一种车载电源供电系统及供电方法与流程

1.本发明涉及车载电源领域，尤其涉及一种车载电源供电系统及其方法。


背景技术：

2.在现有技术中，车载电源系统通常仅通过12v的电池包向电子控制单元(ecu，electronic control unit)的系统基础芯片(sbc，system basis chip)供电。系统基础芯片与电子控制单元中的微控制单元(mcu，microcontroller unit)连接并向微控制单元提供5v供电电压。微控制单元根据检测到的12v的电池包的电压和/或温度来诊断12v的电池包是否出现故障并将诊断结果发送给整车控制系统。
3.但是，如果12v的电池包出现短路故障，就会导致系统基础芯片不能向微控制单元正常供电，从而会导致mcu无法正常工作，不能正常汇报电池包故障诊断结果，这会严重影响整车功能安全。


技术实现要素：

4.为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种车载电源供电系统。
5.具体包括：第一供电模块(10)，第二供电模块(20)和sbc芯片(30)，所述第一供电模块(10)，包括第一电源(11)以及第一二极管(12)；所述第一电源(11)，具有第一输出电压，与所述第一二极管(12)串联后与所述sbc芯片(30)相连，用于向所述sbc芯片(30)提供第一电压；所述第二供电模块(20)，包括第二电源(21)以及第二二极管(22)；所述第二电源(21)，具有第二输出电压，与所述第二二极管(22)串联后与所述sbc芯片(30)相连，用于向所述sbc芯片(30)提供第二电压；其中，所述第一电压高于第二电压。
6.优选的，所述第二供电模块(20)进一步包括dc-dc变换器(23)：所述dc-dc变换器(23)串联于所述第二电源(21)和所述第二二极管(22)之间，所述dc-dc变换器(23)用于将所述第二输出电压变换成第二电压，向所述sbc芯片(30)提供第二电压。
7.优选的，还包括微控制模块(40)；所述微控制模块(40)与所述sbc芯片(30)连接，用于检测所述第一电源(11)是否出现故障；所述sbc芯片(30)用于将所述第二电压变换成第三电压，并向所述微控制模块(40)提供第三电压。
8.优选的，所述sbc芯片(30)包括ldo电路，用于将所述第二电压变换成第三电压；所述ldo电路的输出端连接至所述微控制模块(40)，以向所述微控制模块(40)提供第三电压。
9.优选的，所述第一电源(11)为第一电池包，所述第一输出电压为12v；所述第二电源(21)为第二电池包，所述第二输出电压为24v、36v或48v；所述第二电压大于5v并小于12v；所述dc-dc变换器(23)为buck变换器。
10.本发明的另一方面，提供一种车载电源供电方法，包括：具有第一输出电压的第一电源(11)与第一二极管(12)串联后与所述sbc芯片(30)相连，向所述sbc芯片(30)提供第一电压；具有第二输出电压的第二电源(21)与第二二极管(22)串联后与所述sbc芯片(30)相连，向所述sbc芯片(30)提供第二电压；其中，所述第一电压高于第二电压。
11.优选的，dc-dc变换器(23)串联于所述第二电源(21)和所述第二二极管(22)之间，所述dc-dc变换器(23)用于将所述第二输出电压变换成第二电压，向所述sbc芯片(30)提供第二电压。
12.优选的，微控制模块(40)与所述sbc芯片(30)连接，检测所述第一电源(11)是否出现故障；所述sbc芯片(30)将所述第二电压变换成第三电压，并向所述微控制模块(40)提供第三电压。
13.优选的，所述sbc芯片(30)包括ldo电路，将所述第二电压变换成第三电压；所述ldo电路的输出端连接至所述微控制模块(40)，向所述微控制模块(40)提供第三电压。
14.优选的，所述第一电源(11)为第一电池包，所述第一输出电压为12v；所述第二电源(21)为第二电池包，所述第二输出电压为24v、36v或48v；所述第二电压大于5v并小于12v；所述dc-dc变换器(23)为buck变换器。
15.在根据本发明的前述各个实例性的实施例中，当第一电源出现短路故障时，可以通过冗余设计的第二电源给系统基础芯片供电，从而能够保证mcu正常工作，提高了整车安全性。
附图说明
16.图1为一符合本发明的实施例的车载电源供电系统的示意图；
17.图2为另一符合本发明的实施例的车载电源供电系统的电路示意图。
18.附图标记：
19.10-第一供电模块，11-第一电源，12-第一二极管；
20.20-第二供电模块，21-第二电源，22-第二二极管，23-dc-dc变换器；
