CN104883166A - 具有复位功能的电动汽车断电延时电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有复位功能的电动汽车断电延时电路，该断电延时电路包括中央处理器，该断电延时电路还包括复位电源装置和电源处理电路，所述复位电源装置的输入端与所述电源处理电路串联，所述复位电源装置的输出端和复位端与所述中央处理器的电源和复位管脚连接，用于向所述中央处理器发送复位信号以及提供电源；所述电源处理电路与所述中央处理器的输出管脚和输入管脚连接，还通过钥匙ON档与电源连接。该具有复位功能的电动汽车断电延时电路可以延时断电，并且大大降低了导通压降，提高了低电压工作范围，使中央处理器可以稳定可靠工作。

Description

具有复位功能的电动汽车断电延时电路

技术领域

本发明涉及电动汽车，具体地，涉及一种具有复位功能的电动汽车断电延时电路。

背景技术

电动汽车低污染和高性能的优点，使其成为了当代汽车发展的主要方向，对电动汽车关键技术进行开发和研究具有非常重要的意义。整车控制器作为电动汽车电控系统的核心零部件之一，已成为电动汽车技术的一个重要研究内容。电动汽车的整车控制器承担整个电动汽车的综合控制，其可靠性直接影响电动汽车的可靠性，关系到电动汽车的安全性。其中整车控制器的电源对控制器的性能影响很大，为了保证整车控制器在整个工作周期中稳定地工作，一个好的断电电源是保证控制器稳定工作的关键。

在一般情况下，整车控制器断电时是需要一定的延时来保证电机、电机控制器等温度降到合理范围，同时在断电前需要保存相应的信息，因此断电时需要一定的延时时间。然而现今大多电动汽车的整车控制器的断电是由点火钥匙直接控制，在汽车经过长时间行驶后，电机和电机控制器等部件温度会很高，如果整车控制器立即断电，整车控制器控制的冷却装置也就停止工作，电机和电机控制器等部件得不到很好的降温，会降低其使用寿命，有数据丢失的风险。

另外，现今电动汽车控制电路使用二极管，具有较高导通压降，使得控制电路低压工作范围较小，同时，该控制电路不具备复位功能，不能保证中央处理器可靠工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有复位功能的电动汽车断电延时电路，该具有复位功能的电动汽车断电延时电路可以延时断电，并且大大降低了导通压降，提高了低电压工作范围，使中央处理器可以稳定可靠工作。

本发明提供一种具有复位功能的电动汽车断电延时电路，该断电延时电路包括中央处理器，该断电延时电路还包括复位电源装置和电源处理电路，所述复位电源装置的输入端与所述电源处理电路串联，所述复位电源装置的输出端和复位端与所述中央处理器的电源和复位管脚连接，用于向所述中央处理器发送复位信号以及提供电源；所述电源处理电路与所述中央处理器的输出管脚IO1和输入管脚IO2连接，还通过钥匙ON档与电源连接。

优选地，该断电延时电路还包括电源。

优选地，所述电源处理电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、第二二极管，所述第一MOS管的栅极与所述第二MOS管的漏极连接，所述第二MOS管的栅极与所述第一二极管以及所述第二二极管的负极连接，所述第一MOS管的源极与所述电源的正极连接，所述第一MOS管的漏极与所述复位电源装置的输入端连接。

优选地，所述第一MOS管是PMOS管。

优选地，所述第二MOS管是NMOS管。

优选地，所述中央处理器的输出管脚IO1与所述电源处理电路的所述第二二极管正极连接。

优选地，所述中央处理器的输入管脚IO2与所述电源处理电路的所述第一二极管和所述第二二极管负极连接。

优选地，所述钥匙ON挡与所述电源处理电路的所述第一二极管的正极连接。

优选地，所述电源处理电路还包括：与第二MOS管的栅极、第一二极管的负极以及第二二极管的负极连接的第三电阻R3，与所述第三电阻R3连接，用于分压的第二电阻R2；与所述中央处理器的输入管脚IO2和第一二极管的负极连接的第四电阻R4，与第四电阻R4连接用于分压的第五电阻R5；与所述第二MOS管漏极和所述第一MOS管栅极连接的第一电阻R1。

