CN111439125A - 一种电动汽车、电机控制器及其低压负载供电电路与方法 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种电动汽车、电机控制器及其低压负载供电电路与方法，该电机控制器的低压负载供电电路通过当电机控制器处于工作状态时，若低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则开关模块处于第一导通状态，低压供电电源在开关模块的第一导通状态下向电机控制器中的低压负载供电；若低压供电电源提供的供电电压不大于预设电压阈值，则开关模块处于第二导通状态，备用电源在开关模块的第二导通状态下向电机控制器中的低压负载供电，以此提高电机控制器的低压负载的供电可靠性，解决了现有的电机控制器的低压负载供电方法存在供电可靠性低的问题。

Description

一种电动汽车、电机控制器及其低压负载供电电路与方法

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电动汽车、电机控制器及其低压负载供电电路与方法。

背景技术

近几年来，电动汽车因其绿色环保的优点得到了迅速发展，而随着电动汽车的迅速发展，人们对电动汽车的安全性能要求越来越高。电机控制器作为电动汽车的核心元器件，对电动汽车的安全性具有至关重要的作用，例如当电动汽车运行时，若电机控制器中的低压负载的外部低压供电异常时，电机控制器将不能正常工作，进而影响整车安全性。

为了解决上述问题，现有技术主要通过双路供电的方式提高线束可靠性，以此保证电机控制器的低压负载的供电可靠性。然而，由于现有技术中的双路供电所采用的供电来源均为低压蓄电池，因此即使采用双路供电可提高线束的可靠性，而当低压蓄电池发生异常时，同样不能为电机控制器的低压负载提供可靠的供电，降低了电机控制器的低压负载的供电可靠性。

综上所述，现有的电机控制器的低压负载供电方法存在供电可靠性低的问题。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电动汽车、电机控制器及其低压负载供电电路与方法，以解决现有的电机控制器的低压负载供电方法存在供电可靠性低的问题。

本公开是这样实现的，本公开第一方面提供一种电机控制器的低压负载供电电路，用于向电机控制器中的低压负载进行供电，所述低压负载供电电路包括低压供电电源、备用电源以及开关模块；

所述低压供电电源的输出端与所述开关模块的第一输入端连接，所述备用电源的输出端与所述开关模块的第二输入端连接，所述开关模块的输出端与电机控制器的低压负载连接，所述低压供电电源的接地端与所述备用电源的接地端共接于所述电机控制器的的低压负载的接地端；

当所述电机控制器处于工作状态时，若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述开关模块处于第一导通状态，所述低压供电电源在所述开关模块的第一导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电；若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述开关模块处于第二导通状态，所述备用电源在所述开关模块的第二导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

本公开第二方面提供一种电机控制器，所述电机控制器包括第一方面所述的低压负载供电电路。

本公开第三方面提供一种电动汽车，所述电动汽车包括第二方面所述的电机控制器。

本公开第四方面提供一种电机控制器的低压负载供电方法，所述低压负载供电方法基于第一方面所述的电机控制器的低压负载供电电路实现，所述低压负载供电方法包括：

当所述电机控制器处于工作状态时，若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述开关模块处于第一导通状态，所述低压供电电源在所述开关模块的第一导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电；

若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述开关模块处于第二导通状态，所述备用电源在所述开关模块的第二导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

本公开提出了一种电动汽车、电机控制器及其低压负载供电电路与方法，该电机控制器的低压负载供电电路通过当电机控制器处于工作状态时，若低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则开关模块处于第一导通状态，低压供电电源在开关模块的第一导通状态下向电机控制器中的低压负载供电；若低压供电电源提供的供电电压不大于预设电压阈值，则开关模块处于第二导通状态，备用电源在开关模块的第二导通状态下向电机控制器中的低压负载供电，以此提高电机控制器的低压负载的供电可靠性，解决了现有的电机控制器的低压负载供电方法存在供电可靠性低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开一种实施例提供的电机控制器的低压负载供电电路的模块结构示意图；

图2是本公开一种实施例提供的电机控制器的低压负载供电电路的另一模块结构示意图；

图3是本公开一种实施例提供的电机控制器的低压负载供电电路的电路示意图；

图4是本公开一种实施例提供的电机控制器的低压负载供电方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。

