CN219980487U - 一种车载供电装置、车辆及应急供电系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及车辆电气技术领域，公开了一种车载供电装置、车辆及应急供电系统，该车载供电装置包括储能设备、供电接口和开关组件，储能设备电性连接有负载设备，供电接口用于电性连接外部电源，且供电接口通过第一回路与储能设备电性连接；开关组件包括控制部和开关部，控制部通过第二回路与供电接口电性连接，开关部设置在第一回路中，控制部基于第二回路的断开状态控制开关部，以将储能设备和供电接口的电性连接断开。应用本申请的技术方案，能够在未连通外部电源的情况下将储能设备与供电接口断开，使得供电接口不带电，更加安全可靠，且操作简便，易于使用。

Description

一种车载供电装置、车辆及应急供电系统

技术领域

本申请涉及车辆电气技术领域，尤其涉及一种车载供电装置、车辆及应急供电系统。

背景技术

为提升现代车辆的科技感与便利性，电动车辆配备了更为智能的车辆启动与进入方案，比如无钥匙进入，卡片进入，无钥匙启动等等，往往各种配置都在致力于解放用户双手，让车辆更智能，各种便利的方案都在无意间放弃了车辆的机械钥匙，而无机械钥匙的电动车辆一旦出现低压电池电量不足即亏电的情况，也必将导致车辆无法启动，车门无法进入的情况，如果有一种方案能够在低压电池亏电的情况下启动车辆开启车门，便能解决电动车辆低压电池不足导致的车辆无法进入与启动的问题。

相关技术中，在车身上设置供电接口，通过接通外部电源的方式对低压电池供电，从而解决电动车辆低压电池电量不足导致的无法进入或启动车辆问题，但未接入外部电源时，由于低压电池和供电接口导通，使得供电接口仍然带电，且容易造成短路，引发安全事故。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供一种车载供电装置、车辆及应急供电系统，安全可靠，易于使用。

第一方面，本申请实施例提供一种车载供电装置，包括储能设备、供电接口和开关组件，储能设备电性连接有负载设备，供电接口用于电性连接外部电源，且供电接口通过第一回路与储能设备电性连接；开关组件包括控制部和开关部，控制部通过第二回路与供电接口电性连接，开关部设置在第一回路中，控制部基于第二回路的断开状态控制开关部，以将储能设备和供电接口的电性连接断开。

本申请实施例提供的车载供电装置，储能设备用于向车辆的负载设备供电，供电接口用于电性连接外部电源，且供电接口通过第一回路与储能设备电性连接，使得储能设备电量不足时，能通过供电接口外接外部电源的方式向储能设备供电，从而使得储能设备能向车载电脑、车门锁等负载设备供电，进而使得车辆能够正常启动或开门。在此基础上，还设置有开关组件，开关组件包括设置在第一回路中的开关部，开关部可以将第一回路导通，使得外部电源向储能设备供电，或由储能设备向供电接口输出电能；开关部也能将第一回路断开，从而切断储能设备和供电接口之间的电性连接。此外，开关组件还包括控制部，控制部通过第二回路与供电接口电性连接，使得当供电接口接入外部电源时，控制部和外部电源通过第二回路导通，其中，控制部能基于第二回路的断开状态控制开关部，以将第一回路断开。即当第二回路断开时，如供电接口未接入外部电源时，控制部无法从供电接口处获得电能，此时，控制部控制开关部使得第一回路断开，从而切断储能设备和供电接口的电性连接，防止储能设备向供电接口供电。如此设置，供电接口在未连接外部电源时不带电，安全性更高，也难以发生短路事故，提高了车载供电装置的安全性，且储能设备不向供电接口供电，也能节约储能设备的电能，降低能耗，此外，本申请的控制逻辑简单，无需控制器、按钮等即可实现，也无需储能设备的供能，操作简便，有效避免使用者漏操作等情况。与相关技术中，供电接口因电性连接储能设备而带电易短路的方案相比，本申请的车载供电装置，控制部在未连通外部电源的情况下通过开关部将储能设备与供电接口的电性连接断开，使得供电接口不带电，更加安全可靠，且操作简便，易于使用。

