本發(fā)明涉及汽車電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

隨著車載設(shè)備集成度越來越高，功耗越來越大，對(duì)電瓶電量的消耗越來越大。目前車輛電源主要包括兩種電源系統(tǒng)，一種是12v電源系統(tǒng)，另一種是24v電源系統(tǒng)。部分車載設(shè)備在車輛熄火后還需由電瓶供電，如導(dǎo)航車載系統(tǒng)、音響系統(tǒng)等。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間不使用車輛，因電瓶將持續(xù)放電，如果沒有電源識(shí)別保護(hù)電路，會(huì)造成電瓶過放，可能導(dǎo)致車輛不能點(diǎn)火或造成電瓶損壞而報(bào)廢。并且，目前越來越多的oem(originalequipmentmanufacturer，原始設(shè)備制造)車廠使用了啟停功能，而現(xiàn)有技術(shù)并未對(duì)車輛電源系統(tǒng)進(jìn)行適配和管理，并兼容汽車啟停功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種通用的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)方法，自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前車輛電源狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)一定壓降范圍的電源系統(tǒng)進(jìn)行適配和管理，防止車輛電源持續(xù)放電造成的器件損傷。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)方法，包括：

對(duì)車輛電源構(gòu)建分壓檢測(cè)電路；所述分壓檢測(cè)電路包括低壓采樣電路、高壓采樣電路、微處理器和電源輸出電路；

所述低壓采樣電路對(duì)所述車輛電源進(jìn)行分壓和采樣，通過低壓檢測(cè)端將采樣結(jié)果輸出至所述微處理器；所述高壓采樣電路對(duì)所述車輛電源進(jìn)行分壓和采樣，通過高壓檢測(cè)端將采樣結(jié)果輸出至所述微處理器；

所述微處理器根據(jù)所述低壓檢測(cè)端和所述高壓檢測(cè)端的輸出值及其持續(xù)時(shí)間，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)所述電源輸出電路的輸出電壓進(jìn)行管理控制。

在一種可實(shí)現(xiàn)的方式中，所述微處理器根據(jù)所述低壓檢測(cè)端和所述高壓檢測(cè)端的輸出值及其持續(xù)時(shí)間，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)所述電源輸出電路的輸出電壓進(jìn)行管理控制，包括：

對(duì)所述分壓檢測(cè)電路上電并持續(xù)預(yù)設(shè)的初始化時(shí)間后，所述微處理器對(duì)所述低壓檢測(cè)端和所述高壓檢測(cè)端的輸出值進(jìn)行檢測(cè)；將所述低壓檢測(cè)端和所述高壓檢測(cè)端的輸出值與設(shè)定的第一電壓最小值、第一電壓最大值、第二電壓最小值和第二電壓最大值進(jìn)行分別比較；所述微處理器根據(jù)比較結(jié)果切換電源工作狀態(tài)，并控制所述電源輸出電路的開機(jī)或關(guān)機(jī)操作。

可選地，所述微處理器根據(jù)比較結(jié)果切換電源工作狀態(tài)，并控制所述電源輸出電路的開機(jī)或關(guān)機(jī)操作，包括：

當(dāng)所述低壓檢測(cè)端的輸出值和所述高壓檢測(cè)端的輸出值均小于所述第一電壓最小值時(shí)，所述微處理器執(zhí)行低電壓關(guān)機(jī)操作，關(guān)閉所述電源輸出電路的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位；

當(dāng)所述低壓檢測(cè)端的輸出值大于所述第一電壓最小值，并且所述高壓檢測(cè)端的輸出值小于所述第一電壓最大值時(shí)，所述微處理器進(jìn)入第一電源管理狀態(tài)，并控制所述電源輸出電路正常開機(jī)；

當(dāng)所述低壓檢測(cè)端的輸出值大于所述第一電壓最大值，并且所述高壓檢測(cè)端的輸出值小于所述第二電壓最小值時(shí)，所述微處理器執(zhí)行異常電壓關(guān)機(jī)操作，關(guān)閉所述電源輸出電路的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位；

當(dāng)所述低壓檢測(cè)端的輸出值大于所述第二電壓最小值，并且所述高壓檢測(cè)端的輸出值小于所述第二電壓最大值時(shí)，所述微處理器進(jìn)入第二電源管理狀態(tài)，并控制所述電源輸出電路正常開機(jī)；

當(dāng)所述低壓檢測(cè)端的輸出值和所述高壓檢測(cè)端的輸出值均大于所述第二電壓最大值時(shí)，所述微處理器執(zhí)行高電壓關(guān)機(jī)操作，關(guān)閉所述電源輸出電路的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

