CN216805347U - 一种用于车载控制器的安全供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于车载控制器的安全供电装置，属于车载控制器技术领域，解决了现有供电装置保险容易失效无法安全供电的问题。该装置包括保险丝X1、驱动单元、开关K97、保护二极管N1、续流二极管D1、下拉电阻R1、电源IC、阀类感性负载L1。其中，保险丝X1的一端接外部电源，另一端分别与电源IC的输入端一、保护二极管N1的负极、续流二极管D1的负极、开关K97的一端、阀类感性负载L1的一端连接；开关K97的另一端经下拉电阻R1接地，并与电源IC的输入端二连接；保护二极管N1的正极接地；电源IC的VCC输出端与驱动单元的供电端连接；阀类感性负载L1的另一端与续流二极管D1的正极连接，并与驱动单元的输入端连接。该装置实现了安全供电，减少故障点。

Description

一种用于车载控制器的安全供电装置

技术领域

本实用新型涉及车载控制器技术领域，尤其涉及一种用于车载控制器的安全供电装置。

背景技术

随着传统汽车对环境的污染问题日渐突出，新能源车包括纯电动汽车、燃料电池汽车等应用得越来越多。车辆自动化越来越高，使用车载控制器的领域和频次也越发常见。由于车载保险没有起到保护作用的现象时常发生，车载控制器在使用时出现问题的概率较大。

目前，整车上存在各个零部件分别接保险分开供电的现象。车载控制器和阀类感性负载通过不同的保险分别供电。但是车载控制器内部存在续流回路，因为阀类感性负载在断开电源的瞬间电流不能突变，无法释放掉存储的电荷，容易产生反电动势电压，严重时损坏其他元器件，导致车载控制器前端的保险失效。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种用于车载控制器的安全供电装置，用以解决现有供电装置保险容易失效无法安全供电的问题。

一方面，本实用新型实施例提供了一种用于车载控制器的安全供电装置，包括保险丝（X1）、用于驱动车载控制器启动的驱动单元、开关（K97）、保护二极管（N1）、续流二极管（D1）、下拉电阻（R1）、电源IC、阀类感性负载（L1）；其中，

保险丝（X1）的一端接外部电源，另一端分别与电源IC的输入端一、保护二极管（N1）的负极、续流二极管（D1）的负极、开关（K97）的一端、阀类感性负载（L1）的一端连接；开关（K97）的另一端经下拉电阻（R1）接地，并与电源IC的输入端二连接；保护二极管（N1）的正极接地；电源IC的VCC输出端与驱动单元的供电端连接；阀类感性负载（L1）的另一端与续流二极管（D1）的正极连接，并与驱动单元的输入端连接。

上述技术方案的有益效果如下：该安全供电装置去掉了阀类感性负载的保险丝，把阀类感性负载和车载控制器供电放在一路上，共用一路保险丝（X1）供电，实现了车载控制器和阀类感性负载的同步供电。在保险丝（X1）拔掉或损坏时，该安全供电装置内续流回路为阀类感性负载（L1）→驱动单元→续流二极管（D1）→阀类感性负载（L1），此回路还能继续正常使用，泄放掉阀类感性负载（L1）所带电荷，不会形成反向电压，不会对车载控制器内元器件造成损坏。

基于上述装置的进一步改进，所述驱动单元进一步包括PWM开关（Q1）；其中，

所述PWM开关（Q1）的栅极作为驱动单元的控制端，与电源IC的VCC输出端连接，其源极接地，其漏极作为驱动单元的输出端分别与阀类感性负载（L1）的另一端、续流二极管（D1）的正极连接。

进一步，所述驱动单元还包括用于将其输入端一电位和输入端二电位进行比较预测PWM开关（Q1）能否正常工作并在预测结果为非正常工作时立即断开PWM开关（Q1）的栅极的错误诊断子单元；

