一种车载供电装置和电动汽车的制作方法

本技术涉及电动汽车充电，尤其涉及一种车载供电装置和电动汽车。

背景技术：

1、随着生活水平的不断提升，电动汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具之一。而作为连接电网和动力电池的转换设备，高效灵活的车载供电装置可直接影响电动汽车的客户体验。

2、为了节省成本和空间，现有的电动汽车的车载供电装置大多采用了车载充电机(on board charger，obc)和车载直流/直流(direct current-direct current，dc/dc)变换器二合一的设计方案，即将车载充电机和车载dc/dc变换器集成在一起形成了电动汽车的车载供电装置。实际工作中，车载供电装置接受来自电网的交流电，并将交流电转换为高压直流电和低压直流电。高压直流电可用于为电动汽车中的动力电池供电，低压直流电则用于通过车载供电装置中的开关电路为低压电源(如低压蓄电池等)和低压负载(如车灯、雨刷器等)供电。另外，在车载供供电装置停止接收交流电的情况下，低压电源还可用于通过开关电路为低压负载供电。

3、在通过低压电源为低压负载供电的过程中，在低压电源的输出电压值正常的情况下，开关电路是默认导通的，即开关电路会使得低压电源与低压负载电连接。在低压电源亏电的情况下，低压负载会拉低低压电源的电压，使得低压电源的输出电压值慢慢降低。当低压电源的输出电压值低于设定的欠压保护点时，开关电路会关断以使得低压电源与低压负载断开连接，从而实现欠压保护。然而，在低压电源与低压负载断开连接后，由于没有低压负载拉低电压，低压电源的输出电压值又会逐渐增大直至恢复到正常，此时开关电路又会再次导通以使得低压电源与低压负载再次电连接。由于此时低压电源仍然处于亏电状态，所以其输出电压值会再次慢慢减小，直至开关电路再次断开低压电源与低压负载的电连接。如此往复，开关电路会反复的开通及关断，这样就容易导致开关电路损坏，从而影响车载供电装置的安全性和可靠性。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本技术提供了一种车载供电装置和电动汽车，可有效的解决车载供电装置中的开关电路反复导通所导致的开关电路易损坏以及电能浪费的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种车载供电装置。车载供电装置包括第一功率变换电路、开关模块，开关模块包括驱动器、开关组件以及锁死电路。第一功率变换电路用于接收高压直流电并输出低压直流电；低压负载用于通过开关组件接收低压直流电或接收低压电源的输出电压，低压直流电的电压和低压电源的输出电压小于高压直流电的电压。在低压电源通过开关组件向低压负载供电的过程中，驱动器响应于锁死电路输出的关断信号，驱动器控制开关组件用于断开低压电源和低压负载之间的连接直到锁死电路停止输出关断信号。

3、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，开关模块包括复位电路，复位电路用于接收复位指示并向锁死电路输出复位信号，锁死电路响应于低压电源的输出电压小于第一电压值或者大于第二电压值，锁死电路用于输出关断信号直到接收到复位信号，锁死电路响应于复位信号，停止输出关断信号。

4、在上述实现方式中，为车载供电装置中的开关电路增加了锁死功能，使其在低压电源欠压或者过压时会断开低压负载和低压电源之间的连接并锁死，因此在低压电源恢复正常时，开关电路并不会重新连接低压电源与低压负载。这样就可有效解决现有的车载供电装置中的开关电路反复开通及关断所导致的开关电路易损坏以及电能浪费的问题。该车载供电装置的供电安全性和可靠性更高，采用该车载供电装置，可显著提升电动汽车的客户体验。

5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，开关模块包括稳压器，稳压器用于接收低压电源供电并向锁死电路输出第一参考电压或者第二参考电压，第一参考电压或者第二参考电压用于控制锁死电路正常工作。稳压器用于基于低压电源的输出电压向锁死电路提供第一参考电压或者第二参考电压，第一参考电压或者所述第二参考电压用于锁死电路正常工作。

6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，车载供电装置包括用于容纳第一功率变换电路和开关模块的壳体，壳体表面设置有低压负载接口、低压电源接口和高压电源接口。其中，低压电源接口和低压负载接口电连接，功率变换电路用于通过高压电源接口接收高压直流电，低压电源接口用于接收低压电源的供电，低压负载接口用于电连接低压负载。

7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，锁死电路包括参考电压输入端、供电电压输入端、复位信号输入端以及关断信号输出端。锁死电路用于通过参考电压输入端接收来自稳压器的输出电压、通过复位信号输入端接收来自复位电路的复位信号、通过供电电压输入端接收低压电源的输出电压以及通过关断信号输出端向驱动器输出关断信号。

8、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及稳压二极管。

9、第一开关器件的第一端用于连接第二开关器件的第一端、第二电阻的第一端、第三电阻的第一端、稳压二极管的负极，第三电阻的第二端连接供电电压输入端，稳压二极管的正极连接关断信号输出端。

