一种车载供电控制电路及车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车载供电控制电路及车辆。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展和汽车技术的不断进步，如今汽车的保有量越来越大，汽车逐渐成为人们日常生活中必不可少的代步工具，车载电源能够为车上的用电设备供电，是汽车中不可或缺的部件。
3.然而，为实现车辆的热启动，车载电源在车辆休眠时仍需要持续向板内供电，这就导致车辆长时间停放不用时车载电源存在匮电的风险，届时用户可能无法启动车辆，为用户使用车辆带来不便。另外，车载蓄电池如果长期匮电，会导致车载蓄电池放电深度大，容易导致车载蓄电池硫化，影响车载蓄电池的使用寿命。因此，如何降低汽车锁车休眠时的静态电流和静态损耗成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种车载供电控制电路及车辆，消除了车辆休眠时控制器至地的漏电流，改善了车辆休眠时的静态损耗，进而改善了车辆长期不用导致的车辆难以启动的问题。
5.第一方面，本公开实施例提供了一种车载供电控制电路，包括：
6.第一开关和控制器，所述控制器与所述第一开关连接，所述第一开关用于根据所述控制器输出的第一控制信号控制其自身连通或关断以调节其自身输出的第二控制信号；
7.第二开关，所述第二开关分别与车载电源、车载用电器件以及所述第一开关连接，所述第二开关用于根据所述第二控制信号连通或断开所述车载电源与所述车载用电器件之间的连接；
8.第三开关和第一电阻，所述第三开关与所述第一开关连接，所述控制器与所述第一开关的连接节点存在漏电路径，所述第三开关和所述第一电阻串联于所述漏电路径中，所述第三开关用于根据所述第二控制信号连通或断开所述漏电路径。
9.可选地，所述第一开关的控制端与所述控制器连接，所述第一开关的第一端接地；
10.所述第二开关的控制端与所述第一开关的第二端连接，所述第二开关的第一端与所述车载电源连接，所述第二开关的第二端与所述车载用电器件连接；
11.所述第三开关的控制端与所述第一开关的第二端连接，所述第三开关的第一端接地，所述第三开关的第二端通过所述第一电阻与所述第一开关的控制端连接。
12.可选地，还包括：
13.上拉电路，所述上拉电路分别与所述车载电源和所述第一开关连接，所述上拉电路用于根据所述车载电源输出的电源信号拉高所述第一开关输出的所述第二控制信号的电平。
14.可选地，所述上拉电路包括：
15.第二电阻，所述第二电阻的一端与所述车载电源连接，所述第二电阻的另一端与所述第二开关的控制端连接；
16.第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二开关的控制端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一开关的第二端连接，所述第一开关的第二端用于输出所述第二控制信号。
17.可选地，还包括：
18.第一稳压部件，所述第一稳压部件的阳极与所述第二开关的控制端连接，所述第一稳压部件的阴极与所述第二开关的第一端连接。
19.可选地，还包括：
20.过压保护电路，所述过压保护电路用于根据所述车载电源输出的电源信号控制所述第一开关连通或关断。
21.可选地，所述过压保护电路包括：
22.第二稳压部件，所述第二稳压部件的阴极与所述车载电源连接；
23.第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与所述第二稳压部件的阳极连接，所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端接地；
24.第四开关，所述第四开关的控制端与所述第四电阻和所述第五电阻的串联节点连接，所述第四开关的第一端接地，所述第四开关的第二端与所述第一开关的控制端连接。
25.可选地，还包括：
26.第六电阻，所述第六电阻的一端与所述控制器连接，所述第六电阻的另一端与所述第四开关的第二端连接。
27.第二方面，本公开实施例还提供了一种车辆，包括如第一方面所述的车载供电控制电路。
28.可选地，车辆还包括：
29.车载电源和车载用电器件，所述第二开关分别与所述车载电源和所述车载用电器件，所述第二开关用于根据所述第二控制信号连通或断开所述车载电源与所述车载用电器件之间的连接。
30.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
