CN108674343B - 一种客车电源控制器及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电源控制领域，具体而言涉及一种客车电源控制器及其工作方法，本电源控制器包括：处理单元、检测单元，以及接入控制电的第一、第二输出电路；通过检测单元适于检测控制电的电压值，并将检测结果发送至处理单元，所述处理单元适于根据检测结果切换两输出电路输出；通过本电源控制器及其工作方法能够有效的对控制电进行检测并能够两路输出，能够使得后面的输出电路更加安全，且电路结构简单，精度高，稳定性好，通用性强，省去因控制电不同配置两种模块的繁琐工作。
Description
技术领域
本发明涉及电源控制领域，具体而言涉及一种客车电源控制器及工作方法。
背景技术
青藏客车逆变电源以模块化形式集成在箱体内，内部为双模块配置，互为冗余，当一台逆变器发生故障，另一台逆变电源可实行救援供电。逆变电源分为普通车型及公务车型，输入主电均为DC600V，输出均为三相AC380V。主要差异在于控制电，分别为普通车型是DC110V（电压波动范围DC77V～DC137.5V），公务车型是DC48V（电压波动范围DC39V～DC60V）。由于控制电源差异，逆变电源内部通过控制电源工作的器件如接触器也按车型不同分别配用DC110V型和DC48V型。
两种逆变电源工作原理、主电路设计及功能完全相同，仅在于输入控制电的差异而需单独配置两种模块。且两种逆变电源外观无明显差异，曾出现对公务车型送入DC110V控制电，造成内部通过控制电源工作的器件烧损导致整个逆变电源无法工作的情况，且箱体内两台逆变电源模块直接共用一路控制电，一旦送电，两台模块就同时得电，如运行在某些特殊区段不需两台逆变电源同时工作的，也无法手动停止其中任一台逆变电源的工作，从而造成能源浪费。所以需要设计一种电源控制器。
发明内容
本发明的目的是提供一种电源控制器及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电源控制器，包括：处理单元、检测单元，以及接入控制电的第一、第二输出电路；所述检测单元适于检测控制电的电压值，并将检测结果发送至处理单元，所述处理单元适于根据检测结果切换两输出电路输出。
进一步，所述检测单元包括：采样电路、参考电路以及比较电路；其中
所述采样电路用于采集控制电的电压信号，并对电压信号降压后输入至比较电路，所述比较电路将降压后的电压信号与参考电路输出的参考电压值比较后输出所述检测结果。
进一步，所述采样电路包括：降压电路和保护电路；其中所述降压电路包括第一集成运放，控制电的正端、负端均分别通过若干电阻与第一集成运放的反相端、同相端相连，以及同相端还通过一电阻接地，反相端通过第一反馈电阻连接第一集成运放的输出端；所述保护电路包括连接在第一集成运放同相端、反相端之间的且两个正反并联设置的二极管；以及将所述集成运放的输出端作为采样电路的输出端。
进一步，所述参考电路适于通过电源芯片输出所述参考电压值至比较电路。
进一步，所述比较电路包括第二集成运放；所述第一集成运放的反相端连接采样电路的输出端，其同相端接入参考电压值；所述第一集成运放的同相端与输出端之间连接有第二反馈电阻；
所述第二集成运放的输出端还连接有上拉电阻，并适于输出所述检测结果。
进一步，所述第一输出电路包括第一中间继电器，所述第一中间继电器适于控制多路输出；
所述第二输出电路包括第二中间继电器，所述第二中间继电器的输出端通过一DC-DC变换模块形成多路输出；
所述第一、第二输出电路的各输出端对应连接后分别通过相应手动开关连接至各逆变电源；其中
若控制电为高压时，所述处理单元适于控制第一中间继电器得电以将相应控制电直接通过手动开关接入各逆变电源；
若控制电为低压时，所述处理单元适于控制第二中间继电器得电以将控制电通过DC-DC变换模块升压后且经过手动开关接入至各逆变电源。
另一方面本发明提供了一种电源控制器的工作方法，包括：采集控制电；依据控制电的采集结果，将控制电连接至对应的输出电路输出。
进一步，所述工作方法适于采用上述的电源控制器实现。
本发明的有益效果是，本发明能够通过检测电路检测控制电的电压值，并能够切换成两路电路输出；通过对控制电检测能够使得后面的输出电路更加安全；并且电路结构简单，精度高，稳定性好，通用性强，省去因控制电不同配置两种模块的繁琐工作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明电源控制器的原理框图；
