CN212073944U - 电压转换装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电压转换装置和车辆，应用于车辆，该车辆包括：供电电池和用电负载，该装置包括：供电接口单元、控制单元和升压单元，其中，该供电接口单元分别与该控制单元和该升压单元连接，该升压单元与用电负载连接，该升压单元包括反馈分压电阻；该供电接口单元用于向控制单元和升压单元输出第一电压；该升压单元用于在接收到第一电压后，向该用电负载输出第二电压，该第二电压大于或等于该第一电压；该控制单元用于在确定该车辆处于亏电状态或整车休眠状态时，控制该升压单元屏蔽反馈分压电阻。能够在车辆的供电电压骤降时通过升压单元为用电负载提供足够的工作电压的同时，保证对车辆亏电状态监测的灵敏度，减少电压转换过程的电量损耗。

Description

电压转换装置和车辆

技术领域

本公开涉及车辆供电技术领域，具体地，涉及一种电压转换装置和车辆。

背景技术

车辆供电技术的发展，越来越多的车辆制造商为车辆添加了自动启停功能。具体地，当车辆因为堵车或等红灯而停下来时，自动启停系统自动关闭发动机(熄火)，而当驾驶人的脚从刹车踏板移向油门踏板时，就自动重新启动发动机(点火)，以此来减少燃油消耗，节省燃油开支和减少对环境的影响。但是，在现有技术中，自动启停系统通常会对车辆的用电负载(例如，车内的信息娱乐系统)的供电带来不良影响。具体来说，在车辆进行自动启停的过程中，重新启动发动机会使电池电压骤降。过低的电压会影响信息娱乐系统等用电负载的正常工作，进而使信息娱乐系统等出现系统重启、闪屏或者断音等现象，严重影响用户体验。并且，自动启停所造成的电压骤降可能会与车辆本身的异常用电状态(例如，供电电池亏电或进入整车休眠状态) 产生混淆，影响车辆的整车控制单元对整体电压的调整和使用，增加车辆的电量损耗。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开的目的是提供一种电压转换装置和车辆。

为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种电压转换装置，应用于车辆，所述车辆包括：供电电池和用电负载，所述装置包括：供电接口单元、控制单元和升压单元，其中，所述供电接口单元分别与所述控制单元和所述升压单元连接，所述升压单元与所述用电负载连接，所述升压单元包括：反馈分压电阻；

所述供电接口单元，与所述供电电池连接，用于向所述控制单元和所述升压单元输出第一电压；

所述升压单元，用于在接收到所述第一电压后，向所述用电负载输出第二电压，所述第二电压大于或等于所述第一电压；

所述控制单元，用于在确定所述车辆处于异常用电状态的情况下，控制所述升压单元屏蔽所述反馈分压电阻，所述异常用电状态包括：亏电状态和整车休眠状态。

可选的，所述升压单元中设置有第一使能开关，所述升压单元包括：升压模式和直通模式，其中，

所述升压单元，用于在所述第一使能开关被开启，并且确定所述第一电压小于预设升压电压的情况下，开启所述升压模式；

在所述第一使能开关被开启，并且确定所述第一电压大于或等于所述预设升压电压的情况下，开启所述直通模式；或者，

在所述第一使能开关被关闭的情况下，开启所述直通模式。

可选的，所述升压单元，还用于：

在所述升压模式下，通过所述反馈分压电阻将所述第一电压转换为所述预设升压电压，以将所述预设升压电压作为所述第二电压；

在所述直通模式下，屏蔽所述反馈分压电阻，以将所述第一电压作为所述第二电压。

可选的，所述用电负载包括：高压用电负载和低压用电负载，所述装置还包括：降压单元，所述升压单元直接与所述高压用电负载连接，并且，所述升压单元通过所述降压单元与所述低压用电负载连接；其中，

