CN107612131A - 一种接触器用电源电路及驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种接触器用电源电路及驱动系统，所述接触器用电源电路包括第一供电装置、第二供电装置、接触器、第一防反二极管以及第二防反二极管，第一供电装置的正输出端与第一防反二极管的正极相连，第一防反二极管的负极与接触器的线圈的一端相连，接触器的线圈的另一端与第一供电装置的负输出端相连；第二供电装置的正输出端与第二防反二极管的正极相连，第二防反二极管的负极与接触器的线圈的一端相连，接触器的线圈的另一端与第二供电装置的负输出端相连；第一供电装置的输出电压不同于第二供电装置的输出电压，以使接触器的线圈持续通电并控制所述接触器的常开触点闭合。本发明实施例能提高接触器的稳定性能。

Description

一种接触器用电源电路及驱动系统

技术领域

本发明涉及电器设备领域，尤其涉及一种接触器用电源电路及驱动系统。

背景技术

目前电动汽车的驱动器上的接触器用电源以12V或24V为主，通常为接触器供电的方式有单独使用外部系统提供的12V或24V电压或者单独使用驱动器上开关电源产生的12V或24V输出电源。

例如，当使用外部系统提供的12V或24V电源时，可以使用蓄电池为供电电源。一般情况下，因外部系统提供的12V或24V电压通常是来源于车内的12V或24V蓄电池，而蓄电池除了是接触器的供电电源外，还给车内系统的其他设备供电，在车内系统的某些重载设备启动瞬间或其他设备短路的情况下，蓄电池的12V或24V电压有可能会跌落严重，甚至跌落至低于接触器的线圈的保持电压，导致接触器在吸合的状态下会有分断的情况。而对于电动汽车驱动器的接触器，如果在驱动器正常运行时接触器突然断开，会有可能导致驱动器的损坏，从而导致电动汽车处于不安全的状态。

另外还有一种电源冗余的供电技术，即两路独立的电源同时给同一个接触器供电，当其中一路电源出现故障时，由另一路电源给接触器供电，保证接触器供电的可靠性，这种技术的特点是两路电源都能独立给接触器供电，因此两路电源的功率几乎一样，因此两路电源工作时的损耗发热也是相近的。

发明内容

本发明实施例提供一种接触器用电源电路及驱动系统，其结构简单，能提高接触器的稳定性能，避免因蓄电池的供电电压不稳定造成的损害。

第一方面，本发明实施例提供了一种接触器用电源电路，包括第一供电装置、第二供电装置、接触器、第一防反二极管以及第二防反二极管，

所述第一供电装置的正输出端与所述第一防反二极管的正极相连，所述第一防反二极管的负极与接触器的线圈的一端相连，所述接触器的线圈的另一端与所述第一供电装置的负输出端相连；

所述第二供电装置的正输出端与所述第二防反二极管的正极相连，所述第二防反二极管的负极与所述接触器的线圈的一端相连，所述接触器的线圈的另一端与所述第二供电装置的负输出端相连；

其中，所述第一供电装置的输出电压不同于所述第二供电装置的输出电压，以使所述接触器的线圈持续通电并控制所述所述接触器的常开触点闭合。

进一步地，所述第一供电装置包括蓄电池，所述蓄电池的正输出端为所述第一供电装置的正输出端，所述蓄电池的负输出端为所述第一供电装置的负输出端。

进一步地，所述第二供电装置包括由外部电源供电的开关电源，所述开关电源包括变压器，所述外部电源的正极与所述变压器的原边的一端相连，所述外部电源的负极与所述变压器的原边的另一端相连，所述变压器的副边的一端为所述第二供电装置的正输出端，所述变压器的副边的另一端为所述第二供电装置的负输出端。

进一步地，所述第二供电装置的输出电压小于所述第一供电装置的输出电压，所述第二供电装置的输出电压大于所述接触器的吸合保持电压。

进一步地，所述第二供电装置还包括整流二极管，所述整流二极管的正极与所述变压器副边的一端相连，所述整流二极管的负极与所述第二防反二极管的正极相连。

进一步地，所述第二供电装置还包括滤波电容C，所述滤波电容C的一端与所述第二防反二极管的正极相连，所述滤波电容C的另一端与所述接触器的线圈的另一端相连。

进一步地，所述第二供电装置还包括MOS管，所述MOS管的源极与所述外部电源的负极相连，所述MOS管的漏极与所述变压器的原边的另一端相连，所述MOS管的栅极与开关电源的控制电路相连以控制MOS管的工作状态。

