CN105163982B - 用于机动车辆的电单元的供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的至少一个电单元(11)，特别是用于车辆的照明单元(11)的供电系统(2)，所述系统包括：至少一个转换器(51)，其能够根据供电命令向电单元输送在基本供电线(5)上传播的基本供电，所述转换器能够通过操作供电线(52)接收操作供电；命令模块(7)，其能够向所述转换器发送所述供电命令；以及至少一个中断模块(8)，其由命令模块控制，当所述中断模块接收到中断命令模块的命令时，所述中断模块具有中断所述命令模块的运行的状态。当命令模块的运行被中断时，所述中断模块能够保持其状态。

Description

用于机动车辆的电单元的供电系统
技术领域
本发明的技术领域是用于照明道路和/或用于信号指示和/或用于照明机动车辆的客厢内部的装置的技术领域。
背景技术
在汽车领域中，已知的是在车辆中安装能诊断车辆的一个或多个电单元的故障以管理车辆的电气系统的中央诊断工具。该工具例如能够检测电单元的供电线上的强度的降低。
此外，还已知的是使用一个命令模块，以便控制所述车辆的一个或多个电单元。在一般情况下，当发现电单元的故障时，这个命令模块尤其是能够关闭它所控制的电单元的供电。此关闭迫使供电线上的电流下降，以便通知故障的中央诊断工具。
然而，在命令模块控制多个电单元的情况下，存在连接至这些单元中的一个的供电线的电流线，其穿过命令模块以到达这些单元中的另一个，或者其到达命令模块本身。
因此，当命令模块发现这些电单元中的一个的故障时，尽管此单元的供电被切断，剩余电流仍然在上述电流线上流动到其他单元，或流动到命令模块本身。在这种情况下，中央诊断工具不能诊断电单元的故障并且因此不能正确地管理系统。
为克服这个问题的一个解决方案是，当发现故障时断开所述电流线。
然而，在某些情况下，这种解决方案具有以下的缺点：当电流在该电流线上流动时，会中断命令模块的供电。这种中断导致电流线的闭合，这将从而再次给命令模块供电，后者再次检测故障，并且随后再次断开电流线。系统将由此进入断开和闭合电流线的无限循环，这大大干扰了电力的管理。
发明内容
特别地，本发明的目的是为了克服上述缺点。
因此，本发明涉及一种用于车辆的至少一个电单元，特别是用于车辆的照明单元的供电系统，所述系统包括：
-至少一个转换器，其能够根据供电命令向电单元输送在基本供电线上传播的基本供电，所述转换器能够通过操作供电线接收操作供电；
-命令模块，其能够向所述转换器发送所述供电命令；以及
-至少一个中断模块，其由命令模块控制，当所述中断模块接收到中断命令模块的命令时，所述中断模块具有中断所述命令模块的运行的状态；
所述系统的特征在于，当命令模块的运行被中断时，所述中断模块能够保持其状态。
电单元的故障是指电单元的至少一个电气部件的故障。
根据本发明，当发现电单元的故障时，所述命令模块中断转换器的操作供电，以迫使基本供电线上的电流下降。所述命令模控制其运行的中断，以消除任何残余电流。此外，尽管没有命令模块的运行，中断状态也能够保持。以这种方式，本发明使得有可能避免使供电系统进入命令模块的运行和中断的循环。
根据本发明的供电系统，可进一步任选地具有以下特征中的至少一个：
所述系统包括：
-至少一个其它转换器，其能够根据所述命令模块发送的供电命令向另一个电单元输送在另一个基本供电线上传播的另一个基本供电，该其它转换器能够通过另一个操作供电线接收另一个操作供电；
-至少一个其它中断模块，其由所述命令模块控制，当该其它中断模块接收到中断命令模块的命令时，该其它中断模块具有中断所述命令模块的运行的状态，并且当命令模块的运行被中断时，该其它中断模块能够保持其状态；
每个中断模块均与转换器相关联，每个中断模块被其所关联的转换器的操作供电线穿过；
-转换器或每个转换器的操作供电线在该转换器上游与该转换器的基本供电线连接，并且穿过相关联的中断模块到达命令模块。因而，命令模块由操作供电线供电，后者传输来自基本供电的操作供电；