所述错误诊断子单元的输入端一与电源IC的VCC输出端连接，输入端二与阀类感性负载（L1）的另一端连接，输出端与PWM开关（Q1）的栅极连接。

进一步，所述驱动单元还包括用于驱动车载控制器启动并在PWM开关（Q1）非正常工作时泄放电荷的控制子单元；其中，

所述控制子单元的输入端与错误诊断子单元的输出端连接。

进一步，所述续流二极管（D1）采用1N4148续流二极管，且其正向管压降为0.67Vdc。

进一步，所述外部电源为+12 Vdc或+24 Vdc。

进一步，所述下拉电阻（R1）为100 kΩ。

进一步，所述控制子单元具有显示模块；其中，

所述显示模块的显示屏上显示车载控制器的启动时间、关闭时间的信息。

进一步，该安全供电装置还包括用于对该安全供电装置进行实时散热的散热单元；

所述散热单元的控制端与控制子单元的输出端连接，以在安全供电装置启动后执行散热。

进一步，该安全供电装置还包括用于监测到保险丝（X1）熔断后发出预警信息的预警单元；其中，

所述预警单元设置于保险丝（X1）的前端或后端。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

1、使车载控制器和车载控制器控制的阀类感性负载同时通断电，避免损坏车载控制器，还能减少保险的数量，减少故障点。

2、在阀类感性负载和车载控制器不同时供电时，突然断掉阀类感性负载的供电，而控制信号还能持续工作时避免形成boost电路，保护控制器内TVS管等元器件。

3、保护了保险丝（X1）上同路的其他元器件，在保险丝（X1）去掉或损坏时，车载控制器和其他负载都能停止工作。

提供实用新型内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。实用新型内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围和参数。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了实施例1用于车载控制器的安全供电装置组成示意图；

图2示出了实施例2用于车载控制器的安全供电装置组成示意图。

附图标记：

V1- 外部电源；X1- 保险丝；K97- 开关；N1- 保护二极管；D1- 续流二极管；R1-下拉电阻；L1- 阀类感性负载；Q1- PWM开关；fault diag- 错误诊断子单元；control- 控制子单元。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

实施例1

本发明的一个实施例，公开了一种用于车载控制器的安全供电装置，如图1所示，包括保险丝X1、用于驱动车载控制器启动的驱动单元、开关K97、保护二极管N1、续流二极管D1、下拉电阻R1、电源IC、阀类感性负载L1。

保险丝X1的一端接外部电源，另一端分别与电源IC的输入端一、保护二极管N1的负极、续流二极管D1的负极、开关K97的一端、阀类感性负载L1的一端连接；开关K97的另一端经下拉电阻R1接地，并与电源IC的输入端二连接；保护二极管N1的正极接地；电源IC的VCC输出端与驱动单元的供电端连接；阀类感性负载L1的另一端与续流二极管D1的正极连接，并与驱动单元的输入端连接。

与现有技术相比，本实施例提供的安全供电装置去掉了阀类感性负载的保险丝，把阀类感性负载和车载控制器供电放在一路上，共用一路保险丝X1供电，实现了车载控制器和阀类感性负载的同步供电。在保险丝X1拔掉或损坏时，该安全供电装置内续流回路为阀类感性负载L1→驱动单元→续流二极管D1→阀类感性负载L1，此回路还能继续正常使用，泄放掉阀类感性负载L1所带电荷，不会形成反向电压，不会对车载控制器内元器件造成损坏。

实施例2

在实施例1的基础上进行改进，所述驱动单元进一步包括PWM开关Q1，如图2所示。其中，所述PWM开关Q1的栅极作为驱动单元的控制端，与电源IC的VCC输出端连接，其源极接地，其漏极作为驱动单元的输出端分别与阀类感性负载L1的另一端、续流二极管D1的正极连接。

优选地，所述驱动单元还包括用于将其输入端一电位和输入端二电位进行比较预测PWM开关Q1能否正常工作（即输入端二电位需等于或接近输入端一电位才能正常工作，否则非正常工作）并在预测结果为非正常工作时立即断开PWM开关Q1的栅极的错误诊断子单元；所述错误诊断子单元的输入端一与电源IC的VCC输出端连接，输入端二与阀类感性负载L1的另一端连接，输出端与PWM开关Q1的栅极连接。

优选地，所述驱动单元还包括用于驱动车载控制器启动并在PWM开关Q1非正常工作时泄放电荷（电荷泄放电路阀类感性负载L1→驱动单元→续流二极管D1→阀类感性负载L1，电荷泄放电路可参见CN202022288054.6）的控制子单元（也可称驱动单元芯片）。其中，所述控制子单元的输入端与错误诊断子单元的输出端连接。