进一步地，所述接触器用电源电路还包括用于控制接触器的线圈的通电状态的控制开关，所述控制开关的一端与所述第一供电装置的正输出端以及所述第二供电装置的正输出端均相连，所述控制开关的另一端与所述接触器的线圈的一端相连。

进一步地，所述接触器用电源电路还包括用于控制接触器的线圈的通电状态的控制开关，所述控制开关的一端与所述接触器的线圈的另一端相连，所述控制开关的另一端与所述第一供电装置的负输出端以及所述第二供电装置的负输出端均相连。

第二方面，本发明还提供一种驱动系统，包括外部电源、驱动器以及接触器用电源电路，所述接触器用电源电路包括第一供电装置、第二供电装置、接触器、第一防反二极管以及第二防反二极管，

所述第一供电装置的正输出端与所述第一防反二极管的正极相连，所述第一防反二极管的负极与接触器的线圈的一端相连，所述接触器的线圈的另一端与所述第一供电装置的负输出端相连；

所述第二供电装置的正输出端与所述第二防反二极管的正极相连，所述第二防反二极管的负极与所述接触器的线圈的一端相连，所述接触器的线圈的另一端与所述第二供电装置的负输出端相连；

其中，所述第一供电装置的输出电压不同于所述第二供电装置的输出电压，以使所述接触器的线圈持续通电并控制所述所述接触器的常开触点闭合；

所述外部电源的正极跟所述接触器的常开触点的一端相连，所述接触器的常开触点的另一端通过所述驱动器与所述外部电源的负极相连。

本发明实施例的结构简单，在输出电压较高的供电装置因外部影响而造成其输出电压低于原来输出电压较低的供电装置的输出电压时，原来输出电压较低的供电装置能够通过相应的第一防反二极管为接触器的线圈供电，从而保证了接触器线圈的供电的稳定性，即提高了接触器的稳定性能。尤其是当输出电压较高的供电装置为蓄电池时，能够避免因蓄电池的供电电压不稳定造成驱动器的损害，提高了接触器的稳定性能；同时也极大地减小了电路生产成本，控制了各个电气元件的损耗发热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种接触器用电源电路的电路图；

图2是本发明实施例提供的一种接触器用电源电路的另一电路图；

图3是本发明实施例提供的一种驱动系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

参见图1，本发明实施例所提供的一种接触器用电源电路常用于控制电动汽车的驱动器上的接触器的工作状态，一般情况下，接触器的工作状态的稳定性能够延长驱动器的使用寿命，提高整个电动汽车的安全性能。本发明实施例提供的接触器用电源电路10包括第一供电装置11、第二供电装置12、接触器K、第一防反二极管D1以及第二防反二极管D2。

其中，所述第一供电装置11的正输出端与所述第一防反二极管D1的正极相连，所述第一防反二极管D1的负极与接触器K的线圈的一端相连，所述接触器K的线圈的另一端与所述第一供电装置11的负输出端相连；所述第二供电装置12的正输出端与所述第二防反二极管D2的正极相连，所述第二防反二极管D2的负极与所述接触器K的线圈的一端相连，所述接触器K的线圈的另一端与所述第二供电装置12的负输出端相连；其中，所述第一供电装置11的输出电压不同于所述第二供电装置12的输出电压，以使所述接触器K的线圈持续通电并控制所述所述接触器K的常开触点闭合。

具体的，所述第一供电装置11的输出电压不同于所述第二供电装置12的输出电压可以包括两种情况，其中一种情况为所述第一供电装置11的输出电压高于所述第二供电装置12的输出电压，同时，所述第二供电装置的输出电压要大于所述接触器的吸合保持电压；另一种情况为所述第二供电装置12的输出电压高于所述第一供电装置11的输出电压，此时所述第一供电装置的输出电压要大于所述接触器的吸合保持电压。

