CN220190466U - 一种供电电路、车载控制器及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种供电电路、车载控制器及车辆，包括：防反接电路、降压电路和开关电路；防反接电路的输入端与供电电路的正极输入端和开关电路的第一端电连接；防反接电路的输出端与降压电路的输入端电连接；降压电路的接地端与供电电路的负极输入端和负载电路的负极端电连接，降压电路的输出端与开关电路的控制端电连接；开关电路的输出端与负载电路的正极端电连接，能够保护负载电路中的电气元件不会由于电源极性反接而损坏，同时能够保证产品的使用安全和用户安全，并且该供电电路的原理简单，易于实现，成本低，适合广泛使用。

Description

一种供电电路、车载控制器及车辆

技术领域

本实用新型设计供电保护技术领域，尤其涉及一种供电电路、车载控制器及车辆。

背景技术

随着新能源汽车行业的高速发展，为了进一步提高整车功率，缩短充电时间，提升续航里程，新能源汽车的电压平台不断升级，目前能达到540V平台，甚至将达到800V平台。在高电压应用中，电压极性反接对人员安全及控制器电气元件容易造成的毁灭性损害。

目前，在高压防反接功能实现过程中，需要高压采集检测电路，晶闸管、MCU保护电路，以及晶闸管自举电路等模块协同工作，电路复杂程度较高，使得高压防反接功能实现所需的成本较高，并且系统整体的可靠性也会有所降低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种供电电路，以解决现有的高压防反接电路成本高、可靠性差的问题。

根据本实用新型的一方面，提供了一种供电电路，包括：防反接电路、降压电路和开关电路；

所述防反接电路的输入端与所述供电电路的正极输入端和所述开关电路的第一端电连接；所述防反接电路的输出端与降压电路的输入端电连接；

所述降压电路的接地端与所述供电电路的负极输入端和负载电路的负极端电连接，所述降压电路的输出端与所述开关电路的控制端电连接；

所述开关电路的输出端与所述负载电路的正极端电连接。

可选的，所述防反接电路包括：二极管；

所述二极管的阳极与所述供电电路的正极输入端和开关电路的第一端电连接，所述二极管的阴极与降压电路的输入端电连接。

可选的，所述降压电路包括DC/DC模块。

可选的，所述开关电路包括：晶体管；

所述晶体管的控制极与所述降压电路的输出端电连接，所述晶体管的第一极与所述防反接电路的第一端与所述供电电路的正极输入端和所述防反接电路的输入端电连接，所述晶体管的第二极与所述负载电路的正极端电连接。

可选的，所述开关电路包括：继电器；所述继电器包括常开触点和线圈；

所述降压电路的输出端包括正极输出端和负极输出端；

所述线圈电连接于所述降压电路的正极输出端和负极输出端之间，所述常开触点的一端与所述供电电路的正极输入端和所述防反接电路的输入端电连接，所述常开触点的另一端与所述负载电路的正极端电连接。

可选的，所述供电电路还包括：母线电容和泄放电路；

所述母线电容电连接于所述负载电路的正极端和负极端之间；

所述泄放电路与所述母线电容并联连接。

可选的，所述泄放电路包括：泄放电阻。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种车载控制器，包括上述的供电电路。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，包括：动力电池和至少一个上述的车载控制器。

本实用新型实施例提供的供电电路，将开关电路设置于供电电路的输入端与负载电路之间，当开关电路处于导通状态时，外部电源通过供电电路向负载电路供电，当开关电路处于断开状态时，外部电源停止向负载电路供电，通过设置防反接电路和降压电路实现对开关电路的通断控制，当外部电源与供电电路的连接正确时，防反接电路导通，降压电路将外部电源提供的高电压降压为低电压并输出至开关电路的控制端，以控制开关电路导通，当外部电源与供电电路的反接时，防反接电路断开，降压电路停止输出电信号至开关电路的控制端，开关电路断开，此时防反接电路无法与负载电路形成电流通路，即外部电源无法与负载电路实现反接，负载电路中的电气元件不会由于电源极性反接而损坏，同时能够保证产品的使用安全和用户安全，并且该供电电路的原理简单，易于实现，成本低，适合广泛使用。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

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一种供电电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种供电电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种供电电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。

