CN215042612U - 一种汽车负载供电模组及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种汽车负载供电模组，包括：输入防护电路及开关电路；所述输入防护电路，与所述开关电路连接，用于与外部电源连接，至少包括：钥匙开关供电子电路，包括：与钥匙开关电路的输出端连接的多个第一二极管，且所述多个第一二极管串联；以及与所述钥匙开关供电子电路并联连接的外部电源供电子电路；所述外部电源供电子电路包括：第二二极管；所述第二二极管的正极与外部电源的连接端连接；所述开关电路，与所述输入防护电路的输出端以及所述钥匙开关电路的输出端连接，至少包括：与所述钥匙开关电路的输出端连接的降压电源芯片。如此，在外部电源断开时通过钥匙开关电路供电，并对电源信号降压，使开关电路及汽车负载供电模组导通。

Description

一种汽车负载供电模组及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车电源领域，尤其涉及一种汽车负载供电模组及汽车。

背景技术

目前汽车控制器电源，需要满足输入电压Vin为9～36V(适用于12V汽车系统和24V系统)，输出电压Vout为9～36V，输出电流Iout>10A，符合上述条件一直是电路设计中的一大难点。但是，随着自动驾驶的发展和不断进化，通用计算平台和视频信号的处理需要大量的功耗，且需要符合汽车电源系统的要求，现有视频技术的供电需要稳定在特定的范围(10V～15V)。

现有的汽车控制器电源方案中，只能适用于12V汽车系统(即9～18V输入电压)，或者只能适用于24V汽车系统(即16～36V输入电压)，且现有的汽车控制器电源方案的输出电流Iout<5A，无法满足输出电流要求，存在很大的局限性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种汽车负载供电模组及汽车。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种汽车负载供电模组，包括：输入防护电路及开关电路；

输入防护电路，与开关电路连接，用于与外部电源连接，至少包括：钥匙开关供电子电路，所述钥匙开关供电子电路包括：与钥匙开关电路的输出端连接的多个第一二极管，且多个第一二极管串联；以及与钥匙开关供电子电路并联连接的外部电源供电子电路，外部电源供电子电路包括：第二二极管；第二二极管的正极与外部电源的连接端连接；若外部电源供电子电路连接有供电的外部电源时，多个第一二极管处于截止状态，外部电源供电子电路处于导通状态，外部电源用于供电；若外部电源供电子电路与外部电源的连接断开，外部电源供电子电路处于截止状态，多个第一二极管处于导通状态，钥匙开关电路用于供电；

开关电路，与输入防护电路的输出端以及钥匙开关电路的输出端连接，至少包括：与钥匙开关电路的输出端连接的降压电源芯片，用于根据钥匙开关信号电压及预设的降压比，将钥匙开关信号电压降低至导通开关电路的预设值，其中，开关电路导通以对汽车的负载供电。

进一步地，所述模组还包括：

电压调节电路，与开关电路的输出端连接，用于与负载连接；

电压调节电路，至少包括：

与开关电路的输出端连接的升降压控制器用于调节提供给负载的输出电压和/或输出电流；

与升降压控制器连接的四线检流电阻，用于对电压调节电路中的电流进行采样并提供给升降压控制器；其中，升降压控制器，具体用于根据四线检流电阻提供的采样电流，确定调节提供给负载的输出电压和/或输出电流的方式。

