CN115954985A - 电源电路及作业机械 - Google Patents

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CN115954985A
CN115954985A CN202310098619.XA CN202310098619A CN115954985A CN 115954985 A CN115954985 A CN 115954985A CN 202310098619 A CN202310098619 A CN 202310098619A CN 115954985 A CN115954985 A CN 115954985A
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relay
power
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charging
port
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王锐
魏长河
刘赞
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Sany Electric Vehicle Technology Co Ltd
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Sany Electric Vehicle Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种电源电路及作业机械,属于电力电子技术领域,包括:充电停止继电器的线圈连接BMS的充电停止端口,其常开触点分别连接充电机的充电口和充电唤醒继电器的线圈;充电唤醒继电器的常开触点与总电源开关并联后,连接电磁电源继电器的线圈;电磁电源继电器的常开触点连接蓄电池和底盘电源配电盒;BMS在检测到充电口的充电电流大于预设电流的情况下输出正电压。本发明通过设置充电停止继电器、充电唤醒继电器和电磁电源继电器,实现断开总电源开关后仍可为车辆充电,并可在车辆充电完成后自动断开总电源,避免车辆充电完成后长时间停放时各模块出现亏电的情况发生,且工作人员无需对整个充电过程进行值守,节省了人力。

Description

电源电路及作业机械
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种电源电路及作业机械。
背景技术
随着能源技术的日益发展,对电动作业机械的需求也在日益增长。
目前的电动作业机械在充电过程时,需要保持电源电路的总电源开关处于闭合状态时,才可进行车辆充电。
加之,在作业机械充电完成后未及时断开电源电路的总电源开关,车辆长时间停放时各个模块容易出现亏电的风险。因此,当充电完成后,需要工作人员手动断开电源电路的总电源开关,存在充电过程繁琐,需要投入一定人力值守的缺陷,也一定程度上影响各模块的工作寿命。
发明内容
本发明提供一种电源电路及作业机械,用以解决现有技术中充电过程繁琐以及充电完成不及时断开总电源开关容易出现亏电风险的缺陷。
第一方面,本发明提供一种电源电路,包括充电停止继电器、充电唤醒继电器和电磁电源继电器;所述充电停止继电器的线圈正极连接电池管理系统BMS的充电停止端口,其一组常开触点分别连接充电机的充电口和所述充电唤醒继电器的线圈正极;所述充电唤醒继电器的一组常开触点与所述电源电路的总电源开关并联后,连接所述电磁电源继电器的线圈正极;所述电磁电源继电器的一组常开触点连接蓄电池的正极和底盘电源配电盒的电源输入总线;所述充电停止继电器的线圈负极、所述充电唤醒继电器的线圈负极、所述电磁电源继电器的线圈负极以及所述蓄电池的负极相连接;所述BMS在检测到所述充电机的充电口的充电电流大于预设电流的情况下,于所述充电停止端口输出正电压。
根据本发明提供的一种电源电路,所述充电唤醒继电器的线圈正极与第一二极管的负极连接,所述第一二极管的正极与整车控制器VCU的延时断电端口连接;所述VCU在根据整车运行参数确定整车处于工作状态下,于所述延时断电端口输出正电压。
根据本发明提供的一种电源电路,所述蓄电池的正极通过第一热断路器连接所述电源电路的常电输出总线;所述总电源开关的一端、所述充电唤醒继电器的一个常开触点通过第二热断路器连接所述常电输出总线;车联网控制单元TCU的常电输入端口通过第三热断路器连接所述常电输出总线;所述VCU的常电输入端口通过第四热断路器连接所述常电输出总线;所述BMS的常电输入端口通过第五热断路器连接所述常电输出总线。
