專利名稱：車載汽車電子裝置的多功能電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電源設(shè)備，特別是指一種車載汽車電子裝置的多功能電源。背景技術(shù)：
目前車載汽車電子裝置(包括汽車信息系統(tǒng)(行車電腦)、導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車音響及 電視娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、上網(wǎng)設(shè)備、車載電腦等)越來越普及，有些具有記憶功能，請(qǐng) 參閱圖1-1所示，其電源由汽車電瓶或發(fā)電機(jī)通過“電源端(一般標(biāo)示為BTT+) ”和“電源控 制端(一般標(biāo)示為ACC) ”供給。當(dāng)該車載汽車電子裝置為車載音響時(shí)，該“電源端”和“電 源控制端”指的便是車載音響的“電源端”和“電源控制端”，當(dāng)該車載汽車電子裝置使其他 的設(shè)備時(shí)，指的便是對(duì)應(yīng)設(shè)備的“電源端”和“電源控制端”，其中“電源端”直接與汽車電瓶 的正極連接，在電門關(guān)閉時(shí)提供車載汽車電子裝置的記憶電源，在電門開啟時(shí)提供車載汽 車電子裝置的工作電源。“電源控制端”是通過汽車電門與汽車電瓶正極連接，當(dāng)電門開啟 時(shí)，電源控制端得到電壓信號(hào)后開啟車載汽車電子裝置電源。有些車載汽車電子裝置無記 憶功能，請(qǐng)參閱圖1-2所示，其電源由汽車電瓶或發(fā)電機(jī)通過汽車電門供給，即只有電源控 制端，此時(shí)該車載汽車電子裝置的工作電流經(jīng)過汽車電門和電源控制端?，F(xiàn)有部分車載汽 車電子裝置自身具有停車時(shí)欣賞影音等定時(shí)關(guān)閉功能，防止電瓶過度放電，保護(hù)電瓶?，F(xiàn)有車載汽車電子裝置供電方式存在下述缺點(diǎn)1、目前車載汽車電子裝置通過電 源線和(或)電源控制線并接在汽車電瓶上，而汽車電瓶與發(fā)電機(jī)、啟動(dòng)馬達(dá)也是并接關(guān) 系。當(dāng)汽車打火時(shí)，由于啟動(dòng)馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)電流很大以及汽車電瓶內(nèi)阻的存在，汽車電瓶端電 壓驟降，導(dǎo)致車載汽車電子裝置因電源電壓過低斷電或因電源控制端電壓過低而關(guān)閉；2、 車載汽車電子裝置在發(fā)電機(jī)未工作時(shí)使用汽車電瓶電能，現(xiàn)有部分車載汽車電子裝置自帶 的限時(shí)關(guān)閉功能在汽車電瓶已經(jīng)匱電的情況下，車載汽車電子裝置在限時(shí)時(shí)間內(nèi)可以繼續(xù) 工作，限時(shí)結(jié)束自動(dòng)關(guān)閉后通過關(guān)閉再開啟一次電門，車載汽車電子裝置仍然可以開啟，不 能有效保護(hù)電瓶。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)汽車打火時(shí)車載汽車電子裝 置不斷電、不重啟，且能夠有效保護(hù)電瓶和車載汽車電子裝置的多功能電源。