31.本公开实施例设置第一开关用于根据控制器输出的第一控制信号控制其自身连通或关断以调节其自身输出的第二控制信号，第二开关用于根据第二控制信号连通或断开车载电源与车载用电器件之间的连接，第三开关和第一电阻串联于控制器与第一开关的连接节点存在的漏电路径中，第三开关用于根据第二控制信号连通或断开漏电路径。由此，可以在车辆休眠时控制第三开关关断，以断开控制器与第一开关的连接节点存在的漏电路径，消除车辆休眠时控制器至地的漏电流，改善车辆休眠时的静态损耗，进而改善车辆长期不用导致的车辆难以启动的问题。另外，在利用第一开关和第二开关以确保车载供电控制电路可以控制车载电源向车载用电器件正常供电的同时，利用第一电阻在控制器断电时向第一开关提供电平稳定的第一控制信号，提高第一开关的抗干扰能力。
附图说明
32.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施
例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
33.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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。
34.图1为本公开实施例提供的一种车辆供电控制电路的结构示意图。
具体实施方式
35.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.图1为本公开实施例提供的一种车辆供电控制电路的结构示意图。如图1所示，车载供电控制电路包括控制器1、第一电阻r1、第一开关q1、第二开关q2和第三开关q3，控制器1与第一开关q1连接，第二开关q2分别与车载电源2、车载用电器件3以及第一开关q1连接，第三开关q3与第一开关q1连接，控制器1与第一开关q1的连接节点m存在漏电路径l1，第三开关q3和第一电阻r1串联于漏电路径l1中。
38.第一开关q1用于根据控制器1输出的第一控制信号控制其自身连通或关断以调节其自身输出的第二控制信号，第二开关q2用于根据第二控制信号连通或断开车载电源2与车载用电器件3之间的连接，第三开关q3用于根据第二控制信号连通或断开漏电路径l1。
39.示例性地，车载电源2例如可以为车载蓄电池，车载用电器件3例如可以为车辆内部ecu(electronic control unit，电子控制单元)等需要车载蓄电池供电的器件，控制器1例如可以为车辆内部的mcu(microcontroller unit，微控制单元)。第一开关q1根据控制器1输出的第一控制信号导通或关断，进而通过第二控制信号控制第二开关q2导通或关断，第二开关q2导通时，车载电源2向车载用电器件3供电，第二开关q2关断时，车载电源2与车载用电器件3之间的通路断开，车载电源2无法向车载用电器件3供电。车辆正常使用以及车辆休眠时，控制器1通过控制第一开关q1进而控制第二开关q2导通，车载电源2向车载用电器件3供电。
40.具体地，车辆休眠时为实现车载电源2仍向车载用电器件3供电，控制器1输出高电平的第一控制信号以通过第一开关q1控制第二开关q2导通，由于控制器1与第一开关q1的连接节点m存在漏电路径l1，车辆休眠时漏电路径l1上有可能存在漏电流，漏电流可能是上百微安的电流，造成静态损耗。本公开实施例在漏电路径l1中串联第三开关q3，可以在车辆休眠时控制第三开关q3关断，进而断开控制器1与第一开关q1的连接节点m存在的漏电路径l1，消除车辆休眠时控制器1至地的漏电流，进而改善车辆休眠时的静态损耗，避免车辆长期不用导致的车辆难以启动的问题。另外，在利用第一开关q1和第二开关q2以确保车载供电控制电路可以控制车载电源2向车载用电器件3正常供电的同时，可以利用第一电阻r1在控制器1断电时向第一开关q1提供电平稳定的第一控制信号，提高第一开关q1的抗干扰能力。
41.可选地，如图1所示，可以设置第一开关q1的控制端与控制器1连接，第一开关q1的第一端接地，第二开关q2的控制端与第一开关q1的第二端连接，第二开关q2的第一端与车载电源2连接，第二开关q2的第二端与车载用电器件3连接，第三开关q3的控制端与第一开关q1的第二端连接，第三开关q3的第一端接地，第三开关q3的第二端通过第一电阻r1与第一开关q1的控制端连接。
42.示例性地，可以设置第一开关q1为和第三开关q3为pmos，第二开关q2为nmos，控制器1先进入初始化阶段，控制器1输出低电平的第一控制信号，此时第一开关q1和第二开关q2处于关断状态，车载电源2与车载用电器件3之间的通路断开。可以设置第一开关q1的第二端的初始电平为高电平，即第三开关q3的控制端的初始电平为高电平，第三开关q3导通，第一开关q1的控制端通过第一电阻r1拉低到地，由此，第一电阻r1在控制器1断电，即控制器1输出低电平的第一控制信号时向第一开关q1提供电平稳定的第一控制信号，确保第一开关q1在控制器1初始化阶段关断，提高了第一开关q1的抗干扰能力。