21.30-sbc芯片；
22.40-微控制模块。
具体实施方式
23.以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
24.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
25.图1为一符合本发明的实施例的车载电源供电系统的示意图。如图1所示，所述的车载电源供电系统包括第一供电模块10，第二供电模块20和sbc芯片30。
26.其中，所述第一供电模块10，包括第一电源11以及第一二极管12；所述第一电源11，具有第一输出电压，与所述第一二极管12串联后与所述sbc芯片30相连，用于向所述sbc芯片30提供第一电压；所述第二供电模块20，包括第二电源21以及第二二极管22；所述第二电源21，具有第二输出电压，与所述第二二极管22串联后与所述sbc芯片30相连，用于向所述sbc芯片30提供第二电压；其中，所述第一电压高于第二电压。
27.所述第一电源11和所述第二电源21为彼此独立的两个电源并同时向所述sbc芯片30供电。并且，所述第一电源11与第二电源21分别与二极管串联，当所述第一电源11并未出
现故障时，由于第一电压高于第二电压，由第一电源11向所述sbc芯片30正常供电；如若第一电源11出现故障，则第二电源21可以继续向所述sbc芯片30提供第二电压。由此可以保证sbc芯片30不会断电，进一步保证车辆的安全性。
28.在图2所示的实施例中，第二供电模块20进一步包括dc-dc变换器23：所述dc-dc变换器23串联于所述第二电源21和所述第二二极管22之间，所述dc-dc变换器23用于将所述第二输出电压变换成第二电压，向所述sbc芯片30提供第二电压。
29.其中，所述第一电源11的第一输出电压为12v，第二电源21的第二输出电压为48v。所述dc-dc变换器23将48v的电压变换成第二电压。
30.在第一电源11正常工作时，第一电源11向sbc芯片30提供12v的第一电压，此时dc-dc变换器23将所述第二电源21的第二输出电压变换成第二电压，并且第二电压小于12v，因此，由第一电源11向sbc芯片30提供12v电压。
31.在第一电源11出现故障时，由第二电源21向sbc芯片30提供第二电压。
32.所述第二电压小于第一电压，可以为大于5v以及小于12v中的任意电压值，本实施例中的第二电压为10v。
33.但是，本发明不局限于图示的实施例，所述第一输出电压、第二输出电压、第一电压、第二电压可以为其他合理的电压。
34.进一步的，在图2所示的实施例中还包括微控制模块40；所述微控制模块40与所述sbc芯片30连接，用于检测所述第一电源11是否出现故障；所述sbc芯片30用于将所述第二电压变换成第三电压，并向所述微控制模块40提供第三电压。
35.所述微控制模块40可以为mcu，mcu通过检测所述第一电源11的电压或工作温度来判断所述第一电源11是否出现故障。若检测到所述第一电源11出现故障，则mcu可以向整车系统报告故障，由此可以尽快解决故障，并保障车辆的安全。
36.所述sbc芯片30将所述第二电压变换成第三电压，并向所述微控制模块40提供第三电压，本实施例中，所述第三电压为5v。实际使用时，所述sbc芯片30还可以给其他电路供电。
37.本发明不局限于图示的实施例，所述第三电压也可以为其他合理的电压。
38.优选的，在其他实施例中，sbc芯片30包括ldo(low dropout regulator)电路，ldo电路是一种低压差线性稳压器，其能够将12v的输入电压变换成5v的输出电压。ldo电路的输出端连接至微控制模块40，以向微控制模块40提供5v的供电电压。
39.在图2所示的实施例中，车载电源系统为用于电动汽车的车载电源系统。所述第一电源11为第一电池包，第一电池包的第一输出电压等于12v；所述第二电源21为第二电池包，第二电池包的第二输出电压等于48v。但是，本发明不局限于图示的实施例，例如，第二电池包的第二输出电压还可以等于24v、36v或其他合理的电压。
40.并且，所述dc-dc变换器23为buck变换器，buck变换器通常被称为降压斩波电路，其通过改变pwm波的占空比来变换电压。
41.本发明的另一实施例中，提供一种车载电源的供电方法，所述的供电方法与上述车载供电装置的技术特征对应，本发明在此不作赘述。
42.在根据本发明的前述各个实例性的描述可知，当第一电源11出现短路故障时，可以通过冗余设计的第二电源21给sbc芯片30持续供电，从而能够保证mcu正常工作，提高整
车安全性。