在本申请的一种可能的实现方式中，开关组件为固态继电器，或，开关组件为电磁继电器。

在本申请的一种可能的实现方式中，开关部设置在储能设备的正极。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括过载保护器，过载保护器设置于第一回路中。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括车身搭铁，第一回路的负极和第二回路的负极均电性连接于车身搭铁。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括防反元件，防反元件设置在第一回路中，以当储能设备的正极与外部电源的负极连通时，将第一回路断开。

在本申请的一种可能的实现方式中，负载设备通过第三回路与供电接口电性连接，其中，第三回路和第一回路并联设置。

第二方面，本申请实施例提供一种车辆，包括车体和第一方面中任一项的车载供电装置，车载供电装置设置于车体上。

本申请实施例提供的车辆，由于包括第一方面的车载供电装置，因此具有相同的技术效果，即控制部在未连通外部电源的情况下通过开关部将储能设备与供电接口断开，使得供电接口不带电，更加安全可靠，且操作简便，易于使用。

在本申请的一种可能的实现方式中，车体包括拖车接口，车载供电装置的供电接口设置于拖车接口位置。

第三方面，本申请实施例提供一种应急供电系统，包括外部电源和第二方面的车辆，外部电源通过车载供电装置向储能设备供电。

本申请实施例提供的应急供电系统，由于包括第二方面的车辆，因此具有相同的技术效果，即控制部在未连通外部电源的情况下将储能设备与供电接口的电性连接断开，使得供电接口不带电，更加安全可靠，且操作简便，易于使用。

附图说明

图1为本申请实施例提供的应急供电系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的车载供电装置的电路示意图；

图3为本申请实施例提供的车载供电装置中负载设备的连接示意图；

图4为本申请实施例提供的车载供电装置中开关部为电磁继电器的电路示意图；

图5为本申请实施例提供的车载供电装置中开关部为固态继电器的电路示意图；

图6为本申请实施例提供的车载供电装置中防反元件的连接示意图。

附图标记：

1-车体；2-车载供电装置；21-储能设备；22-供电接口；221-正极端子；222-负极端子；23-开关组件；231-控制部；232-开关部；24-第一回路；25-第二回路；26-负载设备；27-过载保护器；28-车身搭铁；29-防反元件；210-第三回路；3-外部电源。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，在本申请实施例中，“上”、“下”、“左”以及“右”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

在本申请实施例中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本申请实施例提供了一种应急供电系统，可以通过外部电源向车辆供电，以便在车辆的储能设备电量不足时，借由外部电源的供电而启动或开启车门。

参照图1和图2，本申请的应急供电系统包括车辆和外部电源3，车辆包括车体1，当车辆的储能设备21电量不足时，将外部电源3与储能设备21电性连接，从而使得外部电源3向储能设备21提供电能，当然，也可以将车辆上的负载设备26与外部电源3电性连接，使得负载设备26能借用外部电源3的供能而工作。

其中，外部电源3有多种可能的形式，外部电源3可以为储能电源，也可以为发电电源，储能电源可以为车辆搭电宝，发电电源可以为太阳能电池板、燃料发电机等，只要能提供电能即可，本申请对此不作限制。

此外，本申请实施例还提供一种车辆，车辆可以指轿车、越野车、运动型多用途车辆(sport utility vehicle，SUV)、多用途车辆(multi-Purpose vehicles，MPV)、货车、客车、公共车辆等等。本申请实施例中，车辆既可以指油动车辆，也可以指新能源车辆，也可以指油电混动车辆，还可以指由牵引供电系统提供动力的车辆如无轨电车等。

