一种车辆电源自动识别保护方法

摘要

本发明公开了一种车辆电源自动识别保护方法，包括：对车辆电源构建分压检测电路；所述分压检测电路包括低压采样电路、高压采样电路、微处理器和电源输出电路；所述低压采样电路对所述车辆电源进行分压和采样，通过低压检测端将采样结果输出至所述微处理器；所述高压采样电路对所述车辆电源进行分压和采样，通过高压检测端将采样结果输出至所述微处理器；所述微处理器根据所述低压检测端和所述高压检测端的输出值及其持续时间，输出相应的控制信号对所述电源输出电路的输出电压进行管理控制。本发明自动识别当前车辆电源状态，实现对一定压降范围的电源系统进行适配和管理，防止车辆电源持续放电造成的器件损伤。

权利要求

1.一种车辆电源自动识别保护方法，其特征在于，包括：

对车辆电源构建分压检测电路；所述分压检测电路包括低压采样电路、高压采样电路、微处理器和电源输出电路；

所述低压采样电路对所述车辆电源进行分压和采样，通过低压检测端将采样结果输出至所述微处理器；所述高压采样电路对所述车辆电源进行分压和采样，通过高压检测端将采样结果输出至所述微处理器；

所述微处理器根据所述低压检测端和所述高压检测端的输出值及其持续时间，输出相应的控制信号对所述电源输出电路的输出电压进行管理控制；该步骤具体包括：对所述分压检测电路上电并持续预设的初始化时间后，所述微处理器对所述低压检测端和所述高压检测端的输出值进行检测；

将所述低压检测端和所述高压检测端的输出值与设定的第一电压最小值、第一电压最大值、第二电压最小值和第二电压最大值进行分别比较；

所述微处理器根据比较结果切换电源工作状态，并控制所述电源输出电路的开机或关机操作；该步骤具体包括：当所述低压检测端的输出值和所述高压检测端的输出值均小于所述第一电压最小值时，所述微处理器执行低电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位；

当所述低压检测端的输出值大于所述第一电压最小值，并且所述高压检测端的输出值小于所述第一电压最大值时，所述微处理器进入第一电源管理状态，并控制所述电源输出电路正常开机；

当所述低压检测端的输出值大于所述第一电压最大值，并且所述高压检测端的输出值小于所述第二电压最小值时，所述微处理器执行异常电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位；

当所述低压检测端的输出值大于所述第二电压最小值，并且所述高压检测端的输出值小于所述第二电压最大值时，所述微处理器进入第二电源管理状态，并控制所述电源输出电路正常开机；

当所述低压检测端的输出值和所述高压检测端的输出值均大于所述第二电压最大值时，所述微处理器执行高电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

2.如权利要求1所述的车辆电源自动识别保护方法，其特征在于，所述微处理器进入第一电源管理状态之后，当所述高压检测端的输出值小于所述第一电压最小值时，所述方法还包括：若所述微处理器检测到当前的低压检测端的输出值大于或等于6V，并且持续时间小于预设的启动时间时，则所述微处理器开启6V电压启停功能；

若所述微处理器检测到当前的低压检测端的输出值小于6V，并且持续时间大于预设的启动时间时，则所述微处理器执行低电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

3.如权利要求1所述的车辆电源自动识别保护方法，其特征在于，所述微处理器进入第一电源管理状态之后，当所述高压检测端的输出值大于所述第一电压最大值时，所述方法还包括：所述微处理器执行高电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

4.如权利要求1所述的车辆电源自动识别保护方法，其特征在于，所述微处理器进入第二电源管理状态之后，当所述高压检测端的输出值小于所述第二电压最小值时，所述方法还包括：若所述微处理器检测到当前的低压检测端的输出值大于或等于8V，并且持续时间小于预设的启动时间时，则所述微处理器开启8V电压启停功能；

若所述微处理器检测到当前所述低压检测端的输出值大于8V，并且持续时间大于预设的启动时间时，则所述微处理器执行低电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

5.如权利要求1所述的车辆电源自动识别保护方法，其特征在于，所述微处理器进入第二电源管理状态之后，当所述高压检测端的输出值大于所述第二电压最大值时，所述方法还包括：所述微处理器执行高电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

说明书

一种车辆电源自动识别保护方法

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车电源技术领域，尤其涉及一种车辆电源自动识别保护方法。

背景技术

[0002] 随着车载设备集成度越来越高，功耗越来越大，对电瓶电量的消耗越来越大。目前车辆电源主要包括两种电源系统，一种是12V电源系统，另一种是24V电源系统。部分车载设备在车辆熄火后还需由电瓶供电，如导航车载系统、音响系统等。当长时间不使用车辆，因电瓶将持续放电，如果没有电源识别保护电路，会造成电瓶过放，可能导致车辆不能点火或造成电瓶损坏而报废。并且，目前越来越多的OEM(Original Equipment Manufacturer，原始设备制造)车厂使用了启停功能，而现有技术并未对车辆电源系统进行适配和管理，并兼容汽车启停功能。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种通用的车辆电源自动识别保护方法，自动识别当前车辆电源状态，实现对一定压降范围的电源系统进行适配和管理，防止车辆电源持续放电造成的器件损伤。

