CN217545578U - 供电控制电路和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种供电控制电路和车辆。供电控制电路包括：输入子电路、整流子电路、电源子电路，电源子电路用于将输入电信号转换为电源信号，并通过电源输出端输出；采集子电路，包括信号采集端和采集信号输出端，信号采集端与第二供电端连接；检测控制器，包括检测信号输入端、第二参考信号端和第三参考信号端，检测信号输入端与采集信号输出端连接以获取采集子电路提供的采集信号，第二参考信号端与电源输出端连接，第三参考信号端与第二桥臂的连接端连接。本实用新型实施例能够降低电路反接可能造成的损坏，有助于提高对于电路连接状态的识别和监控效果，能够降低电路反接可能造成的不利影响。

Description

供电控制电路和车辆

技术领域

本实用新型实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种供电控制电路和车辆。

背景技术

随着电气技术的发展，新能源车辆等用电设备中，逐渐使用电子保险丝替代传统的机械式保险丝，如果电路反接，可能对设备的电气设备造成损坏，现有的供电控制电路通常通过防呆接口等方式进行防反接控制，然而在车辆等用电设备的测试和维修等过程中，相应的电路通常并非通过预定的接口连接，而是直接通过引线连接至相应的接线端，这可能导致设备出现损坏。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种供电控制电路和车辆，以解决电路反接可能导致设备出现损坏的问题。

为解决上述问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种供电控制电路，包括：

输入子电路，包括第一供电端和第二供电端；

整流子电路，包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和所述第二桥臂与所述第一供电端和所述第二供电端连接；

电源子电路，包括电源输入端、电源输出端和第一参考信号端，所述电源输入端与所述第一桥臂的连接端连接，所述第一参考信号端与所述第二桥臂的连接端连接，所述电源子电路用于将所述第一桥臂和所述第二桥臂的提供的输入电信号转换为电源信号，并通过所述电源输出端输出；

采集子电路，包括信号采集端和采集信号输出端，所述信号采集端与所述第二供电端连接；

检测控制器，包括检测信号输入端、第二参考信号端和第三参考信号端，所述检测信号输入端与所述采集信号输出端连接以获取所述采集子电路提供的采集信号，所述第二参考信号端与所述电源输出端连接，所述第三参考信号端与所述第二桥臂的连接端连接。

在一些实施例中，所述采集子电路还包括第四参考信号端，所述第四参考信号端与所述第二桥臂的连接端连接。

在一些实施例中，所述采集子电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述信号采集端与所述第二供电端连接，所述第一电阻的第二端与作为所述采集信号输出端的第一节点连接；

所述第二电阻的第一端与所述第一节点连接，所述第二电阻的第二端作为所述第四参考信号端与所述第二桥臂的连接端连接。

在一些实施例中，所述第一桥臂包括第一二极管和第二二极管，所述第二桥臂包括第三二极管和第四二极管；

所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，且形成所述第一桥臂的连接端；

所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阳极连接，且形成所述第二桥臂的连接端；

所述第一二极管的阴极和所述第三二极管的阳极均与所述第一供电端连接，所述第二二极管的阴极和所述第四二极管的阳极均与所述第二供电端连接。

在一些实施例中，所述供电控制电路还包括负载控制子电路，所述负载控制子电路配置为在所述检测控制器提供的控制信号的控制下，控制所述第一供电端或所述第二供电端与负载输入节点导通。

在一些实施例中，所述负载控制子电路包括：

第一开关管，所述第一开关管包括控制端、第一端和第二端，所述第一开关管的控制端通过第一预驱电路与所述第一供电端连接，所述第一开关管的第一端与所述第一供电端连接，所述第一开关管的第二端与第二节点连接；

第二开关管，所述第二开关管包括控制端、第一端和第二端，所述第二开关管的控制端与所述检测控制器的第二控制信号端连接，所述第二开关管的第一端与所述负载输入节点连接，所述第二开关管的第二端与所述第二节点连接。

在一些实施例中，所述负载控制子电路还包括：

第三开关管，所述第三开关管包括控制端、第一端和第二端，所述第三开关管的控制端通过第二预驱电路与所述检测控制器的第二控制信号端连接，所述第三开关管的第一端与所述第二供电端连接，所述第三开关管的第二端与负载输入节点连接。

在一些实施例中，所述供电控制电路还包括：

第一存储子电路，连接于所述第一供电端和所述负载输入节点之间；

第二存储子电路，连接于所述第二供电端和所述负载输入节点之间。

在一些实施例中，所述第一存储子电路包括相互串联的第一电容和第二电容；和/或

所述第二存储子电路包括相互串联的第三电容和第四电容。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种车辆，包括以上任一项所述的供电控制电路。

