一种车载负载供电电路及汽车的制作方法

本实用新型涉及车辆制造技术领域，尤其涉及一种车载负载供电电路及汽车。

背景技术：

随着汽车制造技术的发展，汽车越来越普及并将成为人们日常生活中的主要出行工具。目前的汽车通常设置有主电池和备用电池，通常情况下，汽车依赖主电池的供电来维持整车电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)等负载的工作，而当主电池发生故障或者损坏时，汽车可以切换为备用电池为负载供电，以使汽车在主电池无法供电时仍能够支持向外发送紧急呼叫、道路救援以及紧急救援等紧急通讯的功能。

目前汽车将主电池供电切换至备用电池供电，通常需要驾驶员确认主电池是否无法继续为负载供电，并在主电池无法继续供电时，根据驾驶员操作电池切换按钮等将负载的供电由主电池切换为备用电池。但是，由于该切换过程中操作繁琐，导致汽车将主电池供电切换至备用电池供电的及时性降低。可见，目前汽车将主电池供电切换至备用电池供电时，存在因操作繁琐而导致切换及时性低的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种车载负载供电电路及汽车，以解决目前汽车将主电池供电切换至备用电池供电时，存在因操作繁琐而导致切换及时性低的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种车载负载供电电路，所述车载负载供电电路包括第一电池、第二电池、单向导流单元以及单向导流开关单元，所述单向导流单元的输入端与所述第一电池的正极连接；所述单向导流开关单元的输入端与所述第二电池的正极连接，输出端与所述单向导流单元的输出端连接。

可选的，所述车载负载供电电路还包括开关控制单元，所述开关控制单元的控制信号输出端与所述单向导流开关单元的控制端连接。

可选的，所述开关控制单元为压差检测单元，所述压差检测单元的第一检测端与所述单向导流开关单元的输入端连接，第二检测端与所述单向导流开关单元的输出端连接，控制信号输出端与所述单向导流开关单元的控制端连接。

可选的，所述单向导流开关单元包括设置有第一二极管的第一MOS管，所述第一MOS管的漏极与所述第二电池的正极以及所述压差检测单元的第一检测端连接，栅极与所述压差检测单元的控制信号输出端连接，以及源极与所述单向导流单元的输出端以及所述压差检测单元的第二检测端连接；所述第一二极管的正极与所述第一MOS管的漏极连接，负极与所述第一MOS管的源极连接。

可选的，所述车载负载供电电路还包括升压单元，所述升压单元的输入端，所述单向导流单元的输出端与所述单向导流开关单元的输出端并联接入所述升压单元的输入端，且所述升压单元的升压信号输入端与所述开关控制单元的升压信号输出端连接。

可选的，所述车载负载供电电路还包括低压检测单元，所述低压检测单元的电压检测端与所述第一电池的正极连接，且升压信号输出端与所述升压单元的升压信号输入端连接。

可选的，所述单向导流开关单元为第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二电池连接，且负极与所述单向导流单元的输出端连接。

可选的，所述单向导流单元为第三二极管，且所述第三二极管的正极与所述第一电池的正极连接，负极与所述单向导流开关单元的输出端连接。

可选的，所述车载负载供电电路还包括电池控制开关，所述电池控制开关的输入端与所述第二电池的正极连接，输出端与所述单向导流开关单元的输入端连接，以及控制端与所述外部控制器的控制信号输出端连接。

可选的，所述电池控制开关包括第二MOS管，所述第二MOS管的漏极与所述第二电池的输入端连接，源极与所述单向导流开关单元的输入端连接，以及栅极与所述外部控制器的控制信号输出端连接。

可选的，所述电池控制开关还包括第四二极管，所述第四二极管的负极与所述第二MOS管的漏极连接，正极与所述第二MOS管的源极连接。

第二方面，本实用新型还提供一种汽车，包括负载以及上述车载负载供电电路，所述车载负载供电电路与所述负载连接。

本实用新型中，所述车载负载供电电路包括第一电池、第二电池、单向导流单元以及单向导流开关单元，所述单向导流单元的输入端与所述第一电池的正极连接；所述单向导流开关单元的输入端与所述第二电池的正极连接，输出端与所述单向导流单元的输出端连接。这样，当第一电池无法继续为负载供电时，单向导流开关单元导通，使第二电池为负载供电，从而自动及时将负载供电由第一电池供电切换至第二电池供电。

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一种车载负载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车载负载供电电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种车载负载供电电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种车载负载供电电路的结构示意图。

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。

请参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种车载负载供电电路的结构示意图，所述车载负载供电电路包括第一电池10、第二电池20、单向导流单元30以及单向导流开关单元40，所述单向导流单元30的输入端与所述第一电池10的正极连接；所述单向导流开关单元40的输入端与所述第二电池20的正极连接，且输出端与所述单向导流单元30的输出端连接。

