CN113746059A - 车辆供电电路，系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种车辆供电电路，系统及车辆，该车辆供电电路通过控制组件在接收到整车下电信号的情况下计时，在记录的时长小于或者等于预设时长的情况下，控制所述用电组件处于供电状态；在记录的时长大于预设时长的情况下，控制所述用电组件断电，这样，能够在接收到整车下电信号之后，实现延时断电，能够为用电组件的软断电提供时间，能够避免瞬时断电对用电组件造成的损害，从而能够提高车辆供电系统的可靠性。

Description

车辆供电电路，系统及车辆
技术领域
本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车辆供电电路，系统及车辆。
背景技术
目前在车辆的低压供电系统中，一般是通过卸荷继电器IG3/IG4为VCU(VehicleControl Unit，整车控制器)，ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，以及PCU(Power Control Unit，功率控制单元)等低压用电组件供电，当车辆的整车电源开关由ON置为OFF时，卸荷继电器IG3/IG4断开，以使与卸荷继电器IG3/IG4连接的低压用电组件掉电，当整车电源开关由OFF置为ON时，卸荷继电器IG3/IG4闭合，以使与卸荷继电器IG3/IG4连接的低压用电组件掉电上电。
然而，在整车电源开关由ON置为OFF，卸荷继电器IG3/IG4断开时，低压用电组件可能还处于带载状态，并且由于低压用电组件中存在大量的感性负载(例如，电机，泵，电磁阀等)，瞬时断电会造成感性负载的电流变化较大，由于电磁感应现象，会使低压供电系统中出现瞬态电压冲击，从而很容易造成低压用电组件损坏的现象，并且，在低压用电组件正处于故障上报状态的情况下，若直接断电，容易导致故障数据上报异常，故障信息丢失的问题。
发明内容
本公开的目的是提供一种车辆供电电路，系统及车辆。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种车辆供电电路，包括：控制组件和用电组件，所述控制组件与所述用电组件连接；
所述控制组件，用于在接收到整车下电信号的情况下计时，在记录的时长小于或者等于预设时长的情况下，控制所述用电组件处于供电状态；在记录的时长大于预设时长的情况下，控制所述用电组件断电。
可选地，所述控制组件包括控制模块和延时组件，所述延时组件连接在所述控制模块和所述用电组件之间；
所述控制模块，用于在接收到整车下电信号的情况下，触发所述延时组件计时；
所述延时组件，用于计时，并在记录的时长小于或者等于所述预设时长的情况下，控制所述用电组件处于供电状态，在记录的时长大于所述预设时长的情况下，控制所述用电组件断电。
可选地，所述车辆供电电路还包括第一继电器，所述第一继电器连接在所述控制模块与所述延时组件之间，
所述控制模块，用于在接收到所述整车下电信号的情况下，控制所述第一继电器断开；
所述第一继电器，用于在断开后，生成计时触发信号，以触发所述延时组件开始计时。
可选地，所述延时组件包括时钟信号发生器和计时器，所述时钟信号发生器的控制端与所述第一继电器连接，所述时钟信号发生器的输出端与所述计时器连接；
所述时钟信号发生器，用于在接收到所述计时触发信号的情况下，向所述计时器输出时钟信号，以触发所述计时器计时；
所述计时器，用于在记录的时长小于或等于所述预设时长的情况下，向所述用电组件输出供电维持信号，以控制所述用电组件处于供电状态；还用于在记录的时长大于所述预设时长的情况下，向所述用电组件输出断电控制信号，以控制所述用电组件断电。
可选地，所述延时组件还包括开关电路，所述开关电路用于在接收到所述供电维持信号的情况下，保持所述用电组件与车辆的常电模块之间的连接；还用于在接收到所述断电控制信号的情况下，断开所述用电组件与车辆的常电模块之间的连接。
可选地，所述开关电路包括第一反向二极管，三极管和第二继电器，所述计时器的输出端通过所述第一反向二极管与所述三极管的基极连接，所述三级管的发射极接地，所述三级管的集电极通过所述第二继电器的控制线圈与所述常电模块连接，所述第二继电器的控制开关一端连接所述常电模块，另一端连接所述用电组件。
可选地，所述计时器，用于在记录的时长小于或者等于所述预设时长的情况下，向所述三极管输出所述供电维持信号；