進(jìn)一步地，所述微處理器進(jìn)入第一電源管理狀態(tài)之后，當(dāng)所述高壓檢測(cè)端的輸出值小于所述第一電壓最小值時(shí)，所述方法還包括：

若所述微處理器檢測(cè)到當(dāng)前的低壓檢測(cè)端的輸出值大于或等于6v，并且持續(xù)時(shí)間小于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)時(shí)間時(shí)，則所述微處理器開啟6v電壓?jiǎn)⑼９δ埽?/p>

若所述微處理器檢測(cè)到當(dāng)前的低壓檢測(cè)端的輸出值小于6v，并且持續(xù)時(shí)間大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)時(shí)間時(shí)，則所述微處理器執(zhí)行低電壓關(guān)機(jī)操作，關(guān)閉所述電源輸出電路的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

進(jìn)一步地，所述微處理器進(jìn)入第一電源管理狀態(tài)之后，當(dāng)所述高壓檢測(cè)端的輸出值大于所述第一電壓最大值時(shí)，所述方法還包括：

所述微處理器執(zhí)行高電壓關(guān)機(jī)操作，關(guān)閉所述電源輸出電路的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

進(jìn)一步地，所述微處理器進(jìn)入第二電源管理狀態(tài)之后，當(dāng)所述高壓檢測(cè)端的輸出值小于所述第二電壓最小值時(shí)，所述方法還包括：

若所述微處理器檢測(cè)到當(dāng)前的低壓檢測(cè)端的輸出值大于或等于8v，并且持續(xù)時(shí)間小于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)時(shí)間時(shí)，則所述微處理器開啟8v電壓?jiǎn)⑼９δ埽?/p>

若所述微處理器檢測(cè)到當(dāng)前所述低壓檢測(cè)端的輸出值大于8v，并且持續(xù)時(shí)間大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)時(shí)間時(shí)，則所述微處理器執(zhí)行低電壓關(guān)機(jī)操作，關(guān)閉所述電源輸出電路的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

進(jìn)一步地，所述微處理器進(jìn)入第二電源管理狀態(tài)之后，當(dāng)所述高壓檢測(cè)端的輸出值大于所述第二電壓最大值時(shí)，所述方法還包括：

所述微處理器執(zhí)行高電壓關(guān)機(jī)操作，關(guān)閉所述電源輸出電路的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

本發(fā)明實(shí)施例提供的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)方法，對(duì)車輛電源構(gòu)建分壓檢測(cè)電路，通過其內(nèi)部的低壓采樣電路、高壓采樣電路、微處理器對(duì)車輛電源進(jìn)行分壓、采樣、比較和分析，根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)所述電源輸出電路的輸出電壓進(jìn)行適配控制。一方面，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了12v電源系統(tǒng)的識(shí)別適配和高電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)，并兼容汽車6v的啟停功能；另一方面，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了24v電源系統(tǒng)的識(shí)別適配和高電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)，并兼容汽車8v的啟停功能；并且，實(shí)現(xiàn)了車輛兩種電源管理系統(tǒng)之間異常電壓的保護(hù)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案電路構(gòu)建成本低、易于實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化程度和實(shí)用性高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟流程圖。

圖2是本發(fā)明構(gòu)建的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)電路的一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。

圖3是本發(fā)明構(gòu)建的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)電路的又一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。

圖4是本發(fā)明提供的微處理器對(duì)輸出電壓進(jìn)行管理控制的一種實(shí)施例的步驟流程圖。

圖5本發(fā)明提供的微處理器對(duì)輸出電壓進(jìn)行管理控制的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

參見圖1，是本發(fā)明提供的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)方法的一個(gè)實(shí)施例的步驟流程圖。

在本實(shí)施例中，所述的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)方法，主要包括以下步驟：

步驟s1：對(duì)車輛電源構(gòu)建分壓檢測(cè)電路。所述分壓檢測(cè)電路包括低壓采樣電路100、高壓采樣電路200、微處理器(mcu)300和電源輸出電路400。

如圖2所示，是本發(fā)明構(gòu)建的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)電路的一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。具體實(shí)施時(shí)，電阻r1和電阻r2的串聯(lián)電路組成低壓采樣電路100，通過低壓檢測(cè)端ad1與微處理器300連接；電阻r3和電阻r4的串聯(lián)電路組成高壓采樣電路200；通過高壓檢測(cè)端ad2與微處理器300連接。具體實(shí)施時(shí)，電阻r1和電阻r2的連接點(diǎn)所分壓出的最高電壓不能超過微處理器300承受的最大的電壓，一般降額選取最大值的85％，電流要滿足微處理器300的端口消耗電流；同樣，電阻r3和r4取值分壓出的最高電壓不能超過微處理器300承受的最大的電壓，一般降額選取最大值的85％，電流要滿足微處理器300的端口消耗電流；優(yōu)選地，各個(gè)電阻的精度為1％。在本實(shí)施例中，端口ad1與電阻r1和電阻r2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛蓄電池的低壓檢測(cè)；端口ad2與電阻r3和電阻r4的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛蓄電池的高壓檢測(cè)。在一種可實(shí)現(xiàn)的方式中，電阻r1和r3的取值分別為100kω，電阻r2和r4的取值分別為10kω。