[0004] 为解决以上技术问题，本发明实施例提供一种车辆电源自动识别保护方法，包括：

[0005] 对车辆电源构建分压检测电路；所述分压检测电路包括低压采样电路、高压采样电路、微处理器和电源输出电路；

[0006] 所述低压采样电路对所述车辆电源进行分压和采样，通过低压检测端将采样结果输出至所述微处理器；所述高压采样电路对所述车辆电源进行分压和采样，通过高压检测端将采样结果输出至所述微处理器；

[0007] 所述微处理器根据所述低压检测端和所述高压检测端的输出值及其持续时间，输出相应的控制信号对所述电源输出电路的输出电压进行管理控制。

[0008] 在一种可实现的方式中，所述微处理器根据所述低压检测端和所述高压检测端的输出值及其持续时间，输出相应的控制信号对所述电源输出电路的输出电压进行管理控制，包括：

[0009] 对所述分压检测电路上电并持续预设的初始化时间后，所述微处理器对所述低压检测端和所述高压检测端的输出值进行检测；将所述低压检测端和所述高压检测端的输出值与设定的第一电压最小值、第一电压最大值、第二电压最小值和第二电压最大值进行分别比较；所述微处理器根据比较结果切换电源工作状态，并控制所述电源输出电路的开机或关机操作。

[0010] 可选地，所述微处理器根据比较结果切换电源工作状态，并控制所述电源输出电路的开机或关机操作，包括：

[0011] 当所述低压检测端的输出值和所述高压检测端的输出值均小于所述第一电压最小值时，所述微处理器执行低电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位；

[0012] 当所述低压检测端的输出值大于所述第一电压最小值，并且所述高压检测端的输出值小于所述第一电压最大值时，所述微处理器进入第一电源管理状态，并控制所述电源输出电路正常开机；

[0013] 当所述低压检测端的输出值大于所述第一电压最大值，并且所述高压检测端的输出值小于所述第二电压最小值时，所述微处理器执行异常电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位；

[0014] 当所述低压检测端的输出值大于所述第二电压最小值，并且所述高压检测端的输出值小于所述第二电压最大值时，所述微处理器进入第二电源管理状态，并控制所述电源输出电路正常开机；

[0015] 当所述低压检测端的输出值和所述高压检测端的输出值均大于所述第二电压最大值时，所述微处理器执行高电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

[0016] 进一步地，所述微处理器进入第一电源管理状态之后，当所述高压检测端的输出值小于所述第一电压最小值时，所述方法还包括：

[0017] 若所述微处理器检测到当前的低压检测端的输出值大于或等于6V，并且持续时间小于预设的启动时间时，则所述微处理器开启6V电压启停功能；

[0018] 若所述微处理器检测到当前的低压检测端的输出值小于6V，并且持续时间大于预设的启动时间时，则所述微处理器执行低电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

[0019] 进一步地，所述微处理器进入第一电源管理状态之后，当所述高压检测端的输出值大于所述第一电压最大值时，所述方法还包括：

[0020] 所述微处理器执行高电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

[0021] 进一步地，所述微处理器进入第二电源管理状态之后，当所述高压检测端的输出值小于所述第二电压最小值时，所述方法还包括：

[0022] 若所述微处理器检测到当前的低压检测端的输出值大于或等于8V，并且持续时间小于预设的启动时间时，则所述微处理器开启8V电压启停功能；

[0023] 若所述微处理器检测到当前所述低压检测端的输出值大于8V，并且持续时间大于预设的启动时间时，则所述微处理器执行低电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

[0024] 进一步地，所述微处理器进入第二电源管理状态之后，当所述高压检测端的输出值大于所述第二电压最大值时，所述方法还包括：

[0025] 所述微处理器执行高电压关机操作，关闭所述电源输出电路的输出或对整机进行复位。

[0026] 本发明实施例提供的车辆电源自动识别保护方法，对车辆电源构建分压检测电路，通过其内部的低压采样电路、高压采样电路、微处理器对车辆电源进行分压、采样、比较和分析，根据车辆的运行状态，输出相应的控制信号对所述电源输出电路的输出电压进行适配控制。一方面，本发明实现了12V电源系统的识别适配和高电压保护、低电压保护，并兼容汽车6V的启停功能；另一方面，本发明实现了24V电源系统的识别适配和高电压保护、低电压保护，并兼容汽车8V的启停功能；并且，实现了车辆两种电源管理系统之间异常电压的保护。本发明提供的技术方案电路构建成本低、易于实现，自动化程度和实用性高。