本实用新型实施例通过设置包括第一桥臂和第二桥臂的整流子电路，能够在电路正接或反接的情况下，对电路进行整流，以提供输入的供电信号，即使电路反接，也不会受到过大的影响，降低了电路反接可能造成的损坏。通过设置与第二供电端连接的采集子电路，通过采集第二供电端的电位，通过第二供电端提供的电位对电路的反接状态进行识别，有助于提高对于电路连接状态的识别和监控效果，能够降低电路反接可能造成的不利影响。

本实用新型的一些实施例中，在电路反接时能够所发生的故障，并进一步可以根据故障类型，对故障进行识别和监控，进一步的，本实用新型的一些实施例还能够根据故障执行相应的保护动作，降低了可能造成的不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的供电控制电路的电路图；

图2是本实用新型实施例提供的又一供电控制电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B和/或C，表示包含单独A，单独B，单独C，以及A和B都存在，B和C都存在，A和C都存在，以及A、B和C都存在的7种情况。

本实用新型实施例提供了一种供电控制电路。

如图1和图2所示，在其中一个实施例中，该供电控制电路包括输入子电路101、整流子电路、电源子电路102、采集子电路103和检测控制器104。

输入子电路101包括第一供电端B1和第二供电端B2，输入子电路101与电源连接，以获取输入电信号。

以该供电控制电路应用于车辆做示例性说明，则该输入子电路101与车辆的供电主回路连接连接，以获取输入电信号，具体而言，供电主回路指的可以是DC/DC(电源转换器)和低压电池(示例性的，可以是12V小电池)的并联输出端。这样，第一供电端B1和第二供电端B2分别连接供电主回路的正极和负极。

本实施例中，以第二供电端B2连接供电主回路的负极做示例性说明，则第二供电端B2提供低电位，本实施例中，以低电位对应地线电位做示例性说明。

整流子电路包括第一桥臂L1和第二桥臂L2，第一桥臂L1和第二桥臂L2与第一供电端B1和第二供电端B2连接。

示例性的，在一些实施例中，第一桥臂L1包括第一二极管D1和第二二极管D2，第二桥臂L2包括第三二极管D3和第四二极管D4。

第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阴极连接，且形成第一桥臂L1的连接端N1，第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阳极连接，且形成第二桥臂L2的连接端N2，第一二极管D1的阴极和第三二极管D3的阳极均与第一供电端B1连接，第二二极管D2的阴极和第四二极管D4的阳极均与第二供电端B2连接。

本实施例中，设置二极管的目的在于利用二极管的截止作用，工作过程汇总，第一桥臂L1中的第一二极管D1和第二二极管D2中的一者处于截止状态，另一者处于导通状态类似的，使得第二桥臂L2中的第三二极管D3和第四二极管D4中的一者处于截止状态，另一者处于导通状态。这样，通过该整流子电路，能够实现将输入子电路101输入的输入电信号提供至第一桥臂L1的连接端N1和第二桥臂L2的连接端N2。

本实施例中，提供以桥臂方式设置的整流子电路，即使电路发生反接，也能够保证电路正常工作，降低了用电设备出现故障的可能性。

在其中一些实施例中，对于由第一桥臂L1和第二桥臂L2组成的整流子电路，可以进一步根据需要调整各桥臂的设置方式，示例性的，可以增加一个或多个二极管，与上述第一二极管D1至第四二极管D4中的任一者串联或并联，所增加的二极管的连接方向与上述第一二极管D1至第四二极管D4相同。

示例性的，当需要增加桥臂所流经的电流时，可以相应的增加并联的二极管，示例性的，如果需要增加第一桥臂L1中第一二极管D1所在支路对应的最大电流，则可以进一步设置一个或多个与第一二极管D1并联的二极管。

示例性的，当需要调节所能提供的电压时，则可以增加与上述各二极管串联的二极管，而并不局限于与第一二极管D1串并联。

在一些实施例中，还可以增加保护电路，以增加与第一二极管D1对应的二极管做示例性说明，在一个示例性的实施例中，保护电路用于控制一个或多个二极管与上述第一二极管D1串联，实施时，首先控制各二极管与第一二极管D1串联，以限制电压，如果检测到电路未正常连接，则发出提示信号，以提示更正连接方式，如果检测到电路正常连接，则控制与第一二极管D1串联的各二极管的首尾两端短路，能够保证电路正常工作。

