本实用新型涉及isg技术领域,具体涉及一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器。
背景技术:
isg是集成的具有启动机功能的发电机的缩写,isg混合动力系统的车辆主要功能有怠速启停、再生制动、辅助驱动、发电功能。
汽车在车速为零或怠速一段时间后,发动机将进入低速运转或停止状态,重新触发启动时(isg信号有效),由于发动机快速起动工作,会导致车载电瓶电源电压快速下降,不能给车内用电设备提供稳定电源,导致用电器不能正常工作,为此需要设计一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器,确保启动时用电设备能够正常工作。
技术实现要素:
针对上述问题,本实用新型提供了一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器,其可以在发动机快速起动工作时,提供稳定的电源电压给车内的用电设备,确保启动时用电设备能够正常工作。
其技术方案是这样的:一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器,包括电控连接的:电压输入输出模块、mcu控制模块、升压模块,所述电压输入输出模块与电源相连接,所述mcu控制模块连接isg信号输入端口;
所述电源输出12v直流电压,电压输入端连接到所述电压输入输出模块的电阻r7的一端,所述电阻r7的另一端分别连接二极管d2和电容c10后接地,所述电阻r7的另一端还连接mos管q5的1端口,mos管q5的2、3端口接地,所述电压输入端连接电容c11、c14后接地且在连接二极管tvs1后接地,所述电压输入端连接电容c13后接地,所述电压输入端连接mos管q2的3端口,所述mos管q2的2端口连接到电压输出端,所述mos管q2用于控制电压输入端到电压输出端之间的通断,所述mos管q2的2端口连接电容c7、c9后接地,所述mos管q2的1端口连接电阻r6后接地,所述mos管q2的1端口连接mos管q3的3端口,所述mos管q2的2端口连接到mos管q3的2端口,mos管q3的1端口和mos管q4的2端口之间有电阻r5,所述mos管q3的1端口连接电阻r5后连接到mos管q4的3端口,mos管q4的2端口接地;
所述mcu控制模块包括控制器u2,控制器u2的型号为pic12f510-i/snvao,isg信号输入端连接二极管d6、电阻r22后到控制器u2的6端口,所述电阻r22的一端连接电阻c36后接地,所述控制器u2的1端口连接5v电源且在连接电阻r18后连接到二极管d6、电阻r22之间,所述控制器u2的1端口连接电阻r23后连接到控制器u2的4端口且在连接电容c37后接地,所述控制器u2的2端口连接电阻r29后连接电容c56并接地,所述控制器u2的5端口连接电阻r19后连接电压输入端,所述控制器u2的5端口还分别在连接电阻r37和电容c38后接地,所述控制器u2的8端口接地,所述控制器u2的7端口连接电阻r30后连接mos管q11的1端口,mos管q11的2端口接地,mos管q11的3端口连接到pwm控制器u1的5端口,pwm控制器u1的型号为tl5001aqdrg4q1,所述pwm控制器u1的5端口连接电容c34后接地,所述pwm控制器u1的6端口连接电容c33后接地,所述pwm控制器u1的6端口连接电阻r20、r25后接地,所述pwm控制器u1的7端口连接电阻r24后接地,所述pwm控制器u1的8端口接地,所述pwm控制器u1的4端口连接电阻r26、r28后连接到mos管q10的3端口,所述mos管q10的2端口接地,所述mos管q10的1端口连接电阻r29后连接到控制器u2的2端口,所述pwm控制器u1的3端口连接电阻r17、电容c31后连接到所述pwm控制器u1的4端,所述电阻r17、电容c31的两端并联有电阻r21和电容c35,所述pwm控制器u1的2端口在连接电容c32后接地还连接到电压输入端,所述电压输入端连接到mos管q8的2端口,所述电压输入端还在连接电阻r14、电阻r36后分别连接到mos管q8/q9的1端口,所述mos管q8的3端口连接到mos管q9的3端口,mos管q9的2端口接地,所述pwm控制器u1的1端口连接电阻r15后连接到电阻r36的一端;
