供电模式与负载自适应的车载电源管理控制系统及箱体技术方案

本实用新型专利技术公开了供电模式与负载自适应的车载电源管理控制系统及具有该系统的控制箱体，控制电路包括单片机、充电管理芯片、数字电位器及切换开关；市电经整流降压后分别接入单片机的第一采样接口及切换开关的第一输入端，汽车电经升压后分别接入单片机的第二采样接口及切换开关的第二输入端；切换开关的控制信号输入端与单片机电连接，切换开关的输出端电连接到充电管理芯片的第一输入端，充电管理芯片的输出端与蓄电池的正极电连接；数字电位器的PU端、PD端及ALE端与单片机电连接，数字电位器的滑动端与充电管理芯片的第二输入端电连接。本实用新型专利技术能实现根据市电高峰或低估调整蓄电池的充电功率，提高了市电的利用率。

【技术实现步骤摘要】
供电模式与负载自适应的车载电源管理控制系统及箱体
本技术涉及车载电源管理系统
，属于电源管理系统
，特别是涉及一种供电模式与负载自适应的车载电源管理控制系统及箱体。
技术介绍
车载无线电监测站作为无线电监测领域中重要监测技术设施之一，弥补固定无线电监测站监测盲区，作为一种机动监测设备，承担了应急干扰查处、重大活动现场无线电安全保障任务，而车载供电系统作为车载站重要子系统，关系到负载能否正常、持续工作，一种智能、高效的供电系统不仅能保证负载可靠持续工作，更能提高车辆系统使用寿命，降低能耗资源。目前车载无线电监测站普遍采用了UPS不间断供电系统，供电系统主要由三大部分组成，分别为UPS主机、后备蓄电池和车载逆变器(电路)，部分车辆使用水牛重则发电机替代车载逆变器，供电方式包括市电供电、蓄电池供电和汽车逆变供电三种，如图1所示。但是采用的UPS不间断供电系统存在如下技术缺点：市电供电时，供电系统未进行控制管理，在电网的任何电压之下都以UPS默认参数进行充电，直至将后备蓄电池充满，不能够动态的根据电网负载能力实现错峰用电，易增加电力紧张地区在用电高峰时电网电压不稳时的用电压力，降低了电网处于用电低谷时电网电压充足的电力利用率。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有UPS不间断供电系统的技术缺点，提供一种供电模式与负载自适应的车载电源管理系统，解决现有技术采用UPS默认参数充电效果不好的问题。有鉴于此，本技术提供的供电模式与负载自适应的车载电源管理系统，具体采取了如下的技术方案：该供电模式与负载自适应的车载电源管理系统，包括控制电路和与控制电路电连接的蓄电池，所述控制电路包括单片机、充电管理芯片、数字电位器及切换开关；市电经整流降压后分别接入单片机的第一采样接口及切换开关的第一输入端，汽车电经升压后分别接入单片机的第二采样接口及切换开关的第二输入端；所述切换开关的控制信号输入端与单片机的输出端电连接，切换开关的输出端电连接到充电管理芯片的第一输入端，充电管理芯片的输出端与蓄电池的正极电连接，蓄电池的负极接地；数字电位器的PU端、PD端及ALE端分别与单片机的第一输出端、第二输出端及第三输出端电连接，数字电位器的滑动端与充电管理芯片的第二输入端电连接。作为进一步的技术方案，为实现在使用汽车电时，保证优先满足负载稳定可靠工作，再将多余电能对后备蓄电池充电，并根据汽车电的发电功率情况调整对蓄电池的充电功率，所述控制电路还包括逆变电路及单刀单掷继电器K1，所述逆变电路的输入端电连接到所述切换开关的输出端，所述逆变电路的输出端为负载输出220V电源；所述逆变电路的输出端还经电流互感器后电连接到单片机的第三采样接口；所述蓄电池的正极与单刀单掷继电器K1的动触点端电连接，单刀单掷继电器K1的静触点端与车内负载电连接，所述单刀单掷继电器K1的开关量信号线与单片机的第一继电器控制信号输出端连接；单片机根据负载电流的大小控制单刀单掷继电器K1的导通/截止。作为更进一步地技术方案，所述切换开关包括单刀单掷继电器K2及单刀单掷继电器K3；经整流后的市电接入到单刀单掷继电器K2的动触点端，经升压后的汽车电接入到单刀单掷继电器K3的动触点端，单刀单掷继电器K2及单刀单掷继电器K3的静触点端均电连接到充电管理芯片，单刀单掷继电器K2及单刀单掷继电器K3的开关量信号线分别与单片机的第二继电器控制信号输出端、第三继电器控制信号输出端电连接。作为切换开关的另外一技术方案，所述切换开关为单刀双掷继电器K4，所述单刀双掷继电器K4包括2个静触点及1个动触点；其中一个所述静触点电连接经整流后的市电、另一个所述静触点连接经升压后的汽车电、动触点与充电管理芯片的输入端电连接；单刀双掷继电器K4的开关量信号线与单片机U1的第四控制信号输出端电连接。作为进一步地技术方案，所述控制电路还包括整流电路及DC-DC升压电路，整流电路的输入端接入市电，整流电路的输出端分两路，一路与切换开关的第一输入端电连接、另一路经一电阻R1后电连接到单片机的第一采样接口；DC-DC升压电路的输入端接入汽车电，DC-DC升压电路的输出端分两路，一路与切换开关的第二输入端端电连接、另一路经一电阻R4后电连接到单片机的第二采样接口。本技术还提供了一种包括该系统的车载电源控制箱体，所述控制电路和蓄电池封装在所述控制箱体内。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)该供电模式与负载自适应的车载电源管理系统在市电供电时，能根据用电高峰期(市电电压低)和低谷期(市电电压高)，调整对蓄电池的充电电流大小从而达到对蓄电池充电功率大小的控制，实现用电高峰时期(市电电压低)采用小功率充电，用电低谷期(市电电压高)采用满功率(100％)充电的用电策略，以达到降低电网高峰负荷，提高电网电力利用率，进而减少用户用电费用，节能降耗的目的。