CN219893175U - 直流-直流转换电路、设备、低压供电电路及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种直流‑直流转换电路、设备、低压供电电路及车辆，该转换电路包括直流‑直流转换器、第一开关和控制器；直流‑直流转换器的第一输出端与第一开关的第一端连接，还用于与第一负载的第一端连接；第一开关的第二端用于与第二负载的第一端连接，控制端与控制器连接；第二负载的第一端还与蓄电池的正极连接，第二负载的第二端还与蓄电池的负极连接；控制器被配置为在检测到直流‑直流转换器的输出电压小于预设电压值时，控制第一开关断开。本实用新型在第二负载功率过大，导致直流‑直流转换器的输出电压过低时，通过控制第一开关断开，可避免直流‑直流转换器出现故障，影响整车低压用电，同时保证第一负载和第二负载不断电。

Description

直流-直流转换电路、设备、低压供电电路及车辆

技术领域

本实用新型属于直流供电技术领域，尤其涉及一种直流-直流转换电路、设备、低压供电电路及车辆。

背景技术

在汽车启动后，通常由直流-直流转换器(DC/DC)为低压用电器件供电。随着汽车的发展，汽车上低压用电器件越来越多，出现了大功率的低压用电器件。然而，当直流-直流转换器接入的负载功率过大时，会拉低直流-直流转换器的输出，造成直流-直流转换器故障，影响整车低压用电。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种直流-直流转换电路、设备、低压供电电路及车辆，以解决当接入的负载功率过大时，造成直流-直流转换器故障，影响整车低压用电的问题。

本实用新型实施例第一方面提供了一种直流-直流转换电路，包括直流-直流转换器、第一开关和控制器；

直流-直流转换器的第一输出端与第一开关的第一端连接，直流-直流转换器的第一输出端还用于与第一负载的第一端连接；第一开关的第二端用于与第二负载的第一端连接，第一开关的控制端与控制器连接；直流-直流转换器的第二输出端、第一负载的第二端和第二负载的第二端均接地；第二负载的第一端还与蓄电池的正极连接，第二负载的第二端还与蓄电池的负极连接；

控制器，被配置为在检测到直流-直流转换器的输出电压小于预设电压值时，控制第一开关断开。

在一些可能的实现方式中，直流-直流转换电路还包括第二开关和第一二极管；

直流-直流转换器的第一输出端与第二开关的第一端连接，第二开关的第二端与第一开关的第一端连接，第二开关的第二端还用于与第一负载的第一端连接；第二开关的控制端与控制器连接；

第一二极管与第二开关并联连接，且第一二极管的导通方向与第二开关的第一端到第二开关的第二端的方向相同；

控制器，还被配置为在检测到反向电流时，控制第二开关断开；其中，反向电流为从第二开关的第二端流向第二开关的第一端的电流。

在一些可能的实现方式中，控制器，还被配置为在确定不存在反向电流时，控制第二开关闭合。

在一些可能的实现方式中，控制器，还被配置为在检测到直流-直流转换器的输出电压大于或等于预设电压值时，控制第一开关闭合。

在一些可能的实现方式中，第二负载的第一端与蓄电池的正极之间通过第三开关连接；

当第二负载接入时，第三开关处于闭合状态。

在一些可能的实现方式中，直流-直流转换电路还包括检测装置；

检测装置，被配置为检测采集点的电参数，并将检测到的电参数发送至控制器；采集点为直流-直流转换器的第一输出端至第一开关的第二端的连接线上的任意一点。

在一些可能的实现方式中，控制器包括微控制单元MCU。

本实用新型实施例第二方面提供了一种低压供电电路，包括如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的直流-直流转换电路和蓄电池；

直流-直流转换电路为第一负载供电；

直流-直流转换电路和蓄电池共同为第二负载供电，或，仅蓄电池为第二负载供电。

本实用新型实施例第三方面提供了一种车辆，包括如第二方面所述的低压供电电路。

本实用新型实施例第四方面提供了一种直流-直流转换设备，包括如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的直流-直流转换电路。