电压输入端连接所述升压模块的电感l1、l2后连接到二极管d3的1、2端口,电压输入端分别在连接电容c17、c58、c18后接地,电感l1、l2之间分别连接电容c19、c20后接地,二极管d3的1、3端口之间连接有电阻r8和电容c16,所述二极管d3的3端口连接电感l3后连接到所述电压输入输出模块的mos管q2的2端口,所述二极管d3的3端口连接电阻r13后连接到mcu控制模块的pwm控制器u1的4端口,所述二极管d3的3端口分别在连接电容c21和电容c23后接地,所述二极管d3的3端口连接电感l3后分别连接电容c24、电容c25和电容c60并接地,电压输入端连接电感l1、l2后连接到mos管q6的3端口,mos管q6的2、3端口之间连接有电阻r9和电容c26,所述mos管q6的2端口接地,mos管q6的1端口连接电阻r10后连接到mcu控制模块的mos管q8和q9的3端口,mos管q6的1端口分别连接电容c27和电阻r11后接地。
进一步的,还包括acc供电模块,所述acc供电模块连接acc电源输入端,acc电源输入端连接电容c3、c5后接地,所述acc电源输入端还在连接二极管d1、电阻r2之后连接电阻r3并接地、连接稳压二极管zd2并接地、连接电容c57并接地,稳压二极管zd2的型号为bzx84c5v1,所述acc电源输入端还在连接二极管d1、电阻r2、电阻r32后连接到开关u3的2端口,开关u3的型号为bts5090-1eja,开关u3的1端口接地,开关u3的3端口连接电阻r31后接地,开关u3的4端口连接电阻r33后接地,开关u3的6、7、8端口连接到一起后连接电容c2、c4后接地且连接到acc电源输出端,所述开关u3的9端口在连接电容c40后接地,所述开关u3的9端口还连接到电压输出端。
进一步的,当有isg信号输入,所述mcu控制模块控制mos管q2关断,断开电压输入输出模块的电源输入端和输出端,同时所述mcu控制模块控制输出pwm信号,使得所述升压模块输出12v直流电压到所述电压输入输出模块的电压输出端;当没有isg信号输入,所述mcu控制模块控制mos管q2导通,从电压输入端输入的12v直流电压直接从电压输出端输出。
进一步的,当acc电源输入端的电压大于2v时,开关u3导通,所述电压输入输出模块电压输出端的电压直接提给acc电源输出端。
进一步的,所述isg信号来自汽车的发动机。
本实用新型的用于快速启停发动机系统的直流稳压器,采用升压技术,运用于节能减排的新型发动机,其具有旁路模式和升压模式两种工作模式,直流稳压器平时工作在在旁路模式,没有isg信号输入,mcu控制模块控制mos管q2导通,从电压输入端输入的12v直流电压直接从电压输出端输出,直接给到车内用电设备进行供电;
在汽车在车速为零或怠速一段时间后,发动机重新触发启动,导致车载电瓶电源电压下降,故进入升压模式,此时有isg信号输入,mcu控制模块控制mos管q2关断,断开电压输入输出模块的电源输入端和输出端,同时mcu控制模块控制输出pwm信号,使得升压模块输出稳定的12v直流电压到电压输入输出模块的电压输出端,给到车内用电设备进行供电,从而实现能够输出稳定的电源电压给车内的用电设备,确保启动时用电设备能够正常工作;
此外,本实用新型的用于快速启停发动机系统的直流稳压器还设置了acc供电模块,从而实现有2个电压输出端口,当acc电源输入端的电压大于2v时,开关u3导通,电压输入输出模块电压输出端的电压直接提给acc电源输出端。
附图说明
图1为本实用新型的用于快速启停发动机系统的直流稳压器的系统框图;
图2为电压输入输出模块的电路图;
图3为mcu控制模块的第一部分的电路图;
图4为mcu控制模块的第二部分的电路图;
图5为升压模块的电路图;
图6为acc供电模块的电路图。
具体实施方式
见图1,本实用新型的一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器,包括电控连接的:电压输入输出模块1、mcu控制模块2、升压模块3,电压输入输出模块1与电源4相连接,mcu控制模块2连接isg信号输入端口,isg信号输入端口来自汽车的发动机5,mcu控制模块2根据输入的isg信号,控制电压输入输出模块1和升压模块3的工作,