所述升压单元，用于将所述第二电压输出至所述降压单元和/或所述高压用电负载连接；

所述降压单元，用于将接收到的所述第二电压转换为第三电压，以将所述第三电压输出至所述低压用电负载，所述第三电压小于所述低压用电负载所能承受的最大电压。

可选的，所述控制单元包括：电压检测电路和微控制器，其中，

电压检测电路，用于将所述第一电压转换为第三电压，以将所述第二电压输出至所述微控制器，所述第三电压小于所述微控制器所能承受的最大电压。

可选的，所述微控制器，用于：

根据接收到的所述第三电压确定所述第一电压；

确定异常事件是否发生，所述异常事件为所述第一电压小于预设的电压阈值的事件；

在确定所述异常事件发生后，监测所述异常事件的持续时长；

当监测到所述持续时长超出预设的时长阈值时，确定所述车辆处于所述亏电状态。

可选的，所述车辆还包括：整车控制单元，所述异常用电状态还包括：整车休眠状态；

所述微控制器，用于：

若接收到所述车辆的整车控制单元发送的休眠状态信号，确定所述车辆处于所述整车休眠状态。

可选的，所述电压检测电路包括第二使能开关，所述降压单元包括第三使能开关；其中，

在所述第二使能开关关闭的情况下，所述电压检测电路停止电压的转换和传输，在所述第三使能开关关闭的情况下，所述降压单元停止电压的转换和传输；

所述微控制器，还用于：

若确定所述车辆处于所述异常用电状态，向所述第一使能开关、所述第二使能开关和第三使能开关发送低电平信号，以控制所述第一使能开关、所述第二使能开关和所述第三使能开关关闭。

可选的，所述供电接口单元包括：电池供电接口和接口保护电路，所述电池供电接口与所述供电电池连接；

所述接口保护电路，用于将所述电池供电接口接收到的电池电压转换为所述第一电压。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，所述车辆包括：

供电电池、用电负载和整车控制单元；以及，

本公开实施例的第一方面提供的电压转换装置；其中，

所述整车控制单元，用于在所述车辆进入整车休眠状态的情况下，向所述电压转换装置发送休眠状态信号。

上述技术方案应用于车辆，该车辆包括：供电电池和用电负载，该装置包括：供电接口单元、控制单元和升压单元，其中，该供电接口单元分别与该控制单元和该升压单元连接，该升压单元与该用电负载连接，该升压单元包括：反馈分压电阻；该供电接口单元，与该供电电池连接，用于向该控制单元和该升压单元输出第一电压；该升压单元，用于在接收到该第一电压后，向该用电负载输出第二电压，该第二电压大于或等于该第一电压；该控制单元，用于根据该第一电压确定该车辆是否处于异常用电状态，该异常用电状态包括：亏电状态；以及，在确定该车辆处于该异常用电状态的情况下，控制该升压单元屏蔽该反馈分压电阻。通过上述技术方案，能够在车辆的供电电压骤降时通过升压单元为用电负载提供足够的工作电压的同时，保证对车辆亏电状态监测的灵敏度，减少电压转换过程的电量损耗。

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是根据一示例性实施例示出的一种电压转换装置的结构示意图；

图2是根据图1所示实施例示出的一种升压单元的电路结构示意图

图3是根据图1所示实施例示出的另一种电压转换装置的结构示意图；

图4是根据图2所示实施例示出的一种电压检测电路的电路结构示意图；

图5是根据图3所示实施例示出的一种降压单元的电路结构示意图；

图6是根据图3所示实施例示出的另一种降压单元的电路结构示意图；

图7是根据图3所示实施例示出的又一种电压转换装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电压转换装置200的结构示意图，如图1所示，应用于车辆100，该车辆100包括：供电电池110和用电负载120，该装置200包括：供电接口单元210、控制单元230和升压单元 220，其中，该供电接口单元210分别与该控制单元230和该升压单元220 连接，该升压单元220与该用电负载120连接，该升压单元220包括：反馈分压电阻221；

该供电接口单元210，与该供电电池110连接，用于向该控制单元230 和该升压单元220输出第一电压；

该升压单元220，用于在接收到该第一电压后，向该用电负载120输出第二电压，该第二电压大于或等于该第一电压；

该控制单元230，用于在确定该车辆100处于异常用电状态的情况下，控制该升压单元220屏蔽所述反馈分压电阻221，所述异常用电状态包括：亏电状态和整车休眠状态。

示例地，该供电电池110可以为蓄电池组，在车辆100启动的情况下，该供电电池110向该供电接口单元210输出电流，该供电接口单元210的电流接收端的电压为该供电接口单元210的输入电压，供电接口单元210的电流输出端的电压为输出电压。该供电接口单元110能够对供电电池110输出的电压V1进行一定调整，并将调整后的安全电压V2(即第一电压)输出至后级电路，以保证后级电路的安全。