-在没有中断所述命令单元的命令的情况下，当所述命令模块运行时，中断模块或多个中断模块具有启动所述命令模块的运行的状态；
-中断模块或多个中断模块包括第一输入和第二输入，中断模块或多个中断模块具有：
-仅当在第一输入上接收到启动命令时启动所述命令模块的运行的状态；
-仅当在第二输入上接收到中断命令时中断所述命令模块的运行的状态；
-转换器或每个转换器的操作供电线通过第一输入进入相关联的中断模块，并且通过该中断模块的输出离开该中断模块；
-所述命令模块包括命令单元和操作供电单元，供电单元通过转换器或多个转换器的操作供电线与该转换器或多个转换器连接，以便向该转换器或多个转换器输送操作供电。供电单元从而能够将来自于基本供电线或多个基本供电线并且在操作供电线或多个操作供电线上流动的操作供电转换，以使它或它们适应转换器或多个转换器的运行；
-每个操作供电线通过供电单元的公共输入进入命令模块，并且通过供电单元的特定输出沿它供电的转换器的方向离开；
-供电单元由命令单元控制，使得当命令单元向转换器或转换器之一发送所述供电命令时，供电单元向该转换器输送操作供电；
-所述命令单元能够诊断电单元或多个电单元的故障；
-当所述命令单元诊断到电单元的故障时，所述命令单元被设置为控制所述供电单元，以中断向该电单元输送基本供电的转换器的操作供电。
-命令单元与中断模块的第二输入连接，使得当命令单元诊断到电单元的故障时，命令单元输送所述中断命令给与转换器相关联的中断模块，其中所述转换器向该电单元输送基本供电；
-中断模块或多个中断模块包括安装在操作供电线上的至少一个可控开关，该中断模块安装在操作供电线上，该开关具有：
-仅当在第一输入上接收到启动命令时在操作供电线上启动操作供电的通道的闭合状态；
-仅当在第二输入上接收到中断命令时在操作供电线上阻断操作供电的通道的断开状态；
-所述可控开关包括第一晶体管；
-所述第一晶体管是P沟道绝缘栅场效应晶体管，该晶体管的源极连接至中断模块的第一输入，并且漏极连接至中断模块的输出；
-所述第一晶体管是双极晶体管；
-所述可控开关包括第二晶体管，该第二晶体管是N沟道绝缘栅场效应晶体管，该第二晶体管的源极接地，该第二晶体管的漏极经由第一分压器桥与中断模块的第一输入连接并与第一晶体管的栅极连接；
-所述第二晶体管的栅极经由第二分压器桥连接至中断模块的第一输入；
-中断模块或多个中断模块包括命令装置，所述命令装置能够根据中断命令或启动命令控制可控开关；
-所述命令装置与中断模块的第一输入和第二输入连接；
-所述命令装置包括晶闸管；
-所述晶闸管的阳极与所述中断模块的第一输入连接，特别是通过第二分压器桥，所述晶闸管的阴极接地，并且所述晶闸管的栅极与所述中断模块的第二输入连接；
-所述命令装置包括用于防护发生在中断模块的第二输入上的电子扰动的保护装置；
-保护装置是连接至中断模块的第二输入的电容器。
本发明还涉及一种用于机动车辆的照明系统，包括：
-至少一个电单元；以及
-根据本发明的用于电单元的供电系统。
根据本发明的照明系统可进一步可选地具有以下特征中的至少一个：
-所述照明系统包括由供电系统供电的至少一个其它电单元；
-每一个电单元经由所述供电系统的专用于它的基本供电线供电；
-所述电单元或多个电单元是照明单元，尤其是包括至少一个发光二极管的照明单元；
-所述照明系统包括能够检测所述电单元或多个电单元的故障的至少一个中央诊断工具；
-所述中央诊断工具接收每个基本供电线；
-电连接系统经由中央诊断工具连接至车辆的电池，所述电池提供基本供电。
附图说明
参照附图阅读下面给定的说明书本发明的其它特点、细节和优点将变得更清楚，其中：
-图1是根据本发明的实施例的照明系统的示意图；以及
-图2是图1的照明系统的中断模块的示意图。
应当注意的是，附图针对本发明的实施例详细地解释本发明，并且所述附图当然可以在适当情况下用于更准确地定义本发明。
具体实施方式
图1示出了根据本发明第一实施例的机动车辆的照明系统1。
照明系统1包括至少两个电单元11和12，以及用于这些电单元11和12的供电系统2。
电单元11和12是照明单元11和12，每个照明单元包括至少一个发光二极管111和112。