进一步地，电压调节电路，还包括：

连接在开关电路的输出端与升降压控制器之间的两个分压电阻，且两个分压电阻之间并联连接。

进一步地，开关电路，还包括：

下拉电阻，分别与所述汽车负载供电模组中的控制模块和地连接，用于保持控制模块输出的控制信号处于稳定的电平。

进一步地，所述模组还包括：

输入滤波电路，输入滤波电路连接在输入防护电路和开关电路之间，用于对输入防护电路的输出信号进行滤波，并将滤波后的输入防护电路的输出信号传输至开关电路；

输出滤波电路，输出滤波电路与电压调节电路连接，用于与负载连接，并对电压调节电路的输出信号进行滤波，将滤波后的电压调节电路的输出信号传输至负载。

进一步地，输入滤波电路和/或输出滤波电路，分别包括：

多个磁珠，且多个磁珠并联连接。

进一步地，所述模组还包括：

控制模块，控制模块与升降压控制器连接，用于获取电压调节电路中的电流值，基于电流值检测电压调节电路中的异常。

进一步地，开关电路，还包括：分别与钥匙开关电路的输出端和控制模块连接的分压电阻。

第二方面，本实用新型实施例提供一种汽车，至少包括：耗电模组以及前述一个或多个技术方案所述的汽车负载供电模组。

进一步地，所述耗电模组，至少包括：视频模组及计算模组；

视频模组，与计算模组连接，用于获取视频信号并发送至计算模组；

计算模组，用于根据视频模组发送的视频信号，控制所述汽车的行驶状态和/或多媒体信息的输出。

本实用新型提供的汽车负载供电模组，包括：输入防护电路及开关电路；所述输入防护电路，与所述开关电路连接，至少包括：钥匙开关供电子电路，所述钥匙开关供电子电路包括：与钥匙开关电路的输出端连接的多个第一二极管，且所述多个第一二极管串联；以及与所述钥匙开关供电子电路并联连接的外部电源供电子电路；若所述外部电源供电子电路连接有供电的所述外部电源时，所述多个第一二极管处于截止状态，所述外部电源供电子电路处于导通状态，所述外部电源用于供电；若所述外部电源供电子电路与所述外部电源的连接断开，所述外部电源供电子电路处于截止状态，所述多个第一二极管处于导通状态，所述钥匙开关电路用于供电；所述开关电路，至少包括：与所述钥匙开关电路的输出端连接的降压电源芯片。

如此，基于连接钥匙开关电路的多个第一二极管与外部电源供电子电路形成的压差，可以实现只有在外部电源断开时，外部电源供电子电路截止，进而形成所述多个第一二极管导通，通过钥匙开关电路进行备用供电。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的磁珠连接的结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的汽车的结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的汽车负载供电模组的结构示意图；

图14为本实用新型实施例提供的输入防护电路的结构示意图；

图15为本实用新型实施例提供的输入滤波电路的结构示意图；

图16为本实用新型实施例提供的开关电路的结构示意图；

图17为本实用新型实施例提供的升降压电路的结构示意图；

图18为本实用新型实施例提供的升降压电路的结构示意图；

图19为本实用新型实施例提供的输出滤波电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本实用新型的限制，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本实用新型实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本实用新型实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种汽车负载供电模组，所述模组包括：输入防护电路10及开关电路20；

所述输入防护电路10，与所述开关电路20连接，用于与外部电源连接，至少包括：钥匙开关供电子电路，所述钥匙开关供电子电路包括：与钥匙开关电路的输出端连接的多个第一二极管，且所述多个第一二极管串联；以及与所述钥匙开关供电子电路并联连接的外部电源供电子电路，所述外部电源供电子电路包括：第二二极管；所述第二二极管的正极与外部电源的连接端连接；若所述外部电源供电子电路与所述外部电源连通时，所述多个第一二极管处于截止状态，所述外部电源供电子电路处于导通状态，所述外部电源用于供电；若所述外部电源供电子电路与所述外部电源的连接断开，所述外部电源供电子电路处于截止状态，所述多个第一二极管处于导通状态，所述钥匙开关电路用于供电；

所述开关电路20，与所述输入防护电路10的输出端以及所述钥匙开关电路的输出端连接，至少包括：与所述钥匙开关电路的输出端连接的降压电源芯片21，用于根据钥匙开关信号电压及预设的降压比，将所述钥匙开关信号电压降低至导通所述开关电路的预设值，其中，所述开关电路导通以对汽车的负载供电。

在本实用新型实施例中，汽车负载供电模组连接在外部电源和负载之间，负载可以为各种需要由供电模组供电的耗电模组，例如用于采集视频信号的视频模组、用于基于视频信号等进行计算并生成控制指令的计算模组、汽车的控制器等。