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的一種車載汽車電子裝置的多功 能電源，包括電壓檢測模塊、控制模塊、受控開關(guān)K 1、受控開關(guān)K2、受控開關(guān)K3、輔助電瓶、 主、輔電瓶切換開關(guān)，所述電壓檢測模塊、主、輔電瓶切換開關(guān)，以及報(bào)警裝置均連接到控制 模塊，受控開關(guān)Kl、受控開關(guān)K2、受控開關(guān)K3的受控端連接到控制模塊，所述受控開關(guān)Kl 的開關(guān)端第一端連接汽車電瓶的正極，所述受控開關(guān)K2的開關(guān)端第一端連接在輔助電瓶 的正極，所述受控開關(guān)K3的開關(guān)端第一端連接在車載汽車電子裝置的電源控制端，所述受 控開關(guān)ΚΙ、K2、K3的開關(guān)端第二端連接在一起，所述輔助電瓶的負(fù)極分別與汽車電瓶的負(fù) 極以及車載汽車電子裝置連接，所述電壓檢測模塊的輸入端一端連接到汽車電門，另一端連接在受控開關(guān)K2的開關(guān)端第二端，輸出端連接到控制模塊。對(duì)于具有記憶功能的車載汽車電子裝置，車載汽車電子裝置還具有一電源端，此 時(shí)，所述受控開關(guān)K1、K2、K3的開關(guān)端第二端連接到車載汽車電子裝置的電源端，提供車載 汽車電子裝置的記憶電源。對(duì)于沒有記憶功能的車載汽車電子裝置，該車載汽車電子裝置的多功能電源的結(jié) 構(gòu)不變，但與汽車電瓶、汽車電門以及車載汽車電子裝置連接方式也可以采用如下方式，所 述電壓檢測模塊、主、輔電瓶切換開關(guān)，以及報(bào)警裝置均連接到控制模塊，受控開關(guān)Κ1、受控 開關(guān)Κ2、受控開關(guān)Κ3的受控端連接到控制模塊，所述受控開關(guān)Kl的開關(guān)端第一端接汽車電 門的第一端，汽車電門的第二端接汽車電瓶的正極，所述受控開關(guān)Κ2的開關(guān)端第一端連接 在輔助電瓶的正極，所述受控開關(guān)Κ3的開關(guān)端第一端連接在車載汽車電子裝置的電源控 制端，所述受控開關(guān)ΚΙ、Κ2、Κ3的開關(guān)端第二端連接在一起，所述輔助電瓶的負(fù)極分別與汽 車電瓶以及車載汽車電子裝置連接，所述電壓檢測模塊的輸入端一端連接到汽車電門的第 一端，另一端連接在受控開關(guān)Κ2的開關(guān)端第二端，輸出端連接到控制模塊。即受控開關(guān)Kl 的開關(guān)端第一端沒有直接連接在汽車電瓶上，而是通過汽車電門連接到了汽車電瓶上。所述車載汽車電子裝置的多功能電源還包括報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置連接在控制 模塊上，當(dāng)電壓檢測模塊檢測到汽車電瓶端電壓小于設(shè)定的警戒值，或者超過電瓶充電限 壓(過壓)時(shí)，以及輔助電瓶電壓下降至電瓶放電截止電壓時(shí)，控制模塊控制報(bào)警裝置啟 動(dòng)。所述電壓檢測模塊、控制模塊以及受控開關(guān)ΚΙ、Κ2、Κ3部分或全部集成或分散于 車載汽車電子裝置的電源控制電路內(nèi)或車載汽車電子裝置內(nèi)。本發(fā)明車載汽車電子裝置的多功能電源的優(yōu)點(diǎn)在于1、可以實(shí)現(xiàn)車載汽車電子裝 置在汽車打火時(shí)不斷電、不重啟，避免車載汽車電子裝置經(jīng)常重啟而延長其使用壽命。2、由 于汽車電門觸點(diǎn)只提供檢測電壓使用的極小電流，可以延長電門使用壽命。3、適時(shí)監(jiān)測汽 車電瓶端電壓，當(dāng)汽車電瓶端電壓無論何種原因低于警戒值或發(fā)電機(jī)輸出電壓過高時(shí)，以 及輔助電瓶作為主電源，輔助電瓶電壓下降至電瓶放電截止電壓時(shí)關(guān)閉車載汽車電子裝置 電源，在電瓶端電壓恢復(fù)正常之前無法重新開啟車載汽車電子裝置，有效保護(hù)汽車電瓶及 輔助電瓶，延長車載汽車電子裝置的使用壽命。4、通過聲、光、文字或者語言方式對(duì)過、欠壓 狀態(tài)報(bào)警，及時(shí)提醒用戶。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。