附图说明

[0027] 图1是本发明提供的车辆电源自动识别保护方法的一个实施例的步骤流程图。

[0028] 图2是本发明构建的车辆电源自动识别保护电路的一个实施例的电路原理图。

[0029] 图3是本发明构建的车辆电源自动识别保护电路的又一个实施例的电路原理图。

[0030] 图4是本发明提供的微处理器对输出电压进行管理控制的一种实施例的步骤流程图。

[0031] 图5本发明提供的微处理器对输出电压进行管理控制的一种具体实现方式的步骤流程图。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0033] 参见图1，是本发明提供的车辆电源自动识别保护方法的一个实施例的步骤流程图。

[0034] 在本实施例中，所述的车辆电源自动识别保护方法，主要包括以下步骤：

[0035] 步骤S1：对车辆电源构建分压检测电路。所述分压检测电路包括低压采样电路100、高压采样电路200、微处理器(MCU)300和电源输出电路400。

[0036] 如图2所示，是本发明构建的车辆电源自动识别保护电路的一个实施例的电路原理图。具体实施时，电阻R1和电阻R2的串联电路组成低压采样电路100，通过低压检测端AD1与微处理器300连接；电阻R3和电阻R4的串联电路组成高压采样电路200；通过高压检测端AD2与微处理器300连接。具体实施时，电阻R1和电阻R2的连接点所分压出的最高电压不能超过微处理器300承受的最大的电压，一般降额选取最大值的85％，电流要满足微处理器300的端口消耗电流；同样，电阻R3和R4取值分压出的最高电压不能超过微处理器300承受的最大的电压，一般降额选取最大值的85％，电流要满足微处理器300的端口消耗电流；优选地，各个电阻的精度为1％。在本实施例中，端口AD1与电阻R1和电阻R2的串联节点连接，用于实现对车辆蓄电池的低压检测；端口AD2与电阻R3和电阻R4的串联节点连接，用于实现对车辆蓄电池的高压检测。在一种可实现的方式中，电阻R1和R3的取值分别为100KΩ，电阻R2和R4的取值分别为10KΩ。

[0037] 为了实现低压采样电路100和高压采样电路200对微处理器300的过压保护以及滤除电压噪声，进一步地，在分压检测电路中设置过压保护电路和滤波电路。

[0038] 参看图3，是本发明构建的车辆电源自动识别保护电路的又一个实施例的电路原理图。在低压检测端AD1与接地端之间并联有稳压二极管Z1和电容C1，稳压二极管Z1与电阻R1组成过压保护电路，电容C1与电阻R1组成RC滤波电路；同样，在高压检测端AD2与接地端之间并联有稳压二极管Z2和电容C2，稳压二极管Z2与电阻R3组成过压保护电路，电容C2与电阻R3组成RC滤波电路。

[0039] 具体实施时，微处理器300通过采集低压检测端AD1和高压检测端AD2的状态，控制电源输出电路400的开关来实现整机的开关机进行保护。

[0040] 步骤S2：所述低压采样电路100对所述车辆电源进行分压和采样，通过低压检测端AD1将采样结果输出至所述微处理器300；所述高压采样电路200对所述车辆电源进行分压和采样，通过高压检测端将AD2采样结果输出至所述微处理器300；

[0041] 步骤S3：所述微处理器300根据所述低压检测端AD1和所述高压检测端AD2的输出值及其持续时间，输出相应的控制信号对所述电源输出电路400的输出电压进行管理控制。

[0042] 参看图4，是本发明提供的微处理器对输出电压进行管理控制的一种实施例的步骤流程图。具体地，所述步骤S3，包括：

[0043] 步骤S301：对所述分压检测电路上电并持续预设的初始化时间(如，持续2s以上)后，所述微处理器300对所述低压检测端AD1和所述高压检测端AD2的输出值进行检测；

[0044] 步骤S302：将所述低压检测端AD1和所述高压检测端AD2的输出值与设定的第一电压最小值、第一电压最大值、第二电压最小值和第二电压最大值进行分别比较；

[0045] 步骤S303：所述微处理器300根据比较结果切换电源工作状态，并控制所述电源输出电路400的开机或关机操作。

[0046] 参看图5，本发明提供的微处理器对输出电压进行管理控制的一种具体实现方式的步骤流程图。

[0047] 具体地，所述第一电压最小值优选为10.8V、第一电压最大值优选为16V、第二最小值优选为18V和第二最大值优选为32V。本实施例以此为预设值对微处理器300的控制原理进行描述。需要说明的是，本发明中的第一电压最小值、第一电压最大值、第二电压最小值和第二电压最大值包括但不限于上述设定值。