具体的,见图2,电源输出12v直流电压,电压输入端连接到电压输入输出模块的电阻r7的一端,电阻r7的另一端分别连接二极管d2和电容c10后接地,电阻r7的另一端还连接mos管q5的1端口,mos管q5的2、3端口接地,电压输入端连接电容c11、c14后接地且在连接二极管tvs1后接地,电压输入端连接电容c13后接地,电压输入端连接mos管q2的3端口,mos管q2的2端口连接到电压输出端,mos管q2用于控制电压输入端到电压输出端之间的通断,mos管q2的2端口连接电容c7、c9后接地,mos管q2的1端口连接电阻r6后接地,mos管q2的1端口连接mos管q3的3端口,mos管q2的2端口连接到mos管q3的2端口,mos管q3的1端口和mos管q4的2端口之间有电阻r5,mos管q3的1端口连接电阻r5后连接到mos管q4的3端口,mos管q4的2端口接地;
见图3、4,mcu控制模块包括控制器u2,控制器u2的型号为pic12f510-i/snvao,isg信号输入端连接二极管d4、电阻r22后到控制器u2的6端口,电阻r22的一端连接电阻c36后接地,控制器u2的1端口连接5v电源且在连接电阻r18后连接到二极管d6、电阻r22之间,控制器u2的1端口连接电阻r23后连接到控制器u2的4端口且在连接电容c37后接地,控制器u2的2端口连接电阻r29后连接电容c56并接地,控制器u2的5端口连接电阻r19后连接电压输入端,控制器u2的5端口还分别在连接电阻r37和电容c38后接地,控制器u2的8端口接地,控制器u2的7端口连接电阻r30后连接mos管q11的1端口,mos管q11的2端口接地,mos管q11的3端口连接到pwm控制器u1的5端口,pwm控制器u1的型号为tl5001aqdrg4q1,pwm控制器u1的5端口连接电容c34后接地,pwm控制器u1的6端口连接电容c33后接地,pwm控制器u1的6端口连接电阻r20、r25后接地,pwm控制器u1的7端口连接电阻r24后接地,pwm控制器u1的8端口接地,pwm控制器u1的4端口连接电阻r26、r28后连接到mos管q10的3端口,mos管q10的2端口接地,mos管q10的1端口连接电阻r29后连接到控制器u2的2端口,pwm控制器u1的3端口连接电阻r17、电容c31后连接到pwm控制器u1的4端,电阻r17、电容c31的两端并联有电阻r21和电容c35,pwm控制器u1的2端口在连接电容c32后接地还连接到电压输入端,电压输入端连接到mos管q8的2端口,电压输入端还在连接电阻r14、电阻r36后分别连接到mos管q8/q9的1端口,mos管q8的3端口连接到mos管q9的3端口,mos管q9的2端口接地,pwm控制器u1的1端口连接电阻r15后连接到电阻r36的一端;
见图5,电压输入端连接升压模块的电感l1、l2后连接到二极管d3的1、2端口,电压输入端分别在连接电容c17、c58、c18后接地,电感l1、l2之间分别连接电容c19、c20后接地,二极管d3的1、3端口之间连接有电阻r8和电容c16,二极管d3的3端口连接电感l3后连接到电压输入输出模块的mos管q2的2端口,二极管d3的3端口连接电阻r13后连接到mcu控制模块的pwm控制器u1的4端口,二极管d3的3端口分别在连接电容c21和电容c23后接地,二极管d3的3端口连接电感l3后分别连接电容c24、电容c25和电容c60并接地,电压输入端连接电感l1、l2后连接到mos管q6的3端口,mos管q6的2、3端口之间连接有电阻r9和电容c26,mos管q6的2端口接地,mos管q6的1端口连接电阻r10后连接到mcu控制模块的mos管q8和q9的3端口,mos管q6的1端口分别连接电容c27和电阻r11后接地;
当有isg信号输入,mcu控制模块控制mos管q2关断,断开电压输入输出模块的电源输入端和输出端,同时mcu控制模块控制输出pwm信号,使得升压模块输出12v直流电压到电压输入输出模块的电压输出端;当没有isg信号输入,mcu控制模块控制mos管q2导通,从电压输入端输入的12v直流电压直接从电压输出端输出。
电源输入输出回路,主要给模块提供电源电压和输出电压,并进行滤波和电路保护处理,正常情况下时,电流从电压输入端通过mos管q2到达电压输出端,isg信号有效时,mcu控制模块的控制器u2控制pwm控制器u1,输出pwm信号,