圖1-1和圖1-2是現(xiàn)有車載汽車電子裝置的供電原理框圖，其中圖1-1為有記憶 功能的車載汽車電子裝置的供電原理框圖，圖1-2為無記憶功能的車載汽車電子裝置的供 電原理框圖。圖2-1至圖2-3是本發(fā)明車載汽車電子裝置的多功能電源的原理框圖。其中圖2-1 為有記憶功能的車載汽車電子裝置的多功能電源的原理框圖，圖2-2為無記憶功能的車載 汽車電子裝置的多功能電源的原理框圖，圖2-3為另一種無記憶功能的車載汽車電子裝置 的多功能電源的原理框圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖2-1，本發(fā)明車載汽車電子裝置的多功能電源包括電壓檢測模塊、控制模 塊、受控開關(guān)K1、受控開關(guān)K2、受控開關(guān)K3、輔助電瓶、主、輔電瓶切換開關(guān)，以及報(bào)警裝置。所述電壓檢測模塊、主、輔電瓶切換開關(guān)，以及報(bào)警裝置均連接到控制模塊，受控 開關(guān)K1、受控開關(guān)K2、受控開關(guān)K3的受控端連接到控制模塊，所述受控開關(guān)Kl的開關(guān)端 第一端連接汽車電瓶的正極，所述受控開關(guān)K2的開關(guān)端第一端連接在輔助電瓶的正極，所 述受控開關(guān)K3的開關(guān)端第一端連接在車載汽車電子裝置的電源控制端，所述受控開關(guān)K1、 K2、K3的開關(guān)端第二端連接在一起。所述輔助電瓶通過受控開關(guān)Κ2與車載汽車電子裝置、 汽車電瓶并接，所述電壓檢測模塊的輸入端一端連接到汽車電門，另一端連接在受控開關(guān) Κ2與電源端之間，輸出端連接到控制模塊，汽車的發(fā)電機(jī)(圖未示)、啟動(dòng)馬達(dá)(圖未示) 與汽車電瓶之間保持現(xiàn)有的并接關(guān)系。各組成部分的功能如下所述所述電壓檢測模塊通過汽車電門和受控開關(guān)Κ2對(duì)汽車電瓶和輔助電瓶端電壓進(jìn) 行檢測，并輸出給控制模塊進(jìn)行處理。所述控制模塊對(duì)汽車電瓶和輔助電瓶端電壓分別設(shè)定閥值1、對(duì)汽車電瓶端電壓 設(shè)定三個(gè)閥值電壓VI、V2、V3，Vl小于V2，V2小于V3。其中Vl為汽車電瓶電量警戒值時(shí) 電壓值(如電量為90%時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓值)。V2略高于電瓶滿電量時(shí)電壓值，用以檢測汽車 的發(fā)電機(jī)(圖未示)是否工作，V3為汽車電瓶充電最高限壓值(如免維護(hù)鉛酸電池25攝 氏度時(shí)為14. 4V)。2、對(duì)輔助電瓶端電壓設(shè)定一個(gè)閥值V4，V4為輔助電瓶放電截止電壓值 (如免維護(hù)鉛酸電池25攝氏度時(shí)為10. 5V)?？刂颇K根據(jù)電壓檢測模塊輸入的電壓值與 設(shè)定閥值進(jìn)行比較，分別輸出控制信號(hào)控制受控開關(guān)Κ1、Κ2、Κ3和報(bào)警裝置的工作狀態(tài)，控 制模塊使用分立電子控制電路、集成電子控制電路或者單片機(jī)。所述受控開關(guān)Kl控制汽車電瓶與車載汽車電子裝置之間的通、斷。受控開關(guān)Kl 使用繼電器或電子開關(guān)。所述受控開關(guān)Κ2控制輔助電瓶的接通與斷開。受控開關(guān)Κ2使用繼電器或電子開關(guān)。 受控開關(guān)Κ3提供“虛擬，，電門開、閉信號(hào)或工作電源給電源控制端。受控開關(guān)Κ3 使用繼電器或電子開關(guān)。所述輔助電瓶通過受控開關(guān)Κ2與車載音響、汽車電瓶并接，在受控開關(guān)Kl斷開時(shí) 提供車載汽車電子裝置以及本車載汽車電子裝置的多功能電源的工作電源，在受控開關(guān)Ki 導(dǎo)通時(shí)發(fā)電機(jī)通過受控開關(guān)Kl、Κ2給輔助電瓶充電。