输入防护电路中的多个第一二极管，均正向朝向排列在电路中(即多个第一二极管之间串联连接)。如此，每个二极管中电流传输方向均为从正极到负极。与多个第一二极管连接的钥匙开关电路，可以为连接汽车钥匙开关的电路，用于响应汽车钥匙的开关动作，生成钥匙开关信号。钥匙开关信号用于表征钥匙的开关动作，以及用于向开关电路及汽车负载供电模组供电。这里，钥匙开关动作表征汽车钥匙在插孔或者钥匙按键等处的开启或关闭，用于启动或关闭汽车的控制系统。

开关电路为控制整个汽车负载供电模组通断电的电路，开关电路导通时，汽车负载供电模组向负载供电，其中，负载可以为汽车的耗电模组等。开关电路中降压电源芯片用于将电源信号电压值降低至预设值，例如可以将9～36V的电源信号电压降至5V，输出符合开关电路及整个汽车负载供电模组电路导通条件的电源信号。例如，可以为降压线性电源芯片，降压线性电源芯片为降压后输出电压与输出电流的比值固定的电源芯片，即其伏安特性曲线为直线，按照当前汽车电源系统所提供的电源信号电压值以及预设的降压比，降压至预设值。

在一个实施例中，输入防护电路可以包括钥匙开关供电子电路和外部电源供电子电路。钥匙开关供电子电路与钥匙开关电路连接，包括正向串联的多个第一二极管。外部电源供电子电路可以包括一个正向连接的第二二极管，第二二极管的正极与外部电源的输出端连接，第二二极管中电流传输方向为从正极到负极。由于二极管自身的导通损耗，形成多个第一二极管和与其并联的一个第二二极管之间的电位差不同，进而钥匙开关供电子电路与外部电源供电子电路之间形成电压差。如此，在钥匙开关电路和外部电源均正常供电时，外部电源供电子电路的第二二极管正向电压较高，处于导通状态，钥匙开关供电子电路的多个第一二极管处于截止状态，此时，外部电源用于供电。在外部电源出现故障，或与外部电源供电子电路连接断开时，钥匙开关供电子电路的多个第一二极管进入导通状态，钥匙开关电路用于供电。

在另一个实施例中，输入防护电路还可以包括：与外部电源连接的瞬态电压抑制(Transient voltage suppression，TVS)二极管，所述TVS二极管与所述第二二极管并联连接，例如可以为功率6.6KW的TVS二极管，用于吸收外部电源在输入防护电路中产生的电源浪涌。

在另一个实施例中，如图2所示，开关电路可以包括：P型金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)Q1，与输入防护电路的输出端连接，用于基于控制模块输出的控制信号以及三极管Q3的通断，形成自身的导通或截止状态，进而控制开关电路的通断；与钥匙开关电路输出端连接的降压电源芯片Q2以及分别与Q1和Q2连接的三极管Q3。Q2将钥匙开关信号降压为5V，与控制模块输出的控制信号VCC_CTL共同输入Q3的基极。控制模块为汽车负载供电模组中进行控制信号生成和下发的模块，用于控制各级电路，例如，控制模块可以为微控制器、微处理器等。

当钥匙开关信号有输入时Q2输出电压为5V，Q3导通，从而Q1导通，开关电路导通，且控制模块检测到钥匙开关信号有输入，输出VCC_CTL为高电平，例如为5V。当钥匙开关信号无输入时，Q2输出为0V，控制模块检测到钥匙开关信号无输入，将VCC_CTL拉低为0V，Q3截止，从而Q1截止，开关电路断开。如此，Q1可以基于钥匙开关信号的状态，形成对应的导通或截止状态，控制开关电路的通断，进而控制汽车负载供电模组是否进行供电。

