一种应用于车辆的供电电路

摘要

本发明公开了一种应用于车辆的供电电路，涉及电气技术领域。该供电电路的一具体实施方式包括：电池，包括第一、第二外部控制端子、第一、第二自动充放电端子以及第一、第二手动充电端子；第一外部控制端子连接上电按钮的第一端，上电按钮的第二端连接第二外部控制端子；第一自动充放电端子与电池连接器的正极、充电盘的正极以及用电系统的第一端相连，电池连接器的负极、充电盘的负极以及用电系统的第二端与第二自动充放电端子相连；第一手动充电端子连接充电插头的正极，充电插头的负极连接第二手动充电端子。该实施方式外设独立的上电按钮，以控制电池放电回路的通断；具有自动、手动两种充电模式；采用“一转多”的电源转换，节省了布线空间。

权利要求

1.一种应用于车辆的供电电路，其特征在于，包括：电池，所述电池包括第一外部控制端子、第二外部控制端子、第一自动充放电端子、第二自动充放电端子以及第一手动充电端子、第二手动充电端子；其中，所述第一外部控制端子连接上电按钮的第一端，所述上电按钮的第二端连接所述第二外部控制端子；

所述第一自动充放电端子与电池连接器的正极、充电盘的正极以及用电系统的第一端相连，所述电池连接器的负极、所述充电盘的负极以及所述用电系统的第二端与所述第二自动充放电端子相连；

所述第一手动充电端子连接充电插头的正极，所述充电插头的负极连接所述第二手动充电端子。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述用电系统至少包括动力电路以及控制电路，且所述动力电路与所述控制电路并联。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述控制电路至少包括开关电源模块，所述开关电源模块的第一端与所述动力电路的第一端和所述充电盘的正极的连接点相连，所述开关电源模块的第二端与所述动力电路的第二端和所述充电盘的负极的连接点相连。

4.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述开关电源模块包括变压模块，所述变压模块至少包括48VDC转24VDC模块、48VDC转19VDC模块、48VDC转12VDC模块和48VDC转

5VDC模块。

5.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，还包括第一接触器，所述第一接触器与所述动力电路相连，用以控制所述动力电路回路的通断。

6.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，当所述上电按钮导通时，所述电池、所述第一外部控制端子、所述第二外部控制端子以及外部设备所组成的放电回路为连通状态，用以对所述外部设备供电；或

当所述上电按钮不导通时，所述放电回路为断开状态，以断开对所述外部设备的供电。

7.根据权利要求6所述的供电电路，其特征在于，所述上电按钮为自锁按钮。

8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述自锁按钮包括上电信号灯，用以检测所述放电回路是否开启。

9.根据权利要求8所述的供电电路，其特征在于，所述上电信号灯与开关电源模块中的变压模块相连，并由变压模块供电。

10.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述电池连接器为对接插头。

11.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括第二接触器，所述第二接触器与所述充电盘相连，用以控制所述充电盘充电回路的通断。

12.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括主熔断器，所述主熔断器的第一端与所述电池连接器的正极相连，所述主熔断器的第二端与所述充电盘的正极和所述用电系统的第一端的连接点相连。

说明书

一种应用于车辆的供电电路

技术领域

[0001] 本发明涉及电气技术领域，尤其涉及一种应用于车辆的供电电路。

背景技术

[0002] 随着自动化技术与人工智能的快速发展，机器人作为最典型的机电一体化数字装备，在人类的生产活动中扮演着越来越重要的角色。

[0003] AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)作为移动搬运机器人，是工业机器人的重要分支，随着今年来中国庞大的制造业转型升级，AGV在市场上越来越被广泛应
用。且AGV作为生产物流自动化输送系统的关键部件，其充电系统是保障AGV系统稳定、可
靠、高效运行的关键因素。

[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

[0005] 1)蓄电池通常没有单独设置控制放电回路通断控制的功能，无法保证蓄电池放电回路的安全性和节能型；或是在放电回路上直接串联开关实现通断，这种设计对开关的性
能要求较高，消耗成本较高；

[0006] 2)充电方式单一，无法同时满足紧急充电、及时充电以及智能充电的需求；

[0007] 3)AGV车体上的器件，例如，控制电路，需要不同级别的工作电压，因此需要多种电源转换模块以满足供电需求，导致空间占用较大，且配电线路复杂。

发明内容

[0008] 有鉴于此，本发明实施例提供一种应用于车辆的供电电路，至少能够解决现有技术中没有外设控制放电回路通断控制的功能、充电方式单一化以及电压模块占用空间大的
问题。