为了说明本公开的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本公开实施例提供一种电机控制器的低压负载供电电路，如图1所示，该低压负载供电电路1包括低压供电电源10、备用电源11以及开关模块12。

其中，低压供电电源10的输出端与开关模块12的第一输入端连接，备用电源11的输出端与开关模块12的第二输入端连接，开关模块12的输出端与电机控制器的低压负载2连接，低压供电电源10的接地端与备用电源11的接地端共接于电机控制器的低压负载2的接地端。

具体的，当电机控制器处于工作状态时，若低压供电电源10提供的供电电压大于预设电压阈值，则开关模块12处于第一导通状态，低压供电电源10在开关模块12的第一导通状态下向电机控制器中的低压负载2供电；若低压供电电源10提供的供电电压不大于预设电压阈值，则开关模块12处于第二导通状态，备用电源11在开关模块12的第二导通状态下向电机控制器中的低压负载2供电。

其中，低压供电电源10采用蓄电池等供电设备实现，本实施方式中以蓄电池为例，电机控制器的低压负载2指的是电机控制器中的低压用电芯片、电路等；预设电压阈值指的是低压负载2工作时所需要的最低电压限值，本实施例中该预设电压阈值优选为12V，需要说明的是，在本实施例中，12V仅仅是对预设电压阈值的一种示例说明，其并不对预设电压阈值造成限制。

此外，在本实施例中，当低压供电电源10异常，即该低压供电电源10因故障而断开与电机控制器的低压负载2之间的电源通路时，此时开关模块12同样处于第二导通状态，以使得备用电源11在开关模块12的导通状态下向电机控制器中的低压负载2供电。

在本实施例中，在低压供电电源10正常时采用低压供电电源10提供的供电电压向电机控制器的低压负载2供电，而在低压供电电源10提供的供电电压过低或者低压供电电源10异常时，采用备用电源11向电机控制器的低压负载2供电，提高了电机控制器的低压负载2的供电可靠性，并且由低压供电电源10向备用电源11切换时几乎不存在延时。

进一步地，作为本公开一种实施方式，如图2所示，开关模块12包括第一开关单元121与第二开关单元122。

其中，第一开关单元121的输入端为开关模块12的第一输入端，第二开关单元122的输入端为开关模块12的第二输入端，第一开关单元121的输出端与第二开关单元122的输出端共接形成开关模块12的输出端。

具体的，当电机控制器处于工作状态时，若低压供电电源10提供的供电电压大于预设电压阈值，则第一开关单元121导通，低压供电电源10在第一开关单元121的导通状态下向电机控制器中的低压负载2供电；若低压供电电源10提供的供电电压不大于预设电压阈值，则第二开关单元122导通，备用电源11在第二开关单元122的导通状态下向电机控制器中的低压负载2供电。

在本实施例中，采用第一开关单元121和第二开关单元122对低压供电电源10和备用电源11进行切换，无需设置单独的检测电路和控制电路，简化了电机控制器的低压负载供电电路的结构，并且降低了电机控制器的低压负载供电电路的成本和软件设计难度。

进一步地，作为本公开一种实施方式，如图3所示，第一开关单元121包括第一二极管D1，第一二极管D1的阳极为第一开关单元121的输入端，第一二极管D1的阴极为第一开关单元121的输出端。

进一步地，作为本公开一种实施方式，如图3所示，第二开关单元122包括第二二极管D2，第二二极管D2的阳极为第二开关单元122的输入端，第二二极管D2的阴极为第二开关单元122的输出端。

进一步地，作为本公开一种实施方式，备用电源11的取电来源为电机控制器的高压供电。

其中，在本公开实施例中，电机控制器作为电动车辆的核心元器件，其不仅需要低压供电，并且还具有高压供电，高压供电与现有技术的相同，此处不做具体叙述。由于电机控制器中具有高压供电，因此备用电源11便可从该高压供电处取电，并在取电后将高压电转换为低压电向电机控制器的低压负载2供电，以此确保低压负载的正常工作。

