CN109597394A - 纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纯电动汽车整车控制器技术领域，尤其涉及一种纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路；包括用于给车载控制器供电的电源芯片，所述电源芯片的使能信号输入端分别与一个唤醒二极管的反向端电连接，各所述唤醒二极管的正向端分别与CAN总线唤醒电路、电容充电控制上电唤醒电路、控制器控制上电唤醒电路和电源上电唤醒电路电连接；所述电源芯片的供电启动端与启动电容的第一电容板电连接，所述启动电容的第二电容板与所述电源芯片的供电输出端电连接。本发明所公开的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，通过设置多路唤醒电路，使得整车控制器在空闲时处于休眠，具有降低功耗的作用，增强了整车能量的使用效率。

Description

纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路

技术领域

本发明涉及纯电动汽车整车控制器技术领域，尤其涉及一种纯电动汽 车整车控制器多路唤醒电路。

背景技术

当今社会，随着人们生活水平的不断提高，对汽车的需求越来越多， 同时，能源问题不断加深，石油产品逐渐紧缺，而对环境的污染也不断加 深。如何能行之有效的制造一种替代传统汽车的新能源汽车，成为当今所 有汽车企业的发展目标。而且，国家对新能源汽车产业的大力扶持，也正 是出于这一目的。节能减排是全球趋势，各国在节能减排的政策下，都在 研究相关政策导向，其中以交通工具所造成污染所占比重最大，可见发展 纯电动汽车是大势所趋。新能源汽车又可以被分为纯电动汽车和混合动力 汽车，但不论是哪一种，作为纯电动汽车的“大脑”，整车控制器的研究设 计就显的尤为重要。目前纯电动汽车用整车控制器存在的缺点有：对于车 型的适应性差，控制不够灵活；且整车控制器一直处于工作状态，能量的 消耗较大。

因此，为了解决上述问题，急需发明一种新的纯电动汽车整车控制器 多路唤醒电路。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路， 具有降低功耗的作用，增强了整车能量的使用效率。

本发明提供了下述方案：

一种纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，包括用于唤醒电源控制模 块的唤醒模块、唤醒滤波模块、用于控制整车控制器供电的电源控制模块 和供电模块，所述唤醒模块、所述唤醒滤波模块、所述电源控制模块和所 述供电模块依次电连接。

优选地，所述电源控制模块包括用于控制车载控制器供电的电源芯片， 所述唤醒模块包括CAN总线唤醒电路、电容充电控制上电唤醒电路、控制 器控制上电唤醒电路和电源上电唤醒电路，所述电源芯片的使能信号输入 端5分别与一个唤醒二极管的反向端电连接，各所述唤醒二极管的正向端 分别与所述CAN总线唤醒电路、所述电容充电控制上电唤醒电路、所述控 制器控制上电唤醒电路和所述电源上电唤醒电路电连接；所述电源芯片的供电输出端8与供电模块的电源输入端电连接，所述供电模块的电源输出 端用于给整车控制器供电，所述电源芯片的供电启动端1与启动电容的第 一电容板电连接，所述启动电容的第二电容板与所述电源芯片的供电输出 端电连接。

优选地，所述供电模块包括供电二极管D3、供电电感L3和供电滤波 电路，所述供电电感的第一端与所述电源芯片的供电输出端电连接，所述 供电电感的第二端与所述供电滤波电路的输入端电连接，所述供电滤波电 路的输出端与所述供电模块的电源输出端电连接。

优选地，所述供电滤波电路包括呈并联设置的多个供电滤波电容，各 所供电述滤波电容的第一电容板均与所述供电电感的第二端电连接，各所 供电述滤波电容的第二电容板均接地。

优选地，所述唤醒滤波模块包括使能滤波电容C59、使能滤波电阻R85 和使能可调电阻VDR1，所述使能滤波电容C59的第一电容板与所述电源芯 片的使能信号输入端电连接，所述使能滤波电容C59的第二电容板接地， 所述使能滤波电阻R85和所述使能可调电阻VDR1均与所述使能滤波电容并 联。

优选地，所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路还包括多个唤醒 电阻，各所述唤醒电阻的第一端分别与各所述唤醒二极管的正向端一一对 应电连接，各所述唤醒电阻的第二端分别与所述CAN总线唤醒电路、所述 电容充电控制上电唤醒电路、所述控制器控制上电唤醒电路和所述电源上 电唤醒电路电连接。