本实用新型实施例中，上述单向导流单元30的输出端与上述单向导流开关单元40的输出端可以并联接入上述负载的输入端，则当第一电池10正常时，单向导流单元30导通，使第一电池10为负载供电，而单向导流开关单元阻止第一电池10输出的电压施加至第二电池20；当第一电池非正常时，例如第一电池10的电压低于一定值或者第一电池10的电压低于第二电池的电压等，单向导流开关单元40导通，使第二电池20为负载供电，而单向导流单元10阻止第二电池20输出的电压施加至第一电池10。

其中，上述第一电池10为汽车正常工作状态下为负载供电的电池；上述第二电池20为上述第一电池10的备用电池，即在第一电池10无法继续向负载供电时，第二电池20可以替代第一电池10为负载供电。

另外，上述单向导流单元30是可以第一电池10供电时，使第一电池10至负载的供电通路导通，且在第二电池20供电时，阻止第二电池20输出的电压反向施加至第一电池10，从而防止第一电池10因施加反向电压而引起损坏，例如：可选的，如图2所示，所述单向导流单元30可以为二极管D1，且所述二极管D1的正极与所述第一电池10的正极连接，负极与所述单向导流开关单元40的输出端连接，那么二极管D1的负极与单向导流开关单元40的输出端可以并联接入上述负载的输入端，使电路结构简单且保护性能强。

而上述单向导流开关单元40可以在第一电池10供电时，阻止第一电池10输出的电压反向施加至第二电池20，从而防止第二电池20因施加反向电压而引起损坏，且在第二电池20供电时，使第二电池至负载的供电通路导通，例如：可选的，如图2所示，所述单向导流开关单元40可以为二极管D2，所述二极管D2的正极与所述第二电池20连接，且负极与所述单向导流单元30的输出端连接，那么二极管D2的负极与单向导流单元30的输出端可以并联接入负载的输入端。

当然，上述单向导流开关单元40也可以是其他能够在第一电池10正常时控制第二电池20至负载的供电通路断开，而在第二电池20非正常时，控制第二电池20至负载的供电通路导通的开关元件或者电路，例如：可以是单刀单掷开关或者MOS管等。

可选的，如图3所示，所述车载负载供电电路还包括开关控制单元50，所述开关控制单元50的控制信号输出端与所述单向导流开关单元40的控制端连接。

本实施方式中，所述开关控制单元50可以在第一电池10正常时，控制单向导流开关单元40处于第一状态，使第二电池20与负载之间的供电通路断开；而在第一电池10非正常时，开关控制单元50控制单向导流开关单元处于第二状态，使第二电池20与负载之间的供电通路导通，从而可以实现负载的供电由第一电池供电切换至第二电池供电。

例如：若上述单向导流开关单元40为一MOS管，且该MOS管的漏极与第二电池20的正极连接，栅极与开关控制单元50的控制端信号输出连接，源极与单向导流单元30的输出端连接，则在第一电池10正常时，开关控制单元50可以向MOS管的栅极输出低电平，使该MOS管截止，则第二电池20与负载之间的供电通路断开；当在第一电池10非正常时，开关控制单元50可以向MOS管的栅极输出高电平，使该MOS管导通，则第二电池20与负载之间的供电通路导通。

其中，上述开关控制单元50可以检测第一电池10是否正常，例如：开关控制单元50可以检测第一电池10的输出电压，且在第一电池10的输出电压大于或者等于一定值时，确定第一电池10正常；而在第一电池10的输出电压低于该一定值时，确定第一电池10非正常。

可选的，所述开关控制单元50可以为压差检测单元51，所述压差检测单元51的第一检测端与所述单向导流开关单元40的输入端连接，第二检测端与所述单向导流开关单元40的输出端连接，控制信号输出端与所述单向导流开关单元40的控制端连接。

本实施方式中，上述压差检测单元51以检测单向导流开关单元40的输入端和输出端之间的电压差，即第二电池20与第一电池10之间的电压之差，且当上述电压差小于或者等于预设阈值时，则确定第一电池10正常，压差检测单元51向单向导流开关单元40输出第一控制信号，使第二电池20与负载之间的通路断开；而当上述电压差大于预设阈值时，则确定第一电池10非正常，压差检测单元51向单向导流开关单元40输出第二控制信号，使第二电池20与负载之间的通路导通，从而使切换更及时。

其中，上述预设阈值可以是根据用户需要进行设定的电压值，例如：可以设置预设阈值为200mV等，预设阈值设置越低，则车载负载供电电路由第一电池供电切换至第二电池供电的响应速度越快。

可选的，如图4所示，所述单向导流开关单元40可以包括设置有二极管D3的MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极与所述第二电池20的正极以及所述压差检测单元51的第一检测端连接，栅极与所述压差检测单元51的控制信号输出端连接，以及源极与所述单向导流单元30的输出端以及所述压差检测单元51的第二检测端连接；所述二极管D3的正极与所述MOS管Q1的漏极连接，负极与所述MOS管Q1的源极连接。

