CN207825948U - 开关电路及电源分配电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种开关电路及电源分配电路，涉及电动车的技术领域，其中，开关电路包括电源、电池管理装置、第一开关模块、第二开关模块，其中，所述电源的正极与所述第一开关模块的输入端电连接，所述第一开关模块的输出端用于与用电装置的输入端电连接；所述第二开关模块的输入端用于与用电装置的输出端电连接，所述第二开关模块的输出端与所述电源的负极电连接；所述电池管理装置分别与所述第一开关模块及第二开关模块的控制端电连接。解决了电源分配单元所使用的继电器为机械部件，随着使用次数的增加会造成汽车安全隐患的技术问题，达到了增加电源分配电路使用寿命的技术效果。

Description

开关电路及电源分配电路

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，尤其是涉及一种开关电路及电源分配电路。

背景技术

随着科学技术的不断发展，新能源汽车(以下称汽车)在人们生活中已经起到越来越重要的作用。其中，供电系统作为汽车的核心部件，对于汽车的正常使用起着尤为重要的作用。

现有供电系统采用电源分配单元(PDU)作为对汽车的主电机、制动控制器、点助力控制器、DC/DC及车载空调等用电装置的供电开关。该电源分配单元通常采用高压直流继电器(以下称继电器)，通过电池控制系统(BMS)控制高压直流继电器的开闭，实现对用电装置的供电。

但现有电源分配单元也存在一定程度的不足。电源分配单元所使用的继电器为机械部件，随着使用次数的增加会造成汽车的安全隐患：继电器的不断使用会导致阻值增加，导致继电器在使用过程中异常发热；并且继电器在使用过程中会产生电弧，生成干扰信号。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种开关电路及电源分配电路，以缓解了现有电源分配电路中继电器使用时间过长所造成的安全隐患的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种开关电路，包括：电源、电池管理装置、第一开关模块、第二开关模块，其中，所述电源的正极与所述第一开关模块的输入端电连接，所述第一开关模块的输出端用于与用电装置的输入端电连接；所述第二开关模块的输入端用于与用电装置的输出端电连接，所述第二开关模块的输出端与所述电源的负极电连接；所述电池管理装置分别与所述第一开关模块及第二开关模块的控制端电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一开关模块包括：第一绝缘栅双极性晶体管、第二绝缘栅双极性晶体管，其中所述电源的正极与所述第一绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接；所述电池管理装置分别与所述第一绝缘栅双极性晶体管的基极、第二绝缘栅双极性晶体管的基极电连接；所述第一绝缘栅双极性晶体管的发射极与所述第二绝缘栅双极性晶体管的发射极及地线电连接；所述第二绝缘栅双极性晶体管的集电极用于与用电装置的正极电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一绝缘栅双极性晶体管包括第一二极管，所述第二绝缘栅双极性晶体管包括第二二极管，其中，所述第一二极管的负极与所述第一绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接，所述第二二极管的负极与所述第二绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接；所述第一二极管的正极分别与所述第二二极管的正极、第一绝缘栅双极性晶体管的发射极、第二绝缘栅双极性晶体管的发射极及地线电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第二开关模块包括：第三绝缘双极性晶体管、第四绝缘双极性晶体管，其中，所述电源的负极与所述第三绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接；所述电池管理装置分别与所述第三绝缘栅双极性晶体管的基极、第四绝缘栅双极性晶体管的基极电连接；所述第三绝缘栅双极性晶体管的发射极与所述第四绝缘栅双极性晶体管的发射极及地线电连接；所述第四绝缘栅双极性晶体管的集电极与所述用电装置的负极电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第三绝缘栅双极性晶体管包括第三二极管、第四绝缘栅双极性晶体管包括第四二极管，其中，所述第三二极管的负极与所述第三绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接，所述第四二极管的负极与所述第四绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接；所述第三二极管的正极分别与所述第四二极管的正极、第三绝缘栅双极性晶体管的发射极、第四绝缘栅双极性晶体管的发射极及地线电连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述用电装置至少包括主电机、制动控制器、电助力控制器、DC/DC或空调中的一种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述电池管理装置包括内部电源。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电源分配电路，包括：上述第一方面所述的开关电路。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电源分配电路包括多个第一开关模块，其中，所述多个第一开关模块的输入端与所述电源的正极电连接，所述多个第一开关模块的输出端分别与多个用电装置的输入端电连接；所述电池管理装置分别与所述多个第一开关模块的控制端电连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述用电装置至少包括：主电机、制动控制器、电助力控制器、DC/DC或空调中的一种。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供的一种开关电路，包括：电源、电池管理装置、第一开关模块、第二开关模块，其中，所述电源的正极与所述第一开关模块的输入端电连接，所述第一开关模块的输出端用于与用电装置的输入端电连接；所述第二开关模块的输入端用于与用电装置的输出端电连接，所述第二开关模块的输出端与所述电源的负极电连接；所述电池管理装置分别与所述第一开关模块及第二开关模块的控制端电连接。本实用新型提供的开关电路代替现有继电器应用于电源分配电路，从而克服了现有电源分配电路中继电器使用时间过长所造成的安全隐患的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例一提供的开关电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的开关模块的电路图；