根据本发明提供的一种电源电路,所述充电唤醒继电器的另一个常开触点连接第二二极管的正极,所述第二二极管的负极连接所述电磁电源继电器的线圈正极;所述BMS的充电唤醒端口、所述VCU的充电唤醒端口、所述TCU的充电唤醒端口和多合一控制器的充电唤醒端口并联后,经所述第二二极管与所述电磁电源继电器的线圈正极相连接。
根据本发明提供的一种电源电路,所述底盘电源配电盒的电源输入总线,通过第六热断路器连接所述电源电路的第一开关电输出总线,并通过第七热断路器连接所述电源电路的第二开关电输出总线。
根据本发明提供的一种电源电路,还包括点火锁、ACC电源继电器、IG1电源继电器和IG2电源继电器;所述点火锁的第一公共端和第二公共端通过第八热断路器连接所述常电输出总线;所述点火锁的ACC电源输出端口连接所述ACC电源继电器的线圈正极,所述ACC电源继电器的一组常开触点分别连接所述常电输出总线和所述电源电路的ACC电源输出总线;所述点火锁的IG1电源输出端口连接所述IG1电源继电器的线圈正极,所述IG1电源继电器的一组常开触点分别连接所述常电输出总线和所述电源电路的IG1电源输出总线;所述点火锁的IG2电源输出端口连接所述IG2电源继电器的线圈正极,所述IG2电源继电器的一组常开触点分别连接所述常电输出总线和所述电源电路的IG2电源输出总线。
根据本发明提供的一种电源电路,在所述点火锁的转换开关切换至LOCK档的情况下,所述第一公共端和第二公共端,与所述ACC电源输出端口、所述IG1电源输出端口以及所述IG2电源输出端口均处于断开状态;在所述点火锁的转换开关切换至ACC档的情况下,所述第一公共端与所述ACC电源输出端口导通;在所述点火锁的转换开关切换至ON档的情况下,所述第一公共端与ACC电源输出端口、所述IG1电源输出端口均导通,且所述第二公共端与所述IG2电源输出端口导通;所述IG1电源输出端口与所述IG2电源输出端口连接所述VCU的低压电气端口;在所述点火锁的转换开关切换至启动档的情况下,所述第一公共端与所述IG1电源输出端口导通,且所述第二公共端与点火锁的启动档电源输出端口导通;所述启动档电源输出端口连接所述VCU的启动档检测端口。
根据本发明提供的一种电源电路,所述充电停止继电器的所述常开触点连接第三二极管的正极,所述第三二极管的负极连接所述充电唤醒继电器的线圈正极。
根据本发明提供的一种电源电路,所述VCU的智能补电检测端口连接第四二极管的正极,所述第四二极管的负极连接所述充电唤醒继电器的线圈正极;所述VCU在确定有整车处于智能补电状态下,于所述智能补电检测端口输出正电压。
第二方面,本发明还提供一种作业机械,包括如上述任一种所述的电源电路。
本发明提供的电源电路及作业机械,通过设置充电停止继电器、充电唤醒继电器和电磁电源继电器,实现断开总电源开关后仍可为车辆充电,并可在车辆充电完成后自动断开总电源,避免车辆充电完成后长时间停放时各模块出现亏电的情况发生,且工作人员无需对整个充电过程进行值守,节省了人力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,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是本发明提供的电源电路的电路图;
图2是利用本发明提供的电源电路控制作业机械开始充电的控制流程示意图;
图3是利用本发明提供的电源电路控制作业机械结束充电的控制流程示意图;
图4是利用本发明提供的电源电路在作业机械异常断电下的控制流程示意图;
图5是利用本发明提供的电源电路控制作业机械进行上电的控制流程示意图;
图6是利用本发明提供的电源电路控制作业机械进行下电的控制流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明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作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。
需要说明的是,在本发明实施例的描述中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。
本发明所提供的电源电路可适用于一些纯电作业机械、油电混动作业机械等作业机械,例如:电动环卫车、电动搅拌车等。后续实施例中,均以电动车辆为例进行说明,将不作赘述。
图1是本发明提供的电源电路的电路图,如图1所示,与现有的电源电路相较,主要包括充电停止继电器、充电唤醒继电器和电磁电源继电器。
