阻rth2的另一端分别与所述比较器ua4的第二正极输入端、所述电容c38的一端、所述电阻r40的一端以及所述电阻ra4的一端电连接；
22.所述电容c38的另一端与所述电阻r40的另一端电连接后接地；
23.所述电阻ra4的另一端与所述二极管d2的负极电连接；
24.所述二极管d2的正极分别与所述比较器ua4的第二输出端以及所述电阻r32的一端电连接；
25.所述电阻r32的另一端分别与所述电阻r12的一端、所述稳压二极管zd1的正极电连接；
26.所述电阻r12的另一端分别与所述电容c21的一端、所述电阻r35的一端以及所述mos管q2的栅极电连接；
27.所述电容c21的另一端、所述电阻r35的另一端以及所述mos管q2的源极均与接地端电连接；
28.所述mos管q2的漏极与所述电阻r33的一端电连接；
29.所述电阻r33的另一端与所述直流转换模块电连接；
30.所述稳压二极管zd1的负极与所述直流转换模块电连接。
31.更进一步地，所述车充还包括第二温控模块，所述第二温控模块与所述延时控制电路电连接。
32.更进一步地，所述第二温控模块包括：热敏电阻rth1、二极管d4、稳压二极管zd2、电容c24、电容c26、电阻r51、电阻ra8、电阻r28、电阻r56、电阻r57、电阻r55以及mos管q1；
33.所述热敏电阻rth1的一端分别与所述比较器ua1的第一输出端以及所述比较器ua1的第二负极输入端电连接，所述热敏电阻rth1的另一端分别与所述比较器ua1的第二正极输入端、所述电容c24的一端、所述电阻r51的一端以及所述电阻ra8的一端电连接；
34.所述电容c24的另一端与所述电阻r51的另一端电连接后接地；
35.所述电阻ra8的另一端与所述二极管d4的负极电连接；
36.所述二极管d4的正极分别与所述比较器ua1的第二输出端以及所述电阻r32的一端电连接；
37.所述电阻r32的另一端分别与所述电阻r28的一端、所述稳压二极管zd2的正极电连接；
38.所述电阻r28的另一端分别与所述电容c26的一端、所述电阻r57的一端以及所述mos管q1的栅极电连接；
39.所述电容c26的另一端、所述电阻r57的另一端以及所述mos管q1的源极均与接地端电连接；
40.所述mos管q1的漏极与所述电阻r55的一端电连接；
41.所述电阻r55的另一端与所述直流转换模块电连接；
42.所述稳压二极管zd2的负极与所述直流转换模块电连接。
43.更进一步地，所述直流转换模块包括第一直流转换电路以及第二直流转换电路，所述第一直流转换电路分别与所述输入滤波模块、所述协议控制模块、所述输出接口以及所述第二温控模块电连接；
44.所述第二直流转换电路分别与所述输入滤波模块、所述协议控制模块、所述输出接口以及所述第二温控模块电连接。
45.更进一步地，所述第一直流转换电路包括
46.瞬态抑制二极管tvs1、同步降压转换器u1、电感l1、瞬态抑制二极管tvs2；
47.所述瞬态抑制二极管tvs1的负极分别与所述输入滤波模块的正极以及所述同步降压转换器u1的输入端电连接，所述瞬态抑制二极管tvs1的正极与所述同步降压转换器u1的第一输出端电连接；
48.所述电感l1的一端与所述同步降压转换器u1的第二输出端电连接，所述电感l1的另一端分别与所述瞬态抑制二极管tvs2的负极以及所述延时控制模块电连接，所述瞬态抑制二极管tvs2的正极接地；
49.所述同步降压转换器u1的fb引脚与所述协议控制模块电连接，同步降压转换器u1的第二输出端还与所述输出接口电连接。
50.更进一步地，所述第二直流转换电路包括：瞬态抑制二极管tvs6、同步降压转换器u4、电感l2、瞬态抑制二极管tvs5；
51.所述瞬态抑制二极管tvs6的负极分别与所述输入滤波模块的正极以及所述同步降压转换器u4的输入端电连接，所述瞬态抑制二极管tvs6的正极与所述同步降压转换器u4的第一输出端电连接；
