CN117200580A - 一种车载供电装置和电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种车载供电装置和电动汽车,有效的解决了车载供电装置中的开关电路反复导通所导致的开关电路易损坏以及电能浪费的问题。车载供电装置包括第一功率变换电路、开关模块。开关模块包括驱动器、开关组件以及锁死电路。第一功率变换电路用于接收高压直流电并输出低压直流电。低压负载用于通过开关组件接收低压直流电或接收低压电源的输出电压。在低压电源通过开关组件向低压负载供电的过程中,驱动器响应于锁死电路输出的关断信号,控制开关组件用于断开低压电源和低压负载之间的连接直到锁死电路停止输出所述关断信号。
Description
技术领域
本申请涉及电动汽车充电技术领域,尤其涉及一种车载供电装置和电动汽车。
背景技术
随着生活水平的不断提升,电动汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具之一。而作为连接电网和动力电池的转换设备,高效灵活的车载供电装置可直接影响电动汽车的客户体验。
为了节省成本和空间,现有的电动汽车的车载供电装置大多采用了车载充电机(on board charger,OBC)和车载直流/直流(direct current-direct current,DC/DC)变换器二合一的设计方案,即将车载充电机和车载DC/DC变换器集成在一起形成了电动汽车的车载供电装置。实际工作中,车载供电装置接受来自电网的交流电,并将交流电转换为高压直流电和低压直流电。高压直流电可用于为电动汽车中的动力电池供电,低压直流电则用于通过车载供电装置中的开关电路为低压电源(如低压蓄电池等)和低压负载(如车灯、雨刷器等)供电。另外,在车载供供电装置停止接收交流电的情况下,低压电源还可用于通过开关电路为低压负载供电。
在通过低压电源为低压负载供电的过程中,在低压电源的输出电压值正常的情况下,开关电路是默认导通的,即开关电路会使得低压电源与低压负载电连接。在低压电源亏电的情况下,低压负载会拉低低压电源的电压,使得低压电源的输出电压值慢慢降低。当低压电源的输出电压值低于设定的欠压保护点时,开关电路会关断以使得低压电源与低压负载断开连接,从而实现欠压保护。然而,在低压电源与低压负载断开连接后,由于没有低压负载拉低电压,低压电源的输出电压值又会逐渐增大直至恢复到正常,此时开关电路又会再次导通以使得低压电源与低压负载再次电连接。由于此时低压电源仍然处于亏电状态,所以其输出电压值会再次慢慢减小,直至开关电路再次断开低压电源与低压负载的电连接。如此往复,开关电路会反复的开通及关断,这样就容易导致开关电路损坏,从而影响车载供电装置的安全性和可靠性。
发明内容
为了解决上述问题,本申请提供了一种车载供电装置和电动汽车,可有效的解决车载供电装置中的开关电路反复导通所导致的开关电路易损坏以及电能浪费的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种车载供电装置。车载供电装置包括第一功率变换电路、开关模块,开关模块包括驱动器、开关组件以及锁死电路。第一功率变换电路用于接收高压直流电并输出低压直流电;低压负载用于通过开关组件接收低压直流电或接收低压电源的输出电压,低压直流电的电压和低压电源的输出电压小于高压直流电的电压。在低压电源通过开关组件向低压负载供电的过程中,驱动器响应于锁死电路输出的关断信号,驱动器控制开关组件用于断开低压电源和低压负载之间的连接直到锁死电路停止输出关断信号。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,开关模块包括复位电路,复位电路用于接收复位指示并向锁死电路输出复位信号,锁死电路响应于低压电源的输出电压小于第一电压值或者大于第二电压值,锁死电路用于输出关断信号直到接收到复位信号,锁死电路响应于复位信号,停止输出关断信号。
在上述实现方式中,为车载供电装置中的开关电路增加了锁死功能,使其在低压电源欠压或者过压时会断开低压负载和低压电源之间的连接并锁死,因此在低压电源恢复正常时,开关电路并不会重新连接低压电源与低压负载。这样就可有效解决现有的车载供电装置中的开关电路反复开通及关断所导致的开关电路易损坏以及电能浪费的问题。该车载供电装置的供电安全性和可靠性更高,采用该车载供电装置,可显著提升电动汽车的客户体验。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,开关模块包括稳压器,稳压器用于接收低压电源供电并向锁死电路输出第一参考电压或者第二参考电压,第一参考电压或者第二参考电压用于控制锁死电路正常工作。稳压器用于基于低压电源的输出电压向锁死电路提供第一参考电压或者第二参考电压,第一参考电压或者所述第二参考电压用于锁死电路正常工作。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,车载供电装置包括用于容纳第一功率变换电路和开关模块的壳体,壳体表面设置有低压负载接口、低压电源接口和高压电源接口。其中,低压电源接口和低压负载接口电连接,功率变换电路用于通过高压电源接口接收高压直流电,低压电源接口用于接收低压电源的供电,低压负载接口用于电连接低压负载。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,锁死电路包括参考电压输入端、供电电压输入端、复位信号输入端以及关断信号输出端。锁死电路用于通过参考电压输入端接收来自稳压器的输出电压、通过复位信号输入端接收来自复位电路的复位信号、通过供电电压输入端接收低压电源的输出电压以及通过关断信号输出端向驱动器输出关断信号。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及稳压二极管。
第一开关器件的第一端用于连接第二开关器件的第一端、第二电阻的第一端、第三电阻的第一端、稳压二极管的负极,第三电阻的第二端连接供电电压输入端,稳压二极管的正极连接关断信号输出端。
第一开关器件的第二端用于连接第二电阻的第二端、第一电阻的第一端以及复位信号输入端,第一电阻的第二端连接参考电压输入端。
第一开关器件的第三端用于连接第四电阻的第一端、第一电容的第一端以及第二开关器件的第二端,第四电阻的第二端、第一电容的第二端以及第二开关器件的第三端接地。
锁死电路响应于低压电源的输出电压的值小于第三电压值,第一开关器件和第二开关器件均导通,锁死电路用于输出关断信号。锁死电路响应于低压电源的输出电压的值等于或者大于第三电压值,或者,响应于复位信号,第一开关器件和第二开关器件均关断,锁死电路停止输出关断信号。
上述实现方式中,锁死电路结构简单、静态功耗较低,可降低开关模块的静态功耗及成本。并且,通过对锁死电路内的电阻电容的取值以及稳压器的稳压值的设计来使得开关电路能够应用于多种供电场景,也可提升开关电路的适用性。所以,采用该电路结构,可显著提升车载供电装置的适用性和实用性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容以及稳压二极管。
第一开关器件的第一端用于连接第二开关器件的第一端、第二电阻的第一端以及稳压二极管的负极,稳压二极管的正极用于连接关断信号输出端。
第一开关器件的第二端用于连接第五电阻的第一端、第二电阻的第二端、第一电阻的第一端以及复位信号输入端,第一电阻的第二端用于连接参考电压输入端。