如此，在设置二极管防止反接，为电路提供防护的基础上，设置多个串联的第一二极管与钥匙开关电路连接。基于与钥匙开关电路连接的多个第一二极管与外部电源供电子电路中的一个第二二极管之间的压差，可以只在外部电源断开的情况下，才形成多个第一二极管的导通，实现钥匙开关电路进行供电。既可以在紧急情况下提供备用供电方式，又可以优先通过外部电源供电，降低钥匙开关电路的工作负荷。另外，基于开关电路设置的降压电源芯片，实现对钥匙开关信号的降压，进而满足开关电路的导通条件，使汽车负载供电模组可以适用于电压值不同的多种汽车电源系统。

在一些实施例中，如图3所示，所述模组还包括：

电压调节电路30，与所述开关电路20的输出端连接，用于与负载连接；

所述电压调节电路30，至少包括：

与所述开关电路20的输出端连接的升降压控制器31，用于调节提供给所述负载的输出电压和/或输出电流；

与所述升降压控制器31连接的四线检流电阻32，用于对所述电压调节电路中的电流进行采样并提供给所述升降压控制器31；其中，所述升降压控制器31，具体用于根据所述四线检流电阻32提供的采样电流，确定调节提供给所述负载的所述输出电压和/或输出电流的方式。

在本实用新型实施例中，升降压控制器31用于对开关电路20输出的电源信号进行升压或降压调节，输出符合当前汽车负载所需电压值和/或电流值的电源信号。例如，升降压控制器31可以为降压-升压型DC/DC控制器，可以将处于第一范围内的输入电压值，调节至处于第二范围的输出电压值。第一范围可以与第二范围相同，例如，均为9～36V；第一范围也可以为第二范围的子集，例如，第一范围为4～60V，第二范围为0～60V。

在一个实施例中，结合参考图4，电压调节电路30还包括与开关电路20输出端连接的多个滤波电容，多个滤波电容并联连接，用于滤除开关电路20输出信号中的噪声。例如，可以包括4个电解电容以及4个陶瓷电容。升降压控制器31接收经过噪声滤除后的开关电路20输出信号，输出电压调节后的电源信号。

在另一个实施例中，电压调节电路还可以包括：与升降压控制器连接的两个MOSFET，其中，两个MOSFET分别用于根据升降压控制器的控制信号，对电源信号进行升压和降压。可选地，也可以为两组MOSFET，每一组包含两个MOSFET，两组MOSFET分别用于根据升降压控制器的控制信号，对电源信号进行升压和降压。

如此，通过升降压控制器可以将电源信号电压值和/或电流值进行调节，输出满足汽车耗电模组等负载适用电压值和/或电流值的电源信号，有效增大对不同输入电压的电源信号的调节能力，提高汽车负载供电模组面向不同汽车电源系统的普适性。

在本实用新型实施例中，如图5所示，四线检流电阻为电阻两端分别连接两根导线的检流电阻，与其连接的四根导线在电路中的连接点均不相同，用于对电路中的电流进行更精确的采集。升降压控制器通过四线检流电阻对电压调节电路中的电流进行采样。基于采样电流以及负载所需输入电流和/或输入电压，确定对当前电源信号电流和/或电压的调节方式，例如，可以包括对当前电流和/或电压的升降幅度等。

在一个实施例中，电压调节电路也可以包括多个四线检流电阻，分别与升降压控制器连接。

如此，通过四线检流电阻的引入，可以大大提高升降压控制器对电路中电流的采样精度，进而提高升降压控制器的调节精度，输出更加准确的电源信号，降低对耗电模组等负载的损耗。

在一些实施例中，如图6所示，所述电压调节电路30，还包括：

连接在所述开关电路20的输出端与所述升降压控制器31之间的两个分压电阻，且所述两个分压电阻之间并联连接。

在本实用新型实施例中，示例性地，两个分压电阻R10和R11对开关电路输出的电源信号进行分压，其中R10阻值等于或者小于R11，用于在汽车电源系统提供的电源信号电压值较高时，避免对升降压控制器造成损伤。如此，向升降压控制器提供使升降压控制器导通并正常工作的使能信号，抑制电源信号电压过大导致升降压控制器的损耗。