輔助電瓶使用與汽車電瓶類型一致的 電瓶，當(dāng)選用不一致類型電瓶時(shí)需增加另外的充電電路以保護(hù)輔助電瓶。所述主、輔電瓶切換開關(guān)將車載音響主電源在汽車電瓶和輔助電瓶之間切換。使 用機(jī)械開關(guān)或電子開關(guān)。報(bào)警裝置使用聲、光、語言、文字等報(bào)警方式對(duì)電瓶端電壓狀態(tài)進(jìn)行指示與報(bào)警。該車載汽車電子裝置的多功能電源的工作原理如下所述一、使用汽車電瓶作為車載汽車電子裝置主電源時(shí)1、當(dāng)電壓檢測模塊檢測到汽車電瓶端電壓小于Vl時(shí)，控制模塊控制受控開關(guān)Kl 斷開，汽車電瓶不給車載汽車電子裝置供電；控制模塊控制受控開關(guān)Κ2導(dǎo)通，輔助電瓶接通，車載汽車電子裝置記憶電源以及本車載汽車電子裝置的多功能電源的工作電源由輔助 電瓶提供；控制模塊控制受控開關(guān)K3斷開，車載汽車電子裝置檢測不到電門開啟信號(hào)不能 開啟；報(bào)警裝置啟動(dòng)。2、當(dāng)電壓檢測模塊檢測到汽車電瓶端電壓大于等于Vl小于V2時(shí)，控制模塊控制 受控開關(guān)Kl保持導(dǎo)通；控制模塊控制受控開關(guān)K2保持?jǐn)嚅_，防止汽車電瓶與輔助電瓶之間 電壓差異互相影響；控制模塊控制受控開關(guān)K3導(dǎo)通，車載汽車電子裝置得到電門開啟信號(hào) 可開啟；報(bào)警裝置不啟動(dòng)。3、當(dāng)電壓檢測模塊檢測到汽車電瓶端電壓大于等于V2小于V3時(shí)，此時(shí)發(fā)電機(jī)為 正常工作狀態(tài)，控制模塊控制受控開關(guān)Kl保持導(dǎo)通；受控開關(guān)K2導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)通過受控開 關(guān)Kl、K2給輔助電瓶充電；受控開關(guān)Κ3導(dǎo)通，車載汽車電子裝置得到電門開啟信號(hào)可開啟。4、如車載汽車電子裝置在開啟情況下汽車打火時(shí)，汽車電瓶端電壓由大于等于Vl 轉(zhuǎn)至小于Vl的瞬間，控制模塊控制受控開關(guān)Kl斷開，防止輔助電瓶電流倒灌入汽車的啟動(dòng) 馬達(dá)(圖未示)；受控開關(guān)Κ2導(dǎo)通，車載汽車電子裝置以及本車載汽車電子裝置的多功能 電源的工作電源由輔助電瓶提供，保證在汽車打火期間車載汽車電子裝置不斷電；控制模 塊控制受控開關(guān)Κ3在打火期間內(nèi)保持導(dǎo)通，車載汽車電子裝置仍然能檢測到電門開啟信 號(hào)而保持開啟狀態(tài)。5、當(dāng)關(guān)閉電門時(shí)，電壓檢測模塊檢測出電門關(guān)閉(電壓為0)，輸出信號(hào)給控制模 塊，控制模塊控制受控開關(guān)Κ3及時(shí)斷開從而關(guān)閉車載汽車電子裝置。為防止因車輛意外熄 火后用戶重新打火而誤將電門關(guān)閉再打開導(dǎo)致車載汽車電子裝置斷電，可設(shè)定電門關(guān)閉后 受控開關(guān)Κ2延時(shí)斷開。6、當(dāng)電壓檢測模塊檢測到因發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器等故障導(dǎo)致輸出電壓過高，即汽 車電瓶端電壓大于等于V3時(shí)，控制模塊控制受控開關(guān)Kl斷開，受控開關(guān)Κ2導(dǎo)通，受控開關(guān) Κ3斷開，報(bào)警裝置啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)和報(bào)警功能。