图1是本实用新型实施例提供的一种供电电路的结构示意图，如图1所示，该供电电路00包括：防反接电路10、降压电路20和开关电路30；防反接电路10的输入端与供电电路00的正极输入端IN+和开关电路30的第一端电连接；防反接电路10的输出端与降压电路20的输入端电连接；降压电路20的接地端与供电电路00的负极输入端IN-和负载电路L0的负极端“-”电连接，降压电路20的输出端与开关电路30的控制端电连接；开关电路30的输出端与负载电路L0的正极端“+”电连接。

具体的，当外部电源与供电电路的连接正确时，外部电源的正极端DC+与供电电路00的正极输入端IN+电连接,且外部电源的负极端DC-与供电电路00的负极输入端IN-电连接,此时，防反接电路10导通，外部电源的输出的高电源电压通过导通的防反接电路10传输至降压电路20的输入端，降压电路20将高电源电压进行降压后，输出适用于开关电路30的低电压至开关电路的30的控制端，从而开关电路30导通，则外部电源与负载电路L0之间的回路导通，外部电源输出的高电源电压可通过导通的开关电路30输出至负载电路L0，对负载电路L0供电。

当外部电源与供电电路反接时，外部电源的正极端DC+与供电电路00的负极输入端IN-电连接,且外部电源的负极端DC-与供电电路00的正极输入端IN+电连接,此时，防反接电路10处于断开状态，外部电源的高电源电压无法传输至降压电路20的输入端，从而降压电路20停止输出电压信号至开关电路的30的控制端，开关电路30处于断开状态，则外部电源与负载电路L0之间的回路断开，使得外部电源的正极端DC+不会与负载电路L0的负极端“-”电连接，且外部电源的负极端DC-不会与负载电路L0的正极端“+”电连接，从而负载电路L0中的电气元件不会由于电源极性反接而损坏，同时能够提高用户的用电安全。

本实用新型实施例提供的供电电路，将开关电路设置于供电电路的输入端与负载电路之间，当开关电路处于导通状态时，外部电源通过供电电路向负载电路供电，当开关电路处于断开状态时，外部电源停止向负载电路供电，通过设置防反接电路和降压电路实现对开关电路的通断控制，当外部电源与供电电路的连接正确时，防反接电路导通，降压电路将外部电源提供的高电压降压为低电压并输出至开关电路的控制端，以控制开关电路导通，当外部电源与供电电路的反接时，防反接电路断开，降压电路停止输出电信号至开关电路的控制端，开关电路断开，此时防反接电路无法与负载电路形成电流通路，即外部电源无法与负载电路实现反接，负载电路中的电气元件不会由于电源极性反接而损坏，同时能够保证产品的使用安全和用户安全，并且该供电电路的原理简单，易于实现，成本低，适合广泛使用。

可选的，图2是本实用新型实施例提供的另一种供电电路的结构示意图，如图2所示，防反接电路10包括二极管D0；二极管D0的阳极与供电电路00的正极输入端IN+和开关电路30的第一端电连接，二极管D0的阴极与降压电路20的输入端电连接。

具体的，防反接电路10可以通过具有单向导通功能的二极管D0实现，二极管D0的正极电连接至供电电路00的正极输入端IN+，且其阴极电连接至降压电路20的输入端。如此，当外部电源与供电电路00正确连接时，二极管D0导通，外部电源提供的高电压可以通过导通的二极管D0传输至降压电路20的输入端。当外部电源与供电电路00反接时，二极管D0断开，外部电源与降压电路20之间的回路断路，降压电路20无法接受到电压信号，停止向开关电路30的控制端输出电压信号。

可选的，参考图2，降压电路20可以包括DC/DC模块21，该DC/DC模块21用于将其输入端接收的高电压转换为适用于开关电路30的低电压，并将低电压传输至开关电路30的控制端。

可选的，继续参考图2，开关电路30包括晶体管M0；晶体管M0的控制极与降压电路20的输出端电连接，晶体管M0的第一极与与供电电路00的正极输入端IN+和防反接电路10的输入端电连接，晶体管M0的第二极与负载电路L0的正极端电连接。

具体的，开关电路30可以由晶体管实现，该晶体管可以为N型三极管、N型MOSFRT或N型IGBT等。此时晶体管M0的控制极可以与降压电路20的正极输出端VOUT+电连接，且降压电路20的负极输出端VOUT-接地GND。其中，当晶体管为N型三极管时，其控制极为基极，第一极可以为集电极，以及第二极可以为发射极。当晶体管为N型MOSFRT或N型IGBT时，其控制极为栅极，第一极可以为漏极，以及第二极可以为源极。