在一些实施例中，所述开关电路20，还包括：

下拉电阻，分别与所述汽车负载供电模组中的控制模块和地连接，用于保持所述控制模块输出的控制信号处于稳定的电平。

在本实用新型实施例中，汽车负载供电模组中的控制模块可以通过检测钥匙开关信号的状态，输出对应的控制信号，例如，在钥匙开关信号无输入时，控制模块输出的控制信号电平降为0，使得开关电路中的三极管Q3和MOS管Q1处于截止状态，从而控制开关电路断开。下拉电阻用于在控制模块上电初始化以及下电的变化瞬间，保持输出至开关电路中的控制信号具有稳定的电平。下拉电阻的阻值可以根据控制模块输出信号的电压或者汽车电源系统提供的电源信号电压确定，例如，对于9～36V电源系统的汽车，控制模块输出信号一般为5V或3.3V的信号，则下拉电阻阻值可以为1kΩ～10kΩ。

在一个实施例中，如图7所示，控制模块基于钥匙开关电路输出的钥匙开关信号，生成对应的控制信号VCC_CTL，与钥匙开关信号共同传输至开关电路中的三极管Q3的基极。下拉电阻连接于控制模块输出端，用于保持输出信号VCC_CTL处于稳定状态。如此，可以抑制控制模块在上电初始化和下电的瞬间，因控制信号电压变化导致对开关电路产生的损耗。

在一些实施例中，如图8所示，所述模组还包括：

输入滤波电路40，所述输入滤波电路40连接在所述输入防护电路10和所述开关电路20之间，用于对所述输入防护电路10的输出信号进行滤波，并将滤波后的所述输入防护电路10的输出信号传输至所述开关电路20。

在一个实施例中，输入滤波电路可包括多个并联连接的滤波电容，对输入防护电路输出的电源信号进行滤波，输出去除噪声后且符合开关电路导通条件的电源信号。

在一些实施例中，如图9所示，所述模组还包括：

输出滤波电路50，所述输出滤波电路50与所述电压调节电路30连接，用于与所述负载30连接，并对所述电压调节电路30的输出信号进行滤波，将滤波后的所述电压调节电路30的输出信号传输至所述负载。

在一个实施例中，输出滤波电路可包括多个并联连接的滤波电容，对电压调节电路输出的电源信号进行滤波，输出去除噪声后且符合负载适用条件的电源信号。

在一些实施例中，如图10所示，所述输入滤波电路和/或所述输出滤波电路，分别包括：

多个磁珠，且所述多个磁珠并联连接。

在本实用新型实施例中，磁珠为用于抑制线路中噪声和电磁辐射的电子元件，例如，可以为BGL型磁珠、MBW型磁珠等。磁珠的参数可以为120R@100MHZ，表征磁珠在100MHZ频率下呈现120Ω的阻抗值。在两个滤波电路中设置多个磁珠，有效提高抑制电磁辐射和滤除噪声的能力，使电源信号更加稳定可靠。在此基础上，将多个磁珠并联连接，又可以有效降低滤波电路的阻抗(示例性地，在100MHZ频率下，四个120R@100MHZ的磁珠并联阻抗仅为30Ω)，增大滤波电路的输出电流，满足负载所需电流负荷。

在一些实施例中，所述模组还包括：

控制模块，所述控制模块与所述升降压控制器连接，用于获取所述电压调节电路中的电流值，基于所述电流值检测所述电压调节电路中的异常。

在本实用新型实施例中，控制模块与升降压控制器连接，可以通过检流电阻对电压调节电路中的电流进行采样，也可以基于升降压控制器提供的电路监控信号，获取电压调节电路中的电流值。控制模块根据电流值可以确定电压调节电路是否存在异常工作情况等。

如此，可以抑制升降压控制器在发生故障或其他异常情况时，无法及时确定，导致对汽车供电系统与负载产生损耗。

在一些实施例中，所述开关电路20，还包括：分别与所述钥匙开关电路的输出端和所述控制模块连接的分压电阻。

在本实用新型实施例中，通过设置分压电阻，控制模块可以获取钥匙开关电路输出的钥匙开关信号，且经过分压后的钥匙开关信号可以满足控制模块的工作条件，使控制模块正常导通工作。