图2是本发明的检测单元的电路原理图；
图中：1为采样电路，2为参考电路，3为比较电路。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本发明所提供的电源控制器及其工作方法，其不需单独设计为普通车型和公务车型模块，统一按照DC110V控制电用电器件进行模块设计，内部器件配置完全相同，增加通用性，并可杜绝错误送电导致的器件烧损，并可通过开关手动选择需要工作的逆变电源。
实施例1
图1是本发明电源控制器的原理框图；
在本实施例中，如图1所示；本实施例提供了一种电源控制器，包括：处理单元、检测单元，以及接入控制电的第一、第二输出电路；所述检测单元适于检测控制电的电压值，并将检测结果发送至处理单元，所述处理单元适于根据检测结果切换两输出电路输出；通过第一、第二输出电路能处理不同电压的控制电。
图2出示了本发明的检测单元的电路原理图；在本实施例中，所述检测单元包括：采样电路1、参考电路2以及比较电路3；其中所述采样电路1用于采集控制电的电压信号，并对电压信号降压后输入至比较电路3，所述比较电路3将降压后的电压信号与参考电路2输出的参考电压值比较后输出检测结果mUi；通过检测单元能够对控制电的电压值区分识别，并能发送检测结果给处理单元。
在本实施例中，所述采样电路1包括：降压电路和保护电路；其中所述降压电路包括第一集成运放N1，控制电的正端、负端均分别通过若干电阻与第一集成运放N1的反相端、同相端相连，以及其同相端还通过一电阻R3接地，反相端通过第一反馈电阻R4连接第一集成运放N1的输出端；所述保护电路包括连接在第一集成运放N1同相端、反相端之间的且正反并联设置的二极管V01和二极管V02；以及将所述第一集成运放N1的输出端作为采样电路1的输出端；采样电路1的降压电路由电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻 R14、电阻R20、电阻R21、 电阻R22、电阻R23和电阻R24构成；其中电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R14依次串联，且电阻R10的一端与控制电的Ui+端相连；电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23和电阻R24依次串联，且电阻R20的一端与控制电Ui-端相连；第一集成运放N1输出的电压信号的值为比例值Ui/20，Ui=Ui+-Ui-，采样电路1中各电阻按照此比例值设定阻值：
R3=R4=(R10+R11+R12+R13+R14)/20=(R20+R21+R22+R23+R24)/20；当控制电Ui输入为DC48V（可以认为平均值）时，此时电压波动范围DC39V～DC60V，经过采样电路1后的输出也为一个波动值，即DC1.95V～DC3.0V；当控制电输入为DC110V（可以认为平均值）时，此时电压波动范围DC77V～DC137.5V，经过采样电路1后的输出也为一个波动值，即DC3.85V～DC6.875V。
在本实施例中，所述参考电路2适于通过电源芯片U1输出所述参考电压值至比较电路3；参考电路2还包括电容C2、电容C3，其中电容C2作为输入滤波其一端和电源芯片U1的Input端（3号引脚）均与+Vcc相连，另一端接地；电容C3作为输出滤波其一端与电源芯片U1的Output端（2号引脚）电性连接后输入比较电路3，另一端接地；电源芯片U1的GND端（1号引脚）接地；电源芯片U1是宽电压输入高精度稳定输出的电压基准芯片输出3.3V的参考电压值。
在本实施例中，所述比较电路3包括第二集成运放N2；所述第二集成运放N2的反相端连接采样电路1的输出端，其同相端接入参考电压值；所述第二集成运放N2的同相端与输出端之间连接有第二反馈电阻R7；所述第二集成运放N2的输出端还连接有上拉电阻R8，且适于输出所述检测结果；当输入控制电为DC48V时，经采样电路1后输出的值小于参考电路输出的参考电压值3.3V，输出检测结果为高电平；当输入控制电为DC110V时，经采样电路1后输出的值大于参考电路输出的参考电压值3.3V，输出检测结果为低电平。
