CN215299137U - 一种主功率回路的控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种主功率回路的控制装置，该控制装置包括双稳态继电器、闭合继电器驱动电路、断开继电器驱动电路、MCU芯片、SBC电源模块、基于分立元件的控制脉冲输出模块、第一二极管和第二二极管。双稳态继电器连接在主功率回路上。在需要接通该主功率回路时，仅通过闭合继电器驱动电路向双稳态继电器输出一个较短时长的闭合驱动信号即可接通主功率回路并使其保持接通状态，而无需保持长时间的闭合驱动，从而能够降低了能耗。

Description

一种主功率回路的控制装置

技术领域

本申请涉及新能源汽车技术领域，更具体地说，涉及一种主功率回路的控制装置。

背景技术

在用电驱动的新能源汽车上，用于向电动机供电的主功率回路上设置有功率开关，用于切断或闭合该主功率回路。该功率开关一般选用继电器或者接触器，当主功率回路需要导通时，需要继电器或接触器的控制回路一直保持供电状态，导致耗电较多。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种主功率回路的控制装置，用于降低能耗。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种主功率回路的控制装置，包括双稳态继电器、闭合继电器驱动电路、断开继电器驱动电路、MCU芯片、SBC电源模块、基于分立元件的控制脉冲输出模块、第一二极管和第二二极管，其中：

所述双稳态继电器连接在所述主功率回路上，用于基于接收到的闭合驱动信号将所述主功率回路闭合，或者基于接收到的断开驱动信号将所述主功率回路断开；

所述闭合继电器驱动电路的输入端与所述MCU芯片的一个控制输出端连接、输出端与所述双稳态继电器的信号输入端连接，用于基于所述一个控制输出端输出的闭合控制信号向所述双稳态继电器的信号输入端输出所述闭合驱动信号；

所述断开继电器驱动电路的输入端通过所述第一二极管与所述MCU芯片的另一个控制输出端连接、输出端与所述双稳态继电器的信号输入端连接，用于基于所述另一个控制输出端输出的断开控制信号向所述双稳态继电器的信号输入端输出所述断开驱动信号；

所述SBC电源模块设置有第一电输出端，所述第一电输出端向所述MCU芯片供电；

所述控制脉冲输出模块的输入端与所述MCU芯片的工作状态输出端连接、输出端通过所述第二二极管与所述断开继电器驱动电路的输出端连接，所述控制脉冲输出模块的输出端被配置为当所述工作状态输出端输出下降沿信号时输出断开控制信号。

可选的，所述控制脉冲输出模块包括冗余电源模块、第一控制脉冲输出电路、第二控制脉冲输出电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第三二极管和第四二极管，其中：

所述冗余电源模块设置有第二电输出端，所述第二电输出端分别与第一电阻的一端、所述第二电阻的一端、所述第三开关元件的一端电连接，所述第三开关元件的另一端与所述第二控制脉冲输出电路的输入端连接；

所述第一控制脉冲输出电路的输入端与所述工作状态输出端连接、输出端与所述第一开关元件的控制信号输入端连接，所述第一控制脉冲输出电路的输出端被配置为当所述工作状态输出端输出下降沿信号时输出高电平脉冲信号；

所述第一开关元件的一端分别与所述第一电阻的另一端、所述第二开关元件的控制信号输入端连接，所述第一开关元件的另一端接地，所述第二开关元件的一端通过第三电阻分别与所述第三开关元件的控制信号输入端、所述第二电阻的另一端连接；

所述第二控制脉冲输出电路的输入端与所述第三开关元件的另一端连接、输出端通过第二二极管与所述断开继电器驱动电路的输入端连接，所述第二控制脉冲输出电路的输出端被配置为当所述第三开关元件的另一端输出下降沿信号时输出所述断开控制信号；

所述第一电阻的另一端通过第三二极管与所述第二开关元件的控制信号输入端连接；

所述SBC电源模块设置有安全状态输出端，所述安全状态输出端与所述第三开关元件的控制信号输入端通过所述第四二极管连接。

可选的，所述控制脉冲输出电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四开关元件、第五开关元件和第一电容，其中：

