CN215580472U - 具备内外电池切换功能的电源电路、电源模块及电动车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具备内外电池切换功能的电源电路、电源模块及电动车。本实用新型所采用的技术方案是：一种具备内外电池切换功能的电源电路，用于在外部动力电池和内置锂电池之间切换供电电源，包括：电压转换电路，用于将所述外部动力电池的电压转换为工作电压；电源切换电路，用于根据外部动力电池的电压控制所述内置锂电池是否接入供电；电源控制电路，其输入端电连接所述电压转换电路和电源切换电路的输出端，其输出端为该电源电路的输出端，该电源控制电路的输入端和输出端之间接有根据电源控制电路输入端电压控制通断的开关mos管Q2，开关mos管Q2上并联有限流电阻。本实用新型适用于电动车物联网领域应用领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具备内外电池切换功能的电源电路、电源模块及电动车。适用于电动车物联网领域应用领域。
背景技术
随着万物互联的物联网时代到来，车载网联产品一般采用外置动力电池供电，但当外置动力电池不在位时(盗窃或充电等场景)，需要产品内置锂电池给设备供电，保持设备的正常工作及待机，保持与数据平台的连接。为保证产品的正常工作，内外电池切换时电源电压不应有过大的跌落，否则会导致***重启。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种具备内外电池切换功能的电源电路、电源模块及电动车。
本实用新型所采用的技术方案是：一种具备内外电池切换功能的电源电路，用于在外部动力电池和内置锂电池之间切换供电电源，其特征在于，包括：
电压转换电路，用于将所述外部动力电池的电压转换为工作电压；
电源切换电路，用于根据外部动力电池的电压控制所述内置锂电池是否接入供电；
电源控制电路，其输入端电连接所述电压转换电路和电源切换电路的输出端，其输出端为该电源电路的输出端，该电源控制电路的输入端和输出端之间接有根据电源控制电路输入端电压控制通断的开关MOS管Q2，开关MOS管Q2上并联有限流电阻；
所述电源切换电路具有分压电路Ⅱ、电源监控芯片U4和开关MOS管Q4，其中分压电路Ⅱ电路连接外部动力电池，分压电路Ⅱ包括电阻R22、R24、R29，电源监控芯片U4的PFI引脚连接分压电路Ⅱ的电阻R24、R29之间，电源监控芯片U4的PFO引脚电路连接开关MOS管Q4的控制端，开关MOS管Q4的串接于内置锂电池Li_BAT和该电源切换电路的输出端之间。
所述电源控制电路电路连接主控芯片，该主控芯片获取电源控制电路输入端的电压并在输入端电压上升到一定值后控制开关MOS管Q2打开；
当电源控制电路输入端的电压上升到该一定值时，电源控制电路输入端的电流已下降到不会导致电源切换电路由于电流过大而进入过流保护状态的值。
所述电源控制电路的输入端和所述主控芯片之间接有主控供电支路。
所述电源切换电路具有电源监控芯片，电源监控芯片的输入端电路连接所述外部动力电池，电源监控芯片的输出端电路连接开关MOS管Q4，该开关MOS管Q4接于所述内置锂电池和该电源切换电路的输出端之间。
所述内置锂电池上接有能在无所述外部动力电池接入时为所述电源切换电路提供工作电压的内置供电支路。
对应所述外部动力电池设有用于检测外部动力电池是否在位的外部动力电池检测电路。
对应所述内置锂电池设有内置锂电池电压采集电路并配有内置锂电池充电电路。
所述内置锂电池电压采集电路具有采集内置锂电池电压的主控芯片和接于主控芯片上用于向用户反馈内置锂电池电压情况的电压反馈模块。
一种电源模块，其特征在于：具有外部动力电池、内置锂电池和所述的具备内外电池切换功能的电源电路。
一种电动车，其特征在于：具有所述的电源模块。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电源切换电路根据外部动力电池的电压控制所述内置锂电池是否接入供电，可以平缓的进行内外电池切换，不会导致电压下跌。
附图说明
图1为实施例中电压转换电路和外部动力电池检测电路的电路原理图。
图2为实施例中电源切换电路的电路原理图。
图3为实施例中电源控制电路的电路原理图。
图4为实施例中内置锂电池充电电路的电路原理图。