照明单元11和12被布置为进行道路照明、信号指示或客厢照明中的至少一种功能。
供电系统2通过中央诊断工具4连接至车辆的电池3，从而将由所述电池3产生的基本电力供给传输至电单元11和12。
每个照明单元11和12经由电气系统2的专用的基本供电线5和6供电。
每个基本供电线5和6连接至中央诊断工具4的单独的输入。
中央诊断工具4能够检测照明单元11和12二者或其中之一的故障，例如通过检测基本供电线5和6其中之一的电流下降。当照明单元11或12被检测到故障时，中央诊断工具4能够中断流动于该单元的基本供电线5或6上的基本电力供给。
供电系统2包括两个转换器51和61，例如反激型或SEPIC型的，每个转换器连接至基本供电线5和6中的一个。
所述两个转换器51和61每个还分别连接至操作供电线52和62以及控制线53和63。
所述转换器的每个操作供电线52和62在转换器的上游通过节点521和621连接至转换器的基本供电线5和6。因此操作供电线52和62中的每个传输来自基本供电的操作供电。
当这些转换器被供给操作供电并且当它们经由控制线53和63接收供电命令时，每个转换器51和61能够转换和输送它接收的基本电力供应给照明单元11和12。
例如，每一个转换器可以包括：
-包括利用PWM型的信号控制的开关的电源电路，所述电源电路布置为能够将基本电力供给转换为适配相关联的照明单元的操作的供电，以及
-用于该适配的供电的控制和强制同步的电路。
在转换器51的情况下，电源电路可以是在其输入连接至基本供电线5并且在其输出连接至照明单元11的反激型的电路。控制和强制同步电路然后被连接至控制线53以及操作供电线52。控制和强制同步电路如此布置，以便根据供电命令控制控制电源电路的开关的PWM信号的工作循环，并且以便在操作供电的辅助下强制同步该适配的供电的输出值。
供电系统2包括命令模块7，其能够发送供电命令和操作供电至每个转换器51和61。
命令模块7由操作供电线52和62供电。
命令模块7包括操作供电单元71和命令单元72。
每个操作供电线52和62通过供电单元71的一个公共输入711进入命令模块7，并且通过供电单元71在每个转换器51和61方向上的特定输出712和713离开。
控制线53和63在每个转换器51和61的方向上离开命令单元72。
供电单元71由命令单元72控制，使得当所述命令单元72发送所述供电命令至转换器51或61时，供电单元71发送所述操作供电至该转换器。
命令单元72能够诊断照明单元11和12二者或其中之一的故障。
当命令单元72诊断照明单元11或12的故障时，命令单元72被布置为控制所述供电单元71，以中断转换器51或61发送基本供电到该电单元11或12的操作供电。以这种方式，命令模块7使得故障的照明单元的基本供电线上的电流下降，以提醒中央诊断工具4这一故障。
供电系统2还包括两个中断模块8和9，每个中断模块8和9与一转换器51和61相关联，每个中断模块8和9被与其关联的转换器的操作供电线52和62通过。
每个中断模块8和9由命令模块7通过控制线54和64控制，以便当接收控制线54和64上的中断所述命令模块的命令时，具有中断所述命令模块7的操作的状态。
当命令单元72诊断到电单元11或12的故障时，命令单元72通过控制线54或64发送所述中断命令至相关联的中断模块8或9。
在没有中断所述命令单元72的命令情况下，当命令模块7在运行时，中断模块8和9具有使命令模块7运行的状态。
此外，当命令模块7的运行被中断时，每个中断模块8和9能够维持其状态。
为方便起见，下面将只说明中断模块8的结构，中断模块9的结构与中断模块8的结构是相同的。
中断模块8包括第一输入81和第二输入82，中断模块8具有：
-只有当第一输入81收到启动命令(enabling command)时的启动命令模块7运行的状态；
-只有当第二输入82收到中断命令时的中断命令模块7运行的状态。
转换器51的操作供电线52通过第一输入81进入中断模块8并且通过中断模块8的输出83离开这一中断模块。
控制线54通过第二输入82进入中断模块8。