52.所述电感l2的一端与所述同步降压转换器u4的第二输出端电连接，所述电感l2的另一端分别与所述瞬态抑制二极管tvs5的负极以及所述延时控制模块电连接，所述瞬态抑制二极管tvs5的正极接地；
53.所述同步降压转换器u4的fb引脚与所述协议控制模块电连接，同步降压转换器u4的第二输出端还与所述输出接口电连接。
54.本发明所达到的有益效果：本发明通过所述电池电压检测模块实时监测电池电压，并将监测到的电池电压与电池保护电压比较，若电池电压小于电池保护电压，则通过延时控制模块控制关机延时时间，在关机延时时间内电池电压恢复到电池保护电压正常值时，才会关闭直流转换模块给外接设备充电(关闭车充)，这样电路才可以不间断工作，使电池电压监测开关机自带电压回滞，实现电池防亏电/延时保护的功能，从而保证设备的正常使用，提高车充的可靠性。
附图说明
55.图1是本发明提供的一种车充的模块示意图；
56.图2是本发明提供的电池电压检测模块以及第一温控电路的电路图；
57.图3是本发明提供的延时控制检测模块以及第二温控电路的电路图；
58.图4是本发明提供的第一直流转换电路的电路图；
59.图5是本发明提供的协议控制模块以及输出接口的电路图；
60.图6是本发明提供的第二直流转换电路的电路图；
61.图7是本发明提供的另一种协议控制模块以及输出接口的电路图。
具体实施方式
62.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
63.参考图1所示，图1为本发明提供的一种车充的模块示意图。
64.该车充包括：输入滤波模块1、直流转换模块4、协议控制模块5、输出接口6、电池电压检测模块2、延时控制模块3；所述输入滤波模块1分别与所述直流转换模块4以及所述电池电压检测模块2电连接。所述直流转换模块4还分别与所述协议控制模块5、所述输出接口6以及所述延时控制模块3电连接。所述协议控制模块5还与所述输出接口6电连接。所述电池电压检测模块2还与所述延时控制模块3电连接。
65.在本发明实施例中，上述输入滤波模块1用于对输入电源进行滤波后提供给电池电压检测模块2以及直流转换模块4。
66.上述直流转换模块4用于将输入滤波模块1输出的电源转换为直流电源，且传输给上述输出接口6提供给被充电设备。
67.如图5和图7所示，上述协议控制模块5通过预设的qc/pd协议控制直流转换模块4以及输出接口6给被充电设备充电。pd协议(usb-powerdelivery)是在一条线缆中同时支持高达100w电力传输和数据通信的协议规范。qc协议(usbtype-c)则是一个全新的正反插usb连接器规范。
68.上述电池电压检测模块2用于检测车辆的电池电压，并将检测到的电池电压与电池保护电压进行比较，并判断电池电压是否低于电池保护电压。
69.上述延时控制模块3用于控制关机延时时间，进而延时控制直流转换模块4的启停。
70.具体的，当车充在使用时，通过电池电压检测模块2实时检测电池电压，当电池电压低于电池保护电压(电池保护电压正常值一般为11.5v)时，通过延时控制模块3控制关机延时时间，在关机延时时间到时关闭直流转换模块4(相当于关闭车充)。在车辆启动时，电池电压低于电池保护电压，且持续时间低于关机延时时间(一般设置为10.5s)，车充不会关闭。在关机延时时间内电池电压恢复正常值，电路才可以不间断工作，这样可以避开电池电压低于电池保护电压的时间段内关闭车充，保证设备的正常使用。本发明的电路优点为零件少、成本低、待机功耗小、开机块、关机延时时间可调，电压监测开u干机自带电压回滞功能。
71.在本发明实施例中，如图2所示，电池电压检测模块2包括电阻ra1、电阻ra2、电阻ra3、比较器ua4以及稳压源u8；所述电阻ra1一端与所述直流转换模块4的正极电连接，所述电阻ra1的另一端分别与所述电阻ra2的一端、所述电阻ra3的一端以及比较器ua4的第一正极输入端电连接；所述电阻ra2的另一端接地；所述电阻ra3的另一端与所述比较器ua4的第一输出端电连接；所述比较器ua4的第一输出端还与所述延时控制模块3电连接；所述稳压