其中,充电停止继电器的线圈正极连接电池管理系统(Battery ManagementSystem,BMS)的充电停止端口,充电停止继电器的一组常开触点分别连接充电机的充电口和充电唤醒继电器的线圈正极。
充电唤醒继电器的一组常开触点与电源电路的总电源开关并联后,连接电磁电源继电器的线圈正极。
电磁电源继电器的一组常开触点连接蓄电池的正极和底盘电源配电盒的电源输入总线。
充电停止继电器的线圈负极、充电唤醒继电器的线圈负极、电磁电源继电器的线圈负极以及蓄电池的负极相连接。
需要强调的是,BMS在检测到充电机的充电口的充电电流大于预设电流的情况下,于充电停止端口输出正电压。
具体地,BMS为负责监控车辆电池状态的器件,能够通过CANH以及CANL端口与充电机通信连接,进而能够根据充电口的充电电流的大小判断电动车辆是否正在进行充电。预设电流是根据具体场景使用需求预先确定的,一般取值为略大于0A的一个电流值,如0.1A。
可选地,图2是利用本发明提供的电源电路控制作业机械开始充电的控制流程示意图,如图2所示,包括但不限于以下步骤:
在开始对电动车辆进行充电的情况下,将充电机上的充电枪连接至电动车辆的充电口,这样在充电口处就会产生充电电压。
BMS开始检测电动车辆的电池是否处于满电状态(如判断电池电量大于某一阈值),若电动车辆的电池已经为满电状态,则不会对电池进行充电。
其中,上述用于判断电池是否处于满电状态的某一阈值可以是100%,也可以是预先设定的一个阈值,例如95%。
若BMS检测到电动车辆的电池不是处于满电状态,则开始对电池进行充电,此时可以进一步检测到充电口处所产生的充电电流,用于表征是否已经开始对电动车辆进行充电。
具体地,可以判断上述充电电流是否大于预设电流,若充电口的充电电流大于预设电流,即可以判断出电动车辆已经开始充电;若充电口的充电电流小于预设电流,则说明当前并没有对电动车辆的电池进行充电,或者无需对电动车辆的电池进行充电。
在BMS确定电动车辆已经开始充电的情况下,会在BMS的充电停止端口处开始输出一个信号。
可选地,上述充电停止端口输出的信号可以是一个正电压信号。
由于充电停止继电器的线圈正极与BMS的充电停止端口相连接,当BMS的充电停止端口开始输出正电压时,充电停止继电器的线圈得电,这样充电停止继电器的每一组常开触点将会闭合。
当充电停止继电器的每一组常开触点闭合后,其中一组上连接的充电唤醒线与充电口连通得电,即充电唤醒继电器的线圈正极与充电机的充电口连通得电,会使得充电唤醒继电器的线圈得电。
在充电唤醒继电器的线圈得电后,充电唤醒继电器的每一组常开触点将会切换至闭合,由于充电唤醒继电器的其中一组常开触点与电源电路的总电源开关并联,因此,当充电唤醒继电器的常开触点闭合后,相当于将电源电路的总电源开关短路,并起到了总电源开关闭合的效果。
进一步地,由于充电唤醒继电器的上述一组常开触点切换至闭合,蓄电池将使得电磁电源继电器的线圈得电,当电磁电源继电器的线圈得电后,电磁电源继电器的每一组常开触点将会闭合。
由于电磁电源继电器的其中一组常开触点分别连接蓄电池的正极和底盘电源配电盒的电源输入总线,故当电磁电源继电器的这一组常开触点闭合后,蓄电池开始为底盘电源配电盒的电源输入总线供电。
在底盘电源配电盒的电源输入总线连接蓄电池之后,底盘电源配电盒开始对电动车辆配电,例如:底盘电源配电盒的电源输入总线可以通过第十一热断路器F11连接至双源泵端口对双源泵配电,还可以通过第十热断路器F10连接至驾驶室翻转端口对驾驶室翻转相关器件配电,也可以通过第九热断路器F9连接至上转预留端口对相关器件配电。其中,第十一热断路器F11、第十热断路器F10和第九热断路器F9可以有效保护电路安全运行。
此时,底盘电源配电盒对电动车辆配电完成后,开始按照充电策略对电动车辆电池进行充电,其中,充电策略可以依据具体场景使用需求预先设定。例如,充电策略可以设定为3小时直流快充,也可以设定为5小时交直流慢充等。
在对电动车辆电池进行充电的过程中,BMS可以周期性检测电动车辆的电池是否处于满电状态,即确定电动车辆的电池是否已经充满电。
若BMS检测到电动车辆的电池不是处于满电状态,则继续依据充电策略对电动车辆的电池进行充电;若BMS检测到电动车辆的电池已经处于满电状态,则BMS可以远程通信告知充电机该电动车辆的电池已经充满电,可以结束充电。
可选地,图3是利用本发明提供的电源电路控制作业机械结束充电的控制流程示意图,如图3所示,包括但不限于以下步骤:
当BMS检测到电动车辆的电池已经处于满电状态时,将远程通信告知充电机可以结束对电动车辆的充电。
此时,BMS的充电停止端口停止输出正电压信号。
当BMS的充电停止端口停止输出正电压信号后,将导致充电停止继电器线圈失电,充电停止继电器的每一组常开触点恢复至断开状态。