第一开关器件的第三端用于连接第五电阻的第二端、第三开关器件的第一端、第四电阻的第一端、第一电容的第一端以及第二开关器件的第二端,第三开关器件的第二端用于连接第三电阻的第一端以及第六电阻的第一端,第三电阻的第二端用于连接供电电压输入端。
第六电阻的第二端、第三开关器件的第二端、第四电阻的第二端、第一电容的第二端以及第二开关器件的第二端接地。
锁死电路响应于低压电源的输出电压的值小于第三电压值,第三开关器件关断、第二开关器件和第一开关器件均导通,锁死电路用于输出关断信号。锁死电路响应于低压电源的输出电压的值等于或者大于第三电压值,或者,响应于复位信号,第三开关器件导通、第一开关器件和第二开关器件均关断,锁死电路停止输出关断信号。
上述实现方式中,锁死电路结构简单较为简单,有利于降低开关模块成本。并且,通过对锁死电路内的电阻电容的取值以及稳压器的稳压值的设计来使得开关电路能够应用于多种供电场景,也可提升开关电路的适用性。所以,采用该电路结构,可显著提升车载供电装置的适用性和实用性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及稳压二极管。
第一开关器件的第一端用于连接第二开关器件的第一端、第二电阻的第一端、第三电阻的第一端、稳压二极管的负极,第三电阻的第二端连接参考电压输入端,稳压二极管的正极连接关断信号输出端。
第一开关器件的第二端用于连接第二电阻的第二端、第一电阻的第一端以及复位信号输入端,第一电阻的第二端连接供电电压输入端。
第一开关器件的第三端用于连接第四电阻的第一端、第一电容的第一端以及第二开关器件的第二端,第四电阻的第二端、第一电容的第二端以及第二开关器件的第三端接地。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及稳压二极管。
第一开关器件的第一端用于连接第二开关器件的第一端、第二电阻的第一端、稳压二极管的负极,稳压二极管的正极用于连接关断信号输出端。
第一开关器件的第二端用于连接第二电阻的第一端、第一电阻的第一端以及复位信号输入端,第一电阻的第二端用于连接参考电压输入端。
第一开关器件的第三端用于连接第三电阻的第一端、第四电阻的第一端、第一电容的第一端以及第二开关器件的第二端,第三电阻的第二端用于连接供电电压输入端。
第四电阻的第二端、第一电容的第二端以及第二开关器件的第三端用于接地。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,复位电路包括第四开关器件、第七电阻以及第八电阻。第四开关器件的第一端用于连接复位信号输入端,第四开关器件的第二端用于接地,第四开关器件的第三端用于通过第七电阻接收复位指示以及通过第八电阻连接第四开关器件的第二端。
在上述实现中,在开关电路中增加锁死电路对应的复位电路,这样就能够在不断电的情况下简单且便捷的解除锁死电路的锁死状态,从而使得整个开关电路恢复至正常工作状态,避免了掉电解除锁死的方式所导致供电中断,可提升车载供电装置的可靠性。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,车载供电装置还包括整流电路、第二功率变换电路,整流电路用于接收交流电并把交流电转换为直流电,第二功率变换电路用于将直流电转换为高压直流电并为第一功率变换电路供电,高压直流电还用于为动力电池供电。
第二方面,本申请实施例提供了一种电动汽车,电动汽车包括如第一方面任一项所述的车载供电装置。
第二方面的方案可以达到的技术效果,请参照上述第一方面或者第二方面中的任一可能实现方式可以达到的技术效果描述,这里不再重复赘述。
附图说明
图1是本申请提供的一种电动汽车的结构示意图;
图2是本申请提供的另一种电动汽车的结构示意图;
图3是本申请提供的一种车载供电装置一结构示意图;
图4是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图;
图5是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图;
图6是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图;
图7是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图;
图8是本申请提供的一种锁死电路的结构示意图;
图9是本申请提供的另一种锁死电路的结构示意图;
图10是本申请提供的又一种锁死电路的结构示意图;
图11是本申请提供的又一种锁死电路的结构示意图;
图12是本申请提供的一种复位电路的结构示意图;
图13是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图;
图14是本申请提供的又一种电动汽车的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例提供的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
可理解的,本申请中所描述的连接关系指的是直接或间接连接。例如,A与B连接,既可以是A与B直接连接,也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元器件间接连接,例如可以是A与C直接连接,C与B直接连接,从而使得A与B之间通过C实现了连接。还可理解的,本申请中所描述的“A连接B”可以是A与B直接连接,也可以是A与B通过一个或多个其它电学元器件间接连接。
在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示“或”的意思,例如,A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。在本申请的描述中,“第一”、“第二”等字样仅用于区别不同对象,并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。此外,术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
目前给电动汽车给动力电池充电的方式主要包括快充方式和慢充方式。其中,快充方式下会通过直流充电桩直接给动力电池充电。慢充方式下,会将交流电(alternatingcurrent,AC)直接接入电动汽车,通过电动汽车中的车载充电机将交流电转换为直流电之后,再给动力电池充电。具体实现中,请参见图1,图1是本申请提供的一种电动汽车的结构示意图。如图1所示,电动汽车主要包括有车载充电机和动力电池。具体的,车载充电机中可设置有功率因素矫正(power factor correction,PFC)电路和功率变换电路,在功率因数校正电路将接入的交流电转换为母线直流电之后,功率变换电路会将母线直流电转换为高压直流电并通过该高压直流电为动力电池充电。
进一步的,电动汽车还可包括车载DC/DC变换器、开关模块、低压电源(如低压蓄电池)以及低压负载。车载DC/DC变换器主要用于将动力电池提供的高压直流电转换为低压直流电,并通过开关模块将该低压直流电传输给低压负载或者低压电源,以为低压负载或者低压电源供电。同时,在车载DC/DC停止从动力电池处获取高压直流电的情况下,低压电源也可以通过开关模块为低压负载供电。其中,低压电源可以是电动汽车内的能够提供稳定的低压直流电的储能单元,如低压蓄电池等。低压负载可包括电动汽车内的各种低压用电器,如车灯、雨刷器等。