所述三极管，用于在接收到所述供电维持信号后导通，并在所述三极管导通的情况下，所述第二继电器闭合，以使所述用电组件处于供电状态；
所述计时器，还用于在记录的时长大于所述预设时长的情况下，向所述三极管输出所述断电控制信号，
所述三极管，还用于在接收到所述断电控制信号后截止，并在所述三极管截止的情况下，所述第二继电器断开，以使所述用电组件断电。
可选地，所述延时组件还包括第二反向二极管，所述第二反向二极管的输入端与所述第一反向二极管的输出端连接，所述第二反向二极管的输出端与所述计时器之间；
所述第二反向二极管，用于控制所述计时器在记录的时长大于所述预设时长的情况下，停止计时。
在本公开的第二方面提供一种车辆供电系统，包括以上第一方面所述的车辆供电电路。
在本公开的第三方面提供一种车辆，包括以上第二方面所述的车辆供电系统。
上述技术方案，通过控制组件在接收到整车下电信号的情况下计时，在记录的时长小于或者等于预设时长的情况下，控制所述用电组件处于供电状态；在记录的时长大于预设时长的情况下，控制所述用电组件断电，这样，能够在接收到整车下电信号之后，实现延时断电，能够为用电组件的软断电提供时间，能够避免瞬时断电对用电组件造成的损害，从而能够提高车辆供电系统的可靠性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一示例性实施例示出的一种车辆供电电路的框图；
图2是根据本公开图1所示实施例示出的一种车辆供电电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在详细介绍本公开的具体实施方式之前，首先对本公开的应用场景进行以下介绍，本公开可以应用于车辆的供电系统，该车辆可以是纯电动车辆，也可以是燃油车辆或者混合动力车辆，这里以纯电动车辆为例进行说明，目前纯电动车辆的低压供电系统中，车辆的VCU，PCU以及ECU等低压用电组件均通过卸荷继电器IG3/IG4(卸荷继电器IG3或者卸荷继电器IG4)与低压供电电源连接，在整车电源开关由OFF置为ON时，卸荷继电器IG3/IG4闭合，低压用电组件与低压供电电源接通，低压用电组件处于供电状态，在整车电源开关由ON置为OFF时，卸荷继电器IG3/IG4断开，低压用电组件与低压供电电源断开，低压用电组件处于供电状态断电。考虑到低压用电组件中存在大量的感性负载(例如，电机，泵，电磁阀等)，在整车电源开关由ON置为OFF，卸荷继电器IG3/IG4断开时，低压用电组件可能还处于带载状态，直至瞬时断电会造成感性负载的电流变化较大，由于电磁感应现象，会使低压供电系统中出现瞬态电压冲击，从而很容易造成低压用电组件损坏的现象，并且，在低压用电组件正处于故障上报状态的情况下，若直接瞬时断电，容易导致故障数据上报异常，故障信息丢失的问题。也就是说，目前车辆中的低压供电系统由于是瞬时断电，因此很容易造成低压用电组件损坏，数据上报异常，车辆可靠性较低的问题。
为了解决以上技术问题，本公开提供了一种车辆供电电路，系统及车辆，车辆供电电路通过控制组件在接收到整车下电信号的情况下计时，在记录的时长小于或者等于预设时长的情况下，控制所述用电组件处于供电状态；在记录的时长大于预设时长的情况下，控制所述用电组件断电，这样，能够在接收到整车下电信号之后，实现延时断电，能够为用电组件的软断电提供时间，能够避免瞬时断电对用电组件造成的损害，从而能够提高车辆供电系统的可靠性。
图1是本公开一示例性实施例示出的一种车辆供电电路的框图；参见图1，该车辆供电电路包括：控制组件101和用电组件102，所述控制组件101与所述用电组件102连接；
所述控制组件101，用于在接收到整车下电信号的情况下计时，在记录的时长小于或者等于预设时长的情况下，控制所述用电组件102处于供电状态；在记录的时长大于预设时长的情况下，控制所述用电组件102断电。
其中，所述控制组件101可以包括控制模块1011和延时组件1012，所述延时组件1012连接在所述控制模块1011和所述用电组件102之间；所述控制模块1011，用于在接收到整车下电信号的情况下，触发所述延时组件计时；所述延时组件1012，用于计时，并在记录的时长小于或者等于所述预设时长的情况下，控制所述用电组件102处于供电状态，在记录的时长大于所述预设时长的情况下，控制所述用电组件102断电。
需要说明的是，该控制组件101可以包括车辆中的BCM(Body Control Module，车身控制器)，该用电组件102可以包括车辆的VCU，ECU，PCU等控制装置，也可以是泵，电机，电磁阀，继电器等执行装置。该整车下电信号可以是在整车电源开关由ON置为OFF时触发，在整车电源开关由OFF置为ON时触发该整车上电信号，所述控制模块1011，还用于在接收到所述整车上电信号时，无需计时，直接控制所述用电组件进入供电状态。
