一种车载通信终端的制作方法

1.本技术实用新型涉及车载技术领域，尤其涉及一种车载通信终端。


背景技术：

2.车载信息系统智能天线模块，即tcam，英文全称telematics&connectivity antenna module，是一种车载通信终端，一般包含电源管理单元、can接口、mcu、通信模块和蓝牙等模块电路。主要功能包括实现紧急呼叫、车辆远程诊断、车辆远程控制、车辆数据上报、蓝牙数字钥匙、无线上网等。产品形态有鲨鱼鳍和平板天线两种，一般安装在车顶，由于有紧急呼叫，即ecall功能，所以硬件设计中要求必须增加备用电池，以便在出现紧急情况导致主电源缺失时能无缝切换到备用电池。车载信息系统智能天线模块的安装位置一般为车顶，对环境温度要求较高，比如夏天可能长时间暴晒，因此电池一般需要和终端设备分开安装，并采用连接器和线束来连接。
3.在车载测试标准中，一般要求所有接口具备自行诊断功能，即能够识别对电源短路，对地短路，开路及正常工作四种状态。现有一般的硬件方案常采用使用充电芯片或充电器charger实现对外接电池的过流保护，开路和在位正常工作可以用adc电路去识别，但如果供电电源出现短路则会对充电器及外接电池产生过压而影响外接电池充电及使用的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实用新型实施例的目的在于提供一种车载通信终端，意在解决现有车载通信终端在出现短路或故障时，外置电池进行放电会对电路产生过压而影响系统供电及使用的问题。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
6.根据本实用新型实施例的一个方面提供一种车载通信终端，包括智能天线模块以及外置电池，所述智能天线模块包括直流变换器、与直流变换器连接的充电器、以及与充电器双向连接的过压保护电路，所述充电器以及过压保护电路均与一负载开关连接，所述过压保护电路包括输出端和输入端，其中所述过压保护电路的输出端双向连接所述充电器，所述过压保护电路的输入端与所述外置电池双向连接，所述过压保护电路实现对电路的过压保护，所述直流变换器外接车载电源。
7.其中，进一步还包括一电池接口，所述电池接口双向连接所述外置电池，所述过压保护电路设置在电池接口中。
8.其中，所述过压保护电路用分立式器件组成或采用集成ic组成。
9.其中，所述过压保护电路的通电流能力大于外置电池的充电及放电电流。
10.其中，所述过压保护电路的过压保护点的电压设置低于所述智能天线模块可承受的最大电压值，且同时高于所述外置电池充满电时的电压值。
11.其中，所述过压保护电路包括与输入端连接的电阻r4及三极管q1，所述三极管q1
的发射极电连接所述输入端，所述电阻r4与所述三极管q1的基极之间通过电阻r3连接，所述电阻r4通过二极管d1接地，所述三极管q1的集电极接地；所述电阻r4还并联连接有电阻r2和电容c1，所述电阻r2和电容c1通过电阻r1接地；所述输入端与输出端之间通过mos管q2连接。
12.其中，所述电阻r3、电阻r4、三极管q1的发射极、电阻r2的一端、电容c1的一端均与所述mos管q2的源极连接，所述mos管q2的栅极通过电阻r1接地，所述mos管q2的漏极连接输出端，且所述mos管q2的漏极通过负载电阻r5接地。
13.其中，所述车载电源为kl30，输出电压为12v。
14.其中，所述直流变换器输出电压为5v。
15.其中，所述外置电池为镍氢电池。
16.本实施例所述车载通信终端通过在充电器与外置电池之间反向设置过压保护电路，可以有效解决车载通信终端在出现短路，外置电池进行放电时对电路中的充电器及切换开关产生过压影响及使用的问题，通过所述过压保护电路可以实现对整个系统电路的过压保护，为系统提供备用电源，保证系统在出现紧急情况下不断电，维持正常工作。也解决了在车载测试中，需要对每个接口做电源(12v)短路测试项的问题。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型实施例提供的车载通信终端的结构框图。
19.图2是本实用新型实施例提供的车载通信终端的过压保护电路一实施例的电路示意图。
具体实施方式
20.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.请参阅图1至图2，其是本实用新型实施例提供的一种车载通信终端的结构示意图。为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。
22.实施例一
23.请参见图1及图2所示，本技术实施例提供一种车载通信终端，所述车载通信终端包括智能天线模块10以及外置电池20，所述智能天线模块10包括直流变换器11、与直流变换器11连接的充电器12、以及与充电器12双向连接的过压保护电路13，所述充电器12以及过压保护电路13均与一负载开关14连接，所述过压保护电路13包括输出端和输入端，其中所述过压保护电路13的输出端双向连接所述充电器12，所述过压保护电路13的输入端与所述外置电池20双向连接，外置电池放电时能实现对所述充电器12和负载开关14的过压保护，所述直流变换器11外接车载电源kl30。