具体实施方式
本实施例为一种电动车内主控电路供电的电源模块，具有外部动力电池和内置锂电池，以及在外部动力电池和内置锂电池之间切换为主控电路供电电源的具备内外电池切换功能的电源电路。
本实施例中具备内外电池切换功能的电源电路包括：电压转换电路、电源切换电路、电源控制电路、外部动力电池检测电路和内置锂电池充电电路等。
如图1所示，本实施例中电压转换电路于将外部动力电池的电压转换为工作电压，具有电压转换芯片U1(DCDC芯片)及其周边电路，该电压转换芯片U1输入范围即VCC在12V-72V，电压转换芯片U1将外部动力电池转换为4V的工作电压，并通过电压转换电路的输出端输出。
本实施例中外部动力电池检测电路具有开关三极管Q1和能电连接外部动力电池的分压电路Ⅰ，分压电路Ⅰ包括电阻R5、R9、R11，开关三极管Q1控制端接于分压电路Ⅰ的电阻R9、R11之间，开关三极管Q1的另两端分别连接电源和接地，开关三极管Q1的电源端为外部动力电池检测引脚BATT_DET，当外部动力电池不在位时，该引脚由低电平变为高电平。外部动力电池检测引脚BATT_DET电路连接主控电路上的主控芯片，用于将外部动力电池的是否在位的情况反馈给主控芯片。
如图2所示，本实施例中电源切换电路用于根据外部动力电池的电压控制内置锂电池Li_BAT是否接入供电，具有分压电路Ⅱ、电源监控芯片U4(采用IMP706)和开关MOS管Q4，其中分压电路Ⅱ能电路连接外部动力电池，分压电路Ⅱ包括电阻R22、R24、R29，电源监控芯片U4的PFI引脚连接分压电路Ⅱ的电阻R24、R29之间，电源监控芯片U4的PFO引脚电路连接开关MOS管Q4的控制端，开关MOS管Q4的串接于内置锂电池Li_BAT和该电源切换电路的输出端之间。
本实施例中电源监控芯片U4的VCC端电路连接电压转换电路的输出端和电源切换电路的输出端，由外部动力电池或内置锂电池Li_BAT供电。
如图3所示，本实施例中电源控制电路输入端电连接所述电压转换电路和电源切换电路的输出端，电源控制电路输出端(图3中4V端)为该电源电路的输出端，用于为主控电路等供电。
由于电源控制电路输入端有大容量电容，若直接上电会导致电源切换电路由于电流过大进入过流保护状态，导致无法正常开机。本实施例中电源控制电路的输入端和输出端之间接有根据电源控制电路输入端电压控制通断的开关MOS管Q2，开关MOS管Q2上并联有限流电阻R12、R13。
本实施例中电源控制电路输入端接有电压采样电路，电压采样电路包括电阻R18、R21，电压采样电路的电阻R18、R21之间为电压采样点ADC_VBAT，开关MOS管Q2的控制端经开关三极管Q3接地，开关三极管Q3电路连接EN_VBAT端。
本例中主控芯片通过ADC_VBAT读取VBAT处电压值，当VBAT处电压上升到一定值后，主控芯片通过EN_VBAT打开开关三极管Q3，从而打开开关MOS管Q2，使电源从开关MOS管Q2通过，通过该方式可以保证电源正常启动，不会触发过流保护。
本实施例中当外部动力电池在时，VCC处电压为48V-72V，电源监控芯片U4的PFI引脚处电压大于1.25V，PFO引脚输出为高电平，开关MOS管Q4不导通，图2、图3中VBAT由外部动力电池经电压转换电路供电。当外部动力电池电压低于30V时，PFI引脚电压小于1.25V，PFO引脚为低电平，开关MOS管Q4导通，内置锂电池为VBAT供电。由于30V时，由外部动力电池为VBAT提供的电压仍存在，所以可以平缓的进行内外电池切换，不会导致电压下跌。
由于产品在出厂时只有内置锂电池，装车后才会外部动力电池上电，出厂只有内置锂电池上电。为保证在仅有内置锂电池时仍能正常工作，本实施例中在内置锂电池Li_BAT上接有能在出厂没有外部动力电池接入时为电源监控芯片U4提供工作电压的内置供电支路，内置供电支路具有接于内置锂电池Li_BAT和电源切换电路输出端之间的二极管D10；电源控制电路的输入端和输出端之间接有主控供电支路，该主控供电支路具有二极管D5。
当出厂只有内置锂电池上电时，电压先通过二极管D10给电源监控芯片U4供电，电源监控芯片U4工作后，PFO引脚为低电平，开关MOS管Q4导通，VBAT供电正常，该情况下VBAT通过二极管D5流向电源控制电路的输出端，从而给主控电路供电，主控电路供电稳定后，主控芯片通过EN_VBAT打开开关MOS管Q2，VBAT通过开关MOS管Q2流向电源控制电路的输出端。
