本實(shí)用新型涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車用繼電器線圈控制電路和一種車輛。

背景技術(shù)：

車用繼電器線圈控制電路的供電電源一般是汽車的低壓蓄電池，例如12V啟動(dòng)電池，并且，汽車其它的低壓供電電源(例如發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制裝置、近光燈、空調(diào)、儀表等的供電電源)也均來自12V啟動(dòng)電池。這就會(huì)導(dǎo)致一些負(fù)載在啟動(dòng)過程或運(yùn)行過程拉低汽車的低壓蓄電池的電壓。而且，當(dāng)汽車行駛在擁堵路段時(shí)，交流發(fā)電機(jī)給低壓蓄電池的充電遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于低壓蓄電池的放電，也會(huì)導(dǎo)致汽車低壓蓄電池的電壓降低。

當(dāng)汽車的低壓蓄電池的電壓降低到某一電壓點(diǎn)(一般為9V以下)時(shí)，如果這時(shí)需要吸合車用繼電器，就會(huì)發(fā)生繼電器不能可靠吸合的問題。另外，一般的車用繼電器均標(biāo)稱室溫下的吸合電壓大于等于9V，而繼電器的工作環(huán)境溫度一般是0℃～85℃。當(dāng)汽車?yán)^電器在高溫下工作時(shí)，由于繼電器線圈的電阻溫度系數(shù)問題，也會(huì)導(dǎo)致繼電器不能可靠吸合。

相關(guān)技術(shù)中，車用繼電器線圈控制電路如圖1所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí)，MOS管Q閉合，車輛的低壓蓄電池E的電壓全部加到繼電器線圈的兩端。這種控制電路解決不了因車輛的低壓蓄電池的電壓降低而使汽車?yán)^電器不能可靠吸合的問題，且在繼電器吸合后，由于低壓蓄電池的電壓一直加在繼電器線圈兩端，因此會(huì)導(dǎo)致繼電器線圈發(fā)熱和能源浪費(fèi)。

相關(guān)技術(shù)中，還可以通過檢測(cè)車輛的低壓蓄電池電壓的大小來控制PWM脈寬占空比的方法，從而解決了繼電器在吸合后線圈發(fā)熱的缺陷，但還是存在車輛的低壓蓄電池電壓降低導(dǎo)致繼電器無法可靠吸合的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種車用繼電器線圈控制電路。該電路解決了因車輛的低壓蓄電池電壓降低而使車用繼電器不能可靠吸合的問題，且在車用繼電器吸合后又不會(huì)使繼電器線圈發(fā)熱，優(yōu)化了繼電器穩(wěn)態(tài)工作的能耗，達(dá)到了節(jié)約能量的目的。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出一種車輛。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型一方面提出了一種車用繼電器線圈控制電路，包括：升壓變換模塊，所述升壓變換模塊與繼電器線圈相連，所述升壓變換模塊對(duì)車輛提供的直流低壓電進(jìn)行升壓變換以輸出第一直流電供給所述繼電器線圈，以使繼電器吸合；降壓變換模塊，所述降壓變換模塊對(duì)所述直流低壓電進(jìn)行降壓變換以輸出第二直流電供給所述繼電器線圈，以使所述繼電器保持吸合狀態(tài)，其中，所述第二直流電的電壓小于所述第一直流電的電壓；延遲切斷電路，所述延遲切斷電路與所述升壓變換模塊相連，其中，所述延遲切斷電路閉合時(shí)，所述升壓變換模塊給所述繼電器線圈供電，所述延遲切斷電路斷開時(shí)，所述升壓變換模塊停止給所述繼電器線圈供電；單向模塊，所述單向模塊連接在所述降壓變換模塊與所述繼電器線圈之間，所述單向模塊在所述升壓變換模塊給所述繼電器線圈供電時(shí)禁止所述降壓變換模塊與所述繼電器線圈之間形成導(dǎo)電通路。

根據(jù)本實(shí)用新型的車用繼電器線圈控制電路，在延遲切斷電路閉合時(shí)，通過升壓變換模塊對(duì)車輛提供的直流低壓電進(jìn)行升壓變換以輸出第一直流電供給繼電器線圈，以使繼電器吸合；在延遲切斷電路斷開時(shí)，通過降壓變換模塊對(duì)直流低壓電進(jìn)行降壓變換以輸出第二直流電供給繼電器線圈，以使繼電器保持吸合狀態(tài)，從而解決了因車輛的低壓蓄電池電壓降低而使車用繼電器不能可靠吸合的問題，且在繼電器吸合后又不會(huì)使繼電器線圈發(fā)熱，優(yōu)化了繼電器穩(wěn)態(tài)工作的能耗，達(dá)到了節(jié)約能量的目的。

