备用储能供电电路和车载设备制造技术

本发明专利技术提出一种备用储能供电电路和车载设备，其中，备用储能供电电路包括储能元件组、第一充电电路、第二充电电路、过压检测电路、短路检测电路和触发电路，通过第二充电电路输出测试电流至储能元件组，以对储能元件组进行充电，同时，过压检测电路和短路检测电路对各储能元件的短路和过压的状态进行检测，并反馈对应的检测信号至触发电路，当检测到任意一个储能元件发生短路或者过流时，触发电路触发输出关断信号控制第一充电电路关断，停止第一充电电路对储能元件组的充电，避免出现过压和短路问题，提高储能元件组的可靠性和安全性。提高储能元件组的可靠性和安全性。提高储能元件组的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
备用储能供电电路和车载设备


[0001]本专利技术属于供电
，尤其涉及一种备用储能供电电路和车载设备。

技术介绍

[0002]用电设备，例如车载监控设备，常常用储能元件(例如法拉电容)作为短时备用电源，当设备外电意外断开时，储能元件可提供预设时长的续流时间，以便用电设备进行数据存储工作，例如嵌入式CPU将缓存中的视频数据刷入硬盘或SD卡等存储设备。
[0003]其中，为了满足供电需求，储能元件通常采用串联方式进行充放电。但是由于储能元件之间的容量、内阻存在偏差，串在一起使用的5个储能元件充满电后，各储能元件的电压不一定等同于标准电压，有些会高于标准电压，有些电容可能小于标准电压。
[0004]由于储能元件例如法拉电容的寿命与施加的工作电压密切相关，所以如果某节储能元件充电后的电压偏高，则该节储能元件的使用寿命会比其他标准电压的储能元件的寿命短很多，在经过长期使用后，该节储能元件会最先失效，出现短路损坏，短路又会导致其他储能元件承受的电压变大，形成恶性循环，出现更多的电容损坏。电容损坏后，会造成前端的电容充电部分短路，甚至影响系统电源的正常工作。
[0005]因此，对储能元件组的各储能元件的状态监测非常重要，及时发现相关异常，并采取对应的保护动作，降低短路、过压对系统的影响。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种备用储能供电电路，旨在解决传统的储能元件组存在的短路和过压的问题。
[0007]本专利技术实施例的第一方面提出了一种备用储能供电电路，包括：
[0008]多个串联连接的储能元件的储能元件组，所述储能元件组用于在主供电电路无电源输出时放电，以提供第一预设时长的供电电源至用电设备；
[0009]第一充电电路，所述第一充电电路的电源输入端与所述主供电电路的电源端共接，所述第一充电电路的电源输出端与所述储能元件组的电源端连接，所述第一充电电路用于在导通状态下将输入电源转换为充电电源，以对所述储能元件组进行充电；
[0010]第二充电电路，所述第二充电电路的电源输入端与所述主供电电路的电源输出端连接，所述第二充电电路的电源输出端与所述储能元件组的电源端连接，所述第二充电电路用于在所述主供电电路初始放电时转换输出第二预设时长的测试电流至所述储能元件组；
[0011]过压检测电路，所述过压检测电路分别与每一所述储能元件的电源端连接，并对每一所述储能元件进行过压检测并输出对应的过压检测信号；
[0012]短路检测电路，所述短路检测电路分别与每一所述储能元件的电源端连接，并对每一所述储能元件进行短路检测并输出对应的短路检测信号；
[0013]触发电路，与所述过压检测电路、所述短路检测电路和所述第一充电电路分别连
接，所述触发电路用于在接收到表征所述储能元件短路或者过压的检测信号时触发关断所述第一充电电路，以及在未接收到表征所述储能元件短路或者过压的检测信号时触发导通所述第一充电电路。
[0014]在一个实施例中，所述过压检测电路包括多个过压检测支路，所述过压检测支路与所述储能元件对应一一连接，每一所述过压检测支路包括：
[0015]电压变换电路，所述电压变换电路与对应的所述储能元件的两端连接并将所述储能元件的端电压比例变换输出；
[0016]过压变换电路，所述过压变换电路与所述电压变换电路的电源输出端连接，所述过压变换电路用于将所述储能元件比例变换输出的端电压与预设参考电压进行比较，并输出对应的过压检测信号至所述触发电路。
[0017]在一个实施例中，所述备用储能供电电路还包括：
[0018]参考电压发生电路，所述参考电压发生电路分别与所述过压变换电路和所述主供电电路电性连接，并为所述过压变换电路提供预设参考电压。
[0019]在一个实施例中，每一所述电压变换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一运算放大器；
[0020]所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端分别与对应的所述储能元件的两端连接，所述第一电阻的第二端、所述第三电阻的第一端和所述第一运算放大器的正相输入端互连，所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第一运算放大器的输出端和所述第三电阻的第一端共接构成所述电压变换电路的电源输出端。
[0021]在一个实施例中，所述过压变换电路包括第二运算放大器；
[0022]所述第二运算放大器的反相输入端与对应所述电压变换电路的电压输出端连接，所述第二运算放大器的正相输入端用于输入所述预设参考电压，所述第二运算放大器的输出端构成所述过压变换电路的信号输出端。
[0023]在一个实施例中，所述短路检测电路包括多个短路检测支路，所述短路检测支路与所述储能元件对应一一连接并分别输出对应的短路检测信号至所述触发电路，每一所述短路检测支路还分别与所述参考电压发生电路连接；
[0024]每一所述短路检测支路包括：