43.控制器1完成初始化过程后，车辆处于休眠状态或者车辆正常工作时，控制器1输出高电平的第一控制信号，此时第一开关q1和第二开关q2导通，车载电源2向车载用电器件3供电以实现车辆的热启动，第一开关q1的第一端与第二端连通，且第三开关q3的控制端与第一开关q1的第二端连接，第三开关q3的控制端被拉低到地，第三开关q3接收到低电平的第二控制信号而关断，切断了控制器1与第一开关q1的连接节点m至地的漏电路径l1，消除车辆休眠时控制器1至地的漏电流，进而改善车辆休眠时的静态损耗，避免车辆长期不用导致的车辆难以启动的问题。
44.可选地，如图1所示，车载供电控制电路还可以包括上拉电路4，上拉电路4分别与车载电源2和第一开关q1连接，上拉电路4用于根据车载电源2输出的电源信号拉高第一开关q1输出的第二控制信号的电平。具体地，可以设置上拉电路4包括第二电阻r2和第三电阻r3，第二电阻r2的一端与车载电源2连接，第二电阻r2的另一端与第二开关q2的控制端连接，第三电阻r3的一端与第二开关q2的控制端连接，第三电阻r3的另一端与第一开关q1的第二端连接，第一开关q1的第二端用于输出第二控制信号。
45.具体地，控制器1进入初始化阶段时，控制器1输出低电平的第一控制信号，第一开关q1和第二开关q2处于关断状态，车载电源2与车载用电器件3之间的通路断开，车载电源2通过第二电阻r2和第三电阻r3构成的上拉电路4将第一开关q1第二端的电位拉高，即使得第一开关q1的第二端的初始电平为高电平，进而控制第三开关q3导通，第一开关q1的控制端通过第一电阻r1拉低到地，由此，第一电阻r1在控制器1断电，即控制器1输出低电平的第一控制信号时向第一开关q1提供电平稳定的第一控制信号，确保第一开关q1在控制器1初始化阶段关断，提高了第一开关q1的抗干扰能力。另外，第二电阻r2和第三电阻r3还实现分压功能，以确保第二开关q2的栅极电压小于第二开关q2的源极电压，第二开关q2可顺利导通。
46.可选地，如图1所示，车载供电控制电路还可以包括第一稳压部件d1，第一稳压部件d1的阳极与第二开关q2的控制端连接，第一稳压部件d1的阴极与第二开关q2的第一端连接。示例性地，第一稳压部件d1例如可以为稳压二极管，设置第一稳压部件d1的阳极与第二开关q2的控制端连接，第一稳压部件d1的阴极与第二开关q2的第一端连接，利用第一稳压部件d1能够有效实现对第二开关q2的栅源电压差的钳位，有效防止第二开关q2被烧毁，提
高了车载供电控制电路工作的安全性。
47.可选地，如图1所示，车载供电控制电路还可以包括过压保护电路5，过压保护电路5用于根据车载电源2输出的电源信号控制第一开关q1连通或关断。具体地，过压保护电路5根据车载电源2输出的电源信号调节输出至第一开关q1控制端的控制信号的电平高低，进而控制第一开关q1连通或关断，进而调节第一开关q1输出的第二控制信号电平的高低以控制第二开关q2连通或关断，以实现在车载电源2输出的电源信号存在过压问题时控制第二开关q2关断，断开车载电源2至车载用电器件3的通路，实现车载供电控制电路的过压保护功能。
48.如图1所示，过压保护电路5可以包括第二稳压部件d2、第四电阻r4、第五电阻r5和第四开关q4，第二稳压部件d2的阴极与车载电源2连接，第四电阻r4的一端与第二稳压部件d2的阳极连接，第四电阻r4的另一端与第五电阻r5的一端连接，第五电阻r5的另一端接地，第四开关q4的控制端与第四电阻r4和第五电阻r5的串联节点连接，第四开关q4的第一端接地，第四开关q4的第二端与第一开关q1的控制端连接。
49.示例性地，第二稳压部件d2例如可以为稳压二极管，当有车载电源2输出的电源信号存在过压情况，即车载电源2信号输出的电源电压过大时，第二稳压部件d2，即稳压二极管的特性会使其导通并钳位在对应的稳压值，示例性地设置第四开关q4为npn型三极管，此时第四开关q4导通，第一开关q1的控制端电位被拉低到地，第一开关q1和第二开关q2关断，实现了在车载电源2输出的电源信号存在过压情况时控制第二开关q2关断，断开车载电源2至车载用电器件3的通路，实现车载供电控制电路的过压保护功能。另外，第四电阻r4和第五电阻r5实现分压功能，以准确控制第四开关q4的导通和关断。
50.可选地，如图1所示，车载供电控制电路还可以包括第六电阻r6，第六电阻r6的一端与控制器1连接，第六电阻r6的另一端与第四开关q4的第二端连接。具体地，车载电源2输出的电源信号存在过压情况时控制器1仍输出高电平的第一控制信号，此时第四开关q4导通，若不设置第六电阻r6，控制器1会直接通过导通的第四开关q4接地而烧毁，第六电阻r6能够起到车载电源2输出的电源信号存在过压情况时的限流作用，避免控制器1引短路至地而烧毁。