当mcu控制模块输出pwm信号为高电平时,控制mos管q6闭合,输入电压流过电感,二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量;当控制电路输出pwm信号为低电平时,控制mos管q6断开,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压,升压完毕。
具体在本实施例中,还包括acc供电模块6,见图6,acc供电模块连接acc电源输入端,acc电源输入端连接电容c3、c5后接地,acc电源输入端还在连接二极管d1、电阻r2之后连接电阻r3并接地、连接稳压二极管zd2并接地、连接电容c57并接地,稳压二极管zd2的型号为bzx84c5v1,acc电源输入端还在连接二极管d1、电阻r2、电阻r32后连接到开关u3的2端口,开关u3的型号为bts5090-1eja,开关u3的1端口接地,开关u3的3端口连接电阻r31后接地,开关u3的4端口连接电阻r33后接地,开关u3的6、7、8端口连接到一起后连接电容c2、c4后接地且连接到acc电源输出端,开关u3的9端口在连接电容c40后接地,开关u3的9端口还连接到电压输出端,当acc电源输入端的电压大于2v时,开关u3导通,电压输入输出模块电压输出端的电压直接提给acc电源输出端。
本实用新型的用于快速启停发动机系统的直流稳压器,采用升压技术,运用于节能减排的新型发动机,其具有旁路模式和升压模式两种工作模式,直流稳压器平时工作在在旁路模式,没有isg信号输入,mcu控制模块控制mos管q2导通,从电压输入端输入的12v直流电压直接从电压输出端输出,直接给到车内用电设备进行供电;
在汽车在车速为零或怠速一段时间后,发动机重新触发启动,导致车载电瓶电源电压下降,故进入升压模式,此时有isg信号输入,mcu控制模块控制mos管q2关断,断开电压输入输出模块的电源输入端和输出端,同时mcu控制模块控制输出pwm信号,使得升压模块输出稳定的12v直流电压到电压输入输出模块的电压输出端,给到车内用电设备进行供电,从而实现能够输出稳定的电源电压给车内的用电设备,确保用电设备能够正常工作;
此外,本实用新型的用于快速启停发动机系统的直流稳压器还设置了acc供电模块,从而实现有2个电压输出端口,当acc电源输入端的电压大于2v时,开关u3导通,电压输入输出模块电压输出端的电压直接提给acc电源输出端。
1.一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器,其特征在于:包括电控连接的:电压输入输出模块、mcu控制模块、升压模块,所述电压输入输出模块与电源相连接,所述mcu控制模块连接isg信号输入端口;
所述电源输出12v直流电压,电压输入端连接到所述电压输入输出模块的电阻r7的一端,所述电阻r7的另一端分别连接二极管d2和电容c10后接地,所述电阻r7的另一端还连接mos管q5的1端口,mos管q5的2、3端口接地,所述电压输入端连接电容c11、c14后接地且在连接二极管tvs1后接地,所述电压输入端连接电容c13后接地,所述电压输入端连接mos管q2的3端口,所述mos管q2的2端口连接到电压输出端,所述mos管q2用于控制电压输入端到电压输出端之间的通断,所述mos管q2的2端口连接电容c7、c9后接地,所述mos管q2的1端口连接电阻r6后接地,所述mos管q2的1端口连接mos管q3的3端口,所述mos管q2的2端口连接到mos管q3的2端口,mos管q3的1端口和mos管q4的2端口之间有电阻r5,所述mos管q3的1端口连接电阻r5后连接到mos管q4的3端口,mos管q4的2端口接地;