本实施例提供的直流-直流转换电路包括直流-直流转换器、第一开关和控制器；直流-直流转换器的第一输出端与第一开关的第一端连接，第一开关的第二端用于与第二负载的第一端连接，第一开关的控制端与控制器连接；控制器，被配置为在检测到直流-直流转换器的输出电压小于预设电压值时，控制第一开关断开，也就是说，当第二负载功率过大，导致直流-直流转换器的输出电压过低时，通过控制第一开关断开，可以使直流-直流转换电路停止为第二负载供电，避免直流-直流转换器由于电压过低出现故障，影响整车低压用电，可以降低其故障报警率；而第二负载与蓄电池连接，此时，可通过蓄电池为第二负载供电，保证第二负载不断电，同时，直流-直流转换器的第一输出端还用于与第一负载的第一端连接，为第一负载供电，保证第一负载不断电，能够提升直流-直流转换电路的低压负载能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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是本实用新型一实施例提供的直流-直流转换电路的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供的直流-直流转换电路的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种直流-直流转换电路，包括直流-直流转换器11、第一开关K1和控制器12；

直流-直流转换器11的第一输出端与第一开关K1的第一端连接，直流-直流转换器11的第一输出端还用于与第一负载13的第一端连接；第一开关K1的第二端用于与第二负载14的第一端连接，第一开关K1的控制端与控制器12连接；直流-直流转换器11的第二输出端、第一负载13的第二端和第二负载14的第二端均接地；第二负载14的第一端还与蓄电池BAT的正极连接，第二负载14的第二端还与蓄电池BAT的负极连接；

控制器12，被配置为在检测到直流-直流转换器11的输出电压小于预设电压值时，控制第一开关K1断开。

本实施例对第一开关K1的具体结构不做具体限制，任何可实现开关功能的结构均可。比如，可以为开关管、场效应管、继电器或接触器等等。

第一负载13可以为功率较小的负载。第二负载14可以为功率较大的负载，也可以为功率较小的负载。

预设电压值的大小可以根据实际需求通过相关实验确定，在此不做具体限制。

控制器12可以是单独配置的功能模块，也可以是配置在车辆控制器12中的一个功能单元，控制器12进行阈值对比的功能为已知领域的成熟技术，在此不再赘述。

在本实施例中，当接入的第二负载14功率较大时，由于直流-直流转换器11的响应速度快于蓄电池BAT，因此，第二负载会优先从直流-直流转换器11取电，导致直流-直流转换器11的输出电压被瞬间拉低，此时，若不进行控制，容易造成直流-直流转换器11上报故障或者停机。为了避免这种情况发生，本申请实施例通过控制器12可以实时检测直流-直流转换器11的输出电压与预设电压值的大小，当检测到直流-直流转换器11的输出电压小于预设电压值时，说明突然接入的第二负载14功率较大，导致直流-直流转换器11的输出电压瞬间被拉低，此时控制器12可以控制第一开关K1断开，使得直流-直流转换电路或者直流-直流转换器11停止为第二负载14供电，避免第二负载14影响直流-直流转换器11无法工作，影响其它负载供电。第二负载14还连接蓄电池BAT，当直流-直流转换电路停止为第二负载14供电时，可由蓄电池BAT为第二负载14供电，以保证第二负载14正常工作，当为第二负载14供电稳定后，控制器12可以再控制第一开关K1闭合，由直流-直流转换电路和蓄电池BAT共同为第二负载14供电。

其中，直流-直流转换器11的输出电压可以理解为直流-直流转换器11的第一输出端与地之间的电压，也可以理解为第一开关K1的第二端与地之间的电压。

另外，直流-直流转换器11的第一输出端还用于与第一负载13的第一端连接，可以直接为第一负载13供电，第一开关K1的通断不会影响直流-直流转换器11为第一负载13供电。

本实施例提供的直流-直流转换电路包括直流-直流转换器11、第一开关K1和控制器12；直流-直流转换器11的第一输出端与第一开关K1的第一端连接，第一开关K1的第二端用于与第二负载14的第一端连接，第一开关K1的控制端与控制器12连接；控制器12，被配置为在检测到直流-直流转换器11的输出电压小于预设电压值时，控制第一开关K1断开，也就是说，当第二负载14功率过大，导致直流-直流转换器11的输出电压过低时，通过控制第一开关K1断开，可以使直流-直流转换电路停止为第二负载14供电，避免直流-直流转换器11由于电压过低出现故障，影响整车低压用电，可以降低其故障报警率；而第二负载14与蓄电池BAT连接，此时，可通过蓄电池BAT为第二负载14供电，保证第二负载14不断电，同时，直流-直流转换器11的第一输出端还用于与第一负载13的第一端连接，为第一负载13供电，保证第一负载13不断电，能够提升直流-直流转换电路的低压负载能力。