24.所述直流变换器11用于将所述外接的车载电源kl30的12v电压的高压转换为5v电压，5v电压也可以为整个车载通信终端系统稳定的电源，同时转换成的5v电压作为所述充电器12的输入电压，通过所述充电器12实现为所述外置电池20进行充电。
25.在一实施例中，进一步还包括一电池接口，所述电池接口双向连接所述外置电池20，所述过压保护电路13设置在电池接口中。
26.在一实施例中，所述过压保护电路用分立式器件组成或采用集成ic组成。
27.本技术实施例中，所述过压保护电路13的通电流能力要求大于外置电池20的充电及放电电流；所述过压保护电路13的过压保护点的电压设置低于所述智能天线模块可承受的最大电压值，且同时高于所述外置电池充满电时的电压值。
28.在一实施例中，所述车载电源为kl30，输出电压为12v。
29.在一实施例中，所述直流变换器输出电压为5v。
30.在一实施例中，所述外置电池20为镍氢电池。
31.具体地，可采用3节串联连接的镍氢电池组成所述外置电池20。
32.在本实施例中，所述负载开关14主要实现车载电源与备用电源(外置电池)的切换，当出现故障时可以即时实现主备电源的无缝切换。
33.请参阅图2，在本实施例中，所述过压保护电路13包括与输入端连接的电阻r4及三极管q1，所述三极管q1的发射极电连接所述输入端，所述电阻r4与所述三极管q1的基极之间通过电阻r3连接，所述电阻r4通过二极管d1接地，所述三极管q1的集电极接地。所述电阻r4还并联连接有电阻r2和电容c1，所述电阻r2和电容c1通过电阻r1接地，所述输入端与输出端之间通过mos管q2连接。
34.其中，所述电阻r3、电阻r4、三极管q1的发射极、电阻r2的一端、电容c1的一端均与所述mos管q2的源极连接，所述mos管q2的栅极通过电阻r1接地，所述mos管q2的漏极连接输出端，且所述mos管q2的漏极通过负载电阻r5接地。
35.在本实施例所述过压保护电路13中，所述电阻r3，电阻r4，二极管d1和三极管q1的作用是用于作为过压保护点来设置。所述电阻r2、电阻r1的作用是保证输入的电压在没超过过压时开关能正常导通。所述电容c1用于调节q2的开通时间，其起到调节或减缓开关的启动作用。本技术实施例中，所述过压保护电路13进行反向使用，具体地，所述过压保护电路13的输入端连接所述外置电池20，所述输出端连接所述充电器12。
36.本技术实施例车载通信终端在工作时，所述直流变换器11与kl30(battery)车载电源连接，将车载电源输入的12v电压转换为5v电压，直流变换器11(dcdc)输出5v电压并与充电器12连接作为充电器12的输入电压，实现对外置电池20进行的充电功能，此时，负载开关14为关闭状态，外置电池20只充电不放电；当出现紧急情况，比如撞车或者其他因素时，导致kl30车载电源断开，或者当系统低于6v电压，负载开关14会自动切换到打开状态，外置电池20开始放电，并通过所述过压保护电路13的双向导通实现对所述充电器12和负载开关14的过压保护，为整个系统提供稳定的备用电源，保证系统在出现紧急情况下不断电，维持系统正常工作，比如实现紧急呼叫或者车辆数据上传等功能。
37.而当测试电池接口处于短路，或者紧急情况下外置电池线束与kl30车载电源的线束出现错误搭接，即电池接口与kl30车载电源短路(12v)时，此时充、放电通路上的所述过压保护电路13就可以实现过压保护，自动切断外部车载电源与内部电路的连接；当短路故
障移除，充放电路就可自动恢复。如此也解决车载测试中，需要对每个接口都要做对电源(12v)短路进行测试项的问题。
38.本实用新型实施例提供的所述车载通信终端通过在充电器与外置电池之间反向设置过压保护电路，可以有效解决车载通信终端在出现短路时，避免外置电池20进行放电时对电路中的充电器及切换开关产生过压影响对系统供电及使用的问题，通过所述过压保护电路就可以实现对整个电路进行过压保护，在出现故障及系统电源短路时可以自动切断外部车载电源与内部电路的连接；且在系统出现故障或过压时，通过所述切换开关会自动切换开关状态，外置电池20开始放电，为整个系统提供备用电源，保证系统在出现紧急情况下不断电，维持系统正常工作。
39.本技术实施例中所述过压保护电路可用分立器件组成或者采用集成ic，通过所述过压保护电路实现过压保护和外置电池的充电和放电双向导通以及电池接口的短路保护功能。本技术实施例所述过压保护电路在选型和设计时，需要注意两点，第一，过压保护电路的通电流能力要大于外置电池的充放电电流，第二，过压保护电路的过压保护点的电压设置要低于系统可承受的最大电压值，同时要高于电池充满时的电压值。本技术实施例所述车载通信终端还可用于其他需要外置备用电池的设备上，如tbox、数字钥匙系统等。
40.以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，并非因此局限本实用新型的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本实用新型的权利范围之内。