10、第一开关器件的第二端用于连接第二电阻的第二端、第一电阻的第一端以及复位信号输入端，第一电阻的第二端连接参考电压输入端。

11、第一开关器件的第三端用于连接第四电阻的第一端、第一电容的第一端以及第二开关器件的第二端，第四电阻的第二端、第一电容的第二端以及第二开关器件的第三端接地。

12、锁死电路响应于低压电源的输出电压的值小于第三电压值，第一开关器件和第二开关器件均导通，锁死电路用于输出关断信号。锁死电路响应于低压电源的输出电压的值等于或者大于第三电压值，或者，响应于复位信号，第一开关器件和第二开关器件均关断，锁死电路停止输出关断信号。

13、上述实现方式中，锁死电路结构简单、静态功耗较低，可降低开关模块的静态功耗及成本。并且，通过对锁死电路内的电阻电容的取值以及稳压器的稳压值的设计来使得开关电路能够应用于多种供电场景，也可提升开关电路的适用性。所以，采用该电路结构，可显著提升车载供电装置的适用性和实用性。

14、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容以及稳压二极管。

15、第一开关器件的第一端用于连接第二开关器件的第一端、第二电阻的第一端以及稳压二极管的负极，稳压二极管的正极用于连接关断信号输出端。

16、第一开关器件的第二端用于连接第五电阻的第一端、第二电阻的第二端、第一电阻的第一端以及复位信号输入端，第一电阻的第二端用于连接参考电压输入端。

17、第一开关器件的第三端用于连接第五电阻的第二端、第三开关器件的第一端、第四电阻的第一端、第一电容的第一端以及第二开关器件的第二端，第三开关器件的第二端用于连接第三电阻的第一端以及第六电阻的第一端，第三电阻的第二端用于连接供电电压输入端。

18、第六电阻的第二端、第三开关器件的第二端、第四电阻的第二端、第一电容的第二端以及第二开关器件的第二端接地。

19、锁死电路响应于低压电源的输出电压的值小于第三电压值，第三开关器件关断、第二开关器件和第一开关器件均导通，锁死电路用于输出关断信号。锁死电路响应于低压电源的输出电压的值等于或者大于第三电压值，或者，响应于复位信号，第三开关器件导通、第一开关器件和第二开关器件均关断，锁死电路停止输出关断信号。

20、上述实现方式中，锁死电路结构简单较为简单，有利于降低开关模块成本。并且，通过对锁死电路内的电阻电容的取值以及稳压器的稳压值的设计来使得开关电路能够应用于多种供电场景，也可提升开关电路的适用性。所以，采用该电路结构，可显著提升车载供电装置的适用性和实用性。

21、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及稳压二极管。

22、第一开关器件的第一端用于连接第二开关器件的第一端、第二电阻的第一端、第三电阻的第一端、稳压二极管的负极，第三电阻的第二端连接参考电压输入端，稳压二极管的正极连接关断信号输出端。

23、第一开关器件的第二端用于连接第二电阻的第二端、第一电阻的第一端以及复位信号输入端，第一电阻的第二端连接供电电压输入端。

24、第一开关器件的第三端用于连接第四电阻的第一端、第一电容的第一端以及第二开关器件的第二端，第四电阻的第二端、第一电容的第二端以及第二开关器件的第三端接地。

25、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，锁死电路包括第一开关器件、第二开关器件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容以及稳压二极管。

26、第一开关器件的第一端用于连接第二开关器件的第一端、第二电阻的第一端、稳压二极管的负极，稳压二极管的正极用于连接关断信号输出端。

27、第一开关器件的第二端用于连接第二电阻的第一端、第一电阻的第一端以及复位信号输入端，第一电阻的第二端用于连接参考电压输入端。

28、第一开关器件的第三端用于连接第三电阻的第一端、第四电阻的第一端、第一电容的第一端以及第二开关器件的第二端，第三电阻的第二端用于连接供电电压输入端。

29、第四电阻的第二端、第一电容的第二端以及第二开关器件的第三端用于接地。

30、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，复位电路包括第四开关器件、第七电阻以及第八电阻。第四开关器件的第一端用于连接复位信号输入端，第四开关器件的第二端用于接地，第四开关器件的第三端用于通过第七电阻接收复位指示以及通过第八电阻连接第四开关器件的第二端。

31、在上述实现中，在开关电路中增加锁死电路对应的复位电路，这样就能够在不断电的情况下简单且便捷的解除锁死电路的锁死状态，从而使得整个开关电路恢复至正常工作状态，避免了掉电解除锁死的方式所导致供电中断，可提升车载供电装置的可靠性。

32、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，车载供电装置还包括整流电路、第二功率变换电路，整流电路用于接收交流电并把交流电转换为直流电，第二功率变换电路用于将直流电转换为高压直流电并为第一功率变换电路供电，高压直流电还用于为动力电池供电。

33、第二方面，本技术实施例提供了一种电动汽车，电动汽车包括如第一方面任一项所述的车载供电装置。

34、第二方面的方案可以达到的技术效果，请参照上述第一方面或者第二方面中的任一可能实现方式可以达到的技术效果描述，这里不再重复赘述。