当充电停止继电器的每一组常开触点恢复至断开状态后,充电唤醒线将与充电口断开从而失电。
当充电唤醒继电器线圈失电后,充电唤醒继电器的每一组常开触点恢复至断开状态。
当充电唤醒继电器的每一组常开触点恢复至断开状态后,蓄电池将无法继续使得电磁电源继电器的线圈得电;因此,当电磁电源继电器线圈失电后,电磁电源继电器的每一组常开触点恢复至断开状态;
当电磁电源继电器的每一组常开触点恢复至断开状态后,蓄电池停止为底盘电源配电盒的电源输入总线供电,从而使得电动车辆除常电控制模式的设备以外,其他电器设备均断电,结束对电动车辆的电池充电。
目前现有的电动车辆在车辆电池进行充电时,需要保持电源电路的总电源开关处于闭合状态,才可进行车辆电池充电,当充电完成后,需要有工作人员手动断开电源电路的总电源开关。加之,在电动车辆充电完成后未及时断开电源电路的总电源开关,车辆长时间停放时各个模块容易出现亏电的风险。因此,存在充电过程繁琐,需要投入一定人力值守的缺陷。
例如,现有的电动环卫车结束作业后,环卫工人将电动环卫车开回充电机处后,需要闭合总电源开关,并需要有工作人员等待电动环卫车充电完成后,断开总电源开关,需要浪费大量的时间与人力。此外,在电动环卫车充电完成后未及时断开电源电路的总电源开关,车辆因为长时间停放而未断开总电源开关,各个模块容易出现亏电风险。
而本发明提供的电源电路,通过设置充电停止继电器、充电唤醒继电器和电磁电源继电器,当对电动车辆进行充电时,BMS检测到充电口充电电流大于预设电流后,于充电停止端口输出正电压信号,进而使得充电停止继电器的线圈、充电唤醒继电器的线圈和电磁电源继电器的线圈依次得电。
同时,由于充电唤醒继电器的一组常开触点与总电源开关并联,当充电唤醒继电器的线圈得电后,充电唤醒继电器的这一组常开触点闭合时,能够将总电源开关短路,并起到总电源开关闭合的效果。
最终可以正常按照充电策略对电动车辆的电池进行充电。此外,当电动车辆的电池充电完成,且BMS检测到车辆电池电量已经充满后,可以通过停止输出充电停止端口处的正电压,进而使得充电停止继电器的线圈、充电唤醒继电器的线圈和电磁电源继电器的线圈依次失电,最后达到电动车辆除了常电控制模式的设备以外,其他电器设备断电,结束对电动车辆的充电。
因此,本发明提供的电源电路,通过BMS检测电动车辆的充电开始与充电结束,进而控制充电停止继电器线圈、充电唤醒继电器线圈和电磁电源继电器线圈的得电失电来完成对电动车辆的开始充电与结束充电。而从电动车辆的开始充电至结束充电,全程无需工作人员负责操作电源电路的总电源开关。同时,电动车辆充电完成后长时间停放时,也不会因为未关闭电源电路的总电源开关而导致各个模块出现亏电的情况,进而影响电动车辆各个模块的工作寿命。
本发明提供的电源电路,通过设置充电停止继电器、充电唤醒继电器和电磁电源继电器,实现断开总电源开关后仍可为车辆充电,并可在车辆充电完成后自动断开总电源,避免车辆充电完成后长时间停放时各模块出现亏电的情况发生,且工作人员无需对整个充电过程进行值守,节省了人力。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,充电唤醒继电器的线圈正极与第一二极管D1的负极连接,第一二极管D1的正极与整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)的延时断电端口连接;
其中,VCU在根据整车运行参数确定整车处于工作状态下,于延时断电端口输出正电压。
具体地,VCU可以通过获取整车运行参数判断电动车辆是否处于工作状态下。其中,整车运行参数可以为车辆速度、电机转速以及扭矩等参数信息。
需要说明的是,当电动车辆处于正常行驶的工作状态时的整车运行参数会高于一定的阈值,例如车辆速度会高于5km/h;而当电动车辆处于停止行驶的待机状态时,整车运行参数则会低于一定的阈值,例如车辆速度会低于5km/h。
因此,当VCU根据整车运行参数确定电动车辆处于工作状态下时,VCU的延时断电端口输出正电压,并通过第一二极管D1连接至充电唤醒继电器的线圈正极。其中,第一二极管D1可以确保充电唤醒线中的电流不会反向输入至VCU导致VCU受损,提高VCU的安全性。
可选地,图4是利用本发明提供的电源电路在作业机械异常断电下的控制流程示意图,如图4所示,包括但不限于以下步骤:
当VCU根据整车运行参数确定电动车辆处于工作状态时,VCU的延时断电端口开始输出正电压。
当电动车辆处于工作状态时,若电动车辆上的行驶人员误触电源电路的总电源开关,导致电源电路的总电源开关由闭合切换至断开状态,将出现整车电气设备瞬间断电的情况,影响电动车辆的正常行驶,进而容易引发安全事故,危及行驶人员的人身安全。