在本实施例中，所述第一输出电路包括第一中间继电器，所述第一中间继电器适于控制多路输出；所述第二输出电路包括第二中间继电器，所述第二中间继电器的输出端通过一DC-DC变换模块形成多路输出，上述多路输出即与逆变电源的数量适配；所述第一、第二输出电路的各输出端对应连接后分别通过相应手动开关（本电源控制器处于开启状态时，手动开关一般也处于闭合状态）连接至逆变电源；其中若控制电为高压（110V）时，所述处理单元适于控制第一中间继电器得电以将相应控制电直接通过手动开关接入各逆变电源；若控制电为低压（48V）时，所述处理单元适于控制第二中间继电器得电以将控制电通过DC-DC变换模块升压后经过手动开关接入至逆变电源；检测单元用以检测输入的控制电源是高压（110V）还是低压（48V）并将检测结果传递至处理单元；当处理单元接收到的检测结果为低电平时吸合第一中间继电器，当处理单元接收到的检测结果为高电平时吸合第二中间继电器；第一中间继电器是DC110V型，当输入控制电为DC110V时吸合，且通过手动开关将DC110V传递至逆变电源；第二中间继电器是DC48V型，当输入控制电为DC48V时吸合，而后通过DC-DC变换模块将DC48V变为DC110V，且通过手动开关将DC110V传递至逆变电源；在工作过程中如需要逆变电源停止工作，可手动断开手动开关停止工作。
实施例2，
在实施例1的基础上，实施例2提供了一种电源控制器的工作方法，采集控制电；依据控制电的采集结果，将控制电连接至对应的输出电路输出。
在本实施例中，当输入的控制电为DC110V，经检测单元后输出低电平至处理单元，处理单元接收后发出指令吸合第一中间继电器后，DC110V控制电通过手动开关输入逆变电源；当输入的控制电为DC48V，经检测单元输出高电平至处理单元，处理单元接收后发出指令吸合第二中间继电器后，DC48V控制电进入DC-DC变换模块后变为DC110V再通过手动开关输入逆变电源。
在本实施例中，所述工作方法适于采样实施例1所述的电源控制器实现。
综上所述本发明提供了一种电源控制器及其工作方法，通过检测单元对控制电的检测，处理单元适于将不同电压的控制电输出至不同的输出电路；所述第一输出电路适于通过第一中间继电器和手动开关将控制电输入给逆变电源；所述第二输出电路适于通过第二中间继电器、DC-DC变换模块和手动开关将控制电输入给逆变电源。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种客车电源控制器，其特征在于，包括：
处理单元、检测单元，以及接入控制电的第一、第二输出电路；
所述检测单元适于检测控制电的电压值，并将检测结果发送至处理单元，所述处理单元适于根据检测结果切换两输出电路输出；
所述第一输出电路包括第一中间继电器，所述第一中间继电器适于控制多路输出；
所述第二输出电路包括第二中间继电器，所述第二中间继电器的输出端通过一DC-DC变换模块形成多路输出；
所述第一、第二输出电路的各输出端对应连接后分别通过相应手动开关连接至各逆变电源；其中
若控制电为高压时，所述处理单元适于控制第一中间继电器得电以将相应控制电直接通过手动开关接入各逆变电源；
若控制电为低压时，所述处理单元适于控制第二中间继电器得电以将控制电通过DC-DC变换模块升压后且经过手动开关接入至各逆变电源。
2.根据权利要求1所述的客车电源控制器，其特征在于，
所述检测单元包括：采样电路、参考电路以及比较电路；其中
所述采样电路用于采集控制电的电压信号，并对电压信号降压后输入至比较电路，所述比较电路将降压后的电压信号与参考电路输出的参考电压值比较后输出所述检测结果。
3. 根据权利要求2所述的客车电源控制器，其特征在于，
所述采样电路包括：降压电路和保护电路；其中
所述降压电路包括第一集成运放；
控制电的正端、负端均分别通过若干电阻与第一集成运放的反相端、同相端相连，以及同相端还通过一电阻接地，反相端通过第一反馈电阻连接第一集成运放的输出端；
所述保护电路包括连接在第一集成运放同相端、反相端之间的且两个正反并联设置的二极管；以及
将所述第一集成运放的输出端作为采样电路的输出端。
4.根据权利要求2所述的客车电源控制器，其特征在于，
所述参考电路适于通过电源芯片输出所述参考电压值至比较电路。
5.根据权利要求2所述的客车电源控制器，其特征在于，
所述比较电路包括第二集成运放；
所述第二集成运放的反相端连接采样电路的输出端，其同相端接入参考电压值；
所述第二集成运放的同相端与输出端之间连接有第二反馈电阻；
所述第二集成运放的输出端还连接有上拉电阻，并适于输出所述检测结果。
6.一种如权利要求1电源控制器的工作方法，其特征在于，包括：
采集控制电；
依据控制电的采集结果，将控制电连接至对应的输出电路输出。
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