这样，能够在接收到整车下电信号之后，实现延时断电，能够为用电组件的软断电提供时间，能够避免瞬时断电对用电组件造成的损害，从而能够提高车辆供电系统的可靠性。
可选地，所述车辆供电电路还包括第一继电器103，所述第一继电器103连接在所述控制模块1011与所述延时组件1012之间，所述控制模块1011，用于在接收到所述整车下电信号的情况下，控制所述第一继电器103断开；
所述第一继电器103，用于在断开后，生成计时触发信号，以触发所述延时组件1012开始计时。
其中，第一继电器103可以是车辆中的卸荷继电器IGx(例如，IG3，IG4)，该第一继电器103的控制线圈的一端可以连接控制模块1011，另一端可以接地，在控制模块1011输出高电平信号时，该第一继电器103的控制线圈得电，从而使该第一继电器103的控制开关吸合，在控制模块1011输出低电平信号时，该第一继电器103的控制线圈失电，从而使该第一继电器103的控制开关断开。
可选地，所述延时组件1012包括时钟信号发生器10121和计时器10122，所述时钟信号发生器10121的控制端与所述第一继电器103连接，所述时钟信号发生器10121的输出端与所述计时器10122连接；
所述时钟信号发生器10121，用于在接收到所述计时触发信号的情况下，向所述计时器10122输出时钟信号，以触发所述计时器10122计时；
所述计时器10122，用于在记录的时长小于或等于所述预设时长的情况下，向所述用电组件102输出供电维持信号，以控制所述用电组件102处于供电状态；还用于在记录的时长大于所述预设时长的情况下，向所述用电组件102输出断电控制信号，以控制所述用电组件102断电。
其中，该供电维持信号可以是用于控制用电组件102与车辆中的常电模块104接通的开关信号，该断电控制信号可以是用于控制用电组件102与车辆中的常电模块104断开的开关信号。
示例地，该时钟信号发生器10121可以包括CD4060芯片，计时器10122可以包括CD4518芯片，需要指出的是，该时钟信号发生器10121和该计时器10122也可以是现有技术中的其他具有触发时钟信号和实现计时功能的装置，现有技术中的时钟信号发生器和计时器的种类和型号较多，本公开对此不作限定。
可选地，所述延时组件1012还包括开关电路10123，所述开关电路10123用于在接收到所述供电维持信号的情况下，保持所述用电组件102与车辆的常电模块104之间的连接；还用于在接收到所述断电控制信号的情况下，断开所述用电组件102与车辆的常电模块104之间的连接。
其中，该开关电路10123可以是二级管，三级管组成的电路，也可以是一个或者多个电磁开关形成的控制开关，该常电模块104为车辆中一直处于供电状态的低压供电电源。
示例地，如图2所示，图2是根据本公开图1所示实施例示出的一种车辆供电电路的电路图，所述开关电路10123可以包括第一反向二极管F1，三极管Q1和第二继电器K2，所述计时器10122的输出端通过所述第一反向二极管F1与所述三极管Q1的基极连接，所述三级管Q1的发射极接地，所述三级管Q1的集电极通过所述第二继电器K2的控制线圈与所述常电模块104连接，所述第二继电器K2的控制开关一端连接所述常电模块104，另一端连接所述用电组件102。
其中，所述计时器10122，用于在记录的时长小于或者等于所述预设时长的情况下，向所述三极管Q1输出所述供电维持信号；
所述三极管Q1，用于在接收到所述供电维持信号后导通，并在所述三极管Q1导通的情况下，所述第二继电器K2闭合，以使所述用电组件102处于供电状态；
所述计时器10122，还用于在记录的时长大于所述预设时长的情况下，向所述三极管Q1输出所述断电控制信号；
所述三极管Q1，还用于在接收到所述断电控制信号后截止，并在所述三极管Q1截止的情况下，所述第二继电器K2断开，以使所述用电组件102断电。
另外，可选地，所述延时组件1012还包括第二反向二极管F2，所述第二反向二极管F2的输入端与所述第一反向二极管F1的输出端连接，所述第二反向二极管F2的输出端与所述计时器10122之间；
所述第二反向二极管F2，用于控制所述计时器10122在记录的时长大于所述预设时长的情况下，停止计时。