优选地，所述第二电阻R2是下拉电阻。

通过本发明提供的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，采用复位电源装置，当复位电源装置输出电压不正常时，复位电源装置发送复位信号使中央处理器复位，当钥匙不再位于ON档(执行断电操作)时，由于复位电源装置可以继续提供中央处理器工作所需的电源，因此中央处理器会继续工作，直到中央处理器检测到整车状态都已恢复到合理范围时(即温度等恢复正常)，电源处理电路停止工作，完成断电。本发明提供的具有复位功能的电动汽车断电延时电路可以延时断电，并且大大降低了导通压降，提高了低电压工作范围，使中央处理器可以稳定可靠工作。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的具有复位功能的电动汽车断电延时电路示意图；

图2是本发明一实施方式提供的具有复位功能的电动汽车断电延时电路示意图。

附图标记说明

Q1     第一MOS管    Q2   第二MOS管

D1     第一二极管    D2   第二二极管

R1-R5  电阻          ON   钥匙ON档

U1     复位电源装置  R1   第一电阻

R2     第二电阻      R3   第三电阻

R4     第四电阻      R5   第五电阻

IO1    输出管脚      IO2  输入管脚

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明提供的具有复位功能的电动汽车断电延时电路示意图。如图1所示，本发明提供一种具有复位功能的电动汽车断电延时电路，该断电延时电路包括，中央处理器，其特征在于，该断电延时电路还包括复位电源装置U1和电源处理电路，所述复位电源装置U1的输入端与所述电源处理电路串联，所述复位电源装置U1的输出端和复位端与所述中央处理器的电源和复位管脚连接，用于向所述中央处理器发送复位信号以及提供电源；所述电源处理电路与所述中央处理器的输出管脚IO1和输入管脚IO2连接，还通过钥匙ON档与电源连接。该断电延时电路还包括电源，电源可以是蓄电池等供电装置。

当钥匙位于ON档时，电源处理电路工作，复位电源装置U1以及中央处理器工作，当复位电源装置U1检测到自身输出的电压不正常时，复位电源装置U1会发送复位信号给中央处理器，中央处理器根据该信号进行复位。

当钥匙不再位于ON档(执行断电操作)时，由于复位电源装置U1可以继续提供中央处理器工作所需的电源，因此中央处理器会继续工作，同时中央处理器检测到输入管脚IO2由高电平变为低电平，得知已经执行断电操作，直到中央处理器检测到整车状态都已恢复到合理范围时(即温度等恢复正常)，中央处理器控制IO1输出管脚输出低电平，电源处理电路停止工作，完成断电，保证了中央处理器可靠工作。

图2是本发明一实施方式提供的具有复位功能的电动汽车断电延时电路示意图。如图2所示，所述电源处理电路包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2以及多个电阻，所述第一MOS管Q1的栅极与所述第二MOS管Q2的漏极连接，所述第二MOS管Q2的栅极与所述第一二极管D1以及所述第二二极管D2的负极连接，所述第一MOS管的源极与电源的正极连接。所述中央处理器的输出管脚IO1与所述电源处理电路的所述第二二极管D2正极连接，所述中央处理器的输入管脚IO2与所述电源处理电路的所述第一二极管D1和所述第二二极管D2负极连接，所述钥匙ON挡与所述电源处理电路的所述第一二极管D1的正极连接，所述复位电源装置U1的输入端与所述电源处理电路的所述第一MOS管Q1的漏极连接。

MOS管具体为金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。MOS管的种类按导电沟道可以分为P沟道和N沟道，具有栅极、源极和漏极，工作原理为：1)截止：漏源极间加正电源，栅源极间电压为零。P基区与N漂移区之间形成的PN结反偏，漏源极之间无电流流过。2)导电：在栅源极间加正电压UGS，栅极是绝缘的，所以不会有栅极电流流过。但栅极的正电压会将其下面P区中的空穴推开，而将P区中的少子—电子吸引到栅极下面的P区表面，当UGS大于UT(开启电压或阈值电压)时，栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度，使P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN结J1消失，漏极和源极导电。

在本实施方式中，具体地，当钥匙位于ON档时，第一二极管D1导通，第二MOS管Q2导通，第一MOS管Q1导通，复位电源装置U1开始工作并输出使中央处理器开始工作的电压，中央处理器开始工作，当中央处理器检测到输入管脚IO2变为高电平，则控制输出管脚IO1输出高电平，第二二极管D2导通。