示例地，该升压单元220可以称为前置升压开关电源，该前置升压开关电源由升压控制器和辅助电路组成，可以根据后级的用电负载的需求的最低输入工作电压对该前置升压开关电源输出的预设升压电压进行设置。该预设升压电压与该辅助电路中的反馈通路(即该反馈分压电阻221)的电阻值相对应。该前置升压开关电源同时具备对电压进行检测和调整的功能，具体来说，该前置升压开关电源可以判断输入的第一电压与预设升压电压的大小关系，如果车辆100进入自动启停状态，该第一电压小于该预设升压电压，则将该第一电压提高为该预设升压电压，再进行输出；如果车辆100处于正常工作状态该第一电压大于或等于该预设升压电压，则将直接将第一电压输出。基于此，与上述的该升压单元220的功能限定相结合可知，若该第一电压小于该预设升压电压，则该第二电压实际为该预设升压电压，若该第一电压大于或等于该预设升压电压，则该第二电压实际为该第一电压。

另外，由于车辆的用电负载120，例如，车载信息娱乐系统，对静态电流要求越来越严格，最严格达到100uA，升压单元220被增加到整个系统入口处，会影响整个系统的静态电流。因此，在本公开实施例中，对升压单元220输出端的反馈分压电阻通路做了开关控制，其使能开关被集成在升压控制器芯片内部。当整车(或者至少是用电负载120)进入低功耗休眠状态或者车辆的供电电池110出现亏点问题(在本公开实施例中统称为异常用电状态)时，控制单元230通过控制该升压单元220的使能开关关闭该升压单元的升压模式，同时也屏蔽了反馈分压电阻通路的反馈分压电阻，避免电阻分压网络在低功耗休眠状态下的潜在耗电。其中，该异常用电状态可以由该控制单元230自行监测和判断，或者，可以由外部设备对该异常用电状态进行监测和判断，再将判断结果发送至该控制单元230。

综上所述，本公开提供的技术方案应用于车辆，该车辆包括：供电电池和用电负载，该装置包括：供电接口单元、控制单元和升压单元，其中，该供电接口单元分别与该控制单元和该升压单元连接，该升压单元与该用电负载连接，该升压单元包括：反馈分压电阻；该供电接口单元，与该供电电池连接，用于向该控制单元和该升压单元输出第一电压；该升压单元，用于在接收到该第一电压后，向该用电负载输出第二电压，该第二电压大于或等于该第一电压；该控制单元，用于根据该第一电压确定该车辆是否处于异常用电状态，该异常用电状态包括：亏电状态；以及，在确定该车辆处于该异常用电状态的情况下，控制该升压单元屏蔽该反馈分压电阻。通过上述技术方案，能够在车辆的供电电压骤降时通过升压单元为用电负载提供足够的工作电压的同时，保证对车辆亏电状态监测的灵敏度，减少电压转换过程的电量损耗。

图2是根据图1所示实施例示出的一种升压单元的结构示意图，如图2 所示，该升压单元220中设置有第一使能开关接口EN1，该升压单元220包括：升压模式和直通模式，其中，

该升压单元220，用于在该第一使能开关被开启，并且确定该第一电压小于预设升压电压的情况下，开启该升压模式；

在该第一使能开关被开启，并且确定该第一电压大于或等于该预设升压电压的情况下，开启该直通模式；或者，

在该第一使能开关被关闭的情况下，开启该直通模式，并屏蔽所述反馈分压电阻221。

可选的，该升压单元220，还用于：

在该升压模式下，通过该反馈分压电阻将该第一电压转换为该预设升压电压，以将该预设升压电压作为该第二电压；

在该直通模式下，屏蔽该反馈分压电阻221，以将该第一电压作为该第二电压。

示例地，其中，该反馈分压电阻221包含分压电阻R1和R2。该功率器件电感L1，输入电容C1，输出电容C2，分压电阻R1和R2为独立于升压控制器IC1的外置电子元件，功率元件MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，氧化物半导体场效应晶体管，或称金氧半场效晶体管) Q1和Q2为独立的外置电子元件。由于升压控制器IC1受封装限制，在用电负载220的大功率负载应用场景下需要将Q1和Q2外置，以通过外置Q1和 Q2分担大功率损耗，降低升压控制器IC1功率应力。其中，Q1和Q2的功率参数可以根据实际应用需求进行选择。该升压控制器IC1可以为德州仪器公司出品的型号为LM5122的具有多相功能的同步升压控制器芯片。或者，该升压控制器IC1可以为其他能够通过内部电路结构实现升压控制的升压控制器芯片。该升压控制器芯片具备G1接口、G2接口、FB接口和EN1接口，并可以在内部设置内置开关。