参照图1和图2，车辆包括车体1，车体1包括车身、动力系统、电气系统等，车身包括底板、顶盖、车身梁系、车身柱系等组件，电气系统包括车载供电装置2，车载供电装置2包括储能设备21、负载设备26，储能设备21包括低压电池、动力电池等，负载设备26包括驱动电机、车载电脑、车门锁、身份识别器等，储能设备21向负载设备26供电，以便负载设备26实现相应的功能。

为了提升车辆的科技感与便利性，车辆上配备了无钥匙启动、卡片进入等智能的开门与启动方案，但由于放弃了机械钥匙，当车辆的储能设备21出现电量不足，即亏电情况时，无钥匙启动等系统往往因供能不足无法使用，从而导致使用者无法进入或启动车辆。

因此，本申请实施例还提供了一种车载供电装置2，车载供电装置2可以利用外部电源3向车体1上的负载设备26供电，使得在储能设备21亏电的情况下，使用者可以借助外部电源3的供能启动车辆，或将车门打开。

参照图2和图3，本申请实施例提供的车载供能装置包括储能设备21、供电接口22和开关组件23，后续以储能设备21为车辆低压电源作为示例，储能设备21电性连接有负载设备26，供电接口22用于电性连接外部电源3，且供电接口22通过第一回路24与储能设备21电性连接；开关组件23包括控制部231和开关部232，控制部231通过第二回路25与供电接口22电性连接，开关部232设置在第一回路24中，控制部231基于第二回路25的断开状态控制开关部232，以将储能设备21和供电接口22的电性连接断开。

本申请实施例提供的车载供电装置2，储能设备21用于向车辆的负载设备26供电，供电接口22用于电性连接外部电源3，且供电接口22通过第一回路24与储能设备21电性连接，使得储能设备21电量不足时，能通过供电接口22外接外部电源3的方式向储能设备21供电，从而使得储能设备21能向车载电脑、车门锁等负载设备26供电，进而使得车辆能够正常启动或开门。

在此基础上，还设置有开关组件23，开关组件23包括设置在第一回路24中的开关部232，开关部232可以将第一回路24导通，使得外部电源3向储能设备21供电，或由储能设备21向供电接口22输出电能；开关部232也能将第一回路24断开，从而切断储能设备21和供电接口22之间的电性连接。

此外，开关组件23还包括控制部231，控制部231通过第二回路25与供电接口22电性连接，使得当供电接口22接入外部电源3时，控制部231和外部电源3通过第二回路25导通，其中，控制部231能基于第二回路25的断开状态控制开关部232，以将第一回路24断开。即当第二回路25断开时，如供电接口22未接入外部电源3时，控制部231无法从供电接口22处获得电能，此时，控制部231控制开关部232使得第一回路24断开，从而切断储能设备21和供电接口22的电性连接，防止储能设备21向供电接口22供电。

如此设置，供电接口22在未连接外部电源3时不带电，安全性更高，也难以发生短路事故，提高了车载供电装置2的安全性，且储能设备21不向供电接口22供电，也能节约储能设备21的电能，降低能耗，此外，本申请的控制逻辑简单，无需控制器、按钮等即可实现，也无需储能设备21的供能，操作简便，有效避免使用者漏操作等情况。

与相关技术中，供电接口22因电性连接储能设备21而带电易短路的方案相比，本申请的车载供电装置2，控制部231在未连通外部电源3的情况下通过开关部232将储能设备21与供电接口22的电性连接断开，使得供电接口22不带电，更加安全可靠，且操作简便，易于使用。

其中，开关组件23有多种可能的实现形式，例如，控制部231为发光元件，当控制部231连通外部电源3时发出控制光束，开关部232为光电传感器，开关部232接收控制光束以将第一回路24导通，反之，开关部232未发光出控制光束时，开关部232将第一回路24断开；又例如，控制部231为电磁铁，开关部232为拨动开关，当控制部231连通外部电源3时产生磁场，通过磁吸作用将使开关部232拨动至导通位置，以将第一回路24导通，反之，当控制部231未产生磁场时，开关部232在弹性力等作用下恢复至断开位置。