所述第四电阻的一端用于接收驱动电压，且分别与第四开关元件的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第五电阻的一端、所述第四开关元件的控制信号输入端连接；

所述第五电阻的另一端用于作为所述控制脉冲输出电路的输入端；

所述第四开关元件的另一端分别与所述第六电阻的一端、所述第七电阻的一端、所述第五开关元件的一端连接；

所述第五开关元件的控制信号输入端分别与所述第七电阻的另一端、所述第八电阻的一端连接，所述第五开关元件的另一端用于作为所述控制脉冲输出电路的输出端；

所述第六电阻的另一端接地，所述第八电阻的另一端通过所述第一电容接地。

可选的，所述第二控制脉冲输出电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第六开关元件、第七开关元件和第二电容，其中：

所述第九电阻的一端用于接收驱动电压，且分别与第六开关元件的一端连接，所述第九电阻的另一端分别与所述第十电阻的一端、所述第六开关元件的控制信号输入端连接；

所述第十电阻的另一端用于作为所述第二控制脉冲输出电路的输入端；

所述第九开关元件的另一端分别与所述第十一电阻的一端、所述第十二电阻的一端、所述第七开关元件的一端连接；

所述第七开关元件的控制信号输入端分别与所述第十二电阻的另一端、所述第十三电阻的一端连接，所述第七开关元件的另一端用于作为所述第二控制脉冲输出电路的输出端；

所述第十一电阻的另一端接地，所述第十三电阻的另一端通过所述第二电容接地。

可选的，所述第二电输出端还分别与所述第一控制脉冲输出电路、所述第二控制脉冲输出电路电连接。

可选的，所述控制脉冲输出模块还包括第三二极管，其中：

所述第一电阻的另一端通过第三二极管与所述第二开关元件的控制信号输入端连接；

所述SBC电源模块设置有安全状态输出端，所述安全状态输出端与所述第三开关元件的控制信号输入端通过第四二极管连接。

可选的，还包括电源防反电路，其中：

外部电源通过所述电源防反电路与所述闭合继电器驱动电路、所述断开继电器驱动电路、所述SBC电源模块、所述冗余电源模块电连接。

可选的，还包括电源电压反馈模块，其中：

所述电源电压反馈电路的采样输入端与所述外部电源连接、采样输出端与所述MCU芯片连接。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种新能源汽车的主功率回路的控制装置，该控制装置包括双稳态继电器、闭合继电器驱动电路、断开继电器驱动电路、MCU芯片、SBC电源模块、基于分立元件的控制脉冲输出模块、第一二极管和第二二极管。双稳态继电器连接在主功率回路上；闭合继电器驱动电路的输入端与MCU芯片的一个控制输出端连接、输出端与双稳态继电器的信号输入端连接；断开继电器驱动电路的输入端与MCU芯片的另一个控制输出端连接、输出端通过第一二极管与双稳态继电器的信号输入端连接；SBC电源模块用于向MCU芯片供电；控制脉冲输出模块的输入端与MCU芯片的工作状态输出端连接、输出端通过第二二极管与断开继电器驱动电路的输出端连接。在需要接通该主功率回路时，仅通过闭合继电器驱动电路向双稳态继电器输出一个较短时长的闭合驱动信号即可接通主功率回路并使其保持接通状态，而无需保持长时间的电输出，从而能够降低了能耗。

另外，通过该控制脉冲输出模块，可以在整个控制装置因故障停止运行，即MCU芯片停止工作时向断开继电器驱动电路输出断开控制信号，以使主功率回路断开，即停止主功率回路的供电，保证了车辆的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例的一种主功率回路的控制装置的电路图；

图2为本申请实施例的另一种主功率回路的控制装置的电路图；

图3为本申请实施例的另一种主功率回路的控制装置的电路图；

图4为本申请实施例的第一控制脉冲输出电路的电路图；

图5为本申请实施例的第二控制脉冲输出电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例的一种新能源汽车的主功率回路的控制装置的电路图。

如图1所示，本实施例提供的控制装置用于对新能源汽车的主功率回路100进行控制，即有效控制主功率回路的关断和闭合。该控制装置包括双稳态继电器K1、闭合继电器驱动电路10、断开继电器驱动电路20、MCU芯片30、SBC电源模块40、基于分立元件的控制脉冲输出模块50、第一二极管D1和第二二极管D2。