示例地，该升压单元220的工作过程描述如下：

(1)当车辆100处于正常工作状态，供电电池110供电电压正常，此时升压单元220的输入电压V2(即该第一电压)高于预先设置的输出电压 V3(该预设升压电压)，升压控制器IC1不进入直通模式。在该直通工作模式下，输入电压V2经过功率器件电感L1，并且Q2完全打开。由于Q2自身导通电阻产生的压降Vdrop，输出V3(V3-Vdrop)给后级用电负载220供电。其中，由于Vdrop为一个很小的数值，因此，此处可以认为输入电压 V2等于输出电压V3。

(2)当车辆进入自动启停状态，供电电池110供电电压下降，此时升压单元220的输入电压V2低于预先设置的输出电压V3，整个升压单元220 进入升压模式，升压控制器IC1通过接口G1和G2输出PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)波形驱动Q1和Q2开启和关闭，不停地给输入电容C1、功率器件电感L1和输出电容C2进行充放电，以获取该输出电压V3，为后级用电负载220提供足够的工作电压，保证其稳定正常工作，避免因系统供电电源跌落导致后级用电负载220工作异常。当自动启停状态结束，供电电池110电压恢复至正常工作电压，即V2高于预设电压值V3，升压控制器IC1停止升压模式而进入直通模式。

(3)由于在用电负载120进入低功耗休眠状态，或者供电电池110处于亏电状态下，分压电阻R1和R2会产生潜在的电流消耗。因此，当升压控制器IC1中的第一使能开关接口EN1接收到低电平信号时，升压控制器 IC1的G1接口输出低电平关闭Q1，升压模式被关闭，G2接口输出高电平开启Q2，使升压单元220进入直通模式。此时，输出电压V3落在分压电阻R1和R2上，升压控制器IC1内置开关SW连接R2下端和GND1接地网络，为减小系统低功耗静态电流，此时升压控制器IC1断开内置开关222，屏蔽分压电阻R1和R2。当车辆进入正常工作状态，此时该第一使能开关接口 EN1接收到高电平，升压控制器IC1开启内置开关222，保证分压电阻R1 和R2构成的反馈回路的正常工作。

图3是根据图1所示实施例示出的另一种电压转换装置200的结构示意图，如图3所示，该用电负载200包括：高压用电负载121和低压用电负载 122，该装置200还包括：降压单元240，该升压单元220直接与该高压用电负载121连接，并且，该升压单元220通过该降压单元240与该低压用电负载122连接；其中，

该升压单元220，用于将该第二电压输出至该降压单元240和/或该高压用电负载121连接；

该降压单元240，用于将接收到的该第二电压转换为第三电压，以将该第三电压输出至该低压用电负载122，该第三电压小于该低压用电负载122 所能承受的最大电压。

可选的，该控制单元230包括：电压检测电路231和微控制器232，其中，电压检测电路231，用于将该第一电压转换为第三电压，以将该第三电压输出至该微控制器232，该第三电压小于该微控制器232所能承受的最大电压。

示例地，可以理解的是，该高压用电负载121可以直接接收该升压单元220输出的电压(该第一电压)进行运行，而该低压用电负载122需要通过该降压单元240将该第一电压转换为较低的电压(该第三电压)后，再接收该降压单元240输出的该第三电压进行运行。

示例地，该降压单元240为初级高压降压电源，该初级高压降压电源使得后级低压用电负载122接收电池端的高压输入而不被损坏。该初级高压降压电源支持该控制单元230的使能控制，由微控制器232根据系统特性来控制其开启和关闭。该初级高压降压电源包括降压控制器，该降压控制器可以与前置升压开关电源被封装在同一个芯片内，或者，二者可以为各自独立的单元。该初级高压降压电源为输出电压为5V或3.3V的可设电源，以适应多数低压用点负载的供电需求。该初级高压降压电源可以为异步工作模式(以二极管为续流管)也可以为同步工作模式(以MOSFET为续流管)，其中的 MOSFET同样可以为内置方式或者外置方式。可以根据不用车辆系统的要求采用异步工作模式或同步工作模式，以及MOSFET内置或外置方式的初级高压降压电源作为该降压单元240。例如，如果负载电流较大，为减少电源芯片的功率损耗则需选择外置MOSFET的同步工作模式的初级高压降压电源，如果负载电流较小，则可以选择内置MOSFET的异步工作模式的初级高压降压电源。