[0025]第四电阻、第五电阻、第一二极管和第一三极管；
[0026]所述第四电阻的第一端和所述第一三极管的发射极分别与对应的所述储能元件的两端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极、所述第五电阻的第一端和所述第一二极管的阳极共接，所述第五电阻的第二端用于输入所述预设参考电压，所述第一二极管的阴极构成所述短路检测支路的信号输出端。
[0027]在一个实施例中，所述触发电路还与所述参考电压发生电路连接，所述触发电路包括：
[0028]第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二二极管、第二三极管和第三三极管；
[0029]所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端和所述过压变换电路的信号输出端共接，所述第七电阻的第二端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极、所述第八电阻的第一端和所述第二二极管的阳极互连，所
述第二二极管的阴极、所述第九电阻的第一端和所述第三三极管的基极互连，所述第二三极管、所述第三三极管的发射极和所述第九电阻的第二端接地，所述第三三极管的集电极和所述第十电阻的第一端共接构成所述触发电路的信号输出端，所述第六电阻的第二端、所述第八电阻的第二端和所述第十电阻的第二端均用于输入所述预设参考电压。
[0030]在一个实施例中，所述第二充电电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、稳压二极管、第一电容、第四三极管、第一场效应晶体管和第二场效应晶体管；
[0031]所述第十一电阻的第一端和所述第一场效应晶体管的漏极共接构成所述第二充电电路的电源输入端，所述第十一电阻的第二端、所述稳压管的阴极和所述第一电容的第一端共接，所述第一电容的第二端、所述第十二电阻的第一端和所述第十三电阻的第二端共接，所述第十三电阻的第二端、所述第十四电阻的第二端和所述第四三极管的基极共接，所述稳压管的阳极、所述第十二电阻的第二端、所述第十四电阻的第二端和所述第四三极管的发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种备用储能供电电路，其特征在于，包括：多个串联连接的储能元件的储能元件组，所述储能元件组用于在主供电电路无电源输出时放电，以提供第一预设时长的供电电源至用电设备；第一充电电路，所述第一充电电路的电源输入端与所述主供电电路的电源端共接，所述第一充电电路的电源输出端与所述储能元件组的电源端连接，所述第一充电电路用于在导通状态下将输入电源转换为充电电源，以对所述储能元件组进行充电；第二充电电路，所述第二充电电路的电源输入端与所述主供电电路的电源输出端连接，所述第二充电电路的电源输出端与所述储能元件组的电源端连接，所述第二充电电路用于在所述主供电电路初始放电时转换输出第二预设时长的测试电流至所述储能元件组；过压检测电路，所述过压检测电路分别与每一所述储能元件的电源端连接，并对每一所述储能元件进行过压检测并输出对应的过压检测信号；短路检测电路，所述短路检测电路分别与每一所述储能元件的电源端连接，并对每一所述储能元件进行短路检测并输出对应的短路检测信号；触发电路，与所述过压检测电路、所述短路检测电路和所述第一充电电路分别连接，所述触发电路用于在接收到表征所述储能元件短路或者过压的检测信号时触发关断所述第一充电电路，以及在未接收到表征所述储能元件短路或者过压的检测信号时触发导通所述第一充电电路。2.如权利要求1所述的备用储能供电电路，其特征在于，所述过压检测电路包括多个过压检测支路，所述过压检测支路与所述储能元件对应一一连接，每一所述过压检测支路包括：电压变换电路，所述电压变换电路与对应的所述储能元件的两端连接并将所述储能元件的端电压比例变换输出；过压变换电路，所述过压变换电路与所述电压变换电路的电源输出端连接，所述过压变换电路用于将所述储能元件比例变换输出的端电压与预设参考电压进行比较，并输出对应的过压检测信号至所述触发电路。3.如权利要求2所述的备用储能供电电路，其特征在于，所述备用储能供电电路还包括：参考电压发生电路，所述参考电压发生电路分别与所述过压变换电路和所述主供电电路电性连接，并为所述过压变换电路提供预设参考电压。4.如权利要求3所述的备用储能供电电路，其特征在于，每一所述电压变换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一运算放大器；所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端分别与对应的所述储能元件的两端连接，所述第一电阻的第二端、所述第三电阻的第一端和所述第一运算放大器的正相输入端互连，所述第二电阻的第二端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第一运算放大器的输出端和所述第三电阻的第一端共接构成所述电压变换电路的电源输出端。5.如权利要求4所述的备用储能供电电路，其特征在于，所述过压变换电路包括第二运算放大器；所述第二运算放大器的反相输入端与对应所述电压变换电路的电压输出端连接，所述第二运算放大器的正相输入端用于输入所述预设参考电压，所述第二运算放大器的输出端
构成所述过压变换电路的信号输出端。6.如权利要求5所述的备用储能供电电路，其特征在于，所述短路...

【专利技术属性】
技术研发人员：范章华，
申请(专利权)人：深圳市锐明技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：