在本实施例中，在采用备用电源11向电机控制器的低压负载2供电时，利用电机控制器的高压供电作为备用电源11的取电来源，可以有效的降低低压供电电源10的功耗，并且在车辆运行过程中，即使低压供电电源10异常，只要电机控制器的高压电存在，备用电源11便可将该高电压转换为低压电，进而向电机控制器的低压负载2供电，使得低压负载2依旧正常工作，进而确保整车安全性。

下面以图3所示的电路为例对本公开实施例提供的电机控制器的低压负载供电电路的原理做具体说明，详述如下：

由于电机控制器的低压负载只有在低压供电正常时才能正常工作，因此电机控制器的低压负载的供电正常与否对正常而言重要性不言而喻。

具体的，如图3所示，当电机控制器处于工作模式时，若蓄电池10的供电电压高于12V，第一二极管D1正向导通，此时蓄电池10的输出电压经过第一二极管D1后输出至电机控制器的低压负载2，以向电机控制器的低压负载2供电，以此保证电机控制器的正常工作；需要说明的是，当蓄电池10的供电电压高压12V时，虽然第一二极管D1具有导通压降，但是第一二极管D1的阴极端口电压还是处于较高状态，进而使得第二二极管D2截至，从而使得备用电源11处于空载状态，此时仅低压供电电源11工作。

随着电机控制器的工作，蓄电池10的供电电压由于长时间工作，电压降低低于12V时，此时备用电源11处于带载状态，第二二极管D2导通，第一二极管D1截至，电机控制器内的低压负载2由备用电源11供电，保证电机控制器正常工作，同时也可降低蓄电池10的供电功耗。

此外，当电机控制器处于工作模式时，由于线束短路等原因，蓄电池10未接入电机控制器，此时备用电源11同样处于带载状态，电机控制器内的低压负载2由备用电源11供电，保证电机控制器正常工作，以此提高整车可靠性。

在本实施例中，当低压供电电源的电压较高时，第一二极管D1导通，第二二极管D2截至，从而使得低压供电电源向电机控制器的低压负载供电，备用电源空载，而当当低压供电电源的电压较低或者异常时，第一二极管D1截至，第二二极管D2导通，从而使得备用电源向电机控制器的低压负载供电，确保了低压负载的可靠供电同时，低压供电电源和备用电源之间的切换无需软件进行控制，简单方便，且几乎不存在延时。

进一步地，本公开还提供了一种电机控制器，该电机控制器包括上述的低压负载供电电路。需要说明的是，由于本公开实施例所提供的电机控制器的低压负载供电电路和图1至图3所示的低压负载供电电路1相同，因此，本公开实施例所提供的电机控制器中的低压负载供电电路的具体工作原理，可参考前述关于图1至图3的详细描述，此处不再赘述。

进一步地，本公开还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括上述的电机控制器。需要说明的是，由于本公开实施例所提供的电动汽车的电机控制器和前述的电机控制器相同，因此，本公开实施例所提供的电动汽车中的电机控制器的具体工作原理，可参考前述关于电机控制器的详细描述，此处不再赘述。

进一步地，本公开还提供了一种电机控制器的低压负载供电方法，该低压负载供电方法是基于前述的电机控制器的低压负载供电电路1实现。具体的，如图4所示，该低压负载供电方法包括：

步骤S41：当所述电机控制器处于工作状态时，若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述开关模块处于第一导通状态，所述低压供电电源在所述开关模块的第一导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

步骤S42：若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述开关模块处于第二导通状态，所述备用电源在所述开关模块的第二导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

进一步地，作为本公开一种实施方式，由于开关模块包括第一开关单元与第二开关单元，第一开关单元的输入端为开关模块的第一输入端，第二开关单元的输入端为开关模块的第二输入端，第一开关单元的输出端与第二开关单元的输出端共接形成开关模块的输出端，因此步骤S41中的若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述开关模块处于第一导通状态，所述低压供电电源在所述开关模块的第一导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电包括：

若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述第一开关单元导通，所述低压供电电源在所述第一开关单元的导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

进一步地，作为本公开一种实施方式，步骤S42中的若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述开关模块处于第二导通状态，所述备用电源在所述开关模块的第二导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电包括：

若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述第二开关单元导通，所述备用电源在所述第二开关单元的导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