可选的，该微控制器232，用于：

根据接收到的该第三电压确定该第一电压；

确定异常事件是否发生，该异常事件为该第一电压小于预设的电压阈值的事件；

在确定该异常事件发生后，监测该异常事件的持续时长；

当监测到该持续时长超出预设的时长阈值时，确定该车辆100处于该亏电状态。

可选的，该车辆100还包括：整车控制单元；

该微控制器232，用于：

若接收到该车辆的整车控制单元发送的休眠状态信号，确定该车辆处于该整车休眠状态。

示例地，该控制单元230结合电压检测电路231和微控制器232实现对电路的逻辑控制。如上所述，该微控制器232可以通过该车辆100的整车控制单元发送的休眠状态信号直接获知该整车休眠状态。而针对于亏电状态，由于亏电状态与上述的自动启停状态在有一定程度的相似性，因此，该微控制器232需要通过电压检测电路231确定车辆是否进入亏电状态。具体地，该电压检测电路231为AD检测电路，该AD检测电路用于将该第一电压 V2转换为第三电压V4，并将该第三电压V4输出至该微控制器232，该第三电压V4小于该微控制器232所能承受的最大电压。该微控制器232可以对接收到的第三电压V4进行解析，获知该第一电压V2。车辆厂家在车辆出厂时通常会为车辆设定系统最低工作电压Vin_min(即上述的预设的电压阈值)。在车辆自动起停的过程中，当车辆重新启动时，该第一电压V2会出现一段时间(即上述的预设的时长阈值)的波动，在这段时间内，该第一电压 V2会小于该电压Vin_min，并在这段时间后恢复。但是，若车辆处于亏电状态，该第一电压V2并不会在这段时间后恢复。具体地，根据测试结果，当车辆在自动起停过程中重新启动时，电压的变化会经历7个阶段，其中的五个阶段(t1、t2、t3、t4和t5)。因此，可以将该时长阈值T设定为T＝(t10+t7+t8+t9+t11)。若微控制器232确定该第一电压V2低于该Vin_min 的持续时长超过T，则认为供电电池110出现亏电问题，即该车辆处于亏电状态。

可选的，该电压检测电路232包括第二使能开关，该降压单元240包括第三使能开关；其中，

在该第二使能开关关闭的情况下，该电压检测电路232停止电压的转换和传输，在该第三使能开关关闭的情况下，该降压单元停止240电压的转换和传输；

该微控制器231，还用于：

若确定该车辆100处于该异常用电状态，向该第一使能开关、该第二使能开关和第三使能开关发送低电平信号，以控制该第一使能开关、该第二使能开关和该第三使能开关关闭。

示例地，当微控制器232确定该车辆100处于该异常用电状态时，通过与升压单元220、降压单元240和电压检测电路231连接的电平输出接口，同时向升压单元220、降压单元240和电压检测电路231的使能开关(该第一使能开关、该第二使能开关和该第三使能开关)输出低电平信号，以控制该第一使能开关、该第二使能开关和该第三使能开关关闭。在第一使能开关、该第二使能开关和该第三使能开关关闭的情况下，该升压单元220为直通模式，该降压单元240和电压检测电路231为断开模式。在该直通模式下，该升压单元220可以被认为是一段连通的无任何电子元件的导线。在该断开模式下，该降压单元240可以被认为是一段断开的，此时，该电压检测电路232 和该降压单元240停止电压的转换和传输。

图4是根据图3所示实施例示出的一种电压检测电路的结构示意图，如图4所示，该电压检测电路221为AD检测电路，该AD检测电路采集入口处的输出电压V2(该第一电压)，进而输出V4到该微控制器222的AD接口，以实现入口电源电压的实时检测。其中，分压电阻R9与R10构成了电压分压通路，电阻R4、R5、R6、R7、R8与NPN三极管Q3和PNP三极管 Q4构成了AD检测电路的开关控制电路，当第二使能开关接口EN2接收到微控制器232发送的低电平信号时，Q3和Q4被关闭，如此，输入电压V2 无法传输到分压电阻R9与R10上。当第二使能开关接口EN2接收到微控制器232发送的高电平信号时，Q3和Q4被打开，即输入电压V2经过Q4自身导通电阻产生的压降Vce之后，被传输至分压电阻R9与R10上。经过分压后的V4输入到微控制器232的AD输入端进行检测。