所述mcu控制模块包括控制器u2,控制器u2的型号为pic12f510-i/snvao,isg信号输入端连接二极管d6、电阻r22后到控制器u2的6端口,所述电阻r22的一端连接电阻c36后接地,所述控制器u2的1端口连接5v电源且在连接电阻r18后连接到二极管d6、电阻r22之间,所述控制器u2的1端口连接电阻r23后连接到控制器u2的4端口且在连接电容c37后接地,所述控制器u2的2端口连接电阻r29后连接电容c56并接地,所述控制器u2的5端口连接电阻r19后连接电压输入端,所述控制器u2的5端口还分别在连接电阻r37和电容c38后接地,所述控制器u2的8端口接地,所述控制器u2的7端口连接电阻r30后连接mos管q11的1端口,mos管q11的2端口接地,mos管q11的3端口连接到pwm控制器u1的5端口,pwm控制器u1的型号为tl5001aqdrg4q1,所述pwm控制器u1的5端口连接电容c34后接地,所述pwm控制器u1的6端口连接电容c33后接地,所述pwm控制器u1的6端口连接电阻r20、r25后接地,所述pwm控制器u1的7端口连接电阻r24后接地,所述pwm控制器u1的8端口接地,所述pwm控制器u1的4端口连接电阻r26、r28后连接到mos管q10的3端口,所述mos管q10的2端口接地,所述mos管q10的1端口连接电阻r29后连接到控制器u2的2端口,所述pwm控制器u1的3端口连接电阻r17、电容c31后连接到所述pwm控制器u1的4端,所述电阻r17、电容c31的两端并联有电阻r21和电容c35,所述pwm控制器u1的2端口在连接电容c32后接地还连接到电压输入端,所述电压输入端连接到mos管q8的2端口,所述电压输入端还在连接电阻r14、电阻r36后分别连接到mos管q8/q9的1端口,所述mos管q8的3端口连接到mos管q9的3端口,mos管q9的2端口接地,所述pwm控制器u1的1端口连接电阻r15后连接到电阻r36的一端;
电压输入端连接所述升压模块的电感l1、l2后连接到二极管d3的1、2端口,电压输入端分别在连接电容c17、c58、c18后接地,电感l1、l2之间分别连接电容c19、c20后接地,二极管d3的1、3端口之间连接有电阻r8和电容c16,所述二极管d3的3端口连接电感l3后连接到所述电压输入输出模块的mos管q2的2端口,所述二极管d3的3端口连接电阻r13后连接到mcu控制模块的pwm控制器u1的4端口,所述二极管d3的3端口分别在连接电容c21和电容c23后接地,所述二极管d3的3端口连接电感l3后分别连接电容c24、电容c25和电容c60并接地,电压输入端连接电感l1、l2后连接到mos管q6的3端口,mos管q6的2、3端口之间连接有电阻r9和电容c26,所述mos管q6的2端口接地,mos管q6的1端口连接电阻r10后连接到mcu控制模块的mos管q8和q9的3端口,mos管q6的1端口分别连接电容c27和电阻r11后接地。
2.根据权利要求1所述的一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器,其特征在于:还包括acc供电模块,所述acc供电模块连接acc电源输入端,acc电源输入端连接电容c3、c5后接地,所述acc电源输入端还在连接二极管d1、电阻r2之后连接电阻r3并接地、连接稳压二极管zd2并接地、连接电容c57并接地,稳压二极管zd2的型号为bzx84c5v1,所述acc电源输入端还在连接二极管d1、电阻r2、电阻r32后连接到开关u3的2端口,开关u3的型号为bts5090-1eja,开关u3的1端口接地,开关u3的3端口连接电阻r31后接地,开关u3的4端口连接电阻r33后接地,开关u3的6、7、8端口连接到一起后连接电容c2、c4后接地且连接到acc电源输出端,所述开关u3的9端口在连接电容c40后接地,所述开关u3的9端口还连接到电压输出端。
3.根据权利要求1所述的一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器,其特征在于:当有isg信号输入,所述mcu控制模块控制mos管q2关断,断开电压输入输出模块的电源输入端和输出端,同时所述mcu控制模块控制输出pwm信号,使得所述升压模块输出12v直流电压到所述电压输入输出模块的电压输出端;当没有isg信号输入,所述mcu控制模块控制mos管q2导通,从电压输入端输入的12v直流电压直接从电压输出端输出。
4.根据权利要求2所述的一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器,其特征在于:当acc电源输入端的电压大于2v时,开关u3导通,所述电压输入输出模块电压输出端的电压直接提给acc电源输出端。
5.根据权利要求1所述的一种用于快速启停发动机系统的直流稳压器,其特征在于:所述isg信号来自汽车的发动机。
技术总结