优选地，所述续流二极管D1采用1N4148续流二极管，且其正向管压降为0.67 Vdc。

优选地，所述外部电源为+12 Vdc或+24 Vdc。

优选地，其特征在于，所述下拉电阻R1为100 kΩ。

优选地，所述控制子单元具有显示模块。其中，所述显示模块的显示屏上显示车载控制器的启动时间、关闭时间的信息。

优选地，该安全供电装置还包括用于对该安全供电装置进行实时散热的散热单元。所述散热单元的控制端与控制子单元的输出端连接，以在安全供电装置启动后执行散热。

优选地，该安全供电装置还包括用于监测到保险丝X1熔断后发出预警信息的预警单元。其中，所述预警单元设置于保险丝X1的前端或后端。

优选地，预警单元可进一步包括设于保险丝X1的前端或后端的电流传感器，以及与该电流传感器连接的分析模块。在电流传感器获得的瞬时电流值大于阈值时，该分析模块发出预警信息。

与现有技术相比，本实施例提供的安全供电装置具有如下有益效果：

1、使车载控制器和车载控制器控制的阀类感性负载同时通断电，避免损坏车载控制器，还能减少保险的数量，减少故障点。

2、在阀类感性负载和车载控制器不同时供电时，突然断掉阀类感性负载的供电，而控制信号还能持续工作时避免形成boost电路，保护控制器内TVS管等元器件。

3、保护了保险丝X1上同路的其他元器件，在保险丝X1去掉或损坏时，车载控制器和其他负载都能停止工作。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对现有技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，包括保险丝（X1）、用于驱动车载控制器启动的驱动单元、开关（K97）、保护二极管（N1）、续流二极管（D1）、下拉电阻（R1）、电源IC、阀类感性负载（L1）；其中，

保险丝（X1）的一端接外部电源，另一端分别与电源IC的输入端一、保护二极管（N1）的负极、续流二极管（D1）的负极、开关（K97）的一端、阀类感性负载（L1）的一端连接；开关（K97）的另一端经下拉电阻（R1）接地，并与电源IC的输入端二连接；保护二极管（N1）的正极接地；电源IC的VCC输出端与驱动单元的供电端连接；阀类感性负载（L1）的另一端与续流二极管（D1）的正极连接，并与驱动单元的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，所述驱动单元进一步包括PWM开关（Q1）；其中，

所述PWM开关（Q1）的栅极作为驱动单元的控制端，与电源IC的VCC输出端连接，其源极接地，其漏极作为驱动单元的输出端分别与阀类感性负载（L1）的另一端、续流二极管（D1）的正极连接。

3.根据权利要求2所述的用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，所述驱动单元还包括用于将其输入端一电位和输入端二电位进行比较预测PWM开关（Q1）能否正常工作并在预测结果为非正常工作时立即断开PWM开关（Q1）的栅极的错误诊断子单元；

所述错误诊断子单元的输入端一与电源IC的VCC输出端连接，输入端二与阀类感性负载（L1）的另一端连接，输出端与PWM开关（Q1）的栅极连接。

4.根据权利要求3所述的用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，所述驱动单元还包括用于驱动车载控制器启动并在PWM开关（Q1）非正常工作时泄放电荷的控制子单元；其中，

所述控制子单元的输入端与错误诊断子单元的输出端连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，所述续流二极管（D1）采用1N4148续流二极管，且其正向管压降为0.67 Vdc。

6.根据权利要求5所述的用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，所述外部电源为+12 Vdc或+24 Vdc。

7.根据权利要求1-4、6任意一项所述的用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，所述下拉电阻（R1）为100 kΩ。

8.根据权利要求4所述的用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，所述控制子单元具有显示模块；其中，

所述显示模块的显示屏上显示车载控制器的启动时间、关闭时间的信息。

9.根据权利要求1-4、6、8任意一项所述的用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，还包括用于对该安全供电装置进行实时散热的散热单元；

所述散热单元的控制端与控制子单元的输出端连接，以在安全供电装置启动后执行散热。

10.根据权利要求9所述的用于车载控制器的安全供电装置，其特征在于，还包括用于监测到保险丝（X1）熔断后发出预警信息的预警单元；其中，

所述预警单元设置于保险丝（X1）的前端或后端。

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