示例地，该输出电压V4的计算公式可以通过下列公式(1)来表示：

其中，V₄为输出电压V4的电压值，V₂为输入电压V2的电压值，V_ce为压降Vce的数值，R₉和R₁₀分别为分压电阻R9和R10的电阻值。

另外，该分压电阻R9和R10精度为1％，以在车辆系统处于全输入工作的电压范围内(比如，18V)情况下，保证输出电压V4不超过微控制器 232的AD接口允许输入的最大电压范围。二极管D1和D2构成高压保护电路，也用于避免输出电压V4超过了微控制器232可承受的最大输入电压范围，V5为微控制器232的供电电压。若V4超过V5时，则时D1导通，V4 被限制在V5加上二极管D1的正向压降(一般为0.3V左右)的范围内。若 V4出现负向电压，则使二极管D2导通，V4被限制在二极管D2的正向压降负值(一般为-0.3V左右)的范围内。二极管D1和D2为相同的二极管，其正向压降随着二极管型号和导通电流的不同而不同。

图5根据图3所示实施例示出的一种降压电路的结构示意图，如图5所示，该降压电路240为同步工作模式的初级高压降压电源A，该初级高压降压电源A包括MOSFET场效应管Q5和Q6。该初级高压降压电源A将升压单元220的输出电压V3(该降压电路240的输入电压)转换成较低的电压 V6并输出至后级的低压负载供电122。该初级高压降压电源的输出电压V6 可以为5V或3.3V。该初级高压降压电源的降压控制器IC2优选为DCDC(直流-直流)开关电源架构，以适应低压用电负载大功率负载应用。该降压控制器IC2通过第三使能开关接口EN3接收微控制器232发出的高低电平信号，以实现对初期降压开关电源A的使能和关闭。当第三使能开关接口EN3 接收到高电平信号，该降压控制器IC2通过接口G3和G4输出PWM波形，以驱动Q5和Q6的开启和关闭，不停地给输入电容C3、功率器件电感L2 和输出电容C4进行充放电，以使得输入电压V3稳压到低压V6。分压电阻 R11和R12为输出反馈分压通路。当第三使能开关接口EN3接收到低电平信号时，该降压控制器IC2直接控制Q5关闭，进而整个初级高压降压电源 A被断开。其中，可以选择内置或外置方式对Q5和Q6进行设置。该降压控制器IC2可以为德州仪器公司出品的型号为LM73606的同步降压直流/直流转换器芯片，或者，也可以为其他具备G3接口、G4接口、FB接口和EN3 接口的能够通过内部电路结构实现降压控制的降压控制器芯片。

图6根据图3所示实施例示出的另一种降压电路的结构示意图，如图6 所示，该降压电路240为异步工作模式的初级高压降压电源B，该初级高压降压电源B与图5所示的同步降压开关电源A的区别在于其续流管由场效应管Q6被替换为肖特基二极管D3。该肖特基二极管D3的功耗大于 MOSFET，适用于负载电流较小的应用场景。当第三使能开关接口EN3接收到低电平信号时，该降压控制器IC2依然直接控制Q5关闭，进而整个初级高压降压电源B被断开。其中，可以选择内置或外置方式对Q5和Q6进行设置。

图7是根据图3所示实施例示出的又一种电压转换装置200的结构示意图，如图7所示，该供电接口单元210包括：电池供电接口211和接口保护电路212，该电池供电接口211与该供电电池110连接；

该接口保护电路212，用于将该电池供电接口211接收到的电池电压转换为该第一电压。

示例地，该接口保护电路212能够将该电池供电接口211从供电电池110 接收到的电池电压转换为安全电压(即该第一电压)，以对后续的其他电子元件进行保护，例如，抛负载保护、高压保护、反接保护和浪涌保护等，以防止过高或过低的电压对后续的其他电子元件造成损坏。