优选地，所述CAN总线唤醒电路包括总线芯片，所述总线芯片的唤醒 信号输出端与所述电源芯片的使能信号输入端电连接。

优选地，所述总线芯片的总线芯片唤醒信号输入端与总线芯片唤醒滤 波模块的输出端电连接，所述总线芯片唤醒滤波模块的输入端用于电连接 总线芯片唤醒信号。

优选地，所述总线芯片唤醒滤波模块包括三极管Q1，所述三极管的第 一端与第一电阻R1和第二电阻R2的公共连接点电连接，所述第二电阻的 另一端与所述总线芯片的总线芯片唤醒信号输入端电连接，所述第一电阻 的另一端与车载电源电连接；所述三极管的第二端与第三电阻R3的第一端 电连接，所述第三电阻的第二端用于与总线芯片唤醒信号电连接；所述三 极管的第三端接地；还包括第四电阻R4,所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端电连接，所述第四电阻的第二端接地。

优选地，所述CAN总线唤醒电路和所述电容充电控制上电唤醒电路的 数量均为多个。

本发明产生的有益效果：

1、本发明所公开的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，所述电源芯 片的使能信号输入端5分别与一个唤醒二极管的反向端电连接，各所述唤 醒二极管的正向端分别与CAN总线唤醒电路、电容充电控制上电唤醒电路、 控制器控制上电唤醒电路和电源上电唤醒电路电连接；所述电源芯片的供 电输出端8与供电模块的电源输入端电连接，所述供电模块的电源输出端 用于给整车控制器供电，所述电源芯片的供电启动端1与启动电容的第一 电容板电连接，所述启动电容的第二电容板与所述电源芯片的供电输出端 电连接；通过设置多路唤醒电路，使得整车控制器在空闲时处于休眠，具 有降低功耗的作用，增强了整车能量的使用效率，使本整车控制器适用于 多种汽车车型，应用更加广泛。

2、所述CAN总线唤醒电路包括总线芯片，所述总线芯片的唤醒信号输 出端与所述电源芯片的使能信号输入端电连接；所述总线芯片的总线芯片 唤醒信号输入端与总线芯片唤醒滤波模块的输出端电连接，所述总线芯片 唤醒滤波模块的输入端用于电连接总线芯片唤醒信号；通过设置总线芯片 唤醒滤波模块，有效抑制了外部噪声信号，提高了唤醒电路的抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路的框图；

图2为本发明的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路的电路图；

图3为本发明的CAN总线唤醒电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得 的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附 图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是 指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和 操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第 三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术 语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也 可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接； 可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的 连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。

参见图1和图2所示，一种纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，包 括用于给车载控制器供电的电源芯片TPS5420，所述电源芯片的使能信号 输入端5分别与一个唤醒二极管，D4、D5、D6、D7、D8、D9，的反向端电 连接，各所述唤醒二极管的正向端分别与CAN总线唤醒电路、电容充电控 制上电唤醒电路、控制器控制上电唤醒电路和电源上电唤醒电路电连接； 所述电源芯片的供电输出端8与供电模块的电源输入端VCC电连接，所述 供电模块的电源输出端用于给整车控制器供电，所述电源芯片的供电启动 端1与启动电容C54的第一电容板电连接，所述启动电容的第二电容板与 所述电源芯片的供电输出端电连接。所述供电模块包括供电二极管D3、供 电电感L3和供电滤波电路，所述供电电感的第一端与所述电源芯片的供电 输出端电连接，所述供电电感的第二端与所述供电滤波电路的输入端电连接，所述供电滤波电路的输出端与所述供电模块的电源输出端电连接。所 述供电滤波电路包括呈并联设置的多个供电滤波电容，C51、C52、C53和 C57，各所供电述滤波电容的第一电容板均与所述供电电感的第二端电连 接，各所供电述滤波电容的第二电容板均接地。所述的纯电动汽车整车控 制器多路唤醒电路还包括唤醒滤波模块，所述唤醒滤波模块包括使能滤波 电容C59、使能滤波电阻R85和使能可调电阻VDR1，所述使能滤波电容C59 的第一电容板与所述电源芯片的使能信号输入端电连接，所述使能滤波电 容C59的第二电容板接地，所述使能滤波电阻R85和所述使能可调电阻VDR1 均与所述使能滤波电容并联。所述电源芯片的参考信号端4通过分压电阻，R82、R83和R84，与VCC电连接；所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒 电路还包括多个唤醒电阻，R86、R87、R88、R90、R91、R92，各所述唤醒 电阻的第一端分别与各所述唤醒二极管的正向端一一对应电连接，各所述 唤醒电阻的第二端分别与所述CAN总线唤醒电路、所述电容充电控制上电 唤醒电路、所述控制器控制上电唤醒电路和所述电源上电唤醒电路电连接。 所述CAN总线唤醒电路的数量为多个。所述电容充电控制上电唤醒电路的 数量为多个。