(2)设计的逆变电路，在汽车电供电时，能通过检测汽车发电功率(通过监测汽车电电压)及负载功耗大小(通过监测负载电流等方式判定)自动调整对后备蓄电池的充电功率，使在汽车电供电情况下，优先满足负载稳定可靠工作，再将多余电能对后备蓄电池充电，保证设备正常、持续工作，并且在汽车电供电不足情况下，使用蓄电池为负载供电。(3)设有的控制箱体，能方便市电或汽车电的接入，且能通过控制箱体的指示灯，直观地观测控制电路的工作模式，在蓄电池电量不足时发出的报警能方便用户及时采取措施为蓄电池供电。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明本技术的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，在附图中：图1为
技术介绍
附图；图2为本技术的电路原理示意框图；图3为本技术实施例1的部分电气连接图；图4为本技术实施例1的充电管理芯片与数字电位器的电路连接图；图5为本技术实施例1的部分单片机图；图6为本技术实施例1的逆变电路电气连接图；图7为本技术实施例1的部分电路连接图；图8为本技术实施例2的部分电气连接图；图9为本技术实施例3的控制箱体的正面结构示意图；图10为本技术实施例3的控制箱体的背面结构示意图；图11为本技术实施例3中指示灯与单片机的电路连接图；图12为本技术中用到的单刀单掷继电器的触点说明图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。为使本技术的实施方式叙述清楚，图12给出了本技术中单刀单掷继电器的触点说明，且本技术所指的汽车电为汽车发电机发出的电，汽车发电机发出的汽车电为12V～15V的直流电。实施例1本实施例中，切换开关由单刀单掷继电器K2及单刀单掷继电器K3组成，切换开关的第一输入端为单刀单掷继电器K2的动触点端，切换开关的第二输入端为单刀单掷继电器K3的动触点端，切换开关的控制信号输入端则为单掷继电器K2及单刀单掷继电器K3的开关量信号线，切换开关的输出端为单刀单掷继电器K2及单刀单掷继电器K3的静触头端。单片机U1选用商品型号为ATEMG8的单片机U1，充电管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供电模式与负载自适应的车载电源管理控制系统，包括控制电路和与控制电路电连接的蓄电池，其特征在于：所述控制电路包括单片机、充电管理芯片、数字电位器及切换开关；市电经整流降压后分别接入单片机的第一采样接口及切换开关的第一输入端，汽车电经升压后分别接入单片机的第二采样接口及切换开关的第二输入端；所述切换开关的控制信号输入端与单片机的输出端电连接，切换开关的输出端电连接到充电管理芯片的第一输入端，充电管理芯片的输出端与蓄电池的正极电连接，蓄电池的负极接地；数字电位器的PU端、PD端及ALE端分别与单片机的第一输出端、第二输出端及第三输出端电连接，数字电位器的滑动端与充电管理芯片的第二输入端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种供电模式与负载自适应的车载电源管理控制系统，包括控制电路和与控制电路电连接的蓄电池，其特征在于：所述控制电路包括单片机、充电管理芯片、数字电位器及切换开关；市电经整流降压后分别接入单片机的第一采样接口及切换开关的第一输入端，汽车电经升压后分别接入单片机的第二采样接口及切换开关的第二输入端；所述切换开关的控制信号输入端与单片机的输出端电连接，切换开关的输出端电连接到充电管理芯片的第一输入端，充电管理芯片的输出端与蓄电池的正极电连接，蓄电池的负极接地；数字电位器的PU端、PD端及ALE端分别与单片机的第一输出端、第二输出端及第三输出端电连接，数字电位器的滑动端与充电管理芯片的第二输入端电连接。2.根据权利要求1所述的供电模式与负载自适应的车载电源管理控制系统，其特征在于：所述控制电路还包括逆变电路及单刀单掷继电器K1，所述逆变电路的输入端电连接到所述切换开关的输出端，所述逆变电路的输出端为负载输出220V电源；所述逆变电路的输出端还经电流互感器后电连接到单片机的第三采样接口；所述蓄电池的正极与单刀单掷继电器K1的动触点端电连接，单刀单掷继电器K1的静触点端与逆变电路的输入端电连接，所述单刀单掷继电器K1的开关量信号线与单片机的第一继电器控制信号输出端连接；单片机根据负载电流的大小控制单刀单掷继电器K1的导通/截止。3.根据权利要求1所述的供电模式与负载自适应的车载电源管理控制系统，其特征在于：所述切换开关包括单刀单掷继电器K2及单刀单掷继电器K3；经整流后的市电接入到单刀单掷继电器K2的动触点端，经升压后的汽车电接入到单刀单掷继电器K3的动触点端，单刀单掷继电器K2及单刀单掷继电器K3的静触点端均电连接到充电管理芯片，单刀单掷继电器K2及单刀单掷继电器K3的开关量信号线分别与单片机的第二继电器控制信号输出端、第三继电器控制信号输出端电连接。4.根据权利要求1所述的供电模式与负载自适应的车载电源管理控制系统，其特征在于：所述切换开关为单刀双掷继电器K4，所述单刀双掷继电器K4包括2个静触点及1个动触点；其中一个所述静触点电连接经整流降压后的市电、另一个所述静触电连接经升压后的汽车电、动触点与充电管理芯片的输入端电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：向发强，曹湧，陈政，刘华川，易翔，沈强，
申请(专利权)人：成都中星世通电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51