随着技术的不断演进,为了节省成本和空间,电动汽车逐渐开始采用车载充电机和车载DC/DC变换器二合一的设计方案。也就是说,现有的电动汽车上设置有由原有的车载充电机和车载DC/DC变换器集成得到车载供电装置。该二合一的车载供电装置既可以为动力电池充电,也可以为电动汽车中的低压负载供电或者为低压电源充电。
具体的,请参见图2,图2是本申请提供的另一种电动汽车的结构示意图。如图2所示,该电动汽车可包括车载供电装置、动力电池、低压负载以及低压电源。该车载供电装置主要包括功率因数校正电路、功率变换电路以及开关模块。实际工作中,车载供电装置接受来自电网的交流电,并通过功率因数校正电路以及功率变换电路将交流电转换为高压直流电和低压直流电。高压直流电可用于为电动汽车中的动力电池供电,低压直流电则用于通过车载供电设备中的开关模块为低压电源和低压负载供电。另外,在车载供电装置停止接收交流电的情况下,低压电源还可用于通过开关模块为低压负载供电。
对于图1或者图2所示的电动汽车,在通过低压电源为低压负载供电的过程中,在低压电源的输出电压值正常的情况下,开关模块是默认导通的,即低压负载通过开关模块为低压负载供电。在低压电源亏电的情况下,低压负载会拉低低压电源的电压,使得低压电源的输出电压值慢慢降低。当低压电源的输出电压值低于设定的欠压保护点时,开关模块会关断以使得低压电源与低压负载断开连接,从而实现欠压保护。然而,在低压电源与低压负载断开连接后,由于没有低压负载拉低电压,低压电源的输出电压值又会逐渐增大直至恢复到正常,此时开关模块又会再次导通以使得低压电源与低压负载再次电连接。由于此时低压电源仍然处于亏电状态,所以其输出电压值会再次慢慢减小,直至开关模块再次断开低压电源与低压负载的电连接。如此往复,开关模块会反复的开通及关断,这样不仅容易导致开关模块损坏,还存在电能浪费的问题。
基于此,本申请提供了一种新的车载供电装置,旨在解决现有供电方案中开关模块反复导通和关断所导致的开关电路易损坏以及电能浪费的问题。该车载供电装置中的开关模块中包括有驱动器、开关组件以及锁死电路。在低压电源欠压的情况下,一方面,驱动器能够基于低压电源的输出电压来控制开关组件用于断开低压电源和低压负载之间的连接。另一方面,锁死电路也给驱动器持续提供一个关断信号,以使得驱动器持续控制开关组件用于断开低压电源和低压负载之间的连接。由于锁死电路的作用,在断开连接后,即使低压电源恢复至不欠压的状态,该开关模块也不会重新建立低压电源与低压负载之间的连接。这样就可以解决开关模块反复导通的问题。
下面将结合图3-图13,对本申请提供的可应用于电动汽车的车载供电装置的结构和功能进行详细的说明。
请参见图3,图3是本申请提供的一种车载供电装置一结构示意图。如图3所示,该车载供电装置100可包括第一功率变换电路10和开关模块20。其中,开关模块20可包括驱动器201、开关组件202以及锁死电路203。开关组件202分别与驱动器201、第一功率变换电路10、低压负载30以及低压电源40相连接。锁死电路203与驱动器201相连接。
实际工作中,第一功率变换电路10可用于将其接收到高压直流电转换成低压直流电。该低压直流电或者低压电源40可用于通过开关组件202为低压负载30供电。或者说,第一功率变换电路10可通过开关组件202来将低压直流电提供给低压负载30或者低压电源40。在第一功率变换电路10不接入高压直流电的情况下,低压电源40也可用于通过开关组件202为低压负载30供电。其中,低压直流电的电压和低压电源40的输出电压小于高压直流电的电压。
在低压电源40为低压负载30供电的过程中,驱动器201响应于锁死电路203输出的关断信号,控制开关组件202用于断开低压电源40和低压负载30之间的连接,直到锁死电路203停止输出关断信号。可以理解到的是,第一电压值即为低压电源40的欠压保护值。进一步的,驱动器201还响应于低压电源40的输出电压小于预设的第一电压值,控制开关组件202用于断开低压电源40和低压负载30之间的连接,直到驱动器201还响应于低压电源40的输出电压等于或者大于第一电压值,并且锁死电路203停止输出关断信号,控制开关组件202用于导通低压电源40和低压负载30之间的连接。
应理解,在低压电源40为低压负载30供电的过程中,锁死电路203会基于低压电源40的输出电压的大小来决定其是否向驱动器201提供关断信号。可选的,锁死电路203会在低压电源40的输出电压小于第一电压值的情况下持续向驱动器201提供关断信号,直至其接收到复位指示,才停止向驱动器201提供关断信号。
在上述实现方式中,为车载供电装置100中的开关模块20增加了锁死功能,使其在低压电源40欠压时会断开低压负载30和低压电源40之间的连接并锁死,因此在低压电源40恢复正常时,开关模块20并不会重新连接低压电源40与低压负载30。这样就可有效解决现有的车载供电装置中的开关模块20反复开通及关断所导致的电气元件损坏以及电能浪费的问题。该车载供电装置100的供电安全性和可靠性更高,采用该车载供电装置100,可显著提升电动汽车的客户体验。
示例性的,开关组件202可有至少一个可控开关器件构成,驱动器201正常驱动开关组件202时,这至少一个可控开关器件会处于导通状态,则低压电源40与低压负载30正常电连接。当驱动器201停止驱动开关组件202时,这至少一个可控开关器件会处于关断状态,则低压电源40与低压负载30的电连接断开。
示例性的,低压负载30可包括车灯、雨刷、空调、音响、USB接口、仪表盘和控制显示屏中的至少一种。低压电源40可包括低压蓄电池,如车载12V蓄电池。
在一些可行的实现方式中,驱动器201响应于低压电源的输出电压大于第二电压值,或者,响应于锁死电路203提供的关断信号,控制开关组件202用于断开低压电源40和低压负载30之间的连接。驱动器201还响应于低压电源40的输出电压小于或者等于第二电压值,并且锁死电路203停止输出关断信号,控制开关组件202用于导通低压电源40和低压负载30之间的连接。可选的,在这种情况下,锁死电路203会在低压电源40的输出电压大于第二电压值时持续向驱动器201提供关断信号,直至其接收到复位指示,才停止向驱动器201提供关断信号。
在上述实现方式中,驱动器201会在低压电源40过压时控制开关组件202断开低压负载30和低压电源40之间的连接,并且由于锁死电路203的作用,当低压电源40恢复正常时,并不会重新连接低压电源40与低压负载30。这样也可以解决现有的车载供电装置中的开关模块20反复开通及关断所导致的电气元件损坏以及电能浪费的问题。
在一些可行的实现方式中,请参见图4,图4是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图。如图4所示,车载供电装置100包括用于容纳第一功率变换电路10和开关模块20的壳体50。并且该壳体50的表面设置有低压负载接口501、低压电源接口502和高压电源接口503。其中,低压电源接口502和低压负载接口501通过开关组件202电连接。第一功率变换电路10用于通过高压电源接口503接收高压直流电。低压电源接口502用于接收低压电源40的供电。或者说,低压电源接口502用于连接低压电源40。低压负载接口501用于电连接低压负载30。
在一些可行的实现方式中,请参见图5,图5是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图。图5所示,开关模块20还可包括复位电路204。复位电路204与锁死电路203相连接。