电源子电路102包括电源输入端、电源输出端和第一参考信号端，电源输入端与第一桥臂L1的连接端N1连接，第一参考信号端与第二桥臂L2的连接端N2连接，电源子电路102用于将第一桥臂L1和第二桥臂L2的提供的输入电信号转换为电源信号，并通过电源输出端输出。

本实施例中，电源子电路102用于将输入信号进行处理，以获得所需的电源信号，一般来说，电源子电路102可以通过电压转换等方式提供所需的电源信号，电源子电路102本身的连接方式可以参考相关技术，此处不做进一步限定。

本实施例的技术方案中，采集子电路103获取采集信号，并将采集信号发送至检测控制器104，以实现通过采集控制器对采集信号进行检测，从而确定电路的连接状态。

在一些实施例中，采集子电路103包括信号采集端和采集信号输出端，信号采集端与第二供电端B2连接。

检测控制器104可以选择单片机、MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)控制器等。示例性的，检测控制器104可以选择SPC584B芯片、TC389QP、TC377TP芯片等，显然，所选择的芯片可以根据需要调整，此处不做进一步限定。

包括检测信号输入端、第二参考信号端和第三参考信号端，检测信号输入端与采集信号输出端连接以获取采集子电路103提供的采集信号，第二参考信号端与电源输出端连接，第三参考信号端与第二桥臂L2的连接端N2连接。

在一些实施例中，采集子电路103包括第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的第一端作为信号采集端与第二供电端B2连接，第一电阻R1的第二端与作为采集信号输出端的第一节点连接，第二电阻R2的第一端与第一节点连接，第二电阻R2的第二端作为第四参考信号端与第二桥臂L2的连接端N2连接。

在其中一些实施例中，采集子电路103的数量为多个，多个采集子电路103分别可以连接至不同的位置，以对供电电路整体进行更加全面的检测。

在一些实施例中，检测控制器104的检测信号输入端具体包括第一输入端ADC1和第二输入端ADC2，其中，第一输入端ADC1和第二输入端ADC2分别对应不同的连接器的第二连接端，这样，能够提高检测的全面性。

在一些实施例中，采集子电路103还包括第四参考信号端，第四参考信号端与第二桥臂L2的连接端N2连接。

本实施例的技术方案中，电源子电路102的电源输出端提供输出电压至检测控制器104，电源输出端所提供的电压用于为检测控制器104供电。检测控制器104还以电源输出端提供的电压和由第二桥臂L2获得的低电平作为参考基准以确定所获得的采集信号的状态。

具体而言，如果采集电路所采集的电位VADC＝V2*R2/(R1+R2)，其中，VADC为检测控制器104的检测信号输入端的电位，V2为第二连接端的电位，R1为第一电阻R1的阻值，R2为第二电阻R2的阻值。

在第二连接端连接地线的情况下，如果采集电路所采集的第二连接端的电位V2为地线电位(0V)，则说明电路的连接状态是正常的。

如果采集电路采集到的第二连接端的电位存在一定波动，并在波动之后恢复为地线电位，可能是由电路连接等因素导致的，这一状态下，电路的连接状态同样是正常的。

如果采集电路采集到的第二连接端的电位长时间保持高电位，则说明第二连接端的电位V2不为0，然而第二连接端连接地线，则说明电路连接存在异常。

需要注意的是，在另外一些实施例中，如果第二连接端的设计电位不为0，即第二连接端设计为不连接地线，可以通过类似的方式比较所采集的电位VADC与设计值之间的大小关系，以确定电路连接状态是否正常。

实施时，当所采集的电位VADC不为设计值，且持续预设时长则判定电路连接存在异常，且很可能发生了反接。预设时长可以根据需要设置，示例性的，可以设置为10秒、15秒、20秒等不同的数值，此处不做进一步限定。

本实用新型实施例通过设置包括第一桥臂L1和第二桥臂L2的整流子电路，能够在电路正接或反接的情况下，对电路进行整流，以提供输入的供电信号，即使电路反接，也不会受到过大的影响，降低了电路反接可能造成的损坏。同时，检测控制器104仍能够正常供电，检测控制器104的部分或全部功能仍能够正常工作，减少了电路反接可能造成的影响。进一步的，通过设置与第二供电端B2连接的采集子电路103，通过采集第二供电端B2的电位，通过第二供电端B2提供的电位对电路的反接状态进行识别，有助于提高对于电路连接状态的识别和监控效果，能够降低电路反接可能造成的不利影响。