附图2更详细地说明了中断模块8的结构。
中断模块8包括安装在操作供电线52的至少一个可控开关84。
所述开关84具有：
-闭合状态，只有在第一输入81收到启动命令时，其在操作供电线52上启动操作供电的通道；
-断开状态，只有在第二输入82收到中断命令时，其阻止操作供电线52上操作供电的通道。
可控开关84包括第一晶体管85，所述第一晶体管85是P沟道绝缘栅场效应晶体管。
该第一晶体管85的源极S1连接至中断模块8的第一输入81，漏极D1连接至中断模块的输出83，并且栅级G1经由电阻器R1连接至第一输入81。
可控开关84包括第二晶体管86，所述第二晶体管86是N沟道绝缘栅场效应晶体管。
该第二晶体管86的源极S2接地。
该第二晶体管86的漏极D2经由第二电阻器R2与第一晶体管85的栅极连接。
一对电阻R1和R2形成第一分压器87。
第二晶体管86的栅极G2经由第三电阻器R3连接至中断模块8的第一输入81。可控开关84包括第四电阻器R4，其一方面连接至第二晶体管86的栅极G2并且另一方面接地。
一对电阻器R3和R4形成第二分压器桥88(second voltage divider bridge)。
中断模块8包括命令装置89，作为中断命令或启动命令的功能，其能够命令可控开关84。
命令装置89一方面连接至中断模块8的第二输入82，并且另一方面连接至中断模块8的第一输入81。
命令装置89包括晶闸管891。
晶闸管891的阳极A连接至第二晶体管86的栅极G2，并因此经由电阻器R3连接至中断模块8的第一输入81。
晶闸管891的阴极K接地。
晶闸管891的栅极G连接至中断模块8的第二输入82。
以此方式，当中断模块8的输入81接收启动命令时，或者替代地当操作供电在操作供电线54上流动时，晶闸管891进入“断开”状态，这使第一晶体管85保持闭合状态，以使在中断模块8的输出83的方向上启动操作供电的通道。
相反地，当中断模块8的输入82接收中断命令时，晶闸管891进入“导通”状态，这将断开第一晶体管85，从而阻止在中断模块8的输出83的方向上的操作供电的通道，而且，一旦命令模块7的运行中断，可以看出，尽管中断，晶闸管891保持“导通”状态。只有在操作供电线54上的操作供电重新建立，才可能断开晶闸管891，以再次启动在输出83的方向上的操作供电的通道。
命令装置89包括用于防护发生在中断模块8的第二输入82上的电子扰动的保护装置892。
保护装置892是连接至中断模块8的第二输入82的电容器。

Claims (20)

1.一种用于车辆的至少一个电单元(11)的供电系统(2)，所述系统包括：
-至少一个转换器(51)，其能够根据供电命令向电单元输送在基本供电线(5)上传播的基本供电，所述转换器能够通过操作供电线(52)接收操作供电；
-命令模块(7)，其能够向所述转换器发送所述供电命令；以及
-至少一个中断模块(8)，其由命令模块控制，当所述中断模块接收到中断命令模块的命令时，所述中断模块具有中断所述命令模块的运行的状态；
所述系统的特征在于，当命令模块的运行被中断时，所述中断模块能够保持其状态，
其中所述系统还包括：
-至少一个其它转换器(61)，其能够根据所述命令模块(7)发送的供电命令向另一个电单元(12)输送在另一个基本供电线(6)上传播的另一个基本供电，该其它转换器能够通过另一个操作供电线(62)接收另一个操作供电；
-至少一个其它中断模块(9)，其由所述命令模块控制，当该其它中断模块接收到中断命令模块的命令时，该其它中断模块具有中断所述命令模块的运行的状态，并且当命令模块的运行被中断时，该其它中断模块能够保持其状态；
每个中断模块均与转换器相关联，每个中断模块被其所关联的转换器的操作供电线穿过。
2.根据权利要求1所述的系统(2)，其特征在于，在没有中断所述命令模块(7)的命令的情况下，当所述命令模块运行时，中断模块或多个中断模块(8；9)具有启动所述命令模块的运行的状态。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统(2)，其特征在于，中断模块或多个中断模块(8；9)包括第一输入(81)和第二输入(82)，中断模块或多个中断模块(8；9)具有：