实际工作中,复位电路204用于接收到复位指示,并向锁死电路203输出复位信号。锁死电路203响应于该复位信号,会停止向驱动器201输出关断信号。也可以理解为,复位电路204用于在接收到复位指示后,将锁死电路203的电路状态还原至初始状态,以使得锁死电路203停止向驱动器201提供关断信号。相应的,复位电路204在没有接收到复位指示的情况下,并不会向锁死电路203输出复位信号。
在上述实现中,在开关模块20中增加锁死电路203对应的复位电路204,这样就能够在不断电的情况下简单且便捷的解除锁死电路203的锁死状态,从而使得整个开关模块20恢复至正常工作状态,避免了掉电解除锁死的方式所导致供电中断,可提升车载供电装置100的可靠性。
应理解,在实际工作中,车载供电装置100可包括有控制器,该控制器可用于车载供电装置100对其包含的某些部件进行相应的控制。基于此,在一种可能的实现中,上述复位指示可以为车载供电装置100中的控制器发送给复位电路204的。例如,当车载供电装置100中的控制器确定导致低压电源40过压或者欠压的故障点已经解决,驱动器201不会反复控制开关组件202导通与关断,则可以向复位电路204发送复位信号,从而使得锁死电路203解除锁死,且暂停为驱动器201的提供关断信号。
在一些可行的实现方式中,请参见图6,图6是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图。如图6所示,开关模块20还可包括稳压器205。稳压器205分别与低压电源接口502、锁死电路203相连接。
在低压电源40为低压负载30供电的过程中,稳压器205可用于基于低压电源40的输出电压为锁死电路203提供第一参考电压或者第二参考电压。这里,第一参考电压或者第二参考电压用于支持锁死电路203正常工作。或者说,锁死电路203只有在接入上述第一参考电压或者第二参考电压之后才能正常工作。
可选的,响应于低压电源40的输出电压的值小于预设的第三电压值或者大于预设的第四电压值,锁死电路203可向驱动器201输出关断信号并锁死。其中,第三电压值应大于第一电压值,第四电压值应小于第二电压值。可以理解到的是,第三电压值即为锁死电路203设定的欠压保护值,第四电压值即为锁死电路203设定的过压保护值。这里,锁死电路203向驱动器201输出关断信号并锁死,可以理解为,锁死电路203在向驱动器201输出关断信号的同时进行锁死状态,其包含的可控开关器件的关断状态会保持,所以其会持续性的向开关模块20提供关断信号。直至锁死电路203接收到来自于复位电路204的复位信号,其包含的可控开关器件的关断状态被复位,才会停止向驱动器201输出关断信号。
换言之,在开关模块20具备欠压保护功能的情况下,在低压电源40为低压负载30供电的过程中,稳压器205可基于低压电源40的供电生成第一参考电压,并将该第一参考电压提供给锁死电路203以使得锁死电路203能够正常工作。锁死电路203则可在检测到低压电源40的输出电压的值小于第三电压值后持续的向驱动器201输出关断信号,直至其被复位才会停止向驱动器201输出关断信号。而驱动器201若接收到来自于锁死电路203的关断信号,或者检测到低压电源40的输出电压的值小于第一电压值,则会控制开关组件202断开低压电源40与低压负载30的连接。
在开关模块20具备过压保护功能的情况下,在低压电源40为低压负载30供电的过程中,稳压器205可基于低压电源40的供电生成第二参考电压,并将该第二参考电压提供给锁死电路203以使得锁死电路203能够正常工作。锁死电路203则可在检测到低压电源40的输出电压的值大于第四电压值后持续的向驱动器201输出关断信号,直至其被复位才会停止向驱动器201输出关断信号。而驱动器201若接收到来自于锁死电路203的关断信号,或者检测到低压电源40的输出电压的值大于第二电压值,则会控制开关组件202断开低压电源40与低压负载30的连接。
在一些可行的实现方式中,请参见图7,图7是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图。如图7所示,锁死电路203可包括参考电压输入端2031、供电电压输入端2032、复位信号输入端2034以及关断信号输出端2033。锁死电路203可通过参考电压输入端2031接收来自稳压器的输出电压。该输出电压可包括前文所述第一参考电压或者第二参考电压。锁死电路203可通过复位信号输入端2034接收来自复位电路204的复位信号。锁死电路203还可通过供电电压输入端2032接收低压电源40的输出电压。锁死电路可通过关断信号输出端2033向驱动器201输出关断信号。
在一些可行的实现方式中,请参见图8,图8是本申请提供的一种锁死电路的结构示意图。如图8所示,锁死电路203包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4第一电容C1以及稳压二极管D1。
其中,第一开关器件Q1的第一端用于连接第二开关器件Q2的第三端、第二电阻R2的第一端、第三电阻R3的第一端、稳压二极管D1的负极。第三电阻R3的第二端连接供电电压输入端2032,稳压二极管D1的正极连接关断信号输出端2033。第一开关器件Q1的第二端用于连接第二电阻R2的第二端、第一电阻R1的第一端以及复位信号输入端2034,第一电阻R1的第二端连接参考电压输入端2031。第一开关器件Q1的第三端用于连接第四电阻R4的第一端、第一电容C1的第一端以及第二开关器件Q2的第一端。第四电阻R4的第二端、第一电容C1的第二端以及第二开关器件Q2的第二端接地。
在实际工作中,在开关模块20具备欠压保护功能的情况下,响应于低压电源40的输出电压的值小于第三电压值,第一开关器件Q1和第二开关器件Q2导通并相互锁死,以使得锁死电路203能够持续的为驱动器201提供关断信号。具体的,由于第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3的分压作用,在低压电源40的输出电压的值小于第三电压值的情况下,第一开关器件Q1会被导通,而第一开关器件Q1导通后也会使得第二开关器件Q2导通。一方面,由于第二开关器件Q2导通,稳压二极管D1处的电平被拉低,这个低电平信号就作为一个关断信号被提供给驱动器201。另一方面,在第二开关器件Q2导通后,由于第一开关器件Q1的基极电压被拉低,因此即使低压电源40的输出电压的值恢复至等于或者大于第三电压值,第一开关器件Q1仍然会维持导通状态,而第一开关器件Q1导通又会使得第二开关器件Q2导通,所以第一开关器件Q1和第二开关器件Q2互相锁死(可以理解为锁死电路203被锁死),锁死电路203会持续的向驱动器201提供关断信号,从而使得驱动器201控制开关组件202来使得低压负载30与低压电源40持续的关断。直至锁死电路203的这种锁死状态被解除并停止给驱动器201提供关断信号,驱动器201才能重新基于低压电源40的输出电压的值来控制低压电源40和低压负载30之间的通路或者断路。
进一步的,在图8所示结构的基础上,上述第三电压值与第一参考电压的值存在固定的关联关系。具体的,二者满足可满足下述公式:
其中,V1为第三电压值,Vref1为第一参考电压的值,Vd1为第一开关器件Q1的导通电压值,r1为第一电阻R1的阻值,r2为第二电阻R2的阻值,r3为第三电阻R3的阻值。