而VCU延时断电端口输出的正电压能够保持充电唤醒继电器的线圈得电,从而使得充电唤醒继电器的每一组常开触点保持闭合。
由于充电唤醒继电器的每一组常开触点保持闭合,进而蓄电池能够保持电磁电源继电器的线圈得电,使得电磁电源继电器的每一组常开触点保持闭合。
从而确保电动车辆保持配电,避免出现电动车辆的整车电气设备瞬间断电的情况。
需要说明的是,当电动车辆正常停止行驶时,由于整车运行参数的变化,VCU可以根据整车运行参数确定整车不再处于工作状态下时,则VCU的延时断电端口处会停止输出正电压,从而确保车辆已经停止行驶进入待机状态时,电动车辆的整车电器设备也能够正常停止工作。
本发明提供的电源电路,通过VCU根据整车运行参数确定整车处于工作状态下时在延时断电端口输出正电压,确保电动车辆正常行驶过程中,不会由于误触总电源开关导致整车电气设备瞬间断电的情况发生,提高电动车辆的行驶安全性,保护行驶人员的人身安全。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,蓄电池的正极通过第一热断路器F1连接电源电路的常电输出总线。
总电源开关的一端、充电唤醒继电器的一个常开触点通过第二热断路器F2连接常电输出总线。
车联网控制单元(Telematics Control Unit,TCU)的常电输入端口通过第三热断路器F3连接常电输出总线。
VCU的常电输入端口通过第四热断路器F4连接常电输出总线。
BMS的常电输入端口通过第五热断路器F5连接常电输出总线。
具体地,热断路器是一种当电路出现长时间过载或者出现短路时分断电路的设备,能够保护电路安全运行。TCU可以通过CANH以及CANL端口与VCU交互连接,还可以与外界通信设备进行信息交互,例如可以分享行车信息至手机移动端。
因此,第一热断路器F1、第二热断路器F2、第三热断路器F3、第四热断路器F4以及第五热断路器F5能够保护蓄电池、总电源开关、充电唤醒继电器、TCU、VCU以及BMS与常电输出总线相连接的电路安全运行,避免上述电器设备由于电路长时间过载等情况受损,提高上述电器设备的工作寿命。
本发明提供的电源电路,通过设置热断路器保护各电器设备常电控制模式下时的电路安全运行,避免各电器设备由于电路长时间过载等情况受损,提高各电器设备的工作寿命。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,充电唤醒继电器的另一个常开触点连接第二二极管D2的正极,第二二极管D2的负极连接电磁电源继电器的线圈正极。
BMS的充电唤醒端口、VCU的充电唤醒端口、TCU的充电唤醒端口和多合一控制器的充电唤醒端口并联后,经第二二极管D2与电磁电源继电器的线圈正极相连接。
具体地,由于当充电唤醒继电器的线圈得电,充电唤醒继电器的每一组常开触点闭合后,电路中的电流通过充电唤醒继电器的一组闭合常开触点传递至电磁电源继电器的线圈正极的同时,还会传递至BMS的充电唤醒端口、VCU的充电唤醒端口、TCU的充电唤醒端口和多合一控制器的充电唤醒端口。
然后,BMS的充电唤醒端口、VCU的充电唤醒端口、TCU的充电唤醒端口和多合一控制器的充电唤醒端口将会得电激活,并唤醒BMS、VCU、TCU和多合一控制器。
需要说明的是,通过设置第二二极管D2,可以确保BMS的充电唤醒端口、VCU的充电唤醒端口、TCU的充电唤醒端口和多合一控制器的充电唤醒端口只会被充电唤醒继电器的常开触点处的电流所得电激活,避免其他电路中的电流流通至BMS的充电唤醒端口、VCU的充电唤醒端口、TCU的充电唤醒端口和多合一控制器的充电唤醒端口从而导致上述电器设备被失误唤醒的情况发生。
本发明提供的电源电路,通过设置BMS的充电唤醒端口、VCU的充电唤醒端口、TCU的充电唤醒端口和多合一控制器的充电唤醒端口并联后,连接第二二极管D2的负极与电磁电源继电器的线圈正极之间,使得电动车辆开始充电时,确保各电器设备能被正常唤醒进行充电。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,底盘电源配电盒的电源输入总线,通过第六热断路器F6连接电源电路的第一开关电输出总线,并通过第七热断路器F7连接电源电路的第二开关电输出总线。
具体地,当蓄电池中的电能通过电磁电源继电器闭合后的常开触点传递至底盘电源配电盒后,底盘电源配电盒的电源输入总线中的电流将通过第六热断路器F6连接到电源电路的第一开关电输出总线以及通过第七热断路器F7连接到电源电路的第二开关电输出总线。