本实施方式中，当压差检测单元51确定第一电池10正常时，向MOS管Q1输出低电平，MOS管Q1截止，使第二电池20与负载之间的供电通路断开；当第一电池10非正常时，二极管D3直接处于导通，使第二电池20与负载之间形成导通的供电通路，即第二电池20的正极→二极管D3的正极→二极管D3的负极→负载，将对由第一电池10供电切换至第二电池20供电的反应时间，而压差检测单元51向MOS管Q2输出高电平，MOS管Q2在一定反应时间后处于导通，使第二电池20与负载之间导通的供电通路切换为：第二电池20的正极→MOS管Q1的漏极→MOS管Q1的源极→负载，由于二极管的阻抗通常远大于MOS管的阻抗，从而可以降低第二电池20与负载之间导通的供电通路中电能的损耗。

本实用新型实施例中，由于第一电池10的电压通常高于第二电池20的电压，例如：第一电池10通常设置为12V，而第二电池20通常设置为4.8V。可选的，所述车载负载供电电路还包括升压单元60，所述单向导流单元30的输出端以及所述单向导流开关单元40的输出端并联接入所述升压单元60的输入端，且所述升压单元60的升压信号输入端与所述开关控制单元50的升压信号输出端连接。

本实施方式中，上述升压单元60的输出端可以与上述负载的输入端连接，则当第一电池10非正常时，上述开关控制单元50可以控制单向导流开关单元40处于第二状态，使第二电池20与负载之间的供电通路导通，同时，开关控制单元50向升压单元60发送升压信号，使升压单元60将输入其输入端输入的电压即第二电池20的电压进行升压，以维持负载的正常工作。

另外，在第一电池10向升压单元60的输入端供电时，第一电池10可能因电量或者老化等因素的影响而导致第一电池10输出的电压降低，而第一电池10可以继续向输入端供电下，即第二电池20与第一电池10之间的电压之差低于预设阈值，则负载输入的电压降低，可能导致负载的工作受到影响。

可选的，所述车载负载供电电路还可以包括低压检测单元70，所述低压检测单元70的电压检测端与所述第一电池10的正极连接，且升压信号输出端与所述升压单元40的升压信号输入端连接。

本实施方式中，低压检测单元70可以检测第一电池10输出的电压，当第一电池10输出的电压低于预设低压值，且压差检测单元51检测到的电压差低于预设阈值时，例如：若第一电池为12V，第二电池为4.8V，预设阈值为200mV，预设低压值为8V，则当低压检测单元70检测到电压高于4.6V且低于8V时，低压检测单元70可以向升压单元40的升压信号输入端输入升压信号，控制升压单元60对输入端输入的电压即第一电池10输出的电压进行升压。

另外，当第一电池10输出的电压大于或者等于预设低压值，或者第一电池10输出的电压值低于预设低压值且压差检测单元51检测到的电压差大于或者等于预设阈值时，低压检测单元70停止向升压单元60输出升压信号。

本实用新型实施例中，由于在上述单向导流开关单元40阻止第二电池20向负载供电时，单向导流开关单元40可能对第二电池20输出的电能进行消耗。

可选的，所述车载负载供电电路还包括电池控制开关80，所述电池控制开关80的输入端与所述第二电池20的正极连接，输出端与所述单向导流开关单元40的输入端连接，以及控制端与所述外部控制器的控制信号输出端连接。这样，电池控制开关80可以在外部控制器(如整车电子控制单元ECU)的控制下，阻止第二电池20输出电能，从而可以避免第二电池20出现亏电，例如：ECU在汽车处于休眠模式或者运输模式时，控制电池控制开关80阻止第二电池20输出电能。

进一步可选的，所述电池控制开关80可以包括MOS管Q2，所述MOS管Q2的漏极与所述第二电池20的输入端连接，源极与所述单向导流开关单元40的输入端连接，以及栅极与所述外部控制器的控制信号输出端连接，使电路简单易于实现。

进一步可选的，所述电池控制开关还包括二极管D4，所述二极管D4的负极与所述MOS管Q2的漏极连接，正极与所述MOS管的源极连接，进一步提升电池控制开关80阻止第二电池20输出电能的能力。

本实用新型实施例中，所述车载负载供电电路包括第一电池、第二电池、单向导流单元以及单向导流开关单元，所述单向导流单元的输入端与所述第一电池的正极连接；所述单向导流开关单元的输入端与所述第二电池的正极连接，输出端与所述单向导流单元的输出端连接。这样，当第一电池无法继续为负载供电时，单向导流开关单元导通，使第二电池为负载供电，从而自动及时将负载供电由第一电池供电切换至第二电池供电。

基于上述车载负载供电电路，本实用新型实施例还提供一种汽车，包括负载以及上述车载负载供电电路，所述车载负载供电电路与所述负载连接。

由于汽车的结构是现有技术，车载负载供电电路在上述实施例中已进行详细说明，因此，本实施例中对于具体的汽车的结构不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。