其中，该双稳态继电器连接在主功率回路上，即主功率回路的输入端101和其输出端102通过该双稳态继电器实现电连接，双稳态继电器有闭合和断开两个稳定状态，在没有任何控制信号或控制电平输入的情况下，其保持当前状态；只有在输入相应的控制信号或控制电平的情况下，才从一个状态进入另一状态，即从断开变为闭合，或从闭合变为断开。

该双稳态继电器设置有两个输入端，一个输入端与闭合继电器驱动电路的输出端连接11，另一个输入端与断开继电器驱动电路的输出端21连接。闭合继电器驱动电路的输入端12与MCU芯片的一个控制输出端IO1连接，断开继电器驱动电路的输入端22与MCU芯片的另一个控制输出端IO2通过第一二极管连接。即该控制输出端与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与断开继电器驱动电路的输入端连接。

该MCU芯片为带功能安全的MCU，在需要导通该主功率回路时，其通过与闭合继电器驱动电路连接的控制输出端输出闭合控制信号；在需要关断主功率回路时，通过与断开继电器驱动电路连接的控制输出端输出端口控制信号。闭合继电器驱动电路在接收到闭合控制信号时向双稳态继电器输出闭合驱动信号，在接收到断开控制信号时向双稳态继电器输出断开驱动信号。

上述闭合继电器驱动电路和断开继电器驱动电路用于驱动双稳态继电器的两个线圈，驱动的类型可以为高边驱动、低边驱动、半桥驱动、全桥驱动及如上4种的任意组合驱动。当输入为高电平时是驱动线圈状态，当输入为低电平时是不驱动线圈状态。

双稳态继电器在接收到闭合驱动信号时闭合，实现对主功率回路的闭合控制；双稳态继电器在接收到断开驱动信号时断开，即将主功率回路断开。上述闭合驱动信号和断开驱动信号为较短时长的高电平脉冲。即通过较短时长的高电平脉冲即可使主功率回路维持闭合，而无需长时间通电。

该SBC电源模块包括但不限于TLF35584芯片，其基于外部电源200并通过第一电输出端41向MCU芯片供电，且还通过信号线与MCU芯片的SPI端口连接。

该控制脉冲输出模块至少包括输入端501和输出端502，该输入端与MCU芯片的工作状态输出端连接，该输出端通过第二二极管与断开继电器驱动电路的输入端连接。即该输出端与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与断开继电器驱动电路的输入端连接。

该MCU芯片的工作状态输出端在MCU正常工作期间输出高电平，当其发生故障时停止高电平输出，即从外部看来是输出一个下降沿信号。该控制脉冲输出模块仅对下降沿信号敏感，当其通过输入端接收到下降沿信号时通过其输出端输出高电平脉冲信号，即向该断开继电器驱动电路输出一个断开控制信号。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种新能源汽车的主功率回路的控制装置，该控制装置包括双稳态继电器、闭合继电器驱动电路、断开继电器驱动电路、MCU芯片、SBC电源模块、基于分立元件的控制脉冲输出模块、第一二极管和第二二极管。双稳态继电器连接在主功率回路上；闭合继电器驱动电路的输入端与MCU芯片的一个控制输出端连接、输出端与双稳态继电器的信号输入端连接；断开继电器驱动电路的输入端与MCU芯片的另一个控制输出端连接、输出端通过第一二极管与双稳态继电器的信号输入端连接；SBC电源模块用于向MCU芯片供电；控制脉冲输出模块的输入端与MCU芯片的工作状态输出端连接、输出端通过第二二极管与断开继电器驱动电路的输出端连接。在需要接通该主功率回路时，仅通过闭合继电器驱动电路向双稳态继电器输出一个较短时长的闭合驱动信号即可接通主功率回路并使其保持接通状态，而无需保持长时间的电输出，从而能够降低了能耗。

另外，通过该控制脉冲输出模块，可以在整个控制装置因故障停止运行，即MCU芯片停止工作时向断开继电器驱动电路输出断开控制信号，以使主功率回路断开，即停止主功率回路的供电，保证了车辆的安全。