二、使用輔助電瓶為車載汽車電子裝置主電源時(shí)控制模塊控制受控開關(guān)Kl僅在汽車電瓶端電壓大于等于V2小于V3，即發(fā)電機(jī)工 作正常時(shí)導(dǎo)通，受控開關(guān)Κ2始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)電機(jī)對(duì)車載汽車電子裝置供電并對(duì)輔助 電瓶充電。受控開關(guān)Κ3隨電門開、閉而導(dǎo)通、斷開，僅當(dāng)輔助電瓶端電壓下降至放電截止電 壓V4時(shí)，控制模塊控制Κ3斷開，關(guān)閉車載汽車電子裝置并報(bào)警，防止輔助電瓶過放電而損 壞。車載汽車電子裝置的電源由發(fā)電機(jī)和輔助電瓶供給，不受汽車電瓶電壓狀態(tài)影響，實(shí)現(xiàn) 車載汽車電子裝置打火時(shí)不斷電，不使用汽車電瓶的能量，最大程度保護(hù)汽車電瓶。報(bào)警裝 置對(duì)汽車電瓶端電壓指示、受控方式不變，依然實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車電瓶端電壓狀態(tài)的指示、報(bào)警。對(duì)于沒有記憶功能的車載汽車電子裝置，本多功能電源同樣適用，請(qǐng)參閱圖2-2 及圖2-3所示，該車載汽車電子裝置的多功能電源的結(jié)構(gòu)不變，具體工作原理也基本相同， 不再贅述。由于此類裝置只有電源控制端，電源由電門控制通、斷，流經(jīng)電門觸點(diǎn)的電流較 大，使用本車載汽車電子裝置的多功能電源時(shí)，由于電門觸點(diǎn)只提供檢測電壓使用的極小 電流，可以延長電門的使用壽命。由于本裝置能適時(shí)檢測汽車電瓶端電壓，當(dāng)電瓶端電壓低于警戒值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉車 載汽車電子裝置電源并報(bào)警，有效保護(hù)汽車電瓶，可以避免電瓶過量放電引起匱電而不能 打火的情況。對(duì)汽車線路故障引起的汽車電瓶不充電或電瓶將失效均有預(yù)警功能。當(dāng)發(fā)電機(jī)或電壓調(diào)節(jié)器故障導(dǎo)致輸出電壓過高時(shí)自動(dòng)關(guān)閉車載音響電源并報(bào)警，防止過壓燒毀車 載汽車電子裝置，并提醒用戶電壓過高，防止汽車電瓶長期過壓充電而縮短壽命。每次汽車 打火時(shí)避免車載汽車電子裝置斷電重啟，有效延長車載汽車電子裝置的使用壽命。同時(shí)對(duì) 輔助電瓶也具有保護(hù)和報(bào)警功能。
權(quán)利要求
一種車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于包括電壓檢測模塊、控制模塊、受控開關(guān)K1、受控開關(guān)K2、受控開關(guān)K3、輔助電瓶、主、輔電瓶切換開關(guān)，所述電壓檢測模塊、主、輔電瓶切換開關(guān)，以及報(bào)警裝置均連接到控制模塊，受控開關(guān)K1、受控開關(guān)K2、受控開關(guān)K3的受控端連接到控制模塊，所述受控開關(guān)K1的開關(guān)端第一端連接汽車電瓶的正極，所述受控開關(guān)K2的開關(guān)端第一端連接在輔助電瓶的正極，所述受控開關(guān)K3的開關(guān)端第一端連接在車載汽車電子裝置的電源控制端，所述受控開關(guān)K1、K2、K3的開關(guān)端第二端連接在一起，所述輔助電瓶的負(fù)極分別與汽車電瓶以及車載汽車電子裝置連接，所述電壓檢測模塊的輸入端一端連接到汽車電門，另一端連接在受控開關(guān)K2的開關(guān)端第二端，輸出端連接到控制模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于所述受控開關(guān) K1、K2、K3的開關(guān)端第二端連接到車載汽車電子裝置的電源端。