[0009] 为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种应用于车辆的供电电路，包括：

[0010] 电池，电池包括第一外部控制端子、第二外部控制端子、第一自动充放电端子、第二自动充放电端子以及第一手动充电端子、第二手动充电端子；其中，

[0011] 第一外部控制端子连接上电按钮的第一端，上电按钮的第二端连接第二外部控制端子；

[0012] 第一自动充放电端子与电池连接器的正极、充电盘的正极以及用电系统的第一端相连，电池连接器的负极、充电盘的负极以及用电系统的第二端与第二自动充放电端子相
连；

[0013] 第一手动充电端子连接充电插头的正极，充电插头的负极连接第二手动充电端子。

[0014] 可选的，用电系统至少包括动力电路以及控制电路，且动力电路与控制电路并联。

[0015] 可选的，控制电路至少包括开关电源模块，开关电源模块的第一端与动力电路的第一端和充电盘的正极的连接点相连，开关电源模块的第二端与动力电路的第二端和充电
盘的负极的连接点相连。

[0016] 可选的，开关电源模块包括变压模块，变压模块至少包括48VDC转24VDC模块、48VDC转19VDC模块、48V DC转12VDC模块以及48VDC转5VDC模块。

[0017] 可选的，还包括第一接触器，第一接触器与动力电路相连，用以控制动力电路回路的通断。

[0018] 可选的，当上电按钮导通时，电池、第一外部控制端子、第二外部控制端子以及外部设备所组成的放电回路为连通状态，用以对外部设备供电；或

[0019] 当上电按钮不导通时，放电回路为断开状态，以断开对外部设备的供电。

[0020] 可选的，上电按钮为自锁按钮。

[0021] 可选的，自锁按钮包括上电信号灯，用以检测放电回路是否开启。

[0022] 可选的，上电信号灯与开关电源模块中的变压模块相连，并由变压模块供电。

[0023] 可选的，电池连接器为对接插头。

[0024] 可选的，还包括第二接触器，第二接触器与充电盘相连，用以控制充电盘充电回路的通断。

[0025] 可选的，还包括主熔断器，主熔断器的第一端与电池连接器的正极相连，主熔断器的第二端与充电盘的正极和用电系统的第一端的连接点相连。

[0026] 根据本发明所述提供的方案，上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：电池外设有独立的上电按钮，以控制电池放电回路的通断，保证系统的安全性，降低电
池的无效损耗，减少开关成本；设计自动充电盘以及手动充电两种充电接口，实现了自动、
手动两种充电模式，满足多样充电需求；所采用的电池连接器，使得电池更换更加方便、快
捷，且简单实用；采用“一转多”的电源转换模块，简化了电路连线，并有效节省了布线空间，
便于后续布线管理。

[0027] 上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

[0028] 附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

[0029] 图1是根据本发明实施例的一种应用于车辆的供电电路的主要结构示意图；

[0030] 图2是所提供的供电电路中动力电路的主要结构示意图。

具体实施方式

[0031] 以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识
到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同
样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

[0032] 需要说明的是，本发明实施例所提供的供电电路，可适用于多种供电环境，例如，智能无人小车，AGV小车等，本发明以应用于小车为例进行说明。

[0033] 另外，电路板主要由焊点(或者连接点)以及各焊点之间的连接关系所组成，这些焊点用于连接外部器件。本发明主要说明供电电路与外部器件之间的连接设计关系，例如，
与电池连接器的正极相连。

[0034] 参见图1，示出的是本发明实施例提供的一种应用于车辆的供电电路的主要结构示意图，包括：

[0035] 电池1，所述电池包括第一外部控制端子TD1:1、第二外部控制端子TD1:2、第一自动充放电端子TD2:1、第二自动充放电端子TD2:2、第一手动充电端子TD3:1、第二手动充电
端子和TD3:2；其中，

[0036] 第一外部控制端子TD1:1连接上电按钮2.1的第一端，上电按钮2.1的第二端连接第二外部控制端子TD1:2；

[0037] 第一自动充放电端子TD2:1与电池连接器3的正极、充电盘4的正极以及用电系统6的第一端相连，电池连接器3的负极、充电盘4的负极以及用电系统6的第二端与第二自动充
放电端子TD2:2相连；