在其中一些实施例中，还可以进一步设置故障提示电路，以提示出现的故障，示例性的，故障提示电路可以包括蜂鸣器、警示灯、喇叭等提示装置，以通过声、光等不同的方式提示电路存在反接。实施时，故障提示电路与检测控制器104连接，以通过检测控制器104根据检测结果控制故障提示电路发出相应的提示信号。

如图2所示，在一些实施例中，供电控制电路还包括负载控制子电路201，负载控制子电路201配置为在检测控制器104提供的控制信号的控制下，控制第一供电端B1或第二供电端B2与负载输入节点导通。

该负载子电路可以理解为用于控制电路的连接方向，在一些实施例中，电路反接是因为连接器反接导致的，则能够通过负载子电路调整连接方式，使得负载仍以正确的方式获取电能。

在另外一些实施例中，如果电源反接，则可以断开电路，从而确保电路工作的安全性和可靠性，避免由于电源反接导致用电设备损毁。

在一些实施例中，负载控制子电路201包括：

第一开关管M1，第一开关管M1包括控制端、第一端和第二端，第一开关管M1的控制端通过第一预驱电路P1与第一供电端B1连接，第一开关管M1的第一端与第一供电端B1连接，第一开关管M1的第二端与第二节点连接。

第一开关管M1选择P型开关管(PMOS)，这样，当电路正常连接时，第一供电端B1为高电位，此时，通过第一预驱电路P1调整提供至第一开关管M1的控制端的电位为低点位，能够使得第一开关管M1导通。第一开关管M1的体二极管的导通方向沿第一开关管M1的第一端到第二端的，这样，如果电路反接，第一开关管M1截止，同时，第一开关管M1的体二极管也是截止的。

第二开关管M2，第二开关管M2包括控制端、第一端和第二端，第二开关管M2的控制端与检测控制器104的第二控制信号端连接，第二开关管M2的第一端与负载输入节点连接，第二开关管M2的第二端与第二节点连接。第二开关管M2可以选择N型开关管(NMOS)。第二节点用于连接相应的负载204。

通过设置多个二极管，能够防止静电，降低瞬间击穿电容造成短路的可能性。

第三开关管M3，第三开关管M3包括控制端、第一端和第二端，第三开关管M3的控制端通过第二预驱电路P2与检测控制器104的第二控制信号端连接，第三开关管M3的第一端与第二供电端B2连接，第三开关管M3的第二端与负载输入节点连接。第三开关管M3可以选择P型开关管。第二预驱电路P2还与第二供电端B2连接。

第一预驱电路P1和第二预驱电路P2用于进行电位的高低调节，以向开关管的控制端提供相应的控制信号，示例性的，可以用于进行高低电位转换或电位调节等，第一预驱电路P1和第二预驱电路P2本身的结构可以参考相关技术，此处不做进一步限定。

本实施例中，负载控制子电路201的数量可以为多个，各负载控制子电路201分别控制不同的负载204。

在一些实施例中，可以通过检测多个连接器的第二供电端B2的电位，本实施例中，以包括两个负载204及其对应的两个连接器做示例性说明。

本实施例的技术方案中，如果在电路反接时，仅需要对相应的负载204进行断电处理，则该负载204对应的负载控制子电路201中不需要设置第三开关管M3。实施时，可以通过检测控制器104控制相应的第二开关管M2关断，以使得相应的负载204处于断电状态。

如果需要使负载204在电路反接时，仍然能够正常工作，则可以在相应的负载控制子电路201中设置第三开关管M3。

本实施例中，对设置有第三开关管M3的负载控制子电路201作进一步说明。

实施时，如果两个连接器的第二供电端B2的电位均存正常，则说明电路连接正常，实施时，对于正常连接的连接器，控制第一开关管M1和第二开关管M2保持打开状态，控制第三开关管M3保持关闭状态，能够为负载204正常供电。

如果各连接器的第二供电端B2的电位均存异常，则说明存在反接，一般来说，多个连接器均反接的可能性不大，因此，认为电源存在反接。

这样，通过对多个连接器的电位进行检测，能够确定电路反接故障的类型具体为连接器短接还是电源短接，从而有助于对故障进行准确定位和分析。

在存在电路反接的情况下，可以根据需要控制负载204的供电状态，可以理解为，如果存在电路反接，可以断开负载204的供电，也可以为负载正常供电。

在其中一个实施例中，控制各负载控制子电路201中的第三开关管M3开启，这样，能够在电路存在反接的情况下，能够断开负载204的供电。

在另外一个实施例中，如果一个连接器的第二连接点的电位正常，另一个连接器的第二供电端B2的电位异常，则说明很可能是电位异常的连接器反接，此时，可以控制反接的连接器对应的负载控制子电路201中的第三开关管M3开启，在连接器反接的情况下，能够实现为相应的负载204正常供电。