在一个实施例中，如图11所示，控制模块基于经过分压电阻分压得到的钥匙开关信号，确定钥匙的开关动作，进而可以生成控制信号对开关电路中的三极管Q3的通断进行控制。从而实现基于钥匙开关信号的开关状态，控制开关电路的通断电。

在一些实施例中，所述升降压控制器，可以为LT8390控制器。

在本实用新型实施例中，LT8390是同步、四开关降压-升压型DC/DC控制器，可以在输入电压高于、低于或等于输出电压的情况下调节输出电压、输入或输出电流。LT8390具有4V至60V的输入电压范围、0V至60V的输出电压范围，并可在工作区之间实现无缝低噪声转换。如此，可以满足汽车电源系统所需的9～36V输出电压范围。

如图12所示，本实用新型实施例提供一种汽车，所述汽车至少包括：耗电模组以及前述一个或多个技术方案所述的汽车负载供电模组。

在一些实施例中，所述耗电模组，至少包括：视频模组及计算模组；

所述视频模组，与所述计算模组连接，用于获取视频信号并发送至所述计算模组；

所述计算模组，用于根据所述视频模组发送的视频信号，控制所述汽车的行驶状态和/或多媒体信息的输出。

在本实用新型实施例中，耗电模组可以为需要汽车负载供电模组供电进行工作的各种负载，例如，可以包括视频模组、计算模组等。视频模组可以为自动驾驶汽车中采集视频信号，并发送至计算模组的模组。计算模组可为根据视频信号进行分析计算，生成相应的控制指令的模组，例如，可以为通用计算平台等。

以下结合上述任一实施例提供一个具体示例：

1、本实用新型实施例中汽车电源模组由电源输入防护电路、输入滤波电路、开关电路、升降压电路、输出滤波电路组成，电路架构及其关系如图13。

2、电源输入防护电路如图14。

①V_BAT为外部电源输入(9～36V)，ACC_ON为钥匙开关信号，IG_IN为钥匙开关信号采样点，V_BAT_WF为电源防护电路输出给下一级电路的电源；

②C1、C2为静电(Electro-Static discharge，ESD)电容，用于静电防护；

③D3、D1、D2为电源防反接二极管；

④D4为TVS二极管，功率6.6KW，用于吸收电源浪涌。

目前常规的汽车电源防护电路中，D1和D2这两个防反接二极管只有1个，为保证供电系统主要由V_BAT这条线路供电，特使用两个二极管，形成与V_BAT这条主供电线的压差，只有在V_BAT丢失的情况下ACC_ON才会作为备用供电线路紧急供电，减轻ACC_ON线路电流负荷压力。

3、输入滤波电路如图15。

①C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12为滤波电容；

②FB1、FB2、FB3、FB4、FB5、FB6为磁珠，用于抑制电磁辐射；

③C13、L1、C14构成了π型滤波电路。

目前常规的汽车电源输入滤波电路中，抑制电磁辐射的磁珠一般未使用或者只使用了一个，为保障需要满足的电流负荷能力设计、加强电磁辐射抑制效果，且为了增加可靠性，特使用了6个磁珠并联。

4、开关电路如图16。

①Q1为P-MOS，作为电源输入的主开关；

②IG_IN_AD为钥匙开关信号采样点IG_IN经过电阻R2和R5分压后的输入给微控制器(即控制模块)的采样信号，以便于微控制器监测钥匙开关信号的动作；

③C16、C17、C18、C19为滤波电容，Q2为降压线性电源芯片，将IG_IN(9～36V)降压为5V，满足后续电路使用；

④ACC_EN为钥匙开关信号降压为高电平5V，低电平0的信号，Q3为NPN三极管，VCC_CTL为微控制器输出控制信号；

⑤当钥匙开关信号有输入(9～36V)，ACC_EN即5V，Q3导通，从而Q1导通，电源开关电路形成通路，电源输入到后级电路，且此时微控制器通过IG_IN_AD检测到钥匙开关信号有输入，微控制器即将输出VCC_CTL为高电平5V/3.3V；