[0038] 第一手动充电端子TD3:1连接充电插头8的正极，充电插头8的负极连接第二手动充电端子TD3:2。

[0039] 上述实施例中，所提供的电池1包括但不限于是锂电池，本发明在此不做限制。

[0040] 该供电电路中，两个外部控制端子(TD1:1和TD1:2)，是一个端子上面的两个接点，用以外接外部控制设备，即上电按钮2.1。

[0041] 上电按钮2.1可以实现电池1放电口的通断。按下上电按钮2.1后，电池1才会打开放电回路；若再次按下则断开放电回路。

[0042] 需要说明的是，外部控制端子(TD1:1和TD1:2)不位于供电线路上，而是从电池1芯片上单独的一个功能端口上接出的。电池1内部控制芯片通过独立的外部上电按钮2.1开关
控制放电与否。因而只需要一个小电流的弱电开关，即可替代原供电回路上需承受较大电
流的强电开关。

[0043] 进一步的，上电按钮2.1可以为自锁按钮，以既安全又便捷的控制放电回路的通断，同时该按钮可以为带灯按钮，用以显示/检测放电回路是否开启。例如，供电信号灯2.2，
且与开关电源模块5(之后描述)相连，并由开关电源模块5为其直接供电。

[0044] 电池1的自动充放电端子TD2:1连接电池连接器3的正极，充电盘4与用电系统6组成并联关系，并与另一个自动充放电端子TD2:2相连。

[0045] 其中，电池连接器3为快速拔插的一种对接插头，例如航空插头，使得更换电池更加方便快捷，且无需重新拆线连线；

[0046] 对于充电盘4，区别于现有无线充电盘，为金属片，可埋敷于地面或墙面、或置于充电架上。车体的车底盘底部或侧部也有同样的金属片。当车体电量低时，小车会暂停工作任
务，自动移动到该金属片的上方，对准车底盘的金属片，同时打开充电盘4的线路开关，实现
对小车的自动充电。待小车充电完成或者达到一定电量后，会自动关闭充电盘4的线路开
关，继续原未完成的工作任务或原地待命。

[0047] 用电系统6主要分为动力电路7与控制电路，动力电路与控制电路为并联关系，其中：

[0048] 1)动力电路7可以直接使用电池1所输出的48V直流电压，用以伺服电机供电，其中电机在图1中未标出，具体参见图2所示：

[0049] 各轮系之间为并联关系，另外，在每个轮系中设置有一个熔断器，例如，左轮系中的左伺服熔断-FU2，当其中有轮系发生过载或者短路故障时，可以快速熔断以清除故障点，
使得故障区域不会扩大与影响到其他用电区域。

[0050] 2)控制电路包括开关电源模块5、控制器、传感器(图1中未标出)等，且控制器、传感器等由开关电源模块5供电；

[0051] 开关电源模块5可视为是多个变压模块的集成，用以将电池1所输出的电压转换为不同等级的电压，以满足不同器件的电压需求，例如24VDC(Direct Current，直流电)、
19VDC、12VDC和5VDC。因此，集成在开关电源模块5中的变压模块可以包括48VDC转24VDC模
块、48VDC转19VDC模块、48V DC转12VDC模块、48VDC转5VDC模块。

[0052] 另外，动力电路7与充电盘4这两部分回路的通断，可以由控制器控制接触器KM1与KM2的开关来实现，以保证车体供电系统的安全。具体参见图1所示，KM1的一端与动力电路7
相连，另一端与控制电路的正极和充电盘4的正极的连接点相连；KM2的一端与充电盘4的正
极相连，另一端与电池连接器3的正极和用电系统6的第一端的连接点相连。

[0053] 电池1的两个手动充电端子TD3:1和TD3:2，连接充电插头8，实现手动拔插充电插头对电池1进行充电。该端口主要用于没有充电桩或电池1电量耗空时的紧急充电需求，以
实现灵活的充电方式。另外，插头与插槽内部的线路可以事先经由人工按照正负接好。

[0054] 另外，自动充电端子(TD2:1和TD2:2)与手动充电端子(TD3:1和TD3:2)也可视为是从同一接口引出两个端子，也可以是不同接口所引出的。

[0055] 在设计该供电电路的过程中，还添加了主熔断器9，用作过载以及短路保护，以当电路发生过载或者短路故障时，切断所有用电系统，且主熔断器9具有响应时间快、分段容
量大的特点。本发明将主熔断9设置在电池连接器3与充电盘4和用电系统6的连接点之间。

[0056] 上述实施例提供了一种新的供电电路，电池外设有独立的上电按钮，以控制电池放电回路的通断，保证系统的安全性，降低电池的无效损耗，减少开关成本；设计自动充电
盘以及手动充电两种充电接口，实现了自动、手动两种充电模式，满足多样充电需求；所采
用的电池连接器，使得电池更换更加方便、快捷，且简单实用；采用“一转多”的电源转换模
块，简化了电路连线，并有效节省了布线空间，便于后续管理。

[0057] 上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何
在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围
之内。