源u8的阴极与所述比较器ua4的第一负输入端电连接，所述稳压源u8的正极接地。vin
72.其中，比较器ua4的型号可以是sgm8770，稳压源u8的型号可以是tl431。
73.在本发明实施例中，如图3所示，延时控制模块3包括电阻rc1、二极管d3、电容cc1、比较器ua1以及稳压源u7；所述电阻rc1的一端分别与所述比较器ua4的第一输出端以及所述二极管d3的正极电连接，所述电阻rc1的另一端分别与所述二极管d3的负极、所述电容cc1的一端以及所述比较器ua1的第一输入端电连接；所述电容cc1的另一端接地；所述稳压源u7的正极接地，所述稳压源u7的阴极与所述比较器ua1的第一负极输入端电连接。其中，比较器ua1的型号可以是sgm8770，稳压源u7的型号可以是tl431。
74.在本发明实施例中，直流转换模块4包括第一直流转换电路以及第二直流转换电路，所述第一直流转换电路分别与所述输入滤波模块1、所述协议控制模块5、所述输出接口6以及所述第二温控模块电连接；所述第二直流转换电路分别与所述输入滤波模块1、所述协议控制模块5、所述输出接口6以及所述第二温控模块电连接。
75.第一直流转换电路用于给所述第二温控模块提供工作电源。如图4所示，第一直流转换电路包括：瞬态抑制二极管tvs1、同步降压转换器u1、电感l1、瞬态抑制二极管tvs2，所述瞬态抑制二极管tvs1的负极分别与所述输入滤波模块1的正极以及所述同步降压转换器u1的输入端电连接，所述瞬态抑制二极管tvs1的正极与所述同步降压转换器u1的第一输出端电连接。所述电感l1的一端与所述同步降压转换器u1的第二输出端电连接，所述电感l1的另一端分别与所述瞬态抑制二极管tvs2的负极以及所述第二温控模块(稳压二极管zd2的负极)电连接。所述瞬态抑制二极管tvs2的正极接地。所述同步降压转换器u1的fb引脚与所述协议控制模块5电连接，同步降压转换器u1的第二输出端还与所述输出接口6电连接。
76.第二直流转换电路用于给所述第一温控模块提供工作电源。如图5所示，第二直流转换电路包括：瞬态抑制二极管tvs6、同步降压转换器u4、电感l2、瞬态抑制二极管tvs5，所述瞬态抑制二极管tvs6的负极分别与所述输入滤波模块1的正极以及所述同步降压转换器u4的输入端电连接，所述瞬态抑制二极管tvs6的正极与所述同步降压转换器u4的第一输出端电连接。所述电感l2的一端与所述同步降压转换器u4的第二输出端电连接，所述电感l2的另一端分别与所述瞬态抑制二极管tvs5的负极以及所述第一温控模块(稳压二极管zd1的负极)电连接。所述瞬态抑制二极管tvs5的正极接地。所述同步降压转换器u4的fb引脚与所述协议控制模块5电连接，同步降压转换器u4的第二输出端还与所述输出接口6电连接。
77.其中，瞬态抑制二极管tvs1和瞬态抑制二极管tvs6的型号可以为sod-123 30v、同步降压转换器u1和同步降压转换器u4的型号可以为sc8112、瞬态抑制二极管tvs2和瞬态抑制二极管tvs5的型号可以为15vsod-123。
78.如图5和图7所示，输出接口6包括usb1以及usb2。协议控制模块5包括协议控制器u3以及协议控制器u5。
79.在本发明实施例中，所述车充还包括第一温控模块，所述第一温控模块与所述电池电压检测模块2电连接。第一温控模块用于实时监测以及控制电池电压检测模块2的温度，避免电池电压检测模块2温度过高损坏电路，提高电路安全性。
80.如图2所示，第一温控模块包括：热敏电阻rth2、二极管d2、稳压二极管zd1、电容c38、电容c21、电阻r40、电阻ra4、电阻r12、电阻r32、电阻r35、电阻r33以及mos管q2。二极管d2的型号可以是4148sod-323、稳压二极管zd1的型号可以是nc sod-523、mos管q2的型号可