為了實(shí)現(xiàn)低壓采樣電路100和高壓采樣電路200對(duì)微處理器300的過壓保護(hù)以及濾除電壓噪聲，進(jìn)一步地，在分壓檢測(cè)電路中設(shè)置過壓保護(hù)電路和濾波電路。

參看圖3，是本發(fā)明構(gòu)建的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)電路的又一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。在低壓檢測(cè)端ad1與接地端之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管z1和電容c1，穩(wěn)壓二極管z1與電阻r1組成過壓保護(hù)電路，電容c1與電阻r1組成rc濾波電路；同樣，在高壓檢測(cè)端ad2與接地端之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管z2和電容c2，穩(wěn)壓二極管z2與電阻r3組成過壓保護(hù)電路，電容c2與電阻r3組成rc濾波電路。

具體實(shí)施時(shí)，微處理器300通過采集低壓檢測(cè)端ad1和高壓檢測(cè)端ad2的狀態(tài)，控制電源輸出電路400的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)整機(jī)的開關(guān)機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

步驟s2：所述低壓采樣電路100對(duì)所述車輛電源進(jìn)行分壓和采樣，通過低壓檢測(cè)端ad1將采樣結(jié)果輸出至所述微處理器300；所述高壓采樣電路200對(duì)所述車輛電源進(jìn)行分壓和采樣，通過高壓檢測(cè)端將ad2采樣結(jié)果輸出至所述微處理器300；

步驟s3：所述微處理器300根據(jù)所述低壓檢測(cè)端ad1和所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值及其持續(xù)時(shí)間，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)所述電源輸出電路400的輸出電壓進(jìn)行管理控制。

參看圖4，是本發(fā)明提供的微處理器對(duì)輸出電壓進(jìn)行管理控制的一種實(shí)施例的步驟流程圖。具體地，所述步驟s3，包括：

步驟s301：對(duì)所述分壓檢測(cè)電路上電并持續(xù)預(yù)設(shè)的初始化時(shí)間(如，持續(xù)2s以上)后，所述微處理器300對(duì)所述低壓檢測(cè)端ad1和所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值進(jìn)行檢測(cè)；

步驟s302：將所述低壓檢測(cè)端ad1和所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值與設(shè)定的第一電壓最小值、第一電壓最大值、第二電壓最小值和第二電壓最大值進(jìn)行分別比較；

步驟s303：所述微處理器300根據(jù)比較結(jié)果切換電源工作狀態(tài)，并控制所述電源輸出電路400的開機(jī)或關(guān)機(jī)操作。

參看圖5，本發(fā)明提供的微處理器對(duì)輸出電壓進(jìn)行管理控制的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的步驟流程圖。

具體地，所述第一電壓最小值優(yōu)選為10.8v、第一電壓最大值優(yōu)選為16v、第二最小值優(yōu)選為18v和第二最大值優(yōu)選為32v。本實(shí)施例以此為預(yù)設(shè)值對(duì)微處理器300的控制原理進(jìn)行描述。需要說明的是，本發(fā)明中的第一電壓最小值、第一電壓最大值、第二電壓最小值和第二電壓最大值包括但不限于上述設(shè)定值。

在本實(shí)施例中，所述步驟s303根據(jù)比較結(jié)果切換電源工作狀態(tài)，包括：

(1)、當(dāng)所述低壓檢測(cè)端ad1的輸出值和所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值均小于所述第一電壓最小值10.8v時(shí)，所述微處理器300執(zhí)行低電壓關(guān)機(jī)操作s3031，關(guān)閉所述電源輸出電路400的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位；

(2)、當(dāng)所述低壓檢測(cè)端ad1的輸出值大于所述第一電壓最小值10.8v，并且所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值小于所述第一電壓最大值16v時(shí)，所述微處理器300執(zhí)行步驟s3032；

步驟s3032：進(jìn)入第一電源管理狀態(tài)，并控制所述電源輸出電路400正常開機(jī)；優(yōu)選地，所述第一電源管理狀態(tài)為對(duì)12v電源管理系統(tǒng)開機(jī)和工作控制操作。

(3)、當(dāng)所述低壓檢測(cè)端ad1的輸出值大于所述第一電壓最大值16v，并且所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值小于所述第二電壓最小值18v時(shí)，所述微處理器300執(zhí)行異常電壓關(guān)機(jī)操作s3033，關(guān)閉所述電源輸出電路400的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位；