可选的，开关组件23为继电器，继电器的主触点作为开关部232的两极，继电器的辅助触点作为控制部231的两极。继电器可以电磁继电器(electromechanical relay，EMR)，也可以为固态继电器(solid state relay，SSR)。

参照图4，在本申请一种可能的实施例中，电磁继电器控制可靠、方便维护、且利于成本控制，电磁继电器可选用SSR-S-DC12V-A继电器、HF3628等型号；参照图5，在本申请另一种可能的实施例中，固态继电器操作简单、灵敏度高、可靠性好，固态继电器可选用CMA36-DC12V-A-R等型号。

可以理解的是，供电接口22包括正极端子221和负极端子222，正极端子221用于电性连接外部电源3的正极，且正极端子221通过第一回路24电性连接储能设备21的正极；负极端子222用于电性连接外部电源3的负极，且负极端子222通过第一回路24电性连接储能设备21的负极，从而使得外部电源3通过供电接口22向储能设备21供电。

需要说明的是，正极端子221和负极端子222的结构形式有多种，以正极端子221为例，正极端子221可以为插拔式接线端子、夹持式接线端子等，负极端子222和正极端子221可采用相同或不同的结构，为便于区分，可在正极端子221、负极端子222上制作标识，或者，采用不用颜色进行标识，例如正极端子221用红色导线，负极端子222用黑色导线等。

此外，供电接口22可以设置于车身上的多个位置，例如，供电接口22设置在电动车的充电接口处；又例如，供电接口22设置在车身底部边缘。可选地，在本申请一种可能的实施例中，车体1的车身设置有拖车接口，车载供电装置2的供电接口22设置在拖车接口位置，可以是前保险杠的拖车接口，也可以是后保险杠的拖车接口，使用时打开拖车接口盖，即可将供电端口和外部电源3连通，操作便利，使用方便。

在此基础上，开关部232可以设置在储能设备21的正极和正极端子221之间，也可以设置在储能设备21的负极和负极端子222之间，本申请对此不作限制，参照图3、图4和图5，在本申请一种可能的实施例中，开关部232设置在储能设备21的正极，开关组件23为继电器，开关组件23的主触点正极通过第一供能线束电性连接于正极端子221，主触点的负极通过第二供能线束电性连接于储能设备21的正极，储能设备21的负极通过第三供能线束电性连接于负极端子222；开关组件23的辅助触点正极通过第一控制线束电性连接于正极端子221，辅助触点负极通过第二控制线束电性连接于负极端子222。

为了进一步提高车载供电装置2的便利性，参照图3、图4和图5，在本申请一种可能的实施例中，负载设备26通过第三回路210与供电接口22电性连接，其中，第三回路210和第一回路24并联设置。

如此设置，外部电源3可通过供电接口22和第三回路210直接向负载设备26供电，使得外部电源3接通时，可以直接使用负载设备26，而无需经过储能设备21的转化，更加的方便实用。

具体的，第一回路24包括第四供能线束和第五供能线束。第四供能线束的一端电性连接于第二供能线束，第四供能线束的另一端电性连接于负载设备26的正极，负载设备26的负极通过第五供能线束连接于负极端子222。

其中，负载设备26可以为车载电脑、车门锁、身份识别器、迎宾设备等，本申请对此不作限制。

为了进一步提高车载供电装置2的安全性，参照图4和图5，在本申请一种可能的实施例中，车载供电装置2还包括过载保护器27，过载保护器27设置于第一回路24中。

具体的，过载保护器27设置于第二供能线束中，过载保护器27可以在电路过载时将第一回路24断开，从而保护第一回路24中的储能设备21、负载设备26等。

其中，过载保护器27的形式本申请不作限制，例如，过载保护器27可以为熔断器、空气开关、断路器等。以过载保护器27为熔断器，开关组件23为电磁继电器为例，使用时，将外接电源与供电接口22连接，从而给车辆供电，以便于开启车门，车辆上电后，将熔断器取下，当取走外部电源3后再将熔断器装回，此时开关部232恢复至将第一回路24断开状态。