实施例二

图2为本申请实施例的另一种新能源汽车的主功率回路的控制装置的电路图。

如图2所示，相对于上一实施例而言，本实施例中对该控制脉冲输出模块提供了一种实现方案，即提供了该模块的一种具体结构。本实施例中，该控制脉冲输出模块包括冗余电源模块52、第一控制脉冲输出电路53、第二控制脉冲输出电路54、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关元件Q1、第三开关元件Q3和第二开关元件Q2，还包括第三二极管D3和第四二极管D4，该第三开关元件的集电极通过第三二极管D3与第二开关元件Q2的基极连接。

在实施本申请的技术方案时，上述开关元件可以用于三极管或者MOS管实现，本实施例采用三极管作为上述开关元件，其中，第一开关元件Q1和第三开关元件Q3件采用NPN型三极管，第二开关元件采用PNP型三极管。

冗余电源模块52设置有第二电输出端521，第二电输出端521分别与第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端、第三开关元件Q3的发射极连接，第三开关元件Q3的集电极端与第二控制脉冲输出电路54的输入端连接，即将该集电极作为该控制脉冲输出模块的输出端。

该冗余电源模块52可以为LDO电源模块或DC/DC电源模块，其是为了防止SBC电源模块出现功能安全故障时将SBC自身所有供电全部关闭，本系统的硬件关断逻辑电路需要供电，所以增加了不间断供电的冗余电源模块。为了确认冗余模块电路是正常的，还可以增加回采信号。后续默认冗余模块电源会处于给相关模块持续供电的情况，这里不再赘述。

第一控制脉冲输出电路53的输入端与MCU芯片30的工作状态输出Pre-sleep IO端连接，第一控制脉冲输出电路53的输出端与第一开关元件Q1的基极连接，第一控制脉冲输出电路53的输出端用于当接收到工作状态输出端输出下降沿信号时，通过其输出端向第一开关元件Q1的基极输出高电平脉冲信号。

第一开关元件Q1的集电极分别与第一电阻R1的另一端、第二开关元件Q2的基极连接，第一开关元件Q1的发射极接地，第二开关元件Q2的集电极通过第三电阻R3分别与第三开关元件Q3的基极、第二电阻R2的另一端连接。

第二控制脉冲输出电路54的输入端与所述第三开关元件Q3的集电极连接，该第二控制脉冲输出电路54的输出端通过第二二极管D2与断开继电器驱动电路的输入端连接，第二控制脉冲输出电路54在接收到第三开关元件Q3的集电极输出的下降沿信号时，通过其输出端输出高电平脉冲信号。

另外，本实施例中冗余电源模块52还用于向第一控制脉冲输出电路53和第二控制脉冲输出电路54供电。

该SBC电源模块40设置有安全状态输出端42，该安全状态输出端通过一个第四二极管D4与第二开关元件的基极连接。

该安全状态输出端42在SBC电源正常工作时输出为高电平，当该模块故障或被关闭时停止输出高电平，降为低电平，从第二开关元件的基极来看，此时为接收到一个下降沿信号。下降沿信号传递至第二控制信号输出模块，使得其向断开继电器驱动电路输出断开控制信号。

另外，本申请的技术方案还包括电源防反电路201和电源电压反馈模块202，如图3所示。外部电源通过所述电源防反电路与所述闭合继电器驱动电路、断开继电器驱动电路、SBC电源模块40、冗余电源模块52电连接，实现向上述各模块或电路供电。另外，电源电压反馈电路的采样输入端与所述外部电源连接用于对外部电源的输出电压进行采样，其采样输出端与所述MCU芯片30连接，从而将采样信号输出至该MCU芯片30，从而使的MCU芯片30对外部电源实现监管。

本控制装置可以实现下述的工作模式：

1、正常工作模式。

本控制装置正常工作时，MCU芯片的工作状态输出端和SBC电源模块的安全状态输出端均为高电平，所以第三开关元件会被驱动打开，造成第二开关元件不会关断，因此第二控制脉冲输出电路54的输入是高电平(仅识别下降沿)，所以该第二控制脉冲输出电路54的输出端输出低电平，此时断开驱动模块的工作完全受MCU芯片正常控制。闭合驱动模块也是正常受MCU芯片控制。MCU芯片可以根据回采的相关电压及相关功能要求正常控制所有功能。