(4)、當(dāng)所述低壓檢測(cè)端ad1的輸出值大于所述第二電壓最小值18v，并且所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值小于所述第二電壓最大值32v時(shí)，所述微處理器300執(zhí)行步驟s3034；

步驟s3034：進(jìn)入第二電源管理狀態(tài)，并控制所述電源輸出電路400正常開機(jī)；優(yōu)選地，所述第二電源管理狀態(tài)為對(duì)24v電源管理系統(tǒng)開機(jī)和工作控制操作。

(5)、當(dāng)所述低壓檢測(cè)端ad1的輸出值和所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值均大于所述第二電壓最大值32v時(shí)，所述微處理器300執(zhí)行高電壓關(guān)機(jī)操作s3035，關(guān)閉所述電源輸出電路400的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

進(jìn)一步地，所述微處理器300進(jìn)入第一電源管理狀態(tài)s3032之后，當(dāng)所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值小于所述第一電壓最小值10.8v時(shí)，所述方法還包括：

若所述微處理器300檢測(cè)到當(dāng)前的低壓檢測(cè)端ad1的輸出值大于或等于6v，并且持續(xù)時(shí)間t小于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)時(shí)間t(如，t＝21秒)時(shí)，則所述微處理器300執(zhí)行操作s3036；

步驟s3036：開啟6v電壓?jiǎn)⑼９δ堋?/p>

若所述微處理器300檢測(cè)到當(dāng)前的低壓檢測(cè)端ad1的輸出值小于6v，并且持續(xù)時(shí)間t大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)時(shí)間t(如，t＝21秒)時(shí)，則所述微處理器300執(zhí)行低電壓關(guān)機(jī)操作s3031，關(guān)閉所述電源輸出電路400的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

另一方面，所述微處理器300進(jìn)入第一電源管理狀態(tài)s3032之后，當(dāng)所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值大于所述第一電壓最大值16v時(shí)，所述方法還包括：

所述微處理器300執(zhí)行高電壓關(guān)機(jī)操作s3035，關(guān)閉所述電源輸出電路400的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

進(jìn)一步地，所述微處理器300進(jìn)入第二電源管理狀態(tài)s3034之后，當(dāng)所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值小于所述第二電壓最小值18v時(shí)，所述方法還包括：

若所述微處理器300檢測(cè)到當(dāng)前的低壓檢測(cè)端ad1的輸出值大于或等于8v，并且持續(xù)時(shí)間t小于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)時(shí)間t(如，t＝21秒)時(shí)，則所述微處理器300執(zhí)行操作s3037；

步驟s3037：開啟8v電壓?jiǎn)⑼９δ堋?/p>

若所述微處理器300檢測(cè)到當(dāng)前所述低壓檢測(cè)端ad1的輸出值大于8v，并且持續(xù)時(shí)間t大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)時(shí)間t(如，t＝21秒)時(shí)，則所述微處理器300執(zhí)行低電壓關(guān)機(jī)操作s3031，關(guān)閉所述電源輸出電路400的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

另一方面，所述微處理器300進(jìn)入第二電源管理狀態(tài)s3034之后，當(dāng)所述高壓檢測(cè)端ad2的輸出值大于所述第二電壓最大值32v時(shí)，所述方法還包括：

所述微處理器300執(zhí)行高電壓關(guān)機(jī)操作s3035，關(guān)閉所述電源輸出電路400的輸出或?qū)φ麢C(jī)進(jìn)行復(fù)位。

mcu關(guān)掉電源輸出電路400的輸出進(jìn)行保護(hù)，直到汽車蓄電池(b+)斷電或整機(jī)復(fù)位后再進(jìn)行下一輪上電初始化和重新判斷。

本發(fā)明實(shí)施例提供的車輛電源自動(dòng)識(shí)別保護(hù)方法，對(duì)車輛電源構(gòu)建分壓檢測(cè)電路，通過其內(nèi)部的低壓采樣電路、高壓采樣電路、微處理器對(duì)車輛電源進(jìn)行分壓、采樣、比較和分析，根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)所述電源輸出電路的輸出電壓進(jìn)行適配控制。一方面，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了12v電源系統(tǒng)的識(shí)別適配和高電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)，并兼容汽車6v的啟停功能；另一方面，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了24v電源系統(tǒng)的識(shí)別適配和高電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)，并兼容汽車8v的啟停功能；并且，實(shí)現(xiàn)了車輛兩種電源管理系統(tǒng)之間異常電壓的保護(hù)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案電路構(gòu)建成本低、易于實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化程度和實(shí)用性高。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。