例如，作为进一步的实施例，所述第二供电装置12的输出电压小于所述第一供电装置11的输出电压。即当第一供电装置11的输出电压高于所述第二供电装置12的输出电压时，为所述接触器K的线圈供电的即为第一供电装置11，即所述第一供电装置11通过第一防反二极管D1为所述接触器K的线圈供电，此时接触器K的常开触点即闭合。而当第一供电装置11的输出电压在为其他负载供电或者受某些外部条件的影响从而使得输出电压降低，且低于第二供电装置12的输出电压时，那么此时为了避免接触器K的线圈断电从而导致接触器K的常开触点断开，第二供电装置12可以快速反应并通过第二防反二极管D2为所述接触器K的线圈供电。当然，为了确保接触器K的线圈正常导通工作，第二供电装置12的输出电压也应高于接触器K的线圈的工作电压。同理，当所述第二供电装置12的输出电压高于所述第一供电装置11的输出电压时，具体的工作原理也如上所述，在此不再赘述。

当然，为了使得电源电路的结构更为简洁，同时增强其散热能力，一般情况下，提供输出电压较高的供电装置为发热较少的供电装置，如蓄电池等，同时提供输出电压较低的供电装置可以是内部系统进行相应的供电。

综上，本发明实施例的结构简单，在输出电压较高的供电装置因外部影响而造成其输出电压低于原来输出电压较低的供电装置的输出电压时，原来输出电压较低的供电装置能够通过相应的第一防反二极管或第二防反二极管为接触器的线圈供电，从而保证了接触器线圈的供电的稳定性，即提高了接触器的稳定性能。同时也极大地减小了电路生产成本，控制了各个电气元件的损耗发热。

作为进一步的实施例，所述第一供电装置11可以包括蓄电池，所述蓄电池的正输出端Vbat+为所述第一供电装置11的正输出端，所述蓄电池的负输出端Vbat-为所述第一供电装置11的负输出端。其中，蓄电池也可以是锂电池或其他类型的供电器件或设备。蓄电池通过第一防反二极管D1为接触器K的线圈供电，此时第二防反二极管D2则可以起到阻拦的作用，使得第二供电装置12暂时不能为接触器K的线圈供电，即第二供电装置12此时处于待工作状态，此时不仅可以节省用电，还能够保证接触器K的线圈能够保持通电状态，避免意外发生。另外，蓄电池还能够为其他负载供电，此时也提高了蓄电池的利用率。

再者，所述第二供电装置12可以包括由外部电源20供电的开关电源，所述开关电源包括变压器TR，所述外部电源20的正极与所述变压器TR的原边的一端相连，所述外部电源20的负极与所述变压器TR的原边的另一端相连，所述变压器TR的副边的一端Vpw+为所述第二供电装置12的正输出端，所述变压器TR的副边的另一端Vpw-为所述第二供电装置12的负输出端。

具体的，蓄电池的负输出端Vbat-和变压器TR的副边的另一端Vpw-短接，例如，变压器TR的输出电压可以比蓄电池的输出电压低，且高于接触器的常开触点的吸合保持电压值，即高于接触器的线圈的工作电压。本发明实施例中变压器TR的输出电压可以比蓄电池的输出电压低2V，在正常情况下，由于蓄电池的正输出端Vbat+的电压值高于变压器TR的副边的另一端Vpw+的电压值，因此第一防反二极管D1导通，而第二防反二极管D2截止；此时，接触器的供电回路为依次从蓄电池的正输出端Vbat+、第一防反二极管D1、接触器K的线圈到蓄电池的负输出端Vbat-；同时，开关电源基本没有功率，即变压器TR此时并不工作，也不会增加变压器TR因工作而产生的发热。

当蓄电池由于外部原因电压被瞬时拉低，此时变压器TR的副边的一端Vpw+的电压值高于蓄电池的正输出端Vbat+的电压值，因此第二防反二极管D2导通，而第一防反二极管D1截止，此时接触器的供电回路为依次从变压器TR的副边的一端Vpw+、防反二级管D2、接触器K的线圈到变压器TR的副边的另一端Vpw-供电，即由开关电源供电，而由于蓄电池电压跌落是瞬时的，时间非常短，因此开关电源供电回路的供电时间也非常短，在变压器TR等电气元件发热前已切回到蓄电池供电回路，因此也基本不增加变压器TR的发热。但又同时保证了接触器K的线圈的供电电压的相对稳定，保证接触器K不会因为蓄电池掉电而断开。另外，开关电源的器件选型及散热设计都只需要按远小于接触器K的线圈供电功率的要求设计即可，极大地减小了电路成本及器件损耗发热。