其中,第一开关电输出总线与第二开关电输出总线主要用于整车配电,例如为安全行驶、灯光相关设备进行配电。第六热断路器F6与第七热断路器F7用于保护电路安全运行。
可选地,VCU的开关电检测端口可通过第十二热断路器F12和第十三热断路器F13连接至第一开关电总线,进而确保VCU检测第一开关电总线是否通电的电路安全运行。
本发明提供的电源电路,通过设置第六热断路器和第七热断路器保护第一开关电输出总线与第二开关电输出总线的电路安全运行,确保底盘电源配电盒能够进行整车正常配电。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,还包括点火锁、ACC电源继电器、IG1电源继电器和IG2电源继电器。
点火锁的第一公共端B1和第二公共端B2通过第八热断路器F8连接常电输出总线。
点火锁的ACC电源输出端口连接ACC电源继电器的线圈正极,ACC电源继电器的一组常开触点分别连接常电输出总线和电源电路的ACC电源输出总线。
可选地,ACC电源继电器的一个常开触点可通过第十四热断路器F14连接至常电输出总线,确保ACC电源继电器与常电输出总线相连接的电路安全运行。
点火锁的IG1电源输出端口连接IG1电源继电器的线圈正极,IG1电源继电器的一组常开触点分别连接常电输出总线和电源电路的IG1电源输出总线。
可选地,IG1电源继电器的一个常开触点可通过第十五热断路器F15连接至常电输出总线,确保IG1电源继电器与常电输出总线相连接的电路安全运行。
点火锁的IG2电源输出端口连接IG2电源继电器的线圈正极,IG2电源继电器的一组常开触点分别连接常电输出总线和电源电路的IG2电源输出总线。
可选地,IG2电源继电器的一个常开触点可通过第十六热断路器F16连接至常电输出总线,确保IG2电源继电器与常电输出总线相连接的电路安全运行。
具体地,点火锁的第一公共端B1和第二公共端B2通过第八热断路器F8连接常电输出总线,第八热断路器F8能够有效保护点火锁与常电输出总线相连接的电路安全运行。
作为一种可选的实施例,在点火锁的转换开关切换至LOCK档的情况下,第一公共端B1和第二公共端B2,与ACC电源输出端口、IG1电源输出端口以及IG2电源输出端口均处于断开状态。
在点火锁的转换开关切换至ACC档的情况下,第一公共端B1与ACC电源输出端口导通。
在点火锁的转换开关切换至ON档的情况下,第一公共端B1与ACC电源输出端口、IG1电源输出端口均导通,且第二公共端B2与IG2电源输出端口导通;IG1电源输出端口与IG2电源输出端口连接VCU的低压电气端口;其中,VCU的低压电气端口可以是VCU的ON档检测端口。
在点火锁的转换开关切换至启动档的情况下,第一公共端B1与IG1电源输出端口导通,且第二公共端B2与点火锁的启动档电源输出端口ST导通;启动档电源输出端口ST连接VCU的启动档检测端口。
进一步地,图5是利用本发明提供的电源电路控制作业机械进行上电的控制流程示意图,如图5所示,包括但不限于以下步骤:
当开始对电动车辆上电时,电源电路的总电源开关闭合,蓄电池将使得电磁电源继电器线圈得电,当电磁电源继电器的线圈得电后,电磁电源继电器线圈的每一组常开触点闭合。
由于电磁电源继电器的其中一组常开触点分别连接蓄电池的正极和底盘电源配电盒的电源输入总线,故当电磁电源继电器的这一组常开触点闭合后,蓄电池开始为底盘电源配电盒的电源输入总线供电。
在底盘电源配电盒的电源输入总线连接蓄电池之后,底盘电源配电盒开始对电动车辆配电。
当点火锁的转换开关切换至ACC档时,第一公共端B1与ACC电源输出端口导通,蓄电池将通过常电输出总线使得ACC电源输出端口开始输出正电压。
当ACC电源输出端口开始输出正电压后,ACC电源继电器的线圈得电,使得ACC电源继电器的每一组常开触点闭合。
当ACC电源继电器的每一组常开触点闭合后,蓄电池开始为ACC电源输出总线供电。
进而可以通过电源电路的ACC电源输出总线对电动车辆配ACC电,例如对车辆的视听系统、仪表灯等车载附属设备配电。
当点火锁的转换开关切换至ON档时,第一公共端B1与ACC电源输出端口、IG1电源输出端口均导通,且第二公共端B2与IG2电源输出端口导通,蓄电池将通过常电输出总线使得IG1电源输出端口以及IG2电源输出端口开始输出正电压。其中,IG1电源输出端口与IG2电源输出端口连接至VCU的低压电气端口。
当IG1电源输出端口开始输出正电压后,IG1电源继电器的线圈得电,使得IG1电源继电器的每一组常开触点闭合。
当IG1电源继电器的每一组常开触点闭合后,蓄电池开始为IG1电源输出总线供电。
进而可以通过电源电路的IG1电源输出总线对电动车辆配IG1电,例如对行驶安全相关器件配电。