需要说明的是,在实际实现中,在不影响第一开关器件Q1的开关速度的情况下,使得第二电阻R2的阻值等于或者大于预设阻值。这是因为,在第一开关器件Q1和第二开关器件Q2均关断的情况下,静态电流被第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3所限制,采用较大阻值的第二电阻R2能够有效降低锁死电路203的静态功耗,从而进一步降低车载供电装置100的能耗。
上述实现方式中,锁死电路203结构简单、静态功耗较低,可降低开关模块20的静态功耗及成本。并且,通过对锁死电路203内的电阻电容的取值以及稳压器205的稳压值的设计来使得开关模块20能够应用于多种供电场景,也可提升开关模块20的适用性。所以,采用该电路结构,可显著提升车载供电装置100的适用性和实用性。
在一些可行的实现方式中,请参见图9,图9是本申请提供的另一种锁死电路的结构示意图。如图9所示,锁死电路203包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1以及稳压二极管D1。
其中,第一开关器件Q1的第一端用于连接第二开关器件Q2的第三端、第二电阻R2的第一端以及稳压二极管D1的负极。稳压二极管D1的正极用于连接关断信号输出端2033。第一开关器件Q1的第二端用于连接第五电阻R5的第一端、第二电阻R2的第二端、第一电阻R1的第一端以及复位信号输入端2034,第一电阻R1的第二端用于连接参考电压输入端2031。第一开关器件Q1的第三端用于连接第五电阻R5的第二端、第三开关器件Q3的第三端、第四电阻R4的第一端、第一电容C1的第一端以及第二开关器件Q2的第一端。第三开关器件Q3的第一端用于连接第三电阻R3的第一端以及第六电阻R6的第一端,第三电阻R3的第二端用于连接供电电压输入端2032。第六电阻R6的第二端、第三开关器件Q3的第二端、第四电阻R4的第二端、第一电容C1的第二端以及第二开关器件Q2的第二端接地。
实际工作中,在开关模块20具备欠压保护功能的情况下,响应于低压电源40的输出电压的值小于第三电压值,第三开关器件Q3关断、第二开关器件Q2和第一开关器件Q1导通并相互锁死,以使得锁死电路203持续为驱动器201提供关断信号。具体的,在低压电源40的输出电压的值正常的情况下,由于第三电阻R3和第六电阻R6的分压关系,第三开关器件Q3导通,第二开关器件Q2的基极电压被拉低无法导通,第一开关器件Q1也无法导通。当低压电源40的输出电压的值小于第三电压值时,第三电阻R3和第六电阻R6的分压导致第三开关器件Q3由导通变成关断。在第三开关器件Q3关断的情况下,第一电阻R1、第四电阻R4以及第五电阻R5的分压使得第二开关器件Q2导通。在第二开关器件Q2导通后,第一开关器件Q1的基极电压被拉低,第一开关器件Q1也导通。一方面,由于Q2导通,稳压二极管D1处的电平被拉低,这个低电平信号就作为一个关断信号被提供给驱动器201。另一方面,在第一开关器件Q1导通后,由于第二开关器件Q2的基极电压被拉高,因此即使低压电源40的输出电压的值恢复至等于或者大于第三电压值,第二开关器件Q2仍然会维持导通状态,而第二开关器件Q2导通又会使得第一开关器件Q1导通,所以第一开关器件Q1和第二开关器件Q2互相锁死(此时也可以理解为锁死电路203被锁死),锁死电路203会持续的向驱动器201提供关断信号,从而使得驱动器201控制开关组件202来使得低压负载30与低压电源40持续的关断。直至锁死电路203的这种锁死状态被解除并停止给驱动器201提供关断信号,驱动器201才能重新基于低压电源40的输出电压的值来控制低压电源40和低压负载30之间的通路或者断路。
进一步的,在图9所示结构的基础上,第三电压值满足下述公式:
其中,V1为所述第三电压值,Vd3为第三开关器件Q3的导通电压值,r3为第三电阻R3的阻值,r6为第六电阻R6的阻值。
上述实现方式中,锁死电路203结构简单较为简单,有利于降低开关模块20成本。并且,通过对锁死电路203内的电阻电容的取值以及稳压器205的稳压值的设计来使得开关模块20能够应用于多种供电场景,也可提升开关模块20的适用性。所以,采用该电路结构,可显著提升车载供电装置100的适用性和实用性。
在一些可行的实现方式中,请参见图10,图10是本申请提供的又一种锁死电路的结构示意图。如图10所示,锁死电路203包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1以及稳压二极管D1。
其中,第一开关器件Q1的第一端用于连接第二开关器件Q2的第三端、第二电阻R2的第一端、第三电阻R3的第一端、稳压二极管D1的负极,第三电阻R3的第二端连接参考电压输入端2031,稳压二极管D1的正极连接关断信号输出端2033。第一开关器件Q1的第二端用于连接第二电阻R2的第二端、第一电阻R1的第一端以及复位信号输入端2034,第一电阻R1的第二端连接供电电压输入端2032。第一开关器件Q1的第三端用于连接第四电阻R4的第一端、第一电容C1的第一端以及第二开关器件Q2的第一端,第四电阻R4的第二端、第一电容C1的第二端以及第二开关器件Q2的第二端接地。
实际工作中,在开关模块20具备过压保护功能的情况下,响应于低压电源40的输出电压的值大于第四电压值,第一开关器件Q1和第二开关器件Q2导通并相互锁死,以使得锁死电路203持续为驱动器201提供关断信号。具体的,在低压电源40的输出电压的值正常的情况下,第一开关器件Q1和第二开关器件Q2关断。由于R1、R2以及R3的分压作用,在低压电源40的输出电压的值大于第四电压值的情况下,Q1会被导通,而Q1导通后也会使得Q2导通。一方面,由于Q2导通,稳压二极管D1处的电平被拉低,这个低电平信号就作为一个关断信号被提供给驱动器201。另一方面,在第二开关器件Q2导通后,由于第一开关器件Q1的基极电压被拉低,因此即使低压电源40的输出电压的值恢复至等于或者小于第四电压值,第一开关器件Q1仍然会维持导通状态,而第一开关器件Q1导通又会使得第二开关器件Q2导通,所以第一开关器件Q1和第二开关器件Q2互相锁死(可以理解为锁死电路203被锁死),锁死电路203会持续的向驱动器201提供关断信号,从而使得驱动器201控制开关组件202来使得低压负载30与低压电源40持续的关断。直至锁死电路203的这种锁死状态被解除并停止给驱动器201提供关断信号,驱动器201才能重新基于低压电源40的输出电压的值来控制低压电源40和低压负载30之间的通路或者断路。
进一步的,在图10所示结构的基础上,上述第四电压值与第二参考电压的值存在固定的关联关系。具体的,二者满足可满足下述公式:
其中,V2为第四电压值,Vref2为所述第二参考电压的值,Vd1为所述第一开关器件的导通电压值,r1为第一电阻R1的阻值,r2为第二电阻R2的阻值,r3为第三电阻R3的阻值。
同样的,在不影响第一开关器件Q1的开关速度的情况下,可使得第二电阻R2的阻值等于或者大于预设阻值。采用较大阻值的第二电阻R2能够有效降低锁死电路203的静态功耗,从而进一步降低车载供电装置100的能耗。
上述实现方式中,锁死电路203结构简单、静态功耗较低,可降低开关模块20的静态功耗及成本。并且,通过对锁死电路203内的电阻电容的取值以及稳压器205的稳压值的设计来使得开关模块20能够应用于多种供电场景,也可提升开关模块20的适用性。所以,采用该电路结构,可显著提升车载供电装置100的适用性和实用性。
在一些可行的实现方式中,请参见图11,图11是本申请提供的又一种锁死电路的结构示意图。如图11所示,该锁死电路203包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1以及稳压二极管D1。
