一种防止供电过压的车载控制电路及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车电气防护的技术领域，尤其涉及一种防止供电过压的车载控制电路及汽车。


背景技术：

2.在车载电气设备中，由于供电环境复杂，可能存在各种各样的脉冲，当出现超过设备内部电路所能承受的电压时，需要能够将相应的供电快速关闭，目前一般都是通过软件监控电池电压状态来实现，当检测到过压状态时，软件将供电开关拉低来关闭后级供电。目前的检测和处理方式都是通过软件来实现的，当软件处理出现延时的时候，会导致过压脉冲影响到后级电路，严重时会导致元件烧毁，该方式需要控制好延时，否则容易出现元件烧毁的情况，因此，通用的软件检测的方法对设备的要求较大，成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型为解决当前汽车电池过压防护要求大、可靠性不足以及成本高的技术问题，提供一种防止供电过压的车载控制电路及汽车。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
5.一种防止供电过压的车载控制电路，包括输出主电路、电源开关控制电路和检测关断电路；所述输出主电路上设置有开关模块，所述开关模块的控制端和所述电源开关控制电路的输出端连接；所述检测关断电路包括稳压管、分压模块和电位调节组件，所述稳压管一端和输出主电路的输入端连接，另一端通过分压模块和电位调节组件的控制端连接，所述电位调节组件的电位调节端口连接所述电源开关控制电路的使能端；当电位调节组件的控制端电压高出设定值，电位调节组件将电源开关控制电路的使能端置高/低，关断输出主电路的开关模块。
6.进一步的，所述电位调节组件为下拉组件，用于将电源开关控制电路的使能端置低。
7.进一步的，所述电位调节组件包括第一三极管，所述第一三极管的基极和所述分压模块的分压端口连接，集电极和所述电源开关控制电路的使能端连接，发射极接地；所述第一三极管的集电极还通过第一电阻和上拉电源连接，所述第一三极管的集电极和电源开关控制电路的使能端之间设置有一个导通方向往第一三极管方向的二极管。
8.进一步的，所述分压模块包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端和稳压管的输出端连接，另一端通过第二分压电阻接地；所述分压端口设置在所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的节点上。
9.进一步的，所述供电过压保护门限通过调节稳压管的稳压值以及分压模块的分压比例进行调节。
10.进一步的，所述稳压管的稳压值为18v，所述供电过压保护门限为20v。
11.进一步的，所述输出主电路的开关模块包括第一mos管，所述第一mos管的源极和
漏极分别和输出主电路的输入端、输出端连接，栅极和所述电源开关控制电路的输出端连接。
12.进一步的，所述电源开关控制电路包括处理器和第二mos管，所述第二mos管的源极连接所述输出主电路的开关模块的控制端，漏极接地，栅极和所述处理器的控制端口连接，所述第二mos管的栅极为所述电源开关控制电路的使能端，所述第二mos管的栅极和输出主电路的输入端之间还串接有一个稳压二极管。
13.进一步的，所述第一mos管为pmos管，第二mos管为nmos管。
14.本实用新型还提供一种汽车，包括上述的防止供电过压的车载控制电路。
15.本实用新型对车载电源过压起到快速稳定的保护作用，不受软件处理延时的影响，并且可以根据实际应用场景的不同，通过调整稳压管的稳压值，和分压模块的分压比例来灵活调整实际保护生效的过压值，该方案稳定可靠、成本低，能够满足当前汽车电源过压防护效果。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例的整体电路图。
17.图2为本实用新型实施例检测关断电路的电路结构图。
18.图3为本实用新型实施例电源开关控制电路的电路结构图。
19.图4为本实用新型实施例输出主电路的电路结构图。
20.其中：输出主电路为10，电源开关控制电路为20，检测关断电路为30。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
22.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例一
24.当前车载电气设备中通常采用软件进行电池电压状态的检测，该方式需要控制好延时，否则容易出现元件烧毁的情况，因此，通用的软件检测的方法对设备的要求较大。鉴于这种情况，本实施例提供一种防止供电过压的车载控制电路，其通过硬件的方式对车载电源过压起到快速稳定的保护作用，稳定可靠，且成本较低。
25.具体的，请参阅图1-4，其中，图1示出了本实施例的整体电路图，图2-4分别提供了本实施例在以下提及到的输出主电路、电源开关控制电路和检测关断电路的电路结构图。
26.如图所示，本实施例的车载控制电路包括输出主电路、电源开关控制电路和检测关断电路；其中，输出主电路是指从车载电池输出到车载电气设备中的回路，当车载电池出现故障时，会出现电池过压，若持续输出，容易出现车载设备损坏的情况。因此，电源开关控制电路主要用于控制输出主电路的导通与关断，电源开关控制电路根据处理器的控制信
q3的源极连接输出主电路的开关模块的控制端，漏极接地，栅极和处理器的控制端口连接，第二mos管q3的栅极为电源开关控制电路的使能端，第二mos管q3的栅极和输出主电路的输入端之间还串接有一个稳压二极管。在本实施例中，所述第一mos管q2为pmos管，第二mos管q3为nmos管。
35.为了更好的操作体验，本实施例提供一个具体实施方式。具体的，在该实施方式中，稳压管d1的稳压值为18v，供电过压保护门限为20v。电路应用过程中，当车载电池的电压正常，即电压值＜20v时，由于第一三极管q1的发射极和电源开关控制电路的使能端之间的二极管的隔离作用，新增的检测关断电路不会影响处理器的使能端的状态
36.当车载电池的电压持续增加，超过20v时，第一三极管q1基极的电压v
be
》0.7v，第一三极管q1的集电极和发射极导通，导致第二mos管q3的v
gs
＝vf(d2)≈0.7v，而第二mos 管q3需要在v
gs
》1.1v以上才能导通，因此，第二mos管q3关断，第一mos管q2在稳压二极管带动下置高，第一mos管q2关断，从而将供电关断
37.具体的，供电过压保护门限v
ov
可以通过以下方式计算：
[0038]vov
＝(v
be
/r2)*(r1+r2)+v
d1
＝(0.7/2.4)*(2.4+4.7)+18＝20v。
[0039]
其中，v
be
为第一三极管q1的导通电压，v
d1
为稳压管d1的稳压值。
[0040]
本实施例的好处在于，该车载控制电路对车载电源过压起到快速稳定的保护作用，不受软件处理延时的影响，并且可以根据实际应用场景的不同，通过调整稳压管d1的稳压值，和分压模块的分压比例来灵活调整实际保护生效的过压值，该方案稳定可靠、成本低，能够满足当前汽车电源过压防护效果。
[0041]
实施例三
[0042]
本实施例提供一种汽车，该汽车包括车载电池和车载电气设备，车载电池和车载电气设备之间通过开关模块导通，该开关模块通过电源开关控制电路进行控制，通过检测关断电路进行过压防护，其中，开关模块的控制端和电源开关控制电路的输出端连接；检测关断电路包括稳压管d1、分压模块和电位调节组件，稳压管d1一端和输出主电路的输入端连接，另一端通过分压模块和电位调节组件的控制端连接，电位调节组件的电位调节端口连接电源开关控制电路的使能端；当电位调节组件的控制端电压高出设定值，电位调节组件将电源开关控制电路的使能端置高/低，关断输出主电路的开关模块。
[0043]
具体的，本实施例中车载电池和车载电气设备采用实施例一或实施例二中的防止供电过压的车载控制电路进行过压防护。
[0044]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0045]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0046]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0047]
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0048]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0049]
虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。