当IG2电源输出端口开始输出正电压后,IG2电源继电器的线圈得电,使得IG2电源继电器的每一组常开触点闭合。
当IG2电源继电器的每一组常开触点闭合后,蓄电池开始为IG2电源输出总线供电。
进而可以通过电源电路的IG2电源输出总线对电动车辆配IG2电,例如对电动车辆的其他器件配电。
当车辆完成上电,VCU的低压电气端口(例如ON档检测端口)检测到IG1电源输出端口与IG2电源输出端口输出的正电压后,电动车辆的各控制单元自检,若有异常则上报异常,无异常则可以等待电动车辆启动时上高压。
当点火锁的转换开关切换至启动档时,第一公共端B1与IG1电源输出端口导通,第二公共端B2与点火锁的启动档电源输出端口ST导通,蓄电池将通过常电输出总线使得IG1电源输出端口以及启动档电源输出端口ST开始输出正电压。其中,点火锁的启动档电源输出端口ST连接至VCU的启动档检测端口。
当VCU的启动档检测端口检测到点火锁的启动档电源输出端口ST输出的正电压后,VCU将对电动车辆进行上高压操作,电动车辆开始启动。
进一步地,图6是利用本发明提供的电源电路控制作业机械进行下电的控制流程示意图,如图6所示,包括但不限于以下步骤:
当对电动车辆进行正常下电时,点火锁的转换开关切换至LOCK档,第一公共端B1和第二公共端B2,与ACC电源输出端口、IG1电源输出端口以及IG2电源输出端口均处于断开状态,蓄电池将不再通过常电输出总线使得ACC电源输出端口、IG1电源输出端口以及IG2电源输出端口输出正电压。
则ACC电源继电器的线圈、IG1电源继电器的线圈以及IG2电源继电器的线圈均失电,使得ACC电源继电器的每一组常开触点、IG1电源继电器的每一组常开触点以及IG2电源继电器的每一组常开触点恢复断开状态。
则蓄电池停止对电源电路的ACC电源输出总线、IG1电源输出总线以及IG2电源输出总线供电,电源电路的ACC电源输出总线、IG1电源输出总线以及IG2电源输出总线均断开,电动车辆将断电,常电控制模式设备进入休眠模式,其他用电设备停止工作并关闭。
当电源电路的总电源开关断开后,将使得电磁电源继电器线圈失电,进而电磁电源继电器的每一组常开触点恢复至断开状态。
此时,完成对电动车辆的正常下电。
本发明提供的电源电路,通过切换点火锁档位并通过VCU各个检测端口确定电动车辆的上电、下电及启动,能够有效完成车辆的正常上电与正常下电。
基于上述实施例,作为一种可选的实施例,充电停止继电器的常开触点连接第三二极管D3的正极,第三二极管D3的负极连接充电唤醒继电器的线圈正极。
具体地,第三二极管D3能够确保充电唤醒线处的电流单向导通至充电唤醒继电器,避免VCU延时断电端口输出的正电压通过充电唤醒线反向输入至充电停止继电器以及充电口从而导致充电停止继电器以及充电口受损的情况发生。
本发明提供的电源电路,通过设置第三二极管D3,确保充电唤醒线处的电流单向导通至充电唤醒继电器,避免充电停止继电器以及充电口由于反向输入的电流受损的情况发生,提高电源电路的安全性。
基于上述实施例,作为一种可选的实施例,VCU的智能补电检测端口连接第四二极管D4的正极,第四二极管D4的负极连接充电唤醒继电器的线圈正极。
VCU在确定有整车处于智能补电状态下,于智能补电检测端口输出正电压。
具体地,当VCU检测到整车处于智能补电状态下时,VCU的智能补电检测端口开始输出正电压,通过第四二极管D4单向导通输出至充电唤醒继电器,使得充电唤醒继电器的线圈得电,进而使得充电唤醒继电器的每一组常闭触点闭合,蓄电池将使得电磁电源继电器的线圈得电。
当电磁电源继电器线圈得电后,使得电磁电源继电器的每一组常闭触点闭合,进而开始对电动车辆智能补电。
其中,智能补电可以是通过太阳能板充电,也可以是通过车车之间的互相充电。
需要说明的是,第四二极管D4也可以确保电流不会反向输入至VCU的智能补电检测端口,从而确保VCU的安全性,提高VCU的工作寿命。
本发明提供的电源电路,通过设置智能补电端口,使得电源电路能够满足智能补电的需求,提高电动车辆电池充电的选择多样性。
基于上述实施例,作为一种可选的实施例,本发明还提供一种作业机械,包括如上述任一种电源电路。
具体地,作业机械可以为电动工程车辆,例如电动环卫车、电动搅拌车,对此本实施例不作具体限定。
本发明提供的作业机械,通过设置充电停止继电器、充电唤醒继电器和电磁电源继电器,实现断开总电源开关后仍可为车辆充电,并可在车辆充电完成后自动断开总电源,避免车辆充电完成后长时间停放时各模块出现亏电的情况发生,且工作人员无需对整个充电过程进行值守,节省了人力。
以上所描述的实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电源电路,其特征在于,包括充电停止继电器、充电唤醒继电器和电磁电源继电器;