具體地，所述單向模塊包括二極管，所述二極管的陽極與所述降壓變換模塊的輸出端相連，所述二極管的陰極與所述繼電器線圈相連。

具體地，所述直流低壓電由所述車輛的低壓蓄電池提供，所述低壓蓄電池通過可控開關(guān)分別與所述升壓變換模塊和所述降壓變換模塊相連，所述可控開關(guān)受所述車輛的電子控制單元ECU控制。

具體地，所述延遲切斷電路包括：第一電阻，所述第一電阻的一端與所述低壓蓄電池相連；第一穩(wěn)壓管，所述第一穩(wěn)壓管的陰極與所述第一電阻的另一端相連；第一電容，所述第一電容的一端分別與所述第一電阻的另一端和所述第一穩(wěn)壓管的陰極相連；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電容的另一端相連；第二電容，所述第二電容的一端與所述第二電阻的另一端相連，所述第二電容的另一端與所述第一穩(wěn)壓管的陽極相連；第二穩(wěn)壓管，所述第二穩(wěn)壓管與所述第二電容并聯(lián)，所述第二穩(wěn)壓管的陽極與所述第二電容的另一端相連，所述第二穩(wěn)壓管的陰極與所述第二電容的一端相連；第一MOS管，所述第一MOS管的柵極與所述第二電容的一端相連，所述第一MOS管的源極與所述第二電容的另一端相連；第二MOS管，所述第二MOS管的柵極通過第四電阻與所述第一MOS管的漏極相連，所述第二MOS管的源極與所述升壓變換模塊相連，所述第二MOS管的漏極與所述低壓蓄電池相連。

進(jìn)一步地，所述第二電容的容值小于所述第一電容的容值。

進(jìn)一步地，所述延遲切斷電路的延遲時(shí)間根據(jù)所述第一電阻、所述第二電阻、所述第一電容和所述第二電容確定。

進(jìn)一步地，所述延遲切斷電路還包括連接在所述第一MOS管的柵極與源極之間的第三電阻和連接在所述第二MOS管的柵極與漏極之間的第五電阻。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型另一方面提出了一種車輛，其包括上述的車用繼電器線圈控制電路。

本實(shí)用新型的車輛，通過上述的車用繼電器線圈控制電路，在延遲切斷電路閉合時(shí)，通過升壓變換模塊對(duì)車輛提供的直流低壓電進(jìn)行升壓變換以輸出第一直流電供給繼電器線圈，以使繼電器吸合；在延遲切斷電路斷開時(shí)，通過降壓變換模塊對(duì)直流低壓電進(jìn)行降壓變換以輸出第二直流電供給繼電器線圈，以使繼電器保持吸合狀態(tài)，從而解決了因車輛的低壓蓄電池電壓降低而使車用繼電器不能可靠吸合的問題，且在繼電器吸合后又不會(huì)使繼電器線圈發(fā)熱，優(yōu)化了繼電器穩(wěn)態(tài)工作的能耗，達(dá)到了節(jié)約能量的目的。

本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中，

圖1是相關(guān)技術(shù)中的車用繼電器線圈控制電路的電路圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的車用繼電器線圈控制電路的方框示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的延遲切斷電路的電路圖；以及

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的車用繼電器線圈控制電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

下面參考附圖來描述本實(shí)用新型實(shí)施例提出的車用繼電器線圈控制電路和具有其的車輛。

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的車用繼電器線圈控制電路的方框示意圖。如圖2所示，該控制電路包括：升壓變換模塊10、降壓變換模塊20和延遲切斷電路30和單向模塊40。

其中，升壓變換模塊10與繼電器線圈501相連，升壓變換模塊10對(duì)車輛提供的直流低壓電進(jìn)行升壓變換以輸出第一直流電供給繼電器線圈501，以使繼電器50吸合。降壓變換模塊20對(duì)直流低壓電進(jìn)行降壓變換以輸出第二直流電供給繼電器線圈501，以使繼電器50保持吸合狀態(tài)，其中，第二直流電的電壓小于第一直流電的電壓，第一直流電、第二直流電的電壓可以根據(jù)繼電器的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。延遲切斷電路30與升壓變換模塊10相連，其中，延遲切斷電路30閉合時(shí)，升壓變換模塊10給繼電器線圈501供電，延遲切斷電路30斷開時(shí)，升壓變換模塊10停止給繼電器線圈501供電。單向模塊40連接在降壓變換模塊20與繼電器線圈501之間，單向模塊40在升壓變換模塊10給繼電器線圈501供電時(shí)禁止降壓變換模塊20與繼電器線圈501之間形成導(dǎo)電通路。