在一些实施例中，参见图2，直流-直流转换电路还包括第二开关K2和第一二极管D1；

直流-直流转换器11的第一输出端与第二开关K2的第一端连接，第二开关K2的第二端与第一开关K1的第一端连接，第二开关K2的第二端还用于与第一负载13的第一端连接；第二开关K2的控制端与控制器12连接；

第一二极管D1与第二开关K2并联连接，且第一二极管D1的导通方向与第二开关K2的第一端到第二开关K2的第二端的方向相同；

控制器12，还被配置为在检测到反向电流时，控制第二开关K2断开；其中，反向电流为从第二开关K2的第二端流向第二开关K2的第一端的电流。

本实施例对第二开关K2的具体结构不做具体限制，任何可实现开关功能的结构均可。比如，可以为开关管、场效应管、继电器或接触器等等。

在本实施例中，直流-直流转换器11的第一输出端通过并联连接的第二开关K2和第一二极管D1，与第一开关K1连接，以及为第一负载13供电。

在本实施例中，当请求的直流-直流转换器11的电压小于当前蓄电池BAT电压时，由于电压会从高电势流到低电势，因此会发生蓄电池BAT的电流流入直流-直流转换器11的情况，造成直流-直流转换器11损坏，因此，本实施例增加了第二开关K2和第一二极管D1组成的防反灌电路，当控制器12检测到反向电流时，控制第二开关K2断开，避免反灌，同时，直流-直流转换器11还可以通过第一二极管D1所在支路为第一负载13和/或第二负载14供电。当直流-直流转换器11的电压抬升到不会发生反灌现象(比如，比蓄电池BAT电压高)时，控制器12再控制第二开关K2闭合。

在一些实施例中，控制器12，还被配置为在确定不存在反向电流时，控制第二开关K2闭合。

示例性地，本实施例可以通过检测直流-直流转换器11的输出电压与蓄电池BAT的电压的大小，确定是否存在反向电流。当直流-直流转换器11的输出电压小于蓄电池BAT的电压时，存在反向电流，否则，不存在反向电流。本实施例还可以通过直接检测直流-直流转换器11的输出电流或蓄电池BAT与直流-直流转换器11之间的电流来确定是否存在反向电流。

在一些实施例中，控制器12，还被配置为在检测到直流-直流转换器11的输出电压大于或等于预设电压值时，控制第一开关K1闭合。

本实施例可以在检测到直流-直流转换器11的输出电压大于或等于预设电压值时，控制第一开关K1闭合，使得直流-直流转换器11和蓄电池BAT共同为第二负载14供电。

在一些实施例中，第二负载14的第一端与蓄电池BAT的正极之间通过第三开关K3连接；

当第二负载14接入时，第三开关K3处于闭合状态。

蓄电池BAT与第二负载14之间可以加入第三开关K3，当第二负载14接入时，第三开关K3闭合，使得蓄电池BAT为第二负载14供电，避免第二负载14出现断电的情况。

本实施例对第三开关K3的具体结构不做具体限制，任何可实现开关功能的结构均可。比如，可以为开关管、场效应管、继电器或接触器等等。

第三开关K3可以受控于蓄电池BAT的控制设备。

在一些实施例中，直流-直流转换电路还包括检测装置；

检测装置，被配置为检测采集点的电参数，并将检测到的电参数发送至控制器12；采集点为直流-直流转换器11的第一输出端至第一开关K1的第二端的连接线上的任意一点。

其中，检测装置与采集点和控制器12均连接。采集点可以为直流-直流转换器11的第一输出端至第一开关K1的第二端的连接线上的任意一点，比如，可以为直流-直流转换器11的第一输出端、第一开关K1的第一端或第一开关K1的第二端，等等。

采集点的电参数可以包括采集点的电压和电流。通过检测采集点的电压，获取直流-直流转换器11的输出电压，通过检测采集点的电流，可以确定是否存在反向电流。

示例性地，检测装置可以包括电压传感器和电流传感器。电压传感器用于检测采集点的电压，并将采集到的电压发送至控制器12。电流传感器用于检测采集点的电流，并将采集到的电流发送至控制器12。

检测装置也可以仅包括可同时采集电压和电流的电压电流传感器。电压电流传感器用于检测采集点的电压和电流，并发送至控制器12。

检测装置还可以包括两个电压传感器。其中一个电压传感器用于检测采集点的电压，并将采集到的电压发送至控制器12，另一个电压传感器用于检测蓄电池BAT的电压，并将检测到的电压发送至控制器12。通过采集点的电压，确定是否有大功率负载接入。通过两个电压传感器采集的电压大小，确定是否存在反向电流。