⑥当钥匙开关信号无输入(0V)，ACC_EN即0V，但此时微控制器输出VCC_CTL还为高电平5V/3.3V，此时微控制器通过IG_IN_AD检测到钥匙开关信号无输入，即等待一段时间，软件待系统完成数据保存后将VCC_CTL拉低为0V，Q3不导通，从而Q1不导通，开关电路断开。

通过以上电路和逻辑控制开关电路的通断。

目前常规的汽车电源开关电路中，未使用下拉电阻R9，为保证微控制器上电初始化和下电瞬间时，其输出的IO口信号VCC_CTL有一个确定的状态，防止误操作，使用了下拉电阻R9到地GND。目前常规的汽车电源开关电路中，ACC_EN信号是通过电阻分压得到或者未处理直接和IG_IN直连，本实用新型实施例为保证电源系统在9～36V输入时都能导通，特使用了降压线性电源芯片Q2，将ACC_EN稳定在5V。

5、升降压电路，LT8390的输入端管脚连接如图17，输出端管脚连接如图18。

①LT8390是一款同步、四开关降压-升压型DC/DC控制器，其可以在输入电压高于、低于或等于输出电压的情况下调节输出电压、输入或输出电流。专有的峰值降压/峰值升压电流模式控制方案允许执行可调和可同步的150kHz至650kHz固定频率操作，或用于实现低电磁干扰EMI的内部±15％三角扩展频谱频率调制。LT8390具有4V至60V的输入电压范围、0V至60V的输出电压能力，并可在工作区之间实现无缝低噪声转换。提供了输入或输出电流监视器以及电源良好标记，拥有故障保护功能以检测输出短路情况。

其中，LT8390各管脚分别为：VIN：电源输入正极；EN/UVLO：使能/欠压锁定；BST1：降压侧引导浮动驱动；BST2：升压侧引导浮动驱动；TG1：降压侧上门极驱动；TG2：升压侧上门极驱动；SW1：降压侧开关节点；SW2：升压侧开关节点；BG1：降压侧下门极驱动；BG2：升压侧下门极驱动；LSP：降压侧电感电流感测电阻器的正极端子；；LSN：降压侧电感电流感测电阻器的负极端子；ISP：升压侧电感电流感测电阻器的正极端子；ISN：升压侧电感电流感测电阻器的负极端子；FB：电压回路反馈输入；GND：电源输入负极。

②可选地，LT8390控制器可以获取电路监控信号，接入微控制器，用以监控升降压电路电流是否异常。

③Q4、Q6为升压用MOS，Q5、Q7为降压用MOS。R15、R17为检流电阻。

④C21、C22、C23、C24是电解电容，滤除输入的中、低频噪声，C25、C26、C28、C29、C30是陶瓷电容，对输入的高频噪声进行滤波。C35是电解电容，滤除输出的中、低频噪声，C31、C32、C33、C34是陶瓷电容，对输出的高频噪声进行滤波。C37、C38为去偶电容。

⑤R10、R11为分压电阻，用于使能LT8390电路；R14、R21、R22、R26为MOS管驱动限流电阻；R19、R23为输出反馈分压电阻，调节输出电压达到想要的值。

⑥L2为功率电感，用于储能和抑制干扰。

在使用LT8390电源升降压的电路方案中，检流电阻R15、R17为两线检流电阻，本实用新型实施例采用四线检流电阻，增加电流采样精度，从而更好的调节电源输出稳定度和精度。

6、输出滤波电路如图19。

①FB7、FB8、FB9、FB10为磁珠，滤除高频噪声；

②C50为电解电容，C48、C49为陶瓷电容，用来滤波。

目前常规的汽车电源输出滤波电路中，未使用磁珠或者只使用了一个磁珠，本实用新型实施例为保障需要满足的电流负荷能力设计、加强高频噪声滤除效果，且为了增加可靠性，使用了4个磁珠并联。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它行驶的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的行驶实现，也可以采用硬件加软件功能单元的行驶实现。