具體而言，由于繼電器50吸合時(shí)所需電壓比較高(一般9V以上)，而維持繼電器50保持吸合狀態(tài)所需的電壓比較小(一般為4V左右)，因此，當(dāng)需要對(duì)繼電器50進(jìn)行吸合時(shí)，可以通過升壓變換模塊10進(jìn)行升壓變換，以使繼電器50可靠地吸合，有效避免了因直流低壓電過低導(dǎo)致的繼電器無法吸合的問題。在繼電器50吸合后，通過降壓變換模塊20進(jìn)行降壓處理，以使繼電器50保持吸合狀態(tài)，有效解決了繼電器在吸合后線圈發(fā)熱的缺陷，優(yōu)化了繼電器穩(wěn)態(tài)工作的能耗，達(dá)到了節(jié)約能量的目的。

進(jìn)一步地，如圖2所示，單向模塊40包括二極管，二極管的陽極與降壓變換模塊20的輸出端相連，二極管的陰極與繼電器線圈501相連。需要說明的是，如圖2所示，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，直流低壓電由車輛的低壓蓄電池60提供，低壓蓄電池60通過可控開關(guān)K分別與升壓變換模塊10和降壓變換模塊20相連，可控開關(guān)K受車輛的ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)控制。

具體地，當(dāng)車輛需要閉合繼電器50時(shí)，車輛的ECU輸出閉合繼電器50的控制信號(hào)，可控開關(guān)K在ECU控制下閉合，低壓蓄電池60的電壓傳輸給延遲切斷電路30以及降壓變換模塊20。延遲切斷電路30閉合，升壓變換模塊10將低壓蓄電池60提供的寬范圍變化的直流低壓電通過升壓變換后，輸出穩(wěn)定的直流電給繼電器線圈501，從而可以確保繼電器50可靠地吸合；同時(shí)，降壓變換模塊20將低壓蓄電池60提供的寬范圍變化的直流低壓電通過降壓變換后，輸出穩(wěn)定的直流電。由于二極管的單向特性，且升壓變換模塊10輸出的直流電的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降壓變換模塊20輸出的直流電的電壓，所以在延遲切斷電路30閉合時(shí)由升壓變換模塊10給繼電器線圈501供電，繼電器線圈501的電壓一直維持在升壓變換模塊10輸出的電壓，直到延遲切斷電路30斷開，其中，延遲切斷電路30的延遲時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行標(biāo)定，一般為150ms。此時(shí)，升壓變換模塊10由于切斷了輸入電源而停止工作，由降壓變換模塊20給繼電器線圈供電，以使繼電器50保持吸合狀態(tài)，其中，降壓變換模塊20輸出的電壓一般為4V左右，可以防止繼電器線圈發(fā)熱。由此，該控制電路解決了車用繼電器不能可靠吸合的問題，且在車用繼電器吸合后不會(huì)使繼電器線圈發(fā)熱，優(yōu)化了繼電器穩(wěn)態(tài)工作的能耗，達(dá)到了節(jié)約能量的目的。

進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖3所示，延遲切斷電路30可以包括：第一電阻R1、第一穩(wěn)壓管Z1、第一電容C1、第二電阻R2、第二電容C2、第二穩(wěn)壓管Z2、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2。

其中，第一電阻的R1一端與低壓蓄電池60相連；第一穩(wěn)壓管Z1的陰極與第一電阻R1的另一端相連；第一電容C1的一端分別與第一電阻R1的另一端和第一穩(wěn)壓管的陰極相連；第二電阻R2的一端與第一電容C1的另一端相連；第二電容C2的一端與第二電阻R2的另一端相連，第二電容C2的另一端與第一穩(wěn)壓管Z1的陽極相連；第二穩(wěn)壓管Z2與第二電容C2并聯(lián)，第二穩(wěn)壓管Z2的陽極與第二電容C2的另一端相連，第二穩(wěn)壓管Z2的陰極與第二電容C2的一端相連；第一MOS管Q1的柵極與第二電容C2的一端相連，第一MOS管Q1的源極與第二電容C2的另一端相連；第二MOS管Q2的柵極通過第四電阻R4與第一MOS管Q1的漏極相連，第二MOS管Q2的源極與升壓變換模塊10相連，第二MOS管Q2的漏極與低壓蓄電池60相連。