[0048] 在本实施例中，所述步骤S303根据比较结果切换电源工作状态，包括：

[0049] (1)、当所述低压检测端AD1的输出值和所述高压检测端AD2的输出值均小于所述第一电压最小值10.8V时，所述微处理器300执行低电压关机操作S3031，关闭所述电源输出电路400的输出或对整机进行复位；

[0050] (2)、当所述低压检测端AD1的输出值大于所述第一电压最小值10.8V，并且所述高压检测端AD2的输出值小于所述第一电压最大值16V时，所述微处理器300执行步骤S3032；

[0051] 步骤S3032：进入第一电源管理状态，并控制所述电源输出电路400正常开机；优选地，所述第一电源管理状态为对12V电源管理系统开机和工作控制操作。

[0052] (3)、当所述低压检测端AD1的输出值大于所述第一电压最大值16V，并且所述高压检测端AD2的输出值小于所述第二电压最小值18V时，所述微处理器300执行异常电压关机操作S3033，关闭所述电源输出电路400的输出或对整机进行复位；

[0053] (4)、当所述低压检测端AD1的输出值大于所述第二电压最小值18V，并且所述高压检测端AD2的输出值小于所述第二电压最大值32V时，所述微处理器300执行步骤S3034；

[0054] 步骤S3034：进入第二电源管理状态，并控制所述电源输出电路400正常开机；优选地，所述第二电源管理状态为对24V电源管理系统开机和工作控制操作。

[0055] (5)、当所述低压检测端AD1的输出值和所述高压检测端AD2的输出值均大于所述第二电压最大值32V时，所述微处理器300执行高电压关机操作S3035，关闭所述电源输出电路400的输出或对整机进行复位。

[0056] 进一步地，所述微处理器300进入第一电源管理状态S3032之后，当所述高压检测端AD2的输出值小于所述第一电压最小值10.8V时，所述方法还包括：

[0057] 若所述微处理器300检测到当前的低压检测端AD1的输出值大于或等于6V，并且持续时间t小于预设的启动时间T(如，T＝21秒)时，则所述微处理器300执行操作S3036；

[0058] 步骤S3036：开启6V电压启停功能。

[0059] 若所述微处理器300检测到当前的低压检测端AD1的输出值小于6V，并且持续时间t大于预设的启动时间T(如，T＝21秒)时，则所述微处理器300执行低电压关机操作S3031，关闭所述电源输出电路400的输出或对整机进行复位。

[0060] 另一方面，所述微处理器300进入第一电源管理状态S3032之后，当所述高压检测端AD2的输出值大于所述第一电压最大值16V时，所述方法还包括：

[0061] 所述微处理器300执行高电压关机操作S3035，关闭所述电源输出电路400的输出或对整机进行复位。

[0062] 进一步地，所述微处理器300进入第二电源管理状态S3034之后，当所述高压检测端AD2的输出值小于所述第二电压最小值18V时，所述方法还包括：

[0063] 若所述微处理器300检测到当前的低压检测端AD1的输出值大于或等于8V，并且持续时间t小于预设的启动时间T(如，T＝21秒)时，则所述微处理器300执行操作S3037；

[0064] 步骤S3037：开启8V电压启停功能。

[0065] 若所述微处理器300检测到当前所述低压检测端AD1的输出值大于8V，并且持续时间t大于预设的启动时间T(如，T＝21秒)时，则所述微处理器300执行低电压关机操作S3031，关闭所述电源输出电路400的输出或对整机进行复位。

[0066] 另一方面，所述微处理器300进入第二电源管理状态S3034之后，当所述高压检测端AD2的输出值大于所述第二电压最大值32V时，所述方法还包括：

[0067] 所述微处理器300执行高电压关机操作S3035，关闭所述电源输出电路400的输出或对整机进行复位。

[0068] MCU关掉电源输出电路400的输出进行保护，直到汽车蓄电池(B+)断电或整机复位后再进行下一轮上电初始化和重新判断。

[0069] 本发明实施例提供的车辆电源自动识别保护方法，对车辆电源构建分压检测电路，通过其内部的低压采样电路、高压采样电路、微处理器对车辆电源进行分压、采样、比较和分析，根据车辆的运行状态，输出相应的控制信号对所述电源输出电路的输出电压进行适配控制。一方面，本发明实现了12V电源系统的识别适配和高电压保护、低电压保护，并兼容汽车6V的启停功能；另一方面，本发明实现了24V电源系统的识别适配和高电压保护、低电压保护，并兼容汽车8V的启停功能；并且，实现了车辆两种电源管理系统之间异常电压的保护。本发明提供的技术方案电路构建成本低、易于实现，自动化程度和实用性高。

[0070] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。