其中,第一开关器件Q1的第一端用于连接第二开关器件Q2的第三端、第二电阻R2的第一端、稳压二极管D1的负极,稳压二极管D1的正极用于连接关断信号输出端2033。第一开关器件Q1的第二端用于连接第二电阻R2的第一端、第一电阻R1的第一端以及复位信号输入端2034,第一电阻R1的第二端用于连接参考电压输入端2031。第一开关器件Q1的第三端用于连接第三电阻R3的第一端、第四电阻R4的第一端、第一电容C1的第一端以及第二开关器件Q2的第一端,第三电阻R3的第二端用于连接供电电压输入端2032。第四电阻R4的第二端、第一电容C1的第二端以及第二开关器件Q2的第二端用于接地。
实际工作中,在开关模块20具备过压保护功能的情况下,响应于低压电源40的输出电压的值大于第四电压值,第一开关器件Q1和第二开关器件Q2导通并相互锁死,以使得锁死电路203持续为驱动器201提供关断信号。具体的,在低压电源40的输出电压的值正常的情况下,第一开关器件Q1和第二开关器件Q2关断。由于第三电阻R3以及第四电阻R4的分压作用,在低压电源40的输出电压的值大于第四电压值的情况下,Q2会被导通,而Q2导通后也会使得Q1导通。一方面,由于Q2导通,稳压二极管D1处的电平被拉低,这个低电平信号就作为一个关断信号被提供给驱动器201。另一方面,在第二开关器件Q2导通后,由于第一开关器件Q1的基极电压被拉低,因此即使低压电源40的输出电压的值恢复至等于或者小于第四电压值,第一开关器件Q1仍然会维持导通状态,而第一开关器件Q1导通又会使得第二开关器件Q2导通,所以第一开关器件Q1和第二开关器件Q2互相锁死(可以理解为锁死电路203被锁死),锁死电路203会持续的向驱动器201提供关断信号,从而使得驱动器201控制开关组件202来使得低压负载30与低压电源40持续的关断。直至锁死电路203的这种锁死状态被解除并停止给驱动器201提供关断信号,驱动器201才能重新基于低压电源40的输出电压的值来控制低压电源40和低压负载30之间的通路或者断路。
进一步的,在图11所示结构的基础上,上述第四电压值可满足下述公式:
其中,V2为第四电压值,Vd2为第二开关器件Q2的导通电压值,r3为第三电阻R3的阻值,r4为第四电阻R4的阻值。
上述实现方式中,锁死电路203结构简单较为简单,有利于降低开关模块20成本。并且,通过对锁死电路203内的电阻电容的取值以及稳压器205的稳压值的设计来使得开关模块20能够应用于多种供电场景,也可提升开关模块20的适用性。所以,采用该电路结构,可显著提升车载供电装置100的适用性和实用性。
需要说明的是,前文结合图8-图11对本申请提供的锁死电路203的具体结构进行了说明,这仅是示例性的。在实际实现中,本申请提供的锁死电路203也可以采用其他可能的电路结构,只要保证其能够实现前文所述的功能即可,本申请对锁死电路203的结构不作具体限制。
在一些可行的实现方式中,请参见图12,图12是本申请提供的一种复位电路的结构示意图。应理解,图12中是以锁死电路203采用图8所示结构为例示出的,由于在锁死电路203采用图8-图11所示结构的情况下,复位电路204的结构、其与锁死电路203的连接关系以及其功能实现过程都是类似的,因此这里仅以图6所示结构为例。如图12所示,复位电路204可包括第四开关器件Q4、第七电阻R7以及第八电阻R8。第四开关器件Q4的第一端与第一电阻R1的第一端相连接,第四开关器件Q4的第二端分别与第七电阻R7的第一端以及第八电阻R8的第一端相连接,第八电阻R8的第二端和第四开关器件Q4的第三端接地。第七电阻R7的第二端作为复位电路204的复位信号接收端,用于来接收复位指示。
在实际工作中,响应于第七电阻R7的第二端接收到复位指示,第四开关器件Q4导通以使得锁死电路203解除锁死并停止为驱动器201提供关断信号。具体的,结合图8所示的锁死电路203的结构,在第四开关器件Q4导通后,第一电阻R1的第一端与第二电阻R2的第一端接地,第一开关器件Q1关断,而第一开关器件Q1关断后第二开关器件Q2也会随着关断,此时稳压二极管D1处的电平被拉高,锁死电路203解除锁死状态,停止为驱动器201提供关断信号。结合图9所示的锁死电路203的结构,在第四开关器件Q4导通后,第二开关器件Q2关断,而第二开关器件Q2关断后第一开关器件Q1也会随着关断,在第一开关器件Q1关断后,由于第三电阻R3和第六电阻R6的分压关系,第三开关器件Q3再次导通,锁死电路203解除锁死状态,停止为驱动器201提供关断信号。结合图10所示的锁死电路203的结构,在第四开关器件Q4导通后,第一电阻R1的第一端与第二电阻R2的第一端接地,第一开关器件Q1关断,而第一开关器件Q1关断后第二开关器件Q2也会随着关断,此时稳压二极管D1处的电平被拉高,锁死电路203解除锁死状态,停止为驱动器201提供关断信号。结合图11所示的锁死电路203的结构,在第四开关器件Q4导通后,第一电阻R1的第一端与第二电阻R2的第一端接地,第二开关器件Q2关断,而第二开关器件Q2关断后第一开关器件Q1也会随着关断,此时稳压二极管D1处的电平被拉高,锁死电路203解除锁死状态,停止为驱动器201提供关断信号。
应理解,前文针对复位电路204的具体结构的表述也仅是示例性的。在实际实现中,本申请提供的复位电路204也可以采用其他可能的电路结构,只要保证其能够实现前文所述的功能即可,本申请对复位电路204的结构不作具体限制。
在一些可行的实现方式中,驱动器201可通过供电接口与低压电源40相连接,驱动器201还可通过使能接口与锁死电路203相连接。在这种情况下,锁死电路203提供的关断信号即为驱动器201的去使能信号。应理解,结合图8-图11所示的锁死电路203的结构,驱动器201的去使能信号是一个低电平信号。换言之,驱动器201可由低压电源40供电。在开关模块20具备欠压保护功能的情况下,驱动器201的工作电压大于第一电压值。在开关模块20具备过压保护功能的情况下,驱动器201的工作电压小于第二电压值。驱动器201只有在低压电源40的输出电压正常的情况下才能工作,也才能驱动开关组件202导通来使得低压电源40与低压负载30相连接。当低压电源40存在欠压或者过压的情况时,驱动器201会因为供电异常而停止工作,此时驱动开关组件202也就无法导通,低压电源40与低压负载30断开连接。类似的,当低压电源40存在欠压或者过压的情况导致锁死电路203持续输出去使能信号时,驱动器201会因为被去使能而停止工作,此时驱动开关组件202也无法导通,低压电源40与低压负载30也会断开连接。
在一些可行的实现方式中,第一功率变换电路10可包括第一隔离型DC/DC变换电路。该第一隔离型DC/DC变换电路与开关模块20相连接。实际工作中,第一隔离型DC/DC变换电路用于接入高压直流电,将该好呀直流电转换成低压直流电,并通过开关模块20为低压负载30或者低压电源40提供该低压直流电,以完成对低压负载30或者低压电源40的供电。
示例性的,上述第一隔离型DC/DC变换电路可包括第一相桥臂、第二相桥臂、第一原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组以及磁芯。第一相桥臂用于第一隔离型DC/DC变换电路接入第一直流电,第二相桥臂用于第一隔离型DC/DC变换电路连接开关模块20并输出低压直流电。第一原边绕组和第一副边绕组均绕制在第一磁芯上,第一原边绕组的同名端连接在第一相桥臂的中点,第一原边绕组的异名端通过两个电容分别与第一相桥臂的两端相连接。第一副边绕组的同名端和异名端和第二相桥臂的两端相连接,第一副边绕组的中部通过串联的第一电感以及第二电容与第二相桥臂的中点相连接,第二电容的两端分别开关模块20相连接。这里仅是示例,在实际实现中,第一隔离型DC/DC变换电路也可采用其他可能的电路结构,此处不作限制。