需要说明的是，图2中，该控制模块1011为车辆中的BCM，该BCM与该时钟信号发生器10121之间连接有第一继电器K1，该第一继电器K1可以是车辆中的卸荷继电器IGx(例如，IG3，IG4)，该卸荷继电器IGx的控制线圈的一端连接BCM，另一端接地，该第一继电器K1的控制开关一端连接常电模块104，另一端连接CD4060芯片的Reset端口，该CD4060芯片的Reset端口同时还与第一上电复位电路连接，该第一上电复位电路用于在延时组件初次上电时，对该CD4060芯片进行复位，该第一上电复位电路包括电容C1和电阻R1，该电容C1的一端连接CD4060芯片的Reset端口，另一端连接常电模块104，该电阻R1的一端连接CD4060芯片的Reset端口，另一端接地；该CD4060芯片的Φ0端口和Φ1端口之间连接有由电阻R2，晶体振荡器Y1以及电容C2和电容C3形成的时基振荡器电路，其中，该电阻R2与该晶体振荡器Y1并联后一端连接Φ0端口，另一端连接Φ1端口，该电容C2的一端连接Φ0端口，另一端接地，该电容C3的一端连接Φ1端口，另一端接地，该CD4060芯片的Q14端口连接计时器CD4518芯片的EN端口，该CD4518芯片的Reset端口设有第二上电复位电路，该第二上电复位电路用于在延时组件初次上电时，对该CD4518芯片进行复位，该第二上电复位电路电容C4和电阻R3组成，该电容C4的一端连接CD4518芯片的Reset端口，另一端连接常电模块104，该电阻R3的一端连接CD4518芯片的Reset端口，另一端接地，第一反向二极管F1的输入端与CD4518芯片的Q4端口连接，输出端通过电阻R4与三极管Q1的基极连接，第二反向二极管F2的输入端与第一反向二极管F1的输出端连接，第二反向二极管F2的输出端与CD4518的Clock端口连接，电阻R5的一端连接三极管Q1的基极，另一端接地。
实际工作过程中，在整车电源开关由OFF置为ON时，BCM检测到ON信号(例如，可以是12V的电压信号)，输出高电平信号，使第一继电器K1的控制线圈得电，该第一继电器K1的控制开关闭合，在该第一继电器K1的控制开关闭合的情况下，该CD4060芯片的Reset端为高电平，此时，该CD4060芯片处于复位状态，该CD4060芯片Φ0端口和Φ1端口之间的时基振荡器无效，该CD4060芯片的输出端口Q14不会输出时钟信号，即该CD4518的EN端口不会接受到时钟信号，从而该CD4518的Q4端口输出低电平信号，该低电平信号在第一反向二级管F1的反向作用下，使该三极管Q1的基极处于高电平状态，从而使三极管Q1导通，该三极管Q1的集电极处的第二继电器K2的控制线圈得电，第二继电器K2的控制开关闭合，该用电组件102与常电模块104接通，该用电组件102处于供电状态。
在整车电源开关由ON置为OFF时，BCM检测不到ON信号(或者检测到电压信号为0)，BCM输出低电平信号，使第一继电器K1的控制线圈失电，该第一继电器K1的控制开关断开，在该第一继电器K1的控制开关断开的情况下，该CD4060芯片的Reset端口为低电平，此时，该CD4060芯片处于正常工作状态，即该CD4060芯片的Q14端口输出14分频的时钟信号(即每隔214做一次电平的翻转)，该CD4518芯片的EN端口会接受到时钟信号，CD4518芯片的Clock端置为0，即CD4518芯片由EN端口的下降沿(由高电平翻转为低电平)触发计时，在CD4518芯片记录的时间长度小于或者等于预设时长时，Q4端口输出低电平信号，该低电平信号在第一反向二级管F1的反向作用下，使该三极管Q1的基极处于高电平状态，从而使三极管Q1导通，该三极管Q1的集电极处的第二继电器K2的控制线圈得电，第二继电器K2的控制开关闭合，该用电组件102与常电模块104接通，该用电组件102处于延时供电状态；在CD4518芯片记录的时间长度大于预设时长时，Q4端口输出高电平信号，该高电平信号在第一反向二级管F1的反向作用下，使该三极管Q1的基极处于低电平状态，从而使三极管Q1截止，该三极管Q1的集电极处的第二继电器K2的控制线圈失电，第二继电器K2的控制开关断开，该用电组件102与常电模块断开，该用电组件102断电。能够在接收到整车下电信号(由ON置为OFF)之后，实现延时断电，能够为用电组件的软断电提供时间，能够避免瞬时断电对用电组件造成的损害，从而能够提高车辆供电系统的可靠性。
另外，在CD4518芯片记录的时间长度大于预设时长，Q4端口输出高电平信号的情况下，该高电平信号先经过第一反向二极管F1的反向作用，再经过第二反向二极管F2的作用后，使该CD4518芯片的Clock端口置为1从而使该CD4518芯片停止计时。这样，能够避免在延时时间之后，计时器仍然处于计时状态，造成不必要的能量损耗的问题，能够有效减少电量损耗。