图4为内置锂电池充电电路，具有HM4054。本例中配有内置锂电池电压采集电路，具有采集内置锂电池电压的主控芯片和接于主控芯片上用于向用户反馈内置锂电池电压情况的电压反馈模块。图4中ADC_BATT为ADC采样，将内置锂电池电压传送至主控芯片，当内置锂电池电压过低时，主控芯片通过电压反馈模块向用户上报，当有外部动力电池时，会进行充电。
本实施例还提供一种电动车，具有本实施例中为电动车内主控电路供电的电源模块。
Claims (10)
1.一种具备内外电池切换功能的电源电路，用于在外部动力电池和内置锂电池之间切换供电电源，其特征在于，包括：
电压转换电路，用于将所述外部动力电池的电压转换为工作电压；
电源切换电路，用于根据外部动力电池的电压控制所述内置锂电池是否接入供电；
电源控制电路，其输入端电连接所述电压转换电路和电源切换电路的输出端，其输出端为该电源电路的输出端，该电源控制电路的输入端和输出端之间接有根据电源控制电路输入端电压控制通断的开关MOS管Q2，开关MOS管Q2上并联有限流电阻。
2.根据权利要求1所述的具备内外电池切换功能的电源电路，其特征在于：所述电源控制电路电路连接主控芯片，该主控芯片获取电源控制电路输入端的电压并在输入端电压上升到一定值后控制开关MOS管Q2打开，主控芯片获取的电压达到该一定值时电源控制电路输入端的电流电压能保证电源正常启动。
3.根据权利要求2所述的具备内外电池切换功能的电源电路，其特征在于：所述电源控制电路的输入端和所述主控芯片之间接有主控供电支路。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的具备内外电池切换功能的电源电路，其特征在于：所述电源切换电路具有电源监控芯片，电源监控芯片的输入端电路连接所述外部动力电池，电源监控芯片的输出端电路连接开关MOS管Q4，该开关MOS管Q4接于所述内置锂电池和该电源切换电路的输出端之间。
5.根据权利要求4所述的具备内外电池切换功能的电源电路，其特征在于：所述内置锂电池上接有能在无所述外部动力电池接入时为所述电源切换电路提供工作电压的内置供电支路。
6.根据权利要求1所述的具备内外电池切换功能的电源电路，其特征在于：对应所述外部动力电池设有用于检测外部动力电池是否在位的外部动力电池检测电路。
7.根据权利要求1所述的具备内外电池切换功能的电源电路，其特征在于：对应所述内置锂电池设有内置锂电池电压采集电路并配有内置锂电池充电电路。
8.根据权利要求7所述的具备内外电池切换功能的电源电路，其特征在于：所述内置锂电池电压采集电路具有采集内置锂电池电压的主控芯片和接于主控芯片上用于向用户反馈内置锂电池电压情况的电压反馈模块。
9.一种电源模块，其特征在于：具有外部动力电池、内置锂电池和权利要求1～8任意一项所述的具备内外电池切换功能的电源电路。
10.一种电动车，其特征在于：具有权利要求9所述的电源模块。
Priority Applications (1)
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| CN202122022142.6U CN215580472U (zh) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | 具备内外电池切换功能的电源电路、电源模块及电动车 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202122022142.6U Active CN215580472U (zh) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | 具备内外电池切换功能的电源电路、电源模块及电动车 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-08-26 CN CN202122022142.6U patent/CN215580472U/zh active Active
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