在一些可行的实现方式中,请参见图13,图13是本申请提供的一种车载供电装置又一结构示意图。如图12所示,车载供电装置100还可包括整流电路60、第二功率变换电路70。整流电路60通过第二功率变换电路70与高压电源接口503相连接。
实际工作中,整流电路60用于接收交流电并把交流电转换为直流电。第二功率变换电路70用于将来自于整流电路60的直流电转换为高压直流电并为第一功率变换电路10供电。该高压直流电还可用于为车载供电装置100连接的动力电池供电。
可选的,整流电路60可以为PFC电路,第二功率变换电路70可包括第二隔离型DC/DC变换电路。实际工作中,PFC电路可用于对接收到的交流电进行整流以得到直流电。第二隔离型DC/DC变换电路用于将来自于PFC电路的直流电转换成高压直流电,用于通过该高压直流电为动力电池供电,或者,通过该高压直流电为第一隔离型DC/DC变换电路供电。
示例性的,第二隔离型DC/DC变换电路可包括第三相桥臂、第四相桥臂、第二原边绕组、第二副边绕组、第五相桥臂、第六相桥臂以及第二磁芯。其中,第三相桥臂和第四相桥臂并联在第二隔离型DC/DC变换电路的输入侧,第五相桥臂和第六相桥臂并联在第二隔离型DC/DC变换电路的输出侧,且连接第二电源接口。第二原边绕组和第二副边绕组均绕制在磁芯上,第二原边绕组的同名端通过串联的第二电感和第三电容连接第三相桥臂的中点,第二原边绕组的异名端连接第四相桥臂的中点。第二副边绕组的同名端通过第四电容连接第五相桥臂的中点,第二副边绕组的异名端连接第六相桥臂的中点。这里仅是示例,在实际实现中,第而隔离型DC/DC变换电路也可采用其他可能的电路结构,此处不作限制。
需要说明的是,前文图8-图12中,仅是示例性的画出了各开关器件的具体类型以及与其他电气元件的连接关系。如图8中示出的第一开关器件Q1的类型为PNP型三极管,第二开关器件Q2为NPN型三极管。并且,第一开关器件Q1的发射极与第一电阻R1相连接,第一开关器件Q1的集电极与第四电阻R4相连接,第一开关器件Q1的基极与第二电阻R2相连接。第二开关器件Q2的集电极与第二电阻R2相连接,第二开关器件Q2的发射极接地,第二开关器件Q2的基极与第四电阻R4相连接。在实际实现中,本申请提供的各电路中的各开关器件也可以为其他类型的开关器件,如MOS管等。又或者,也可以采用三极管与MOS管混用的方式来实现。并且,各开关器件的具体连接方式也可以根据需求进行调整。简而言之,本申请对于所涉及的各开关器件的类型以及连接方式不作具体限制,只要能够实现相应的功能即可。
还需要说明的是,本申请所涉及的交流电可来来自于车载供电装置100所在的电动汽车的外部电源。其中,外部电源可为交流电网、交流充电桩或者不间断电源(uninterruptible power system,UPS)等,此时外部电源亦可称为交流电源。
本申请还提供了一种电动汽车。请参见图14,图14是本申请提供的又一种电动汽车的结构示意图。如图14所示,该电动汽车200可包括本申请提供的车载供电装置100。进一步的,该电动汽车200还可包括前文所述的低压负载30、低压电源40以及动力电池80。在实际工作中,电动汽车200可通过车载供电装置100为低压负载30、低压电源40以及动力电池80供电。
应理解,图14仅是示意,在实际实现中,电动汽车200还可包括其他功能部件,如电动机、车载电脑等,为了避免累赘,图14中便没有一一示出。
还需要说明的是,本申请所涉及的电动汽车200可包括纯电动汽车(pureelectric vehicle/batteryelectric vehicle,PEV/BEV)、混合动力汽车(hybridelectric vehicle,HEV)、增程式电动汽车(range extended electric vehicle,REEV)、插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)、新能源汽车(new energyvehicle)等。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
以上所述的具体实施方式,对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本申请的具体实施方式而已,并不用于限定本申请的保护范围,凡在本申请的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本申请的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种车载供电装置,其特征在于,所述车载供电装置包括第一功率变换电路、开关模块,所述开关模块包括驱动器、开关组件以及锁死电路,其中:
所述第一功率变换电路用于接收高压直流电并输出低压直流电;
低压负载用于通过所述开关组件接收所述低压直流电或接收低压电源的输出电压,所述低压直流电的电压和所述低压电源的输出电压小于所述高压直流电的电压;
在所述低压电源通过所述开关组件向所述低压负载供电的过程中,所述驱动器用于:
响应于所述锁死电路输出的关断信号,控制所述开关组件用于断开所述低压电源和所述低压负载之间的连接直到所述锁死电路停止输出所述关断信号。
2.根据权利要求1所述的车载供电装置,其特征在于,所述开关模块包括复位电路,所述复位电路用于接收复位指示并向所述锁死电路输出复位信号,所述锁死电路用于:
响应于所述低压电源的输出电压小于第一电压值或者大于第二电压值,输出所述关断信号直到接收到所述复位信号;
响应于所述复位信号,停止输出所述关断信号。
3.根据权利要求1或2所述的车载供电装置,其特征在于,所述车载供电装置包括用于容纳所述第一功率变换电路和所述开关模块的壳体,所述壳体表面设置有低压负载接口、低压电源接口和高压电源接口,其中:
所述低压电源接口和所述低压负载接口电连接,
所述功率变换电路用于通过所述高压电源接口接收所述高压直流电;
所述低压电源接口用于接收所述低压电源的供电;
所述低压负载接口用于电连接所述低压负载。
4.根据权利要求1-3任一项所述的车载供电装置,其特征在于,所述开关模块包括稳压器,所述稳压器用于接收所述低压电源供电并向所述锁死电路输出第一参考电压或者第二参考电压,所述第一参考电压或者所述第二参考电压用于控制所述锁死电路正常工作。
5.根据权利要求4所述的车载供电装置,其特征在于,所述锁死电路包括参考电压输入端、供电电压输入端、复位信号输入端以及关断信号输出端,所述锁死电路用于:
通过所述参考电压输入端接收来自所述稳压器的输出电压;
通过所述复位信号输入端接收来自所述复位电路的所述复位信号;
通过供电电压输入端接收所述低压电源的输出电压;
通过所述关断信号输出端向所述驱动器输出所述关断信号。
6.根据权利要求5所述的车载供电装置,其特征在于,所述锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及稳压二极管;
所述第一开关器件的第一端用于连接所述第二开关器件的第三端、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端、所述稳压二极管的负极,所述第三电阻的第二端连接所述供电电压输入端,所述稳压二极管的正极连接所述关断信号输出端;