图3为本实用新型实施例三提供的电源分配电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

目前电源分配单元所使用的继电器为机械部件，随着使用次数的增加继电器的不断使用会导致阻值增加，导致继电器在使用过程中异常发热；并且继电器在使用过程中会产生电弧，生成干扰信号。基于此，本实用新型实施例提供的一种开关电路及电源分配电路，可以缓解了现有电源分配电路中继电器使用时间过长所造成的安全隐患的技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种开关电路及电源分配电路进行详细介绍，

实施例一：

图1示出了本实用新型实施例提供的一种开关电路的结构示意图，参照图1，该电路包括：电源110、电池管理装置120、第一开关模块130、第二开关模块140，

其中，所述电源110的正极与所述第一开关模块130的输入端电连接，所述第一开关模块130的输出端用于与用电装置150的输入端电连接；

所述第二开关模块140的输入端用于与用电装置150的输出端电连接，所述第二开关模块140的输出端与所述电源110的负极电连接；

所述电池管理装置120分别与所述第一开关模块130及第二开关模块140的控制端电连接。

具体的，上述电源110为直流电源，当直流电源提供正向电流时，电流依次通过第一开关模块130、用电装置150、第二开关模块140，最后返回电源形成闭合回路；当直流电源提供负向电流时，电流依次通过第二开关模块140、用电装置150、第一开关模块130，最后返回电源110形成闭合回路。

需要说明的是，用电装置150在使用过程中具有对电源110进行充电的功能，因此，当用电装置150对电源110进行充电时，通过第一开关模块130与第二开关模块140与电源110形成闭合回路。

另外，电池管理装置120分别用于控制第一开关模块130与第二开关模块140的开闭。

本实用新型提供了一种开关电路，包括电源、电池管理装置、第一开关模块、第二开关模块，其中，所述电源的正极与所述第一开关模块的输入端电连接，所述第一开关模块的输出端用于与用电装置的输入端电连接；所述第二开关模块的输入端用于与用电装置的输出端电连接，所述第二开关模块的输出端与所述电源的负极电连接；所述电池管理装置分别与所述第一开关模块及第二开关模块的控制端电连接。本实用新型通过设置开关模块代替现有继电器应用于电源分配电路，从而克服了现有电源分配电路中继电器使用时间过长所造成的安全隐患的技术问题。

实施例二：

图2示出了本实用新型实施例提供的开关模块的电路图。如图2所示，第一开关模块130与第二开关模块140结构相同。其中，

第一开关模块130包括：第一绝缘栅双极性晶体管131、第二绝缘栅双极性晶体管132，

其中所述电源110的正极与所述第一绝缘栅双极性晶体管131的集电极电连接；

所述电池管理装置120分别与所述第一绝缘栅双极性晶体管131的基极、第二绝缘栅双极性晶体管132的基极电连接；

所述第一绝缘栅双极性晶体管131的发射极与所述第二绝缘栅双极性晶体管132的发射极及地线电连接；

所述第二绝缘栅双极性晶体管132的集电极用于与用电装置150的正极电连接。

需要说明的是，第一绝缘栅双极性晶体管131包括第一二极管1311，所述第二绝缘栅双极性晶体管132包括第二二极管1321，

其中，所述第一二极管1311的负极与所述第一绝缘栅双极性晶体管131的集电极电连接，所述第二二极管1321的负极与所述第二绝缘栅双极性晶体管132的集电极电连接；

所述第一二极管1311的正极分别与所述第二二极管1321的正极、第一绝缘栅双极性晶体管131的发射极、第二绝缘栅双极性晶体管132的发射极及地线电连接。

第一二极管1311与第二二极管1321的作用在于防止第一绝缘栅双极性晶体管131、第二绝缘栅双极性晶体管132被反向高压瞬间击穿。

进一步的，第二开关模块140包括：第三绝缘双极性晶体管141、第四绝缘双极性晶体管142，

其中，所述电源110的负极与所述第三绝缘栅双极性晶体管141的集电极电连接；

所述电池管理装置分别120与所述第三绝缘栅双极性晶体管141的基极、第四绝缘栅双极性晶体管142的基极电连接；

所述第三绝缘栅双极性晶体管141的发射极与所述第四绝缘栅双极性晶体管142的发射极及地线电连接；

所述第四绝缘栅双极性晶体管142的集电极与所述用电装置150的负极电连接。

需要说明的是，在实际的使用过程中，用电装置150可以包括主电机、制动控制器、电助力控制器、DC/DC或空调中的一种。电池管理管理120包括内部电源，用以实现对第一开关模块130和第二开关模块140的控制。