需要說明的是，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第二電容C2的容值小于第一電容C1的容值。延遲切斷電路30的延遲時(shí)間根據(jù)第一電阻R1、第二電R2、第一電容C1和第二電容C2確定。

如圖3所示，延遲切斷電路30還可以包括：連接在第一MOS管Q1的柵極與源極之間的第三電阻R3，和連接在第二MOS管Q2的柵極與漏極之間的第五電阻R5。

具體地，當(dāng)?shù)蛪盒铍姵?0接通后，通過R1、C1、R2和C2組成的通路給電容C1、C2充電，由于C2的容值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于C1的容值，所以C2的電壓會(huì)快速上升，直至被第二穩(wěn)壓管Z2穩(wěn)定住，在這個(gè)階段，C2的電壓會(huì)上升到Q1的開啟電壓，Q1導(dǎo)通而導(dǎo)致Q2也導(dǎo)通，由于Q2導(dǎo)通，因此將低壓蓄電池60的電壓接入升壓變換模塊10。第一電容C1兩端的電壓是一個(gè)緩慢上升的過程，由于第一穩(wěn)壓管Z1穩(wěn)壓了C1、R2、C2串聯(lián)短路的電壓，C1兩端的電壓上升必然導(dǎo)致C3兩端電壓的下降，直到C3的電壓下降到零伏，而C1兩端的電壓上升到Z1穩(wěn)定的電壓值，在C2電壓下降到Q1的開啟電壓后，Q1關(guān)斷，從而導(dǎo)致了Q2關(guān)斷，切斷了升壓變換模塊10的輸入電壓。通過調(diào)整R1，C1，R2，C2的值可以調(diào)整延遲切斷電路30的延遲時(shí)間。

在本實(shí)用新型中，如圖4所示，升壓變換模塊10和降壓變換模塊20的實(shí)施原理類似，都是一種DC-DC變換拓?fù)?，主要是通過環(huán)路控制電路70來實(shí)現(xiàn)設(shè)定的穩(wěn)定輸出電壓。其基本原理是：輸出電壓Vo和基準(zhǔn)電壓Vref經(jīng)過差分放大電路701后，通過PWM脈寬調(diào)制電路702來控制開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)定的電壓的目的。其中，DC-DC拓?fù)涞沫h(huán)路控制電路70可以通過分離器件來實(shí)現(xiàn)，例如：運(yùn)放、比較器、時(shí)鐘電路、觸發(fā)器等，也可以通過集成IC芯片來實(shí)現(xiàn)，例如：降壓變換器模塊集成芯片TPS54140DGQ、升壓變換模塊集成芯片LT8331。因?yàn)镈C-DC變換模塊實(shí)現(xiàn)方案已非常成熟，具體實(shí)現(xiàn)方案這里不再贅述。

綜上所述，根據(jù)本實(shí)用新型的車用繼電器線圈控制電路，在延遲切斷電路閉合時(shí)，通過升壓變換模塊對(duì)車輛提供的直流低壓電進(jìn)行升壓變換以輸出第一直流電供給繼電器線圈，以使繼電器吸合；在延遲切斷電路斷開時(shí)，通過降壓變換模塊對(duì)直流低壓電進(jìn)行降壓變換以輸出第二直流電供給繼電器線圈，以使繼電器保持吸合狀態(tài)，從而解決了因車輛的低壓蓄電池電壓降低而使車用繼電器不能可靠吸合的問題，且在繼電器吸合后不會(huì)使繼電器線圈發(fā)熱，優(yōu)化了繼電器穩(wěn)態(tài)工作的能耗，達(dá)到了節(jié)約能量的目的。

此外，本實(shí)用新型還提出一種車輛，其包括上述的車用繼電器線圈控制電路。

本實(shí)用新型的車輛，通過上述的車用繼電器線圈控制電路，在延遲切斷電路閉合時(shí)，通過升壓變換模塊對(duì)車輛提供的直流低壓電進(jìn)行升壓變換以輸出第一直流電供給繼電器線圈，以使繼電器吸合；在延遲切斷電路斷開時(shí)，通過降壓變換模塊對(duì)直流低壓電進(jìn)行降壓變換以輸出第二直流電供給繼電器線圈，以使繼電器保持吸合狀態(tài)，從而解決了因車輛的低壓蓄電池的電壓降低而使車用繼電器不能可靠吸合的問題，且在繼電器吸合后不會(huì)使繼電器線圈發(fā)熱，優(yōu)化了繼電器穩(wěn)態(tài)工作的能耗，達(dá)到了節(jié)約能量的目的。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。