2、进入休眠模式。

本控制装置进入休眠时，需要提前20mS将MCU芯片的工作状态输出端拉低，所以第一控制脉冲输出电路的输入出现了下降沿(仅识别下降沿)，此时第一控制脉冲输出电路输出高电平，会将第一开关元件驱动10mS左右将第三二极管的一个输入拉为低电平。

但是此时SBC电源模块还没有进入休眠状态，则SBC电源模块的功能安全状态输出是高电平。所以第三开关元件会被驱动、则第二开关元件也被驱动打开，第二开关元件的输出是高电平，因此第二控制脉冲输出电路54的输入是高电平(仅识别下降沿)，所以第二控制脉冲输出电路54的输出是低电平，此时断开驱动模块完全受MCU芯片正常控制。

3、进入功能安全故障模式。

本控制装置异常进入功能安全失效时，SBC电源模块的安全状态输出端会变成低电平，而且MCU芯片的工作状态输出端会因为SBC电源模块的关闭而同时变成低电平。所以第一控制脉冲输出电路的输入端出现了下降沿(仅识别下降沿)，此时第一控制脉冲输出电路输出高电平会将第一开关元件驱动10mS左右，则第三二极管的输入拉为低电平。

因为SBC电源模块的安全状态输出端也是低电平，则第四二极管的输入也是低电平，则第三开关元件会立马关断，因此第二开关元件也会关断输出低电平。由于控制装置的功能安全状态前一个状态必定是正常工作模式，所以第二控制脉冲输出电路54的输入端会出现从高变低的下降沿(仅识别下降沿)，所以第二控制脉冲输出电路54输出是高电平脉冲，此时关断驱动模块受到第二控制脉冲输出电路54输出高电平脉冲且MCU芯片的输出都是低电平，所以闭合驱动模块不会被驱动，关断驱动模块会被第二控制脉冲输出电路54控制驱动输出进而造成双稳态继电器开关断开。

4.本控制装置上电

本控制装置再次上电时，由于第二控制脉冲输出电路54的输入是上升沿(仅识别下降沿)，所以第二控制脉冲输出电路54不会输出高电平脉冲，此时就不会出现第二控制脉冲输出电路54直接驱动OFF的情况。

本申请中的第一控制脉冲输出电路采用分离器件连接而成，具体如图4所示。

该控制脉冲输出电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第四开关元件Q4、第五开关元件Q5和第一电容C1，其。如前所述，本申请中的开关元件为具有开关功能的半导体元件，可以为三极管或者MOS管，此处以PNP型三极管为例对具体电路做出如下说明。

第四电阻的一端用于接收驱动电压VCC，且分别与第四开关元件的发射极连接，第四电阻的另一端分别与第五电阻的一端、第四开关元件的基极连接；第五电阻的另一端用于作为控制脉冲输出电路的输入端IN；

第四开关元件的集电极分别与第六电阻的一端、第七电阻的一端、第五开关元件的发射极连接；

第五开关元件的基极分别与第七电阻的另一端、第八电阻的一端连接，第五开关元件的集电极用于作为控制脉冲输出电路的输出端OUT；

第六电阻的另一端接地，第八电阻的另一端通过第一电容接地。

本申请中的第二控制脉冲输出电路54同样采用分离器件连接而成，具体如图5所示。

该第二控制脉冲输出电路54包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第六开关元件Q6、第七开关元件Q7和第二电容C2，其。如前，本申请中的开关元件为具有开关功能的半导体元件，可以为三极管或者MOS管，此处以PNP型三极管为例对具体电路做出如下说明。

第九电阻R9的一端用于接收驱动电压VCC，且分别与第六开关元件的发射极连接，第九电阻R9的另一端分别与第十电阻的一端、第六开关元件的基极连接；第十电阻的另一端用于作为控制脉冲输出电路的输入端IN；