第三绝缘栅双极性晶体管141包括第三二极管1411、第四绝缘栅双极性晶体管142包括第四二极管1421，

其中，所述第三二极管1411的负极与所述第三绝缘栅双极性晶体管141的集电极电连接，所述第四二极管1421的负极与所述第四绝缘栅双极性晶体管142的集电极电连接；

所述第三二极管1411的正极分别与所述第四二极管1421的正极、第三绝缘栅双极性晶体管141的发射极、第四绝缘栅双极性晶体管142的发射极及地线电连接。

实施例三

图3示出了本实用新型实施例提供的电源分配电路的结构示意图。上述电源分配电路包括实施例一及实施例二所述的开关电路。与上述不同的是，电源分配电路包括多个第一开关模块130，其中，

所述多个第一开关模块130的输入端与所述电源110的正极电连接，所述多个第一开关模块130的输出端分别与多个用电装置150的输入端电连接；

所述电池管理装置120分别与所述多个第一开关模块130的控制端电连接。

其中，用电装置150至少包括：主电机、制动控制器、电助力控制器、DC/DC或空调中的一种。并且在实际的使用过程中，电源分配电路可以选择用电装置150中的一种，也可以选择用电装置150中的全部通过并联的形式接入电源分配电路。这取决于电源管理装置120的开闭。

并且在实际使用的过程中，主电机、制动控制器、电助力控制器可以在使用过程中对电源110进行反向充电。例如，当汽车运行过程中，遇到急刹车的情况，制动控制器将反向对电源110进行充电。

另外，在本实用新型实施例的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种开关电路，其特征在于，包括：电源、电池管理装置、第一开关模块、第二开关模块，

其中，所述电源的正极与所述第一开关模块的输入端电连接，所述第一开关模块的输出端用于与用电装置的输入端电连接；

所述第二开关模块的输入端用于与用电装置的输出端电连接，所述第二开关模块的输出端与所述电源的负极电连接；

所述电池管理装置分别与所述第一开关模块及第二开关模块的控制端电连接。

2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一绝缘栅双极性晶体管、第二绝缘栅双极性晶体管，

其中所述电源的正极与所述第一绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接；

所述电池管理装置分别与所述第一绝缘栅双极性晶体管的基极、第二绝缘栅双极性晶体管的基极电连接；

所述第一绝缘栅双极性晶体管的发射极与所述第二绝缘栅双极性晶体管的发射极及地线电连接；

所述第二绝缘栅双极性晶体管的集电极用于与用电装置的正极电连接。

3.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，所述第一绝缘栅双极性晶体管包括第一二极管，所述第二绝缘栅双极性晶体管包括第二二极管，

其中，所述第一二极管的负极与所述第一绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接，所述第二二极管的负极与所述第二绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接；

所述第一二极管的正极分别与所述第二二极管的正极、第一绝缘栅双极性晶体管的发射极、第二绝缘栅双极性晶体管的发射极及地线电连接。

4.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述第二开关模块包括：第三绝缘双极性晶体管、第四绝缘双极性晶体管，

其中，所述电源的负极与所述第三绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接；

所述电池管理装置分别与所述第三绝缘栅双极性晶体管的基极、第四绝缘栅双极性晶体管的基极电连接；

所述第三绝缘栅双极性晶体管的发射极与所述第四绝缘栅双极性晶体管的发射极及地线电连接；

所述第四绝缘栅双极性晶体管的集电极与所述用电装置的负极电连接。

5.根据权利要求4所述的开关电路，其特征在于，所述第三绝缘栅双极性晶体管包括第三二极管、第四绝缘栅双极性晶体管包括第四二极管，

其中，所述第三二极管的负极与所述第三绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接，所述第四二极管的负极与所述第四绝缘栅双极性晶体管的集电极电连接；

所述第三二极管的正极分别与所述第四二极管的正极、第三绝缘栅双极性晶体管的发射极、第四绝缘栅双极性晶体管的发射极及地线电连接。

6.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述用电装置至少包括主电机、制动控制器、电助力控制器、DC/DC或空调中的一种。

7.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述电池管理装置包括内部电源。

8.根据权利要求7所述的开关电路，其特征在于，所述用电装置至少包括：主电机、制动控制器、电助力控制器、DC/DC或空调中的一种。

9.一种电源分配电路，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的开关电路。

10.根据权利要求9所述的电源分配电路，其特征在于，所述电源分配电路包括多个第一开关模块，其中，

所述多个第一开关模块的输入端与所述电源的正极电连接，所述多个第一开关模块的输出端分别与多个用电装置的输入端电连接；

所述电池管理装置分别与所述多个第一开关模块的控制端电连接。