当复位电源装置U1检测到自身输出的电压不正常时，复位电源装置U1会发送复位信号给中央处理器，中央处理器根据该信号进行复位。

当钥匙不再位于ON档时，由于中央处理器的输出管脚IO1已经输出高电平，第二二极管D2、第一MOS管Q1以及第二MOS管Q2导通，复位电源装置U1可以输出使得中央处理器正常工作的电压，因此中央处理器仍正常工作，同时中央处理器检测到输入管脚IO2由高电平变为低电平，得知已经执行断电操作，直到中央处理器检测到整车状态都已恢复到合理范围时(即温度等恢复正常)，中央处理器控制输出管脚IO1输出低电平，第二MOS管Q2和第一MOS管Q1截止，完成断电。

PMOS是指n型衬底、p沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管，NMOS是指p型衬底、n沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管，本发明优选第一MOS管Q1是PMOS管，第二MOS管Q2是NMOS管，但不限于此。

所述电源处理电路还包括：与第二MOS管Q2的栅极、第一二极管D1的负极以及第二二极管D2的负极连接的第三电阻R3，与所述第三电阻R3连接，用于分压的第二电阻R2；与所述中央处理器的输入管脚IO2和第一二极管D1的负极连接的第四电阻R4，与第四电阻R4连接用于分压的第五电阻R5；与所述第二MOS管Q2漏极和所述第一MOS管Q1栅极连接的第一电阻R1。

由于中央处理器工作电压与MOS管工作电压的限制，本发明采用第二电阻R2和第五电阻R5分压的方法控制电压，但并不限于此。同时，本发明中的第二电阻R2还具有下拉电阻的作用，可以为第二MOS管Q2提供固定电平。

通过本发明提供的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，采用复位电源装置，当复位电源装置输出电压不正常时，复位电源装置发送复位信号使中央处理器复位，当钥匙不再位于ON档(执行断电操作)时，由于复位电源装置可以继续提供中央处理器工作所需的电源，因此中央处理器会继续工作，直到中央处理器检测到整车状态都已恢复到合理范围时(即温度等恢复正常)，电源处理电路停止工作，完成断电。本发明提供的具有复位功能的电动汽车断电延时电路可以延时断电，并且大大降低了导通压降，提高了低电压工作范围，使中央处理器可以稳定可靠工作。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种具有复位功能的电动汽车断电延时电路，该断电延时电路包括中央处理器，其特征在于，该断电延时电路还包括复位电源装置(U1)和电源处理电路，所述复位电源装置(U1)的输入端与所述电源处理电路串联，所述复位电源装置(U1)的输出端和复位端与所述中央处理器的电源和复位管脚连接，用于向所述中央处理器发送复位信号以及提供电源；所述电源处理电路与所述中央处理器的输出管脚(IO1)和输入管脚(IO2)连接，还通过钥匙ON档与电源连接。

2.根据权利要求1所述的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，其特征在于，该断电延时电路还包括电源。

3.根据权利要求1所述的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，其特征在于，所述电源处理电路包括第一MOS管(Q1)、第二MOS管(Q2)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)，所述第一MOS管(Q1)的栅极与所述第二MOS管(Q2)的漏极连接，所述第二MOS管(Q2)的栅极与所述第一二极管(D1)以及所述第二二极管(D2)的负极连接，所述第一MOS管的源极与所述电源的正极连接，所述第一MOS管(Q1)的漏极与所述复位电源装置(U1)的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，其特征在于，所述第一MOS管(Q1)是PMOS管。

5.根据权利要求3所述的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，其特征在于，所述第二MOS管(Q2)是NMOS管。

6.根据权利要求3所述的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，其特征在于，所述中央处理器的输出管脚(IO1)与所述电源处理电路的所述第二二极管(D2)正极连接。

7.根据权利要求3所述的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，其特征在于，所述中央处理器的输入管脚(IO2)与所述电源处理电路的所述第一二极管(D1)和所述第二二极管(D2)负极连接。

8.根据权利要求3所述的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，其特征在于，所述钥匙ON挡与所述电源处理电路的所述第一二极管(D1)的正极连接。

9.根据权利要求3所述的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，其特征在于，所述电源处理电路还包括：

与第二MOS管(Q2)的栅极、第一二极管(D1)的负极以及第二二极管(D2)的负极连接的第三电阻(R3)，与所述第三电阻(R3)连接，用于分压的第二电阻(R2)；

与所述中央处理器的输入管脚(IO2)和第一二极管(D1)的负极连接的第四电阻(R4)，与所述第四电阻(R4)连接用于分压的第五电阻(R5)；

与所述第二MOS管(Q2)漏极和所述第一MOS管(Q1)栅极连接的第一电阻(R1)。

10.根据权利要求9所述的具有复位功能的电动汽车断电延时电路，其特征在于，所述第二电阻(R2)是下拉电阻。