本公开的另一示例性实施例示出一种车辆供电系统，该车辆供电系统包括以上图1或者图2所示的车辆供电电路。
本公开的又一示例性实施例示出一种车辆，该车辆包括上述车辆供电系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车辆供电电路，其特征在于，包括：控制组件和用电组件，所述控制组件与所述用电组件连接；
所述控制组件，用于在接收到整车下电信号的情况下计时，在记录的时长小于或者等于预设时长的情况下，控制所述用电组件处于供电状态；在记录的时长大于预设时长的情况下，控制所述用电组件断电。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制组件包括控制模块和延时组件，所述延时组件连接在所述控制模块和所述用电组件之间；
所述控制模块，用于在接收到整车下电信号的情况下，触发所述延时组件计时；
所述延时组件，用于计时，并在记录的时长小于或者等于所述预设时长的情况下，控制所述用电组件处于供电状态，在记录的时长大于所述预设时长的情况下，控制所述用电组件断电。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述车辆供电电路还包括第一继电器，所述第一继电器连接在所述控制模块与所述延时组件之间，
所述控制模块，用于在接收到所述整车下电信号的情况下，控制所述第一继电器断开；
所述第一继电器，用于在断开后，生成计时触发信号，以触发所述延时组件开始计时。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述延时组件包括时钟信号发生器和计时器，所述时钟信号发生器的控制端与所述第一继电器连接，所述时钟信号发生器的输出端与所述计时器连接；
所述时钟信号发生器，用于在接收到所述计时触发信号的情况下，向所述计时器输出时钟信号，以触发所述计时器计时；
所述计时器，用于在记录的时长小于或等于所述预设时长的情况下，向所述用电组件输出供电维持信号，以控制所述用电组件处于供电状态；还用于在记录的时长大于所述预设时长的情况下，向所述用电组件输出断电控制信号，以控制所述用电组件断电。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述延时组件还包括开关电路，所述开关电路用于在接收到所述供电维持信号的情况下，保持所述用电组件与车辆的常电模块之间的连接；还用于在接收到所述断电控制信号的情况下，断开所述用电组件与车辆的常电模块之间的连接。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述开关电路包括第一反向二极管，三极管和第二继电器，所述计时器的输出端通过所述第一反向二极管与所述三极管的基极连接，所述三级管的发射极接地，所述三级管的集电极通过所述第二继电器的控制线圈与所述常电模块连接，所述第二继电器的控制开关一端连接所述常电模块，另一端连接所述用电组件。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述计时器，用于在记录的时长小于或者等于所述预设时长的情况下，向所述三极管输出所述供电维持信号；
所述三极管，用于在接收到所述供电维持信号后导通，并在所述三极管导通的情况下，所述第二继电器闭合，以使所述用电组件处于供电状态；
所述计时器，还用于在记录的时长大于所述预设时长的情况下，向所述三极管输出所述断电控制信号，
所述三极管，还用于在接收到所述断电控制信号后截止，并在所述三极管截止的情况下，所述第二继电器断开，以使所述用电组件断电。
8.根据权利要求6或7所述的电路，其特征在于，所述延时组件还包括第二反向二极管，所述第二反向二极管的输入端与所述第一反向二极管的输出端连接，所述第二反向二极管的输出端与所述计时器之间；
所述第二反向二极管，用于控制所述计时器在记录的时长大于所述预设时长的情况下，停止计时。
9.一种车辆供电系统，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的车辆供电电路。
10.一种车辆，其特征在于，包括以上权利要求9所述的车辆供电系统。
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