需要说明的是，由于本公开实施例所提供的电机控制器的低压负载供电方法是基于图1至图3所示的低压负载供电电路1实现的，因此，本公开实施例所提供的电机控制器中的低压负载供电方法的具体工作原理，可参考前述关于图1至图3的详细描述，此处不再赘述。

在本公开中，通过当电机控制器处于工作状态时，若低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则开关模块处于第一导通状态，低压供电电源在开关模块的第一导通状态下向电机控制器中的低压负载供电；若低压供电电源提供的供电电压不大于预设电压阈值，则开关模块处于第二导通状态，备用电源在开关模块的第二导通状态下向电机控制器中的低压负载供电，以此提高电机控制器的低压负载的供电可靠性，解决了现有的电机控制器的低压负载供电方法存在供电可靠性低的问题。

以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机控制器的低压负载供电电路，用于向电机控制器中的低压负载进行供电，其特征在于，所述低压负载供电电路包括低压供电电源、备用电源以及开关模块；

所述低压供电电源的输出端与所述开关模块的第一输入端连接，所述备用电源的输出端与所述开关模块的第二输入端连接，所述开关模块的输出端与电机控制器的低压负载连接，所述低压供电电源的接地端与所述备用电源的接地端共接于所述电机控制器的低压负载的接地端；

当所述电机控制器处于工作状态时，若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述开关模块处于第一导通状态，所述低压供电电源在所述开关模块的第一导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电；若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述开关模块处于第二导通状态，所述备用电源在所述开关模块的第二导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

2.如权利要求1所述的低压负载供电电路，其特征在于，所述开关模块包括第一开关单元与第二开关单元：

所述第一开关单元的输入端为所述开关模块的第一输入端，所述第二开关单元的输入端为所述开关模块的第二输入端，所述第一开关单元的输出端与所述第二开关单元的输出端共接形成所述开关模块的输出端；

当所述电机控制器处于工作状态时，若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述第一开关单元导通，所述低压供电电源在所述第一开关单元的导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电；若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述第二开关单元导通，所述备用电源在所述第二开关单元的导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

3.如权利要求2所述的低压负载供电电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一二极管，所述第一二极管的阳极为所述第一开关单元的输入端，所述第一二极管的阴极为所述第一开关单元的输出端。

4.如权利要求2所述的低压负载供电电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第二二极管，所述第二二极管的阳极为所述第二开关单元的输入端，所述第二二极管的阴极为所述第二开关单元的输出端。

5.如权利要求1至4任一项所述的低压负载供电电路，其特征在于，所述备用电源的取电来源为所述电机控制器的高压供电。

6.一种电机控制器，其特征在于，所述电机控制器包括如权利要求1至5任一项所述的低压负载供电电路。

7.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求6所述的电机控制器。

8.一种电机控制器的低压负载供电方法，其特征在于，所述低压负载供电方法基于权利要求1所述的电机控制器的低压负载供电电路实现，所述低压负载供电方法包括：

当所述电机控制器处于工作状态时，若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述开关模块处于第一导通状态，所述低压供电电源在所述开关模块的第一导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电；

若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述开关模块处于第二导通状态，所述备用电源在所述开关模块的第二导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

9.如权利要求8所述的低压负载供电方法，其特征在于，所述开关模块包括第一开关单元与第二开关单元，所述第一开关单元的输入端为所述开关模块的第一输入端，所述第二开关单元的输入端为所述开关模块的第二输入端，所述第一开关单元的输出端与所述第二开关单元的输出端共接形成所述开关模块的输出端；所述若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述开关模块处于第一导通状态，所述低压供电电源在所述开关模块的第一导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电包括：

若所述低压供电电源提供的供电电压大于预设电压阈值，则所述第一开关单元导通，所述低压供电电源在所述第一开关单元的导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

10.如权利要求9所述的低压负载供电方法，其特征在于，所述若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述开关模块处于第二导通状态，所述备用电源在所述开关模块的第二导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电包括：

若所述低压供电电源提供的供电电压不大于所述预设电压阈值，则所述第二开关单元导通，所述备用电源在所述第二开关单元的导通状态下向所述电机控制器中的低压负载供电。

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