故当输出电压较高的供电装置为蓄电池时，开关电源的供电能够避免因蓄电池的输出电压不稳定造成驱动器的损害，提高了接触器的稳定性能。

作为进一步的实施例，所述第二供电装置12还包括整流二极管D3，所述整流二极管D3的正极与所述变压器TR的副边的一端相连，所述整流二极管D3的负极与所述第二防反二极管D2的正极相连。其中整流二极管D3的设置能够使得变压器TR的输出电压更为稳定。

所述第二供电装置12还包括滤波电容C，所述滤波电容C的一端与所述第二防反二极管D2的正极相连，所述滤波电容C的另一端与所述接触器K的线圈的另一端相连。其中滤波电容C的设置能够使得变压器TR的输出电压也更为稳定。

作为进一步的实施例，所述第二供电装置12还包括MOS管Q，所述MOS管Q的源极与所述外部电源的负极相连，所述MOS管Q的漏极与所述变压器TR的原边的一端相连，MOS管的栅极与开关电源的控制电路相连以控制MOS管的工作状态。其中，MOS管作为开关器件，能够控制变压器TR的通电状态，可以使得该开关电源的使用更为灵活方便。而开关电源还可以包括一个控制电路，该控制电路则为现有的可控制MOS管的工作状态的电路。

作为进一步的实施例，所述接触器用电源电路还包括用于控制接触器K的线圈的通电状态的控制开关M，所述控制开关M的一端与所述第一供电装置11的正输出端以及所述第二供电装置12的正输出端均相连，所述控制开关M的另一端与所述接触器K的线圈的一端相连。

另外，如图2所示，作为另一实施例，所述接触器用电源电路还包括用于控制接触器K的线圈的通电状态的控制开关M，所述控制开关M的一端与所述接触器K的线圈的另一端相连，所述控制开关M的另一端与所述第一供电装置11的负输出端以及所述第二供电装置12的负输出端均相连。具体的，控制开关M作为接触器K的线圈的控制器件，其设置的位置也不限于上述两种位置。

如图3所示，本发明实施例还公开了一种驱动系统，所述驱动系统1包括外部电源20、驱动器30以及接触器用电源电路10，所述接触器用电源电路10包括第一供电装置11、第二供电装置12、接触器K、第一防反二极管D1以及第二防反二极管D2。

具体的，所述第一供电装置11的正输出端与所述第一防反二极管D1的正极相连，所述第一防反二极管D1的负极与接触器K的线圈的一端相连，所述接触器K的线圈的另一端与所述第一供电装置11的负输出端相连；

所述第二供电装置12的正输出端与所述第二防反二极管D2的正极相连，所述第二防反二极管D2的负极与所述接触器K的线圈的一端相连，所述接触器K的线圈的另一端与所述第二供电装置12的负输出端相连；

其中，所述第一供电装置11的输出电压不同于所述第二供电装置12的输出电压，以使所述接触器K的线圈持续通电并控制所述所述接触器K的常开触点闭合；

所述外部电源20的正极跟所述接触器K的常开触点的一端相连，所述接触器K的常开触点的另一端通过所述驱动器30与所述外部电源20的负极相连。

其中，所述外部电源20还可以为相关的外部负载40进行供电。进一步的，所述外部电源20还可以包括一个高压输入电源以及一个低压输入电源，其中所述高压输入电源作为强电高压输入可以为外部负载以及驱动器供电；所述低压输入电源可以作为开关电源为变压器TR进行供电。

同时所述接触器用电源电路还可以是上述实施例中的任一实施例中所述的接触器用电源电路，而接触器用电源电路的具体的电气元件、装置的连接方式以及具体的工作原理已在上述实施例中进行了详细的描述，在此也不再赘述。

总之，本发明实施例通过开关电源、蓄电池以及两个防反二极管一起给接触器K的线圈供电，保证了接触器K的线圈的供电电源的稳定性，避免了蓄电池由于其他负载过重，输出电压瞬时被拉低时，接触器K的常开触点因掉电而断开的情况发生，保证了接触器K吸合后的可靠保持，从而使电动汽车的驱动器更加稳定可靠。