为了降低干扰，提高车载供电装置2的稳定性，参照图2至图6，在本申请一种可能的实施例中，车载供电装置2还包括车身搭铁28，第一回路24的负极和第二回路25的负极均电性连接于车身搭铁28。

具体的，第三供能线束远离储能设备21的一端电性连接于车身搭铁28，第五供能线束的远离负载设备26的一端电性连接于车身搭铁28，第二控制线束远离辅助触点的一端电性连接于车身搭铁28，车身搭铁28则通过负极线束电性连接于负极端子222，可选的，第一供能线束和第一控制线束均通过正极线束电性连接于正极端子221。

在此基础上，正极线束、第一控制线束、控制部231、第二控制线束、车身搭铁28、负极线束构成第二回路25；正极线束、第一供能线束、开关部232、第二供能线束、过载保护器27、储能设备21、第三供能线束、车身搭铁28、负极线束构成一条第一回路24；正极线束、第一供能线束、开关部232、第二供能线束、过载保护器27、第四供能线束、负载设备26、第五供能线束、车身搭铁28、负极线束构成另一条第一回路24。

为了降低外部电源3和供电接口22正负极接反时造成不利影响，参照图6，在本申请一种可能的实施例中，车载供电装置2还包括防反元件29，防反元件29设置在第一回路24中，以当储能设备21的正极与外部电源3的负极连通时，将第一回路24断开，可选的，防反元件29为二极管，当外部电源3的负极接入正极端子221，外部电源3的正极接入负极端子222时，二极管将第一回路24断开，反之，当外部电源3的正极接入正极端子221，外部电源3的负极接入负极端子222时，二极管将第一回路24导通。

本申请实施例提供的应急供电系统，当车辆的储能设备21亏电时，将外部电源3与供电接口22对应连通，由外部电源3向开关组件23的控制部231供电，使得控制部231控制开关部232将第一回路24导通，使得外部电源3经由第一回路24向储能设备21或负载设备26供电，以方便使用者启动车辆或开启车门，当外部电源3取下后，控制部231缺乏供能，难以维持开关部232的导通状态，从而使得开关部232将第一回路24断开，以避免供电接口22带电。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载供电装置，其特征在于，包括：

储能设备，所述储能设备电性连接有负载设备；

供电接口，所述供电接口用于电性连接外部电源，且所述供电接口通过第一回路与所述储能设备电性连接；

开关组件，所述开关组件包括控制部和开关部，所述控制部通过第二回路与所述供电接口电性连接，所述开关部设置在所述第一回路中，所述控制部基于所述第二回路的断开状态控制所述开关部，以将所述储能设备和所述供电接口的电性连接断开。

2.根据权利要求1所述的车载供电装置，其特征在于，所述开关组件为固态继电器，或，所述开关组件为电磁继电器。

3.根据权利要求1所述的车载供电装置，其特征在于，所述开关部设置在所述储能设备的正极。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车载供电装置，其特征在于，还包括过载保护器，所述过载保护器设置于所述第一回路中。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的车载供电装置，其特征在于，还包括车身搭铁，所述第一回路的负极和所述第二回路的负极均电性连接于所述车身搭铁。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的车载供电装置，其特征在于，还包括防反元件，所述防反元件设置在所述第一回路中，以当所述储能设备的正极与所述外部电源的负极连通时，将所述第一回路断开。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的车载供电装置，其特征在于，所述负载设备通过第三回路与所述供电接口电性连接，其中，所述第三回路和所述第一回路并联设置。

8.一种车辆，其特征在于，包括：

车体；

权利要求1至7中任一项所述的车载供电装置，设置于所述车体上。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述车体包括拖车接口，所述车载供电装置的供电接口设置于所述拖车接口位置。

10.一种应急供电系统，其特征在于，包括：

权利要求9所述的车辆；

外部电源，所述外部电源通过所述车载供电装置向所述储能设备供电。