-仅当在第一输入上接收到启动命令时启动所述命令模块(7)的运行的状态；
-仅当在第二输入上接收到中断命令时中断所述命令模块的运行的状态。
4.根据权利要求3所述的系统(2)，其特征在于，所述命令模块(7)包括命令单元(72)和操作供电单元(71)，供电单元通过转换器或多个转换器的操作供电线(52；62)与该转换器或多个转换器(51；61)连接，以便向该转换器或多个转换器输送操作供电。
5.根据权利要求4所述的系统(2)，其特征在于，供电单元(71)由所述命令单元(72)控制，使得当所述命令单元向所述转换器或多个转换器(51；61)中的一个发送所述供电命令时，所述供电单元向该转换器输送操作供电。
6.根据权利要求4所述的系统(2)，其特征在于，所述命令单元(72)能够诊断电单元或多个电单元(11；12)的故障。
7.根据权利要求6所述的系统(2)，其特征在于，当所述命令单元(72)诊断到电单元(11；12)的故障时，所述命令单元被设置为控制所述供电单元(71)，以中断向该电单元输送基本供电的转换器(51；61)的操作供电。
8.根据权利要求6或7所述的系统(2)，其特征在于，命令单元(72)与中断模块(8；9)的第二输入(82)连接，使得当命令单元诊断到电单元(11；12)的故障时，命令单元输送所述中断命令给与转换器(51；61)相关联的中断模块，其中所述转换器向该电单元输送基本供电。
9.根据权利要求4至7中任一项所述的系统(2)，其特征在于，中断模块或多个中断模块(8；9)包括安装在操作供电线(52；62)上的至少一个可控开关(84)，该中断模块安装在操作供电线上，该开关具有：
-仅当在第一输入(81)上接收到启动命令时在操作供电线上启动操作供电的通道的闭合状态；
-仅当在第二输入(82)上接收到中断命令时在操作供电线上阻断操作供电的通道的断开状态。
10.根据权利要求9所述的系统(2)，其特征在于，中断模块或多个中断模块(8；9)包括命令装置(89)，所述命令装置能够根据中断命令或启动命令控制可控开关(84)。
11.根据权利要求10所述的系统(2)，其特征在于，所述命令装置(89)与中断模块(8；9)的第一输入(81)和第二输入(82)连接。
12.根据权利要求11所述的系统(2)，其特征在于，所述命令装置(89)包括晶闸管(891)。
13.根据权利要求12所述的系统(2)，其特征在于，所述晶闸管(891)的阳极(A)与所述中断模块(8；9)的第一输入(81)连接，所述晶闸管的阴极(K)接地，并且所述晶闸管的栅极(G)与所述中断模块的第二输入(82)连接。
14.根据权利要求1所述的系统(2)，其特征在于，所述供电系统(2)用于车辆的照明单元(11)。
15.一种用于机动车辆的照明系统(1)，包括：
-至少一个电单元(11)；以及
-根据权利要求1至13中任一项所述的用于电单元的供电系统(2)。
16.根据权利要求15所述的照明系统(1)，其特征在于，所述照明系统包括由供电系统(2)供电的至少一个其它电单元(12)。
17.根据权利要求15所述的照明系统(1)，其特征在于，每一个电单元(11；12)经由所述供电系统(2)的专用于它的基本供电线(5；6)供电。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的照明系统(1)，其特征在于，电单元或多个电单元(11；12)是照明单元(11；12)。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的照明系统(1)，其特征在于，所述照明系统包括至少一个中央诊断工具(4)，所述至少一个中央诊断工具能够检测电单元或多个电单元(11；12)的故障。
20.根据权利要求18所述的照明系统(1)，其特征在于，所述照明单元(11；12)包括至少一个发光二极管(111；112)。
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