综上所述，本公开提供的技术方案应用于车辆，该车辆包括：供电电池和用电负载，该装置包括：供电接口单元、控制单元和升压单元，其中，该供电接口单元分别与该控制单元和该升压单元连接，该升压单元与该用电负载连接，该升压单元包括：反馈分压电阻；该供电接口单元，与该供电电池连接，用于向该控制单元和该升压单元输出第一电压；该升压单元，用于在接收到该第一电压后，向该用电负载输出第二电压，该第二电压大于或等于该第一电压；该控制单元，用于根据该第一电压确定该车辆是否处于异常用电状态，该异常用电状态包括：亏电状态；以及，在确定该车辆处于该异常用电状态的情况下，控制该升压单元屏蔽该反馈分压电阻。通过上述技术方案，能够在车辆的供电电压骤降时通过升压单元为用电负载提供足够的工作电压的同时，保证对车辆亏电状态监测的灵敏度，减少电压转换过程的电量损耗。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

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，本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，容易想到本公开的其它实施方案，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。同时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。本公开并不局限于上面已经描述出的精确结构，本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电压转换装置，其特征在于，应用于车辆，所述车辆包括：供电电池和用电负载，所述装置包括：供电接口单元、控制单元和升压单元，其中，所述供电接口单元分别与所述控制单元和所述升压单元连接，所述升压单元与所述用电负载连接，所述升压单元包括：反馈分压电阻；

所述供电接口单元，与所述供电电池连接，用于向所述控制单元和所述升压单元输出第一电压；

所述升压单元，用于在接收到所述第一电压后，向所述用电负载输出第二电压，所述第二电压大于或等于所述第一电压；

所述控制单元，用于在确定所述车辆处于异常用电状态的情况下，控制所述升压单元屏蔽所述反馈分压电阻，所述异常用电状态包括：亏电状态和整车休眠状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述升压单元中设置有第一使能开关，所述升压单元包括：升压模式和直通模式，其中，

所述升压单元，用于在所述第一使能开关被开启，并且确定所述第一电压小于预设升压电压的情况下，开启所述升压模式；

在所述第一使能开关被开启，并且确定所述第一电压大于或等于所述预设升压电压的情况下，开启所述直通模式；或者，

在所述第一使能开关被关闭的情况下，开启所述直通模式。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述升压单元，还用于：

在所述升压模式下，通过所述反馈分压电阻将所述第一电压转换为所述预设升压电压，以将所述预设升压电压作为所述第二电压；

在所述直通模式下，屏蔽所述反馈分压电阻，以将所述第一电压作为所述第二电压。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述用电负载包括：高压用电负载和低压用电负载，所述装置还包括：降压单元，所述升压单元直接与所述高压用电负载连接，并且，所述升压单元通过所述降压单元与所述低压用电负载连接；其中，

所述升压单元，用于将所述第二电压输出至所述降压单元和/或所述高压用电负载连接；

所述降压单元，用于将接收到的所述第二电压转换为第三电压，以将所述第三电压输出至所述低压用电负载，所述第三电压小于所述低压用电负载所能承受的最大电压。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括：电压检测电路和微控制器，其中，

电压检测电路，用于将所述第一电压转换为第三电压，以将所述第二电压输出至所述微控制器，所述第三电压小于所述微控制器所能承受的最大电压。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述微控制器，用于：

根据接收到的所述第三电压确定所述第一电压；

确定异常事件是否发生，所述异常事件为所述第一电压小于预设的电压阈值的事件；

在确定所述异常事件发生后，监测所述异常事件的持续时长；

当监测到所述持续时长超出预设的时长阈值时，确定所述车辆处于所述亏电状态。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述车辆还包括：整车控制单元；

所述微控制器，用于：

若接收到所述车辆的整车控制单元发送的休眠状态信号，确定所述车辆处于所述整车休眠状态。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电压检测电路包括第二使能开关，所述降压单元包括第三使能开关；其中，

在所述第二使能开关关闭的情况下，所述电压检测电路停止电压的转换和传输，在所述第三使能开关关闭的情况下，所述降压单元停止电压的转换和传输；

所述微控制器，还用于：

若确定所述车辆处于所述异常用电状态，向所述第一使能开关、所述第二使能开关和第三使能开关发送低电平信号，以控制所述第一使能开关、所述第二使能开关和所述第三使能开关关闭。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述供电接口单元包括：电池供电接口和接口保护电路，所述电池供电接口与所述供电电池连接；

所述接口保护电路，用于将所述电池供电接口接收到的电池电压转换为所述第一电压。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

供电电池、用电负载和整车控制单元；以及，

权利要求1-9所述的电压转换装置；其中，

所述整车控制单元，用于在所述车辆进入整车休眠状态的情况下，向所述电压转换装置发送休眠状态信号。

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