所述充电停止继电器的线圈正极连接电池管理系统BMS的充电停止端口,其一组常开触点分别连接充电机的充电口和所述充电唤醒继电器的线圈正极;
所述充电唤醒继电器的一组常开触点与所述电源电路的总电源开关并联后,连接所述电磁电源继电器的线圈正极;
所述电磁电源继电器的一组常开触点连接蓄电池的正极和底盘电源配电盒的电源输入总线;
所述充电停止继电器的线圈负极、所述充电唤醒继电器的线圈负极、所述电磁电源继电器的线圈负极以及所述蓄电池的负极相连接;
所述BMS在检测到所述充电机的充电口的充电电流大于预设电流的情况下,于所述充电停止端口输出正电压。
2.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述充电唤醒继电器的线圈正极与第一二极管的负极连接,所述第一二极管的正极与整车控制器VCU的延时断电端口连接;
所述VCU在根据整车运行参数确定整车处于工作状态下,于所述延时断电端口输出正电压。
3.根据权利要求2所述的电源电路,其特征在于,所述蓄电池的正极通过第一热断路器连接所述电源电路的常电输出总线;
所述总电源开关的一端、所述充电唤醒继电器的一个常开触点通过第二热断路器连接所述常电输出总线;
车联网控制单元TCU的常电输入端口通过第三热断路器连接所述常电输出总线;
所述VCU的常电输入端口通过第四热断路器连接所述常电输出总线;
所述BMS的常电输入端口通过第五热断路器连接所述常电输出总线。
4.根据权利要求3所述的电源电路,其特征在于,所述充电唤醒继电器的另一个常开触点连接第二二极管的正极,所述第二二极管的负极连接所述电磁电源继电器的线圈正极;
所述BMS的充电唤醒端口、所述VCU的充电唤醒端口、所述TCU的充电唤醒端口和多合一控制器的充电唤醒端口并联后,经所述第二二极管与所述电磁电源继电器的线圈正极相连接。
5.根据权利要求3所述的电源电路,其特征在于,所述底盘电源配电盒的电源输入总线,通过第六热断路器连接所述电源电路的第一开关电输出总线,并通过第七热断路器连接所述电源电路的第二开关电输出总线。
6.根据权利要求3所述的电源电路,其特征在于,还包括点火锁、ACC电源继电器、IG1电源继电器和IG2电源继电器;
所述点火锁的第一公共端和第二公共端通过第八热断路器连接所述常电输出总线;
所述点火锁的ACC电源输出端口连接所述ACC电源继电器的线圈正极,所述ACC电源继电器的一组常开触点分别连接所述常电输出总线和所述电源电路的ACC电源输出总线;
所述点火锁的IG1电源输出端口连接所述IG1电源继电器的线圈正极,所述IG1电源继电器的一组常开触点分别连接所述常电输出总线和所述电源电路的IG1电源输出总线;
所述点火锁的IG2电源输出端口连接所述IG2电源继电器的线圈正极,所述IG2电源继电器的一组常开触点分别连接所述常电输出总线和所述电源电路的IG2电源输出总线。
7.根据权利要求6所述的电源电路,其特征在于,在所述点火锁的转换开关切换至LOCK档的情况下,所述第一公共端和第二公共端,与所述ACC电源输出端口、所述IG1电源输出端口以及所述IG2电源输出端口均处于断开状态;
在所述点火锁的转换开关切换至ACC档的情况下,所述第一公共端与所述ACC电源输出端口导通;
在所述点火锁的转换开关切换至ON档的情况下,所述第一公共端与ACC电源输出端口、所述IG1电源输出端口均导通,且所述第二公共端与所述IG2电源输出端口导通;所述IG1电源输出端口与所述IG2电源输出端口连接所述VCU的低压电气端口;
在所述点火锁的转换开关切换至启动档的情况下,所述第一公共端与所述IG1电源输出端口导通,且所述第二公共端与点火锁的启动档电源输出端口导通;所述启动档电源输出端口连接所述VCU的启动档检测端口。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电源电路,其特征在于,所述充电停止继电器的所述常开触点连接第三二极管的正极,所述第三二极管的负极连接所述充电唤醒继电器的线圈正极。
9.根据权利要求2所述的电源电路,其特征在于,所述VCU的智能补电检测端口连接第四二极管的正极,所述第四二极管的负极连接所述充电唤醒继电器的线圈正极;
所述VCU在确定有整车处于智能补电状态下,于所述智能补电检测端口输出正电压。
10.一种作业机械,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的电源电路。
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