43.应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种车载电源供电系统，包括第一供电模块(10)，第二供电模块(20)和sbc芯片(30)，其特征在于，所述第一供电模块(10)，包括第一电源(11)以及第一二极管(12)；所述第一电源(11)，具有第一输出电压，与所述第一二极管(12)串联后与所述sbc芯片(30)相连，用于向所述sbc芯片(30)提供第一电压；所述第二供电模块(20)，包括第二电源(21)以及第二二极管(22)；所述第二电源(21)，具有第二输出电压，与所述第二二极管(22)串联后与所述sbc芯片(30)相连，用于向所述sbc芯片(30)提供第二电压；其中，所述第一电压高于所述第二电压。2.根据权利要求1所述的车载电源供电系统，其特征在于：所述第二供电模块(20)包括dc-dc变换器(23)：所述dc-dc变换器(23)串联于所述第二电源(21)和所述第二二极管(22)之间，所述dc-dc变换器(23)用于将所述第二输出电压变换成第二电压，向所述sbc芯片(30)提供第二电压。3.根据权利要求2所述的车载电源系统，其特征在于：包括微控制模块(40)；所述微控制模块(40)与所述sbc芯片(30)连接，用于检测所述第一电源(11)是否出现故障；所述sbc芯片(30)用于将所述第二电压变换成第三电压，并向所述微控制模块(40)提供第三电压。4.根据权利要求3所述的车载电源系统，其特征在于：所述sbc芯片(30)包括ldo电路，用于将所述第二电压变换成第三电压；所述ldo电路的输出端连接至所述微控制模块(40)，以向所述微控制模块(40)提供第三电压。5.根据权利要求1-4中任一所述的车载电源系统，其特征在于：所述第一电源(11)为第一电池包，所述第一输出电压为12v；所述第二电源(21)为第二电池包，所述第二输出电压为24v、36v或48v；所述第二电压大于5v并小于12v；所述dc-dc变换器(23)为buck变换器。6.一种车载电源供电方法，其特征在于，包括：具有第一输出电压的第一电源(11)与第一二极管(12)串联后与所述sbc芯片(30)相连，向所述sbc芯片(30)提供第一电压；具有第二输出电压的第二电源(21)与第二二极管(22)串联后与所述sbc芯片(30)相连，向所述sbc芯片(30)提供第二电压；其中，所述第一电压高于所述第二电压。7.根据权利要求6所述的车载电源供电方法，其特征在于：dc-dc变换器(23)串联于所述第二电源(21)和所述第二二极管(22)之间，所述dc-dc变换器(23)用于将所述第二输出电压变换成第二电压，向所述sbc芯片(30)提供第二电压。8.根据权利要求7所述的车载电源供电方法，其特征在于：
微控制模块(40)与所述sbc芯片(30)连接，检测所述第一电源(11)是否出现故障；所述sbc芯片(30)将所述第二电压变换成第三电压，并向所述微控制模块(40)提供第三电压。9.根据权利要求8所述的车载电源供电方法，其特征在于：所述sbc芯片(30)包括ldo电路，将所述第二电压变换成第三电压；所述ldo电路的输出端连接至所述微控制模块(40)，向所述微控制模块(40)提供第三电压。10.根据权利要求6-9中任一所述的车载电源供电方法，其特征在于：所述第一电源(11)为第一电池包，所述第一输出电压为12v；所述第二电源(21)为第二电池包，所述第二输出电压为24v、36v或48v；所述第二电压大于5v并小于12v；所述dc-dc变换器(23)为buck变换器。

技术总结
本发明提供了一种车载电源供电系统，包括第一供电模块(10)，第二供电模块(20)和SBC芯片(30)，第一供电模块(10)包括第一电源(11)以及第一二极管(12)；第一电源(11)，具有第一输出电压，与第一二极管(12)串联，并与SBC芯片(30)相连，用于向SBC芯片(30)提供第一电压；第二供电模块(20)包括第二电源(21)以及第二二极管(22)；第二电源(21)具有第二输出电压，与第二二极管(22)串联，并与SBC芯片(30)相连，用于向SBC芯片(30)提供第二电压；其中，第一电压高于第二电压。使用本发明中的车载电源供电系统，当第一电源出现短路故障时，可以通过冗余设计的第二电源给系统基础芯片供电，能够保证MCU正常工作，提高整车安全性。提高整车安全性。提高整车安全性。


技术研发人员：谢莹 彭光清
受保护的技术使用者：上海海拉电子有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2023/7/13