第六开关元件的集电极分别与第十一电阻的一端、第十二电阻的一端、第七开关元件的发射极连接；

第七开关元件的基极分别与第十二电阻的另一端、第十三电阻的一端连接，第七开关元件的集电极用于作为控制脉冲输出电路的输出端OUT；

第十一电阻的另一端接地，第十三电阻的另一端通过第二电容接地。

该控制脉冲输出电路有如下三种工作模式。

1.当IN为高电平(与VCC相同)时，由于Q4的|控制电压Vbe|＝0V，此时Q4不导通，所以Q4的集电极输出是0V。因为电容C上没有电荷，所以电容的电压VC1(以先将C1的电压记为VC1)也是0V，则Q5上的控制电压|Vbe|＝0V，所以Q5的输出也是0V.由于此时整个系统都是处于关闭状态，没有耗电流。

2.当IN从高电平变为低电平(0V)，且IN维持低电平时。此时VCC会被R4和R5分压产生的控制电压|Vbe|>0.7V，此时Q4会导通，Q4的集电极会输出VCC电压。由于电容C上初始是没有电荷量的，则电容两端的电压为0V。所以R7和R8也会将Q4输出的VCC进行分压，使得Q5的控制电压|Vbe|>0.7V,则此时OUT处(Q5的集电极)输出也是高电平。

但是由于R7和R8会给C充电，C上的电压会逐渐升高，因此R7和R8的分压会越来越低，

a)当R7和R8的分压还能维持Q5的控制电压|Vbe|>0.7V,则OUT处(Q5的集电极)输出也是高电平。

b)当R7和R8继续向C充电，C的电压继续上升直到R5和R8的分压使得Q5的控制电压|Vbe|<0.7V,则OUT处(Q5的集电极)输出也是低电平(0V)。

c)后续IN一直维持低电平，则Q4的集电极一直为高电平，C的电压充到了VCC，则Q5一直被关断OUT处(Q5的集电极)输出会持续维持低电平(0V)

则整个期间从IN从高电平变低电平且维持低电平的期间，OUT处会输出输出一段时间的高电平，然后就一直维持低电平。这样就达到了下降沿输入且维持低电平变输出为高脉冲的目的。而且高电平脉冲的最长时间是可以通过调节(R7+R8)*C的充电时间常数来设定VC1上电压上升的速度，只要(VCC-VC1)*R7/(R7+R8)的电压大于0.7V，则可以一直输出高电平，也就是说通过设定VC1电压充电达到VCC的速度就可以达到控制脉冲输出高电平的时间。

3.当IN的电压从低电平变成高电平(与VCC相同电压)且维持高电平的过程为：由于Q4的控制电压|Vbe|＝0V，此时Q4小于导通电压，所以Q4的集电极输出是0V，则Q5的输入为0V，即使电容C上还有VCC的电压，但是Q5的Vbe间是正电压(前面定义过PNP三极管需要在Vbe间负压开启)，所以Q5依旧是关闭输出的状态，则OUT处(Q5的集电极)输出也是低电平(0V)。

C上的电会通过R6+R7+R8被消耗掉，最终会被放电掉到0V。此时一直维持IN为高电平的话就相当于工作模式1。

此模块电路通过PNP三极管(或PMOS)的自搭电路实现了只识别IN从高电平变为低电平且维持为低电这一种工况，OUT输出会有一段时间的高电平，其余情况均是输出低电平的转换电路。此电路中输出高电平的最长时间可以通过改变(R7+R8*C1的充电时间常数来设定此电路OUT输出处最长的高电平输出时间。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (7)

1.一种主功率回路的控制装置，其特征在于，包括双稳态继电器、闭合继电器驱动电路、断开继电器驱动电路、MCU芯片、SBC电源模块、基于分立元件的控制脉冲输出模块、第一二极管和第二二极管，其中：

所述双稳态继电器连接在所述主功率回路上，用于基于接收到的闭合驱动信号将所述主功率回路闭合，或者基于接收到的断开驱动信号将所述主功率回路断开；

所述闭合继电器驱动电路的输入端与所述MCU芯片的一个控制输出端连接、输出端与所述双稳态继电器的信号输入端连接，用于基于所述一个控制输出端输出的闭合控制信号向所述双稳态继电器的信号输入端输出所述闭合驱动信号；