可选的，图3是本实用新型实施例提供的又一种供电电路的结构示意图，如图3所示，开关电路30包括继电器31；继电器31包括常开触点K1和线圈J1；降压电路20的输出端包括正极输出端VOUT+和负极输出端VOUT-；线圈J1电连接于降压电路20的正极输出端VOUT+和负极输出端VOUT-之间，常开触点K1的一端与供电电路00的正极输入端IN+和防反接电路10的输入端电连接，常开触点K1的另一端与负载电路L0的正极端电连接。

具体的，开关电路30还可以由继电器实现。可以设置继电器31的线圈J1与降压电路20的输出端包括正极输出端VOUT+和负极输出端VOUT-构成电流回路，继电器31的常开触点K1电连接于供电电路00的正极输入端与负载电路L0的正极端之间，当降压电路20输出电压信号时，线圈J1通电，常开触点K1导通，外部电源提供的高电压可以传输至负载电路L0，实现对高线负载的供电。设置开关电路30采用继电器，在成本低的基础上，能够满足高压电的传输需求，当继电器31的常开触点K1断开时，能够使得负载电路L0与高压电源完全断开，能够保护负载电路L0中的电气元件不会由于电源反接而损坏，提高了供电电路的可靠性。

可选的，参考图2或图3，供电电路00还包括：母线电容C0和泄放电路40；母线电容C0电连接于负载电路L0的正极端“+”和负极端“-”之间；泄放电路40与母线电容C0并联连接。

具体的，母线电容C0用于对传输至负载电路L0的电压信号进行滤波。泄放电路40用于在开关电路30断开后，将母线电容C0中存储的电能进行泄放，以保证开关电路30再次导通时不会带电合闸，保证用电安全。

可选的，参考图2或图3，泄放电路40包括泄放电阻R0。泄放电阻R0与母线电容C0并联连接。在本实用新型其他可行的实施例中，泄放电路40可以包括多个泄放电阻R0，且各泄放电阻R0可以串联连接或并联连接，或者可以串联连接与并联连接相结合，本实用新型实施例对此不作具体限定。

基于同一发明构思，本实用新型实施例还提供了一种车载控制器，该车载控制器包括本实用新型任一实施例提供的供电电路，因此本实用新型实施例提供的车载控制器包括本实用新型任一实施例提供的电电路的技术特征，能够达到本实用新型任一实施例提供的电电路的有益效果，相同之处可参照上述对本实用新型实施例提供的电电路的描述，在此不再赘述。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括：动力电池和至少一个本实用新型实施例提供的车载控制器。其中，动力电池用于为车辆中的负载电路供电。负载电路可以为高压负载电路，动力电池可以向负载电路提供至少540V的电压。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：防反接电路、降压电路和开关电路；

所述防反接电路的输入端与所述供电电路的正极输入端和所述开关电路的第一端电连接；所述防反接电路的输出端与降压电路的输入端电连接；

所述降压电路的接地端与所述供电电路的负极输入端和负载电路的负极端电连接，所述降压电路的输出端与所述开关电路的控制端电连接；

所述开关电路的输出端与所述负载电路的正极端电连接。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述防反接电路包括：二极管；

所述二极管的阳极与所述供电电路的正极输入端和开关电路的第一端电连接，所述二极管的阴极与降压电路的输入端电连接。

3.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述降压电路包括DC/DC模块。

4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述开关电路包括：晶体管；

所述晶体管的控制极与所述降压电路的输出端电连接，所述晶体管的第一极与所述防反接电路的第一端与所述供电电路的正极输入端和所述防反接电路的输入端电连接，所述晶体管的第二极与所述负载电路的正极端电连接。

5.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述开关电路包括：继电器；所述继电器包括常开触点和线圈；

所述降压电路的输出端包括正极输出端和负极输出端；

所述线圈电连接于所述降压电路的正极输出端和负极输出端之间，所述常开触点的一端与所述供电电路的正极输入端和所述防反接电路的输入端电连接，所述常开触点的另一端与所述负载电路的正极端电连接。

6.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括：母线电容和泄放电路；

所述母线电容电连接于所述负载电路的正极端和负极端之间；

所述泄放电路与所述母线电容并联连接。

7.根据权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述泄放电路包括：泄放电阻。

8.一种车载控制器，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的供电电路。

9.一种车辆，其特征在于，包括：动力电池和至少一个权利要求8所述的车载控制器。