参见图3所示，所述CAN总线唤醒电路包括总线芯片，所述总线芯片 的唤醒信号输出端与所述电源芯片的使能信号输入端电连接。所述总线芯 片的总线芯片唤醒信号输入端与总线芯片唤醒滤波模块的输出端电连接， 所述总线芯片唤醒滤波模块的输入端用于电连接总线芯片唤醒信号。所述 总线芯片唤醒滤波模块包括三极管Q1，所述三极管的第一端与第一电阻R1 和第二电阻R2的公共连接点电连接，所述第二电阻的另一端与所述总线芯 片的总线芯片唤醒信号输入端电连接，所述第一电阻的另一端与车载电源 电连接；所述三极管的第二端与第三电阻R3的第一端电连接，所述第三电 阻的第二端用于与总线芯片唤醒信号电连接；所述三极管的第三端接地； 还包括第四电阻R4,所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端电连 接，所述第四电阻的第二端接地。其中，CAN1_TXD、CAN1_RXD为CAN解析 的信号发射端和信号接收端；CAN1_EN为解析芯片的控制使能端，CAN1_INH为唤醒信号输出端。

本实施例中所述纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，包括用于给车 载控制器供电的电源芯片，所述电源芯片的使能信号输入端5分别与一个 唤醒二极管的反向端电连接，各所述唤醒二极管的正向端分别与CAN总线 唤醒电路、电容充电控制上电唤醒电路、控制器控制上电唤醒电路和电源 上电唤醒电路电连接；所述电源芯片的供电输出端8与供电模块的电源输 入端电连接，所述供电模块的电源输出端用于给整车控制器供电，所述电源芯片的供电启动端1与启动电容的第一电容板电连接，所述启动电容的 第二电容板与所述电源芯片的供电输出端电连接；通过设置多路唤醒电路， 使得整车控制器在空闲时处于休眠，具有降低功耗的作用，增强了整车能 量的使用效率，使本整车控制器适用于多种汽车车型，应用更加广泛。

本实施例中所述纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，所述CAN总线 唤醒电路包括总线芯片，所述总线芯片的唤醒信号输出端与所述电源芯片 的使能信号输入端电连接；所述总线芯片的总线芯片唤醒信号输入端与总 线芯片唤醒滤波模块的输出端电连接，所述总线芯片唤醒滤波模块的输入 端用于电连接总线芯片唤醒信号；通过设置总线芯片唤醒滤波模块，有效 抑制了外部噪声信号，提高了唤醒电路的抗干扰能力。

本实施例中所述纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，是基于整车控 制器对整车功耗的一种控制电路，在车辆不工作的情况下，采取的一种使 整车控制器进入睡眠，低功耗的一种模式，有利于减少车辆能源不必要的 浪费。

本实施例中所述纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，具有两路CAN 总线通信唤醒功能，核心芯片为TJA1041，TJA1041通过12V电源常电进 行供电，所以TJA1041一直处于供电工作状态，微控制器通过控制STB引 脚和EN引脚可以控制TJA1041的工作状态，当TJA1041处于休眠状态时， INH为低电平，当TJA1041处于正常工作状态时，INH为高电平，通过 CAN1_INH信号可以控制电源芯片TPS5420的使能引脚(5脚，ENA脚)，从 而控制整车控制器+5V电压是否供电，从达到降低功耗的目的。共有3种 方法可以将TJA1041从睡眠或待机模式唤醒：1.通过引脚WAKE的边沿本 地唤醒，引脚WAKE的任何跳变沿都会产生唤醒事件，为了抑制外部噪声引 脚WAKE集成了一个滤波器这意味着引脚WAKE上后来的状态在某段时间 内tWAKE有效如果引脚WAKE上的高电平持续了至少tWAKE引脚WAKE 提供一个向VBAT的内部上拉如果引脚WAKE的低电平持续了至少tWAKE 则有一个向GND的内部下拉。2.通过模式转换唤醒，也可以通过在切换到 正常模式时置位引脚INH为高电平进行模式转换,这对微控制器持续上电 的应用很有用。3.唤醒源识别，TJA1041可以识别引脚WAKE的本地唤醒事件或通过显性总线状态唤醒的唤醒源如果引脚WAKE的唤醒源是一个沿 则唤醒源标志置位如果从其他模式进入正常模式唤醒源可以在引脚/ERR 上读出唤醒。

本实施例中所述纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其他多种方式 的唤醒，参见图2所示，分别为CC1充电控制上电、CC2充电控制上电、 KL15控制、上电PWR_ON，唤醒核心原理与CAN总线唤醒相似，通过给电源 芯片TPS5420的使能引脚(5脚，ENA脚)一个+12V高电平，给整车控制 器提供+5V电。达到唤醒的目的。