另外通过设计开关电源的输出电压略低于蓄电池的输出电压，且高于接触器的吸合保持电压，使正常情况下接触器K的线圈由蓄电池供电，蓄电压瞬时掉电时由开关电源给接触器K的线圈供电，因此开关电源的功率设计及器件选型可以远低于接触器K的线圈的额定功率，在几乎不增加开关电源成本及损耗发热的情况下，保证了接触器线圈供电的可靠性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种接触器用电源电路，其特征在于，包括第一供电装置、第二供电装置、接触器、第一防反二极管以及第二防反二极管，

所述第一供电装置的正输出端与所述第一防反二极管的正极相连，所述第一防反二极管的负极与接触器的线圈的一端相连，所述接触器的线圈的另一端与所述第一供电装置的负输出端相连；

所述第二供电装置的正输出端与所述第二防反二极管的正极相连，所述第二防反二极管的负极与所述接触器的线圈的一端相连，所述接触器的线圈的另一端与所述第二供电装置的负输出端相连；

其中，所述第一供电装置的输出电压不同于所述第二供电装置的输出电压，以使所述接触器的线圈持续通电并控制所述所述接触器的常开触点闭合。

2.如权利要求1所述的接触器用电源电路，其特征在于，所述第一供电装置包括蓄电池，所述蓄电池的正输出端为所述第一供电装置的正输出端，所述蓄电池的负输出端为所述第一供电装置的负输出端。

3.如权利要求2所述的接触器用电源电路，其特征在于，所述第二供电装置包括由外部电源供电的开关电源，所述开关电源包括变压器，所述外部电源的正极与所述变压器的原边的一端相连，所述外部电源的负极与所述变压器的原边的另一端相连，所述变压器的副边的一端为所述第二供电装置的正输出端，所述变压器的副边的另一端为所述第二供电装置的负输出端。

4.如权利要求3所述的接触器用电源电路，其特征在于，所述第二供电装置的输出电压小于所述第一供电装置的输出电压，所述第二供电装置的电压大于所述接触器的吸合保持电压。

5.如权利要求3所述的接触器用电源电路，其特征在于，所述第二供电装置还包括整流二极管，所述整流二极管的正极与所述变压器的副边的一端相连，所述整流二极管的负极与所述第二防反二极管的正极相连。

6.如权利要求5所述的接触器用电源电路，其特征在于，所述第二供电装置还包括滤波电容C，所述滤波电容C的一端与所述第二防反二极管的正极相连，所述滤波电容C的另一端与所述接触器的线圈的另一端相连。

7.如权利要求3所述的接触器用电源电路，其特征在于，所述第二供电装置还包括MOS管，所述MOS管的源极与所述外部电源的负极相连，所述MOS管的漏极与所述变压器的原边的另一端相连，所述MOS管的栅极与开关电源的控制电路相连以控制MOS管的工作状态。

8.如权利要求1所述的接触器用电源电路，其特征在于，所述接触器用电源电路还包括用于控制接触器的线圈的通电状态的控制开关，所述控制开关的一端与所述第一供电装置的正输出端以及所述第二供电装置的正输出端均相连，所述控制开关的另一端与所述接触器的线圈的一端相连。

9.如权利要求1所述的接触器用电源电路，其特征在于，所述接触器用电源电路还包括用于控制接触器的线圈的通电状态的控制开关，所述控制开关的一端与所述接触器的线圈的另一端相连，所述控制开关的另一端与所述第一供电装置的负输出端以及所述第二供电装置的负输出端均相连。

10.一种驱动系统，其特征在于，包括外部电源、驱动器以及接触器用电源电路，所述接触器用电源电路包括第一供电装置、第二供电装置、接触器、第一防反二极管以及第二防反二极管，

所述第一供电装置的正输出端与所述第一防反二极管的正极相连，所述第一防反二极管的负极与接触器的线圈的一端相连，所述接触器的线圈的另一端与所述第一供电装置的负输出端相连；

所述第二供电装置的正输出端与所述第二防反二极管的正极相连，所述第二防反二极管的负极与所述接触器的线圈的一端相连，所述接触器的线圈的另一端与所述第二供电装置的负输出端相连；

其中，所述第一供电装置的输出电压不同于所述第二供电装置的输出电压，以使所述接触器的线圈持续通电并控制所述所述接触器的常开触点闭合；

所述外部电源的正极跟所述接触器的常开触点的一端相连，所述接触器的常开触点的另一端通过所述驱动器与所述外部电源的负极相连。