所述第一开关器件的第二端用于连接所述第二电阻的第二端、所述第一电阻的第一端以及所述复位信号输入端,所述第一电阻的第二端连接所述参考电压输入端;
所述第一开关器件的第三端用于连接所述第四电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述第二开关器件的第一端,所述第四电阻的第二端、所述第一电容的第二端以及所述第二开关器件的第二端接地。
7.根据权利要求5所述车载供电装置,其特征在于,响应于所述低压电源的输出电压的值小于第三电压值,所述第一开关器件和所述第二开关器件均导通,所述锁死电路用于输出所述关断信号;
响应于所述低压电源的输出电压的值等于或者大于第三电压值,或者,响应于所述复位信号,所述第一开关器件和所述第二开关器件均关断,所述锁死电路停止输出所述关断信号。
8.根据权利要求5所述的车载供电装置,其特征在于,所述锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容以及稳压二极管;
所述第一开关器件的第一端用于连接所述第二开关器件的第三端、所述第二电阻的第一端以及所述稳压二极管的负极,所述稳压二极管的正极用于连接所述关断信号输出端;
所述第一开关器件的第二端用于连接所述第五电阻的第一端、所述第二电阻的第二端、所述第一电阻的第一端以及所述复位信号输入端,所述第一电阻的第二端用于连接所述参考电压输入端;
所述第一开关器件的第三端用于连接所述第五电阻的第二端、所述第三开关器件的第三端、所述第四电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述第二开关器件的第一端,所述第三开关器件的第一端用于连接所述第三电阻的第一端以及所述第六电阻的第一端,所述第三电阻的第二端用于连接所述供电电压输入端;
所述第六电阻的第二端、所述第三开关器件的第二端、所述第四电阻的第二端、所述第一电容的第二端以及所述第二开关器件的第二端接地。
9.根据权利要求8所述的车载供电装置,其特征在于,响应于所述低压电源的输出电压的值小于所述第三电压值,所述第三开关器件关断、所述第二开关器件和所述第一开关器件均导通,所述锁死电路用于输出所述关断信号;
响应于所述低压电源的输出电压的值等于或者大于第三电压值,或者,响应于所述复位信号,所述第三开关器件导通、所述第一开关器件和所述第二开关器件均关断,所述锁死电路停止输出所述关断信号。
10.根据权利要求5所述的车载供电装置,其特征在于,所述锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及稳压二极管;
所述第一开关器件的第一端用于连接所述第二开关器件的第三端、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端、所述稳压二极管的负极,所述第三电阻的第二端连接所述参考电压输入端,所述稳压二极管的正极连接所述关断信号输出端;
所述第一开关器件的第二端用于连接所述第二电阻的第二端、所述第一电阻的第一端以及所述复位信号输入端,所述第一电阻的第二端连接所述供电电压输入端;
所述第一开关器件的第三端用于连接所述第四电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述第二开关器件的第一端,所述第四电阻的第二端、所述第一电容的第二端以及所述第二开关器件的第二端接地。
11.根据权利要求5所述的车载供电装置,其特征在于,所述锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及稳压二极管;
所述第一开关器件的第一端用于连接所述第二开关器件的第三端、所述第二电阻的第一端、所述稳压二极管的负极,所述稳压二极管的正极用于连接所述关断信号输出端;
所述第一开关器件的第二端用于连接所述第二电阻的第一端、所述第一电阻的第一端以及所述复位信号输入端,所述第一电阻的第二端用于连接所述参考电压输入端;
所述第一开关器件的第三端用于连接所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述第二开关器件的第一端,所述第三电阻的第二端用于连接所述供电电压输入端;
所述第四电阻的第二端、所述第一电容的第二端以及所述第二开关器件的第二端用于接地。
12.根据权利要求10或11所述的车载供电装置,其特征在于,响应于所述低压电源的输出电压大于所述第四电压值,所述第一开关器件和所述第二开关器件均导通,所述锁死电路输出所述关断信号;
响应于所述低压电源的输出电压等于或者大于所述第四电压值,或者,响应于所述复位信号,所述第一开关器件和所述第二开关器件均关断,所述锁死电路停止输出所述关断信号。
13.根据权利要求7-12任一项所述的车载供电装置,其特征在于,所述复位电路包括第四开关器件、第七电阻以及第八电阻;
其中,所述第四开关器件的第一端用于连接所述复位信号输入端;
所述第四开关器件的第二端用于接地;
所述第四开关器件的第三端用于通过所述第七电阻接收复位指示以及通过所述第八电阻连接所述第四开关器件的第二端。
14.根据权利要求1-13任一项所述的车载供电装置,其特征在于,所述车载供电装置还包括整流电路、第二功率变换电路,所述整流电路用于接收交流电并把所述交流电转换为直流电,所述第二功率变换电路用于将所述直流电转换为所述高压直流电并为所述第一功率变换电路供电,所述高压直流电还用于为动力电池供电。
15.一种电动汽车,其特征在于,所述电动汽车包括如权利要求1-14任一项所述的车载供电装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311279369.6A CN117200580A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种车载供电装置和电动汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202311279369.6A CN117200580A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种车载供电装置和电动汽车 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117200580A true CN117200580A (zh) | 2023-12-08 |
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ID=88990597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311279369.6A Pending CN117200580A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种车载供电装置和电动汽车 |
Country Status (1)
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CN (1) | CN117200580A (zh) |
-
2023
- 2023-09-27 CN CN202311279369.6A patent/CN117200580A/zh active Pending
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