可以理解为，在连接器正常连接的情况下，通过第一开关管M1和第二开关管M2实现其供电接入，当连接器反接时，可以通过第三开关管M3实现其供电接入。

在一些实施例中，供电控制电路还包括：

第一存储子电路202，连接于第一供电端B1和负载输入节点之间，以及第二存储子电路203，连接于第二供电端B2和负载输入节点之间。

在一些实施例中，第一存储子电路202包括相互串联的第一电容C1和第二电容C2；和/或第二存储子电路203包括相互串联的第三电容C3和第四电容C4。

本实施例中，第一存储子电路202和第二存储子电路203用于蓄能，以向负载204功能，在一些实施例中，第一存储子电路202和第二存储子电路203还能够起到滤波的作用，以保证电路工作的稳定性。

本实用新型实施例提供了一种车辆，包括以上任一项的供电控制电路。

由于本实施例的技术方案包括了上述供电控制电路实施例的全部技术方案，因此至少能够实现上述全部技术效果，此处不再赘述。

以上所述是本实用新型实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种供电控制电路，其特征在于，包括：

输入子电路，包括第一供电端和第二供电端；

整流子电路，包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和所述第二桥臂与所述第一供电端和所述第二供电端连接；

电源子电路，包括电源输入端、电源输出端和第一参考信号端，所述电源输入端与所述第一桥臂的连接端连接，所述第一参考信号端与所述第二桥臂的连接端连接，所述电源子电路用于将所述第一桥臂和所述第二桥臂的提供的输入电信号转换为电源信号，并通过所述电源输出端输出；

采集子电路，包括信号采集端和采集信号输出端，所述信号采集端与所述第二供电端连接；

检测控制器，包括检测信号输入端、第二参考信号端和第三参考信号端，所述检测信号输入端与所述采集信号输出端连接以获取所述采集子电路提供的采集信号，所述第二参考信号端与所述电源输出端连接，所述第三参考信号端与所述第二桥臂的连接端连接。

2.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述采集子电路还包括第四参考信号端，所述第四参考信号端与所述第二桥臂的连接端连接。

3.根据权利要求2所述的供电控制电路，其特征在于，所述采集子电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述信号采集端与所述第二供电端连接，所述第一电阻的第二端与作为所述采集信号输出端的第一节点连接；

所述第二电阻的第一端与所述第一节点连接，所述第二电阻的第二端作为所述第四参考信号端与所述第二桥臂的连接端连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一桥臂包括第一二极管和第二二极管，所述第二桥臂包括第三二极管和第四二极管；

所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，且形成所述第一桥臂的连接端；

所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阳极连接，且形成所述第二桥臂的连接端；

所述第一二极管的阴极和所述第三二极管的阳极均与所述第一供电端连接，所述第二二极管的阴极和所述第四二极管的阳极均与所述第二供电端连接。

5.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述供电控制电路还包括负载控制子电路，所述负载控制子电路配置为在所述检测控制器提供的控制信号的控制下，控制所述第一供电端或所述第二供电端与负载输入节点导通。

6.根据权利要求5所述的供电控制电路，其特征在于，所述负载控制子电路包括：

第一开关管，所述第一开关管包括控制端、第一端和第二端，所述第一开关管的控制端通过第一预驱电路与所述第一供电端连接，所述第一开关管的第一端与所述第一供电端连接，所述第一开关管的第二端与第二节点连接；

第二开关管，所述第二开关管包括控制端、第一端和第二端，所述第二开关管的控制端与所述检测控制器的第二控制信号端连接，所述第二开关管的第一端与所述负载输入节点连接，所述第二开关管的第二端与所述第二节点连接。

7.根据权利要求6所述的供电控制电路，其特征在于，所述负载控制子电路还包括：

第三开关管，所述第三开关管包括控制端、第一端和第二端，所述第三开关管的控制端通过第二预驱电路与所述检测控制器的第二控制信号端连接，所述第三开关管的第一端与所述第二供电端连接，所述第三开关管的第二端与负载输入节点连接。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的供电控制电路，其特征在于，所述供电控制电路还包括：

第一存储子电路，连接于所述第一供电端和所述负载输入节点之间；

第二存储子电路，连接于所述第二供电端和所述负载输入节点之间。

9.根据权利要求8所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一存储子电路包括相互串联的第一电容和第二电容；和/或

所述第二存储子电路包括相互串联的第三电容和第四电容。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的供电控制电路。

Images