所述断开继电器驱动电路的输入端通过所述第一二极管与所述MCU芯片的另一个控制输出端连接、输出端与所述双稳态继电器的另一信号输入端连接，用于基于所述另一个控制输出端输出的断开控制信号向所述双稳态继电器的另一信号输入端输出所述断开驱动信号；

所述SBC电源模块设置有第一电输出端，所述第一电输出端向所述MCU芯片供电；

所述控制脉冲输出模块的输入端与所述MCU芯片的工作状态输出端连接、输出端通过所述第二二极管与所述断开继电器驱动电路的输入端连接，所述控制脉冲输出模块的输出端被配置为当所述工作状态输出端输出下降沿信号时输出断开控制信号。

2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制脉冲输出模块包括冗余电源模块、第一控制脉冲输出电路、第二控制脉冲输出电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第三二极管和第四二极管，其中：

所述冗余电源模块设置有第二电输出端，所述第二电输出端分别与第一电阻的一端、所述第二电阻的一端、所述第三开关元件的一端电连接，所述第三开关元件的另一端与所述第二控制脉冲输出电路的输入端连接；

所述第一控制脉冲输出电路的输入端与所述工作状态输出端连接、输出端与所述第一开关元件的控制信号输入端连接，所述第一控制脉冲输出电路的输出端被配置为当所述工作状态输出端输出下降沿信号时输出高电平脉冲信号；

所述第一开关元件的一端分别与所述第一电阻的另一端、所述第二开关元件的控制信号输入端连接，所述第一开关元件的另一端接地，所述第二开关元件的一端通过第三电阻分别与所述第三开关元件的控制信号输入端、所述第二电阻的另一端连接；

所述第二控制脉冲输出电路的输入端与所述第三开关元件的另一端连接、输出端通过第二二极管与所述断开继电器驱动电路的输入端连接，所述第二控制脉冲输出电路的输出端被配置为当所述第三开关元件的另一端输出下降沿信号时输出所述断开控制信号；

所述第一电阻的另一端通过第三二极管与所述第二开关元件的控制信号输入端连接；

所述SBC电源模块设置有安全状态输出端，所述安全状态输出端与所述第三开关元件的控制信号输入端通过所述第四二极管连接。

3.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述第一控制脉冲输出电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四开关元件、第五开关元件和第一电容，其中：

所述第四电阻的一端用于接收驱动电压，且分别与第四开关元件的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第五电阻的一端、所述第四开关元件的控制信号输入端连接；

所述第五电阻的另一端用于作为所述第一控制脉冲输出电路的输入端；

所述第四开关元件的另一端分别与所述第六电阻的一端、所述第七电阻的一端、所述第五开关元件的一端连接；

所述第五开关元件的控制信号输入端分别与所述第七电阻的另一端、所述第八电阻的一端连接，所述第五开关元件的另一端用于作为所述第一控制脉冲输出电路的输出端；

所述第六电阻的另一端接地，所述第八电阻的另一端通过所述第一电容接地。

4.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述第二控制脉冲输出电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第六开关元件、第七开关元件和第二电容，其中：

所述第九电阻的一端用于接收驱动电压，且分别与第六开关元件的一端连接，所述第九电阻的另一端分别与所述第十电阻的一端、所述第六开关元件的控制信号输入端连接；

所述第十电阻的另一端用于作为所述第二控制脉冲输出电路的输入端；

所述第六开关元件的另一端分别与所述第十一电阻的一端、所述第十二电阻的一端、所述第七开关元件的一端连接；

所述第七开关元件的控制信号输入端分别与所述第十二电阻的另一端、所述第十三电阻的一端连接，所述第七开关元件的另一端用于作为所述第二控制脉冲输出电路的输出端；

所述第十一电阻的另一端接地，所述第十三电阻的另一端通过所述第二电容接地。

5.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述第二电输出端还分别与所述第一控制脉冲输出电路、所述第二控制脉冲输出电路电连接。

6.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，还包括电源防反电路，其中：

外部电源通过所述电源防反电路与所述闭合继电器驱动电路、所述断开继电器驱动电路、所述SBC电源模块、所述冗余电源模块电连接。

7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，还包括电源电压反馈模块，其中：

所述电源电压反馈电路的采样输入端与所述外部电源连接、采样输出端与所述MCU芯片连接。

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