本实施例中所述纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，达到多路单独 唤醒的核心电路就是唤醒二极管MMSD4148的巧妙使用，这6路唤醒电路只 要有1路为高电平，二极管的导通，触发唤醒，并且各路唤醒信号不互相 影响。其中：1.进入正常模式后，在引脚TXD的第4个显性到隐性的跳变 沿后有效；2进入正常模式后，在引脚TXD的第4个显性到隐性的跳变沿 前有效；3如果从睡眠、待机或进入睡眠命令模式进入Pwon/只听模式， 而且Vcc和VI/O存在时有效；4从正常模式进入；5 VCC和VI/O存在 时有效；6当Pwon标志已被清除而且选择该模式的时间大于进入睡眠模 式命令的持续时间th min时，引脚会被置为悬空；7收发器仅在选择进 入睡眠模式命令时间大于睡眠模式命令的持续时间th min或在Vcc或 VI/O；上检测到t>tUV VCC VI/O的低电压持续时间时才会进入睡眠模式。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非 对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的 普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进 行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或 者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：包括用于唤醒电源控制模块的唤醒模块、唤醒滤波模块、用于控制整车控制器供电的电源控制模块和供电模块，所述唤醒模块、所述唤醒滤波模块、所述电源控制模块和所述供电模块依次电连接。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：所述电源控制模块包括用于控制车载控制器供电的电源芯片，所述唤醒模块包括CAN总线唤醒电路、电容充电控制上电唤醒电路、控制器控制上电唤醒电路和电源上电唤醒电路，所述电源芯片的使能信号输入端5分别与一个唤醒二极管的反向端电连接，各所述唤醒二极管的正向端分别与所述CAN总线唤醒电路、所述电容充电控制上电唤醒电路、所述控制器控制上电唤醒电路和所述电源上电唤醒电路电连接；所述电源芯片的供电输出端8与供电模块的电源输入端电连接，所述供电模块的电源输出端用于给整车控制器供电，所述电源芯片的供电启动端1与启动电容的第一电容板电连接，所述启动电容的第二电容板与所述电源芯片的供电输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：所述供电模块包括供电二极管D3、供电电感L3和供电滤波电路，所述供电电感的第一端与所述电源芯片的供电输出端电连接，所述供电电感的第二端与所述供电滤波电路的输入端电连接，所述供电滤波电路的输出端与所述供电模块的电源输出端电连接。

4.根据权利要求3所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：所述供电滤波电路包括呈并联设置的多个供电滤波电容，各所供电述滤波电容的第一电容板均与所述供电电感的第二端电连接，各所供电述滤波电容的第二电容板均接地。

5.根据权利要求4所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：所述唤醒滤波模块包括使能滤波电容C59、使能滤波电阻R85和使能可调电阻VDR1，所述使能滤波电容C59的第一电容板与所述电源芯片的使能信号输入端电连接，所述使能滤波电容C59的第二电容板接地，所述使能滤波电阻R85和所述使能可调电阻VDR1均与所述使能滤波电容并联。

6.根据权利要求5所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：还包括多个唤醒电阻，各所述唤醒电阻的第一端分别与各所述唤醒二极管的正向端一一对应电连接，各所述唤醒电阻的第二端分别与所述CAN总线唤醒电路、所述电容充电控制上电唤醒电路、所述控制器控制上电唤醒电路和所述电源上电唤醒电路电连接。

7.根据权利要求6所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：所述CAN总线唤醒电路包括总线芯片，所述总线芯片的唤醒信号输出端与所述电源芯片的使能信号输入端电连接。

8.根据权利要求7所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：所述总线芯片的总线芯片唤醒信号输入端与总线芯片唤醒滤波模块的输出端电连接，所述总线芯片唤醒滤波模块的输入端用于电连接总线芯片唤醒信号。

9.根据权利要求8所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：所述总线芯片唤醒滤波模块包括三极管Q1，所述三极管的第一端与第一电阻R1和第二电阻R2的公共连接点电连接，所述第二电阻的另一端与所述总线芯片的总线芯片唤醒信号输入端电连接，所述第一电阻的另一端与车载电源电连接；所述三极管的第二端与第三电阻R3的第一端电连接，所述第三电阻的第二端用于与总线芯片唤醒信号电连接；所述三极管的第三端接地；还包括第四电阻R4,所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端电连接，所述第四电阻的第二端接地。

10.根据权利要求9所述的纯电动汽车整车控制器多路唤醒电路，其特征在于：所述CAN总线唤醒电路和所述电容充电控制上电唤醒电路的数量均为多个。