51.示例性地，可以设置第一开关q1为和第三开关q3为pmos，第二开关q2为nmos，第四开关q4为npn型三极管，下面参照图1对车载供电控制电路的工作原理进行具体说明：
52.控制器1先进入初始化阶段，控制器1输出低电平的第一控制信号，第一开关q1和第二开关q2关断，车载电源2与车载用电器件3之间的通路断开，车载电源2通过第二电阻r2和第三电阻r3构成的上拉电路4将第一开关q1第二端的电位拉高，进而控制第三开关q3导通，第一开关q1的控制端通过第一电阻r1拉低到地，由此，第一电阻r1在控制器1断电，即控制器1输出低电平的第一控制信号时向第一开关q1提供电平稳定的第一控制信号，确保第一开关q1在控制器1初始化阶段关断，提高了第一开关q1的抗干扰能力。另外，第二电阻r2和第三电阻r3还实现分压功能，以确保第二开关q2的栅极电压小于第二开关q2的源极电压，第二开关q2可顺利导通。
53.控制器1完成初始化过程后，车辆处于休眠状态或者车辆正常工作时，控制器1输出高电平的第一控制信号，此时第一开关q1和第二开关q2导通，车载电源2向车载用电器件3供电以实现车辆的热启动，第一开关q1的第一端与第二端连通，且第三开关q3的控制端与
第一开关q1的第二端连接，第三开关q3的控制端被拉低到地，第三开关q3接收到低电平的第二控制信号而关断，切断了控制器1与第一开关q1的连接节点m至地的漏电路径l1，消除车辆休眠时控制器1至地的漏电流，进而改善车辆休眠时的静态损耗，避免车辆长期不用导致的车辆难以启动的问题。
54.当有车载电源2输出的电源信号存在过压情况，即车载电源2信号输出的电源电压过大时，第二稳压部件d2，即稳压二极管的特性会使其导通并钳位在对应的稳压值，此时第四开关q4导通，第一开关q1的控制端电位被拉低到地，第一开关q1和第二开关q2关断，实现了在车载电源2输出的电源信号存在过压情况时控制第二开关q2关断，断开车载电源2至车载用电器件3的通路，实现车载供电控制电路的过压保护功能。另外，第四电阻r4和第五电阻r5实现分压功能，以准确控制第四开关q4的导通和关断。
55.本公开实施例设置第一开关q1用于根据控制器1输出的第一控制信号控制其自身连通或关断以调节其自身输出的第二控制信号，第二开关q2用于根据第二控制信号连通或断开车载电源2与车载用电器件3之间的连接，第三开关q3和第一电阻r1串联于控制器1与第一开关q1的连接节点m存在的漏电路径l1中，第三开关q3用于根据第二控制信号连通或断开漏电路径l1。由此，可以在车辆休眠时控制第三开关q3关断，以断开控制器1与第一开关q1的连接节点存在的漏电路径l1，消除车辆休眠时控制器1至地的漏电流，改善车辆休眠时的静态损耗，进而改善车辆长期不用导致的车辆难以启动的问题。另外，在利用第一开关q1和第二开关q2以确保车载供电控制电路可以控制车载电源2向车载用电器件3正常供电的同时，利用第一电阻r1在控制器1断电时向第一开关q1提供电平稳定的第一控制信号，提高第一开关q1的抗干扰能力。
56.本公开实施例还提供了一种车辆，车辆包括如上述实施例所述的车载供电控制电路，因此本公开实施例提供的车辆具备上述实施例所述的有益效果。示例性地，本公开实施例的车辆可以为燃油汽车、纯电动车辆或者油电混合动力车辆等，本公开实施例对此不作具体限定。
57.可选地，如图1所示，车辆还可以包括车载电源2和车载用电器件3，第二开关q2分别与车载电源2和车载用电器件3，第二开关q2用于根据第二控制信号连通或断开车载电源2与车载用电器件3之间的连接。本公开实施例设置第一开关用于根据控制器输出的第一控制信号控制其自身连通或关断以调节其自身输出的第二控制信号，第二开关用于根据第二控制信号连通或断开车载电源与车载用电器件之间的连接，第三开关和第一电阻串联于控制器与第一开关的连接节点存在的漏电路径中，第三开关用于根据第二控制信号连通或断开漏电路径。由此，可以在车辆休眠时控制第三开关关断，以断开控制器与第一开关的连接节点存在的漏电路径，消除车辆休眠时控制器至地的漏电流，改善车辆休眠时的静态损耗，进而改善车辆长期不用导致的车辆难以启动的问题。另外，在利用第一开关和第二开关以确保车载供电控制电路可以控制车载电源向车载用电器件正常供电的同时，利用第一电阻在控制器断电时向第一开关提供电平稳定的第一控制信号，提高第一开关的抗干扰能力。
58.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些
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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
59.以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。