在一些情况下，上述任一两个技术特征不冲突的情况下，可以组合成新的方法技术方案。

在一些情况下，上述任一两个技术特征不冲突的情况下，可以组合成新的设备技术方案。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种汽车负载供电模组，其特征在于，所述模组包括：输入防护电路及开关电路；

所述输入防护电路，与所述开关电路连接，用于与外部电源连接，至少包括：钥匙开关供电子电路，所述钥匙开关供电子电路包括：与钥匙开关电路的输出端连接的多个第一二极管，且所述多个第一二极管串联；以及与所述钥匙开关供电子电路并联连接的外部电源供电子电路，所述外部电源供电子电路包括：第二二极管；所述第二二极管的正极与外部电源的连接端连接；若所述外部电源供电子电路与所述外部电源连通时，所述多个第一二极管处于截止状态，所述外部电源供电子电路处于导通状态，所述外部电源用于供电；若所述外部电源供电子电路与所述外部电源的连接断开，所述外部电源供电子电路处于截止状态，所述多个第一二极管处于导通状态，所述钥匙开关电路用于供电；

所述开关电路，与所述输入防护电路的输出端以及所述钥匙开关电路的输出端连接，至少包括：与所述钥匙开关电路的输出端连接的降压电源芯片，用于根据钥匙开关信号电压及预设的降压比，将所述钥匙开关信号电压降低至导通所述开关电路的预设值，其中，所述开关电路导通以对汽车的负载供电。

2.根据权利要求1所述的模组，其特征在于，所述模组还包括：

电压调节电路，与所述开关电路的输出端连接，用于与所述负载连接；

所述电压调节电路，至少包括：

与所述开关电路的输出端连接的升降压控制器用于调节提供给所述负载的输出电压和/或输出电流；

与所述升降压控制器连接的四线检流电阻，用于对所述电压调节电路中的电流进行采样并提供给所述升降压控制器；其中，所述升降压控制器，具体用于根据所述四线检流电阻提供的采样电流，确定调节提供给所述负载的输出电压和/或输出电流的方式。

3.根据权利要求2所述的模组，其特征在于，所述电压调节电路，还包括：

连接在所述开关电路的输出端与所述升降压控制器之间的两个分压电阻，且所述两个分压电阻之间并联连接。

4.根据权利要求1所述的模组，其特征在于，所述开关电路，还包括：

下拉电阻，分别与所述汽车负载供电模组中的控制模块和地连接，用于保持所述控制模块输出的控制信号处于稳定的电平。

5.根据权利要求1所述的模组，其特征在于，所述模组还包括：

输入滤波电路，所述输入滤波电路连接在所述输入防护电路和所述开关电路之间，用于对所述输入防护电路的输出信号进行滤波，并将滤波后的所述输入防护电路的输出信号传输至所述开关电路；

输出滤波电路，所述输出滤波电路与所述电压调节电路连接，用于与所述负载连接，并对所述电压调节电路的输出信号进行滤波，将滤波后的所述电压调节电路的输出信号传输至所述负载。

6.根据权利要求5所述的模组，其特征在于，所述输入滤波电路和/或所述输出滤波电路，分别包括：

多个磁珠，且所述多个磁珠并联连接。

7.根据权利要求2所述的模组，其特征在于，所述模组还包括：

控制模块，所述控制模块与所述升降压控制器连接，用于获取所述电压调节电路中的电流值，基于所述电流值检测所述电压调节电路中的异常。

8.根据权利要求7所述的模组，其特征在于，所述开关电路，还包括：分别与所述钥匙开关电路的输出端和所述控制模块连接的分压电阻。

9.一种汽车，其特征在于，所述汽车至少包括：耗电模组以及权利要求1至8任一项所述的汽车负载供电模组；所述汽车负载供电模组与所述耗电模组连接，用于向所述耗电模组供电。

10.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述耗电模组，至少包括：视频模组及计算模组；

所述视频模组，与所述计算模组连接，用于获取视频信号并发送至所述计算模组；

所述计算模组，用于根据所述视频模组发送的视频信号，控制所述汽车的行驶状态和/或多媒体信息的输出。

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