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于 警裝置，所述報(bào)警裝置連接在控制模塊上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于 模塊使用分立電子控制電路、集成電子控制電路或者單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于 開關(guān)K1使用繼電器或電子開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于 K2使用繼電器或電子開關(guān)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于 K3使用繼電器或電子開關(guān)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于所述主、輔 電瓶切換開關(guān)使用機(jī)械開關(guān)或電子開關(guān)。
9.如權(quán)利要求1或2所述的車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于所述電壓 檢測模塊、控制模塊以及受控開關(guān)Kl、K2、K3部分或全部集成或分散于車載汽車電子裝置 的電源控制電路內(nèi)或車載汽車電子裝置內(nèi)。
10.一種車載汽車電子裝置的多功能電源，其特征在于包括電壓檢測模塊、控制模 塊、受控開關(guān)K1、受控開關(guān)K2、受控開關(guān)K3、輔助電瓶、主、輔電瓶切換開關(guān)，所述電壓檢測 模塊、主、輔電瓶切換開關(guān)，以及報(bào)警裝置均連接到控制模塊，受控開關(guān)K1、受控開關(guān)K2、受 控開關(guān)K3的受控端連接到控制模塊，所述受控開關(guān)K1的開關(guān)端第一端接汽車電門的第一 端，汽車電門的第二端接汽車電瓶的正極，所述受控開關(guān)K2的開關(guān)端第一端連接在輔助電 瓶的正極，所述受控開關(guān)K3的開關(guān)端第一端連接在車載汽車電子裝置的電源控制端，所述 受控開關(guān)Kl、K2、K3的開關(guān)端第二端連接在一起，所述輔助電瓶的負(fù)極分別與汽車電瓶以 及車載汽車電子裝置連接，所述電壓檢測模塊的輸入端一端連接到汽車電門的第一端，另 一端連接在受控開關(guān)K2的開關(guān)端第二端，輸出端連接到控制模塊。還包括報(bào) 所述控制 所述受控 受控開關(guān) 受控開關(guān)
全文摘要
車載汽車電子裝置的多功能電源，包括電壓檢測模塊、控制模塊、受控開關(guān)K1、K2、K3、接到控制模塊的輔助電瓶及主、輔電瓶切換開關(guān)，受控開關(guān)K1、K2、K3的受控端接到控制模塊，所述受控開關(guān)K1的開關(guān)端第一端連接汽車電瓶的正極，所述受控開關(guān)K2的開關(guān)端第一端連接在輔助電瓶的正極，所述受控開關(guān)K3的開關(guān)端第一端連接在車載汽車電子裝置的電源控制端，所述受控開關(guān)K1、K2、K3的開關(guān)端第二端連接在一起，輔助電瓶通過受控開關(guān)K2與車載汽車電子裝置、汽車電瓶并接，電壓檢測模塊的輸入端一端接汽車電門，另一端接在受控開關(guān)K2與電源端之間，輸出端接控制模塊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了汽車打火時(shí)車載汽車電子裝置不斷電，且能夠有效保護(hù)汽車電瓶和車載汽車電子裝置。
文檔編號(hào)H02H3/20GK101888114SQ201010229228
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者朱光懷 申請(qǐng)人:朱光懷