在一些实施例中，控制器12包括微控制单元MCU(Microcontroller Unit)。

在一些可能的实现方式中，参见图2，直流-直流转换电路还可以包括第二二极管D2；

第二二极管D2与第一开关K1并联连接，且第二二极管D2的导通方向与第一开关K1的第一端到第一开关K1的第二端的方向相反。

第二二极管D2可以在第一开关K1断开时，避免直流-直流转换器11通过其并联支路为第二负载14供电。

对应于上述直流-直流转换电路，本实用新型实施例提供了一种低压供电电路，包括如上任一种直流-直流转换电路和蓄电池BAT；且具有如上任一种直流-直流转换电路的有益效果。

其中，直流-直流转换电路为第一负载13供电；

直流-直流转换电路和蓄电池BAT共同为第二负载14供电，或，仅蓄电池BAT为第二负载14供电。

具体结构描述可参见前述对直流-直流转换电路的具体说明，在此不做具体限制。

对应于上述低压供电电路，本实用新型实施例提供了一种车辆，包括如上任一种低压供电电路，且具有如上任一种低压供电电路的有益效果。

对应于上述直流-直流转换电路，本实用新型实施例提供了一种直流-直流转换设备，包括如上任一种直流-直流转换电路，且具有如上任一种直流-直流转换电路的有益效果。

上述直流-直流转换电路可以设置于车辆中的DC-DC模块中，用于为低压用电器件供电，也可以作为单独设备使用。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流-直流转换电路，其特征在于，包括直流-直流转换器、第一开关和控制器；

所述直流-直流转换器的第一输出端与所述第一开关的第一端连接，所述直流-直流转换器的第一输出端还用于与第一负载的第一端连接；所述第一开关的第二端用于与第二负载的第一端连接，所述第一开关的控制端与所述控制器连接；所述直流-直流转换器的第二输出端、所述第一负载的第二端和所述第二负载的第二端均接地；所述第二负载的第一端还与蓄电池的正极连接，所述第二负载的第二端还与所述蓄电池的负极连接；

所述控制器，被配置为在检测到所述直流-直流转换器的输出电压小于预设电压值时，控制所述第一开关断开。

2.如权利要求1所述的直流-直流转换电路，其特征在于，所述直流-直流转换电路还包括第二开关和第一二极管；

所述直流-直流转换器的第一输出端与所述第二开关的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述第一开关的第一端连接，所述第二开关的第二端还用于与所述第一负载的第一端连接；所述第二开关的控制端与所述控制器连接；

所述第一二极管与所述第二开关并联连接，且所述第一二极管的导通方向与所述第二开关的第一端到所述第二开关的第二端的方向相同；

所述控制器，还被配置为在检测到反向电流时，控制所述第二开关断开；其中，所述反向电流为从所述第二开关的第二端流向所述第二开关的第一端的电流。

3.如权利要求2所述的直流-直流转换电路，其特征在于，所述控制器，还被配置为在确定不存在所述反向电流时，控制所述第二开关闭合。

4.如权利要求1所述的直流-直流转换电路，其特征在于，所述控制器，还被配置为在检测到所述直流-直流转换器的输出电压大于或等于预设电压值时，控制所述第一开关闭合。

5.如权利要求1至4任一项所述的直流-直流转换电路，其特征在于，所述第二负载的第一端与所述蓄电池的正极之间通过第三开关连接；

当所述第二负载接入时，所述第三开关处于闭合状态。

6.如权利要求1至4任一项所述的直流-直流转换电路，其特征在于，所述直流-直流转换电路还包括检测装置；

所述检测装置，被配置为检测采集点的电参数，并将检测到的电参数发送至所述控制器；所述采集点为所述直流-直流转换器的第一输出端至所述第一开关的第二端的连接线上的任意一点。

7.如权利要求1至4任一项所述的直流-直流转换电路，其特征在于，所述控制器包括微控制单元MCU。

8.一种低压供电电路，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的直流-直流转换电路和蓄电池；

所述直流-直流转换电路为第一负载供电；

所述直流-直流转换电路和所述蓄电池共同为第二负载供电，或，仅所述蓄电池为所述第二负载供电。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的低压供电电路。

10.一种直流-直流转换设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的直流-直流转换电路。