以为2n7002。
81.所述热敏电阻rth2的一端分别与所述比较器ua4的第一输出端以及所述比较器ua4的第二负极输入端电连接，所述热敏电阻rth2的另一端分别与所述比较器ua4的第二正极输入端、所述电容c38的一端、所述电阻r40的一端以及所述电阻ra4的一端电连接；所述电容c38的另一端与所述电阻r40的另一端电连接后接地；所述电阻ra4的另一端与所述二极管d2的负极电连接；所述二极管d2的正极分别与所述比较器ua4的第二输出端以及所述电阻r32的一端电连接；所述电阻r32的另一端分别与所述电阻r12的一端、所述稳压二极管zd1的正极电连接；所述电阻r12的另一端分别与所述电容c21的一端、所述电阻r35的一端以及所述mos管q2的栅极电连接；所述电容c21的另一端、所述电阻r35的另一端以及所述mos管q2的源极均与接地端电连接；所述mos管q2的漏极与所述电阻r33的一端电连接；所述电阻r33的另一端与所述直流转换模块4(同步降压转换器u4的第一输出端en，可以用en4表示)电连接；所述稳压二极管zd1的负极与所述直流转换模块4(电感l2与瞬态抑制二极管tvs2之间的连接线，可以用vbus2表示)电连接。
82.在本发明实施例中，所述车充还包括第二温控模块，所述第二温控模块与所述延时控制电路电连接。第二温控模块用于实时监测以及控制延时控制的温度，避免延时控制模块3温度过高损坏电路，提高电路安全性。
83.如图3所示，第二温控模块包括：热敏电阻rth1、二极管d4、稳压二极管zd2、电容c24、电容c26、电阻r51、电阻ra8、电阻r28、电阻r56、电阻r57、电阻r55以及mos管q1；其中，二极管d4的型号可以是4148sod-323稳压二极管zd2的型号可以是nc sod-523、mos管q1的型号可以为2n7002。
84.所述热敏电阻rth1的一端分别与所述比较器ua1的第一输出端以及所述比较器ua1的第二负极输入端电连接，所述热敏电阻rth1的另一端分别与所述比较器ua1的第二正极输入端、所述电容c24的一端、所述电阻r51的一端以及所述电阻ra8的一端电连接；所述电容c24的另一端与所述电阻r51的另一端电连接后接地；所述电阻ra8的另一端与所述二极管d4的负极电连接；所述二极管d4的正极分别与所述比较器ua1的第二输出端以及所述电阻r32的一端电连接；所述电阻r32的另一端分别与所述电阻r28的一端、所述稳压二极管zd2的正极电连接；所述电阻r28的另一端分别与所述电容c26的一端、所述电阻r57的一端以及所述mos管q1的栅极电连接；所述电容c26的另一端、所述电阻r57的另一端以及所述mos管q1的源极均与接地端电连接；所述mos管q1的漏极与所述电阻r55的一端电连接；所述电阻r55的另一端与所述直流转换模块4(同步降压转换器u1的第一输出端en，可以用en3表示)电连接；所述稳压二极管zd2的负极与所述直流转换模块4(电感l1与瞬态抑制二极管tvs5之间的连接线，可以用vbus1表示)电连接。
85.在本发明实施例中，通过所述电池电压检测模块2实时监测电池电压，并将监测到的电池电压与电池保护电压比较，若电池电压小于电池保护电压，则通过延时控制模块3控制关机延时时间，在关机延时时间内电池电压恢复到电池保护电压正常值时，才会关闭直流转换模块4给外接设备充电(关闭车充)，这样电路才可以不间断工作，使电池电压监测开关机自带电压回滞，实现电池防亏电/延时保护的功能，从而保证设备的正常使用，提高车充的可靠性。
86.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和
原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。