CN112596419A - 电动汽车及其驱动电机控制器的唤醒电路 - Google Patents

电动汽车及其驱动电机控制器的唤醒电路 Download PDF

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陈士刚
张�杰
刘琳
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Abstract

本发明公开了一种电动汽车及其驱动电机控制器的唤醒电路,其中,唤醒电路包括可控开关单元和唤醒控制模块,可控开关单元的两端分别连接整车供电电源和供电输出端,供电输出端与驱动电机控制器相连以给驱动电机控制器供电;唤醒控制模块包括多个唤醒信号接收端和唤醒控制输出端,每个唤醒信号接收端分别接收唤醒信号,唤醒控制输出端与可控开关单元的控制端相连,唤醒控制模块通过多个唤醒信号接收端接收到的至少一个唤醒信号控制可控开关单元导通,以便整车供电电源通过供电输出端给驱动电机控制器供电。由此,该唤醒电路能够灵活方便地唤醒驱动电机控制器,同时降低驱动电机控制器在睡眠模式下的静态电流,从而降低驱动电机控制器的静态功耗。

Description

电动汽车及其驱动电机控制器的唤醒电路
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路和一种电动汽车。
背景技术
由于通信技术和电池技术的快速发展,电动汽车也得到突飞猛进的发展,电动汽车的主要能量传输回路一般由动力电池、电池管理系统、驱动电机、驱动电机控制器、DCDC变换器等高压部件组成。这些高压部件的控制部分非常复杂,其主控芯片功能强大,整个控制器电路结构复杂,包含多种功能的电路模块。因此,这些控制器消耗的电流都非常大,所以在整车下电后,大部分控制器一般都很快进入睡眠模式以降低功耗。
在相关技术中,以驱动电机控制器为代表的部件唤醒方式多为整车钥匙信号唤醒、CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)唤醒等。主芯片在睡眠模式下,一旦其IO(Input/Output,输入/输出)脚收到唤醒信号,则主芯片从睡眠模式下被唤醒,从而整个控制器开始工作。但这种方法不但占用主芯片资源(尤其在有多个唤醒信号的情况下),而且难以控制整个控制器的静态电流,使得其静态功耗较大。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,能够灵活方便地对驱动电机控制器进行控制,同时降低驱动电机控制器在睡眠模式下的静态电流,从而降低驱动电机控制器的静态功耗。
本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车。
为达上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,该唤醒电路包括可控开关单元和唤醒控制模块,其中,所述可控开关单元的一端连接整车供电电源,所述可控开关单元的另一端连接供电输出端,所述供电输出端与所述驱动电机控制器相连以给所述驱动电机控制器供电;所述唤醒控制模块包括多个唤醒信号接收端和唤醒控制输出端,所述多个唤醒信号接收端中的每个唤醒信号接收端分别接收唤醒信号,所述唤醒控制输出端与所述可控开关单元的控制端相连,所述唤醒控制模块通过所述多个唤醒信号接收端接收到至少一个唤醒信号时控制所述可控开关单元导通,以便所述整车供电电源通过所述供电输出端给所述驱动电机控制器供电。
本发明实施例的唤醒电路包括有可控开关单元和唤醒控制模块,其中,可控开关单元分别与整车的供电电源和供电输出端连接,该供电输出端还与驱动电机控制器相连以给驱动电机控制器供电;唤醒控制模块包括有多个唤醒信号接收端和唤醒控制输出端,其中,多个唤醒信号接收端分别接收唤醒信号,唤醒控制输出端与可控开关单元的控制端相连,唤醒控制模块根据多个唤醒信号接收端中的至少一个接收到唤醒信号时控制可控开关单元导通,使得整车供电电源能够通过供电输出端给驱动电机控制器供电,从而唤醒电动汽车的驱动电机控制器。由此,该电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路能够灵活方便地唤醒驱动电机控制器,同时降低驱动电机控制器在睡眠模式下的静态电流,从而降低驱动电机控制器的静态功耗。
在本发明的一些示例中,所述唤醒控制模块包括多个唤醒单元,所述多个唤醒单元中的每个唤醒单元的输入端与所述多个唤醒信号接收端中的每个唤醒信号接收端对应相连,所述每个唤醒单元的输出端均连接到所述唤醒控制输出端。
在本发明的一些示例中,所述每个唤醒单元包括:第一电阻,所述第一电阻的一端作为唤醒单元的输入端;第二电阻,所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连且具有第一节点,所述第二电阻的另一端接地;第一电容,所述第一电容与所述第二电阻并联;第一三极管,所述第一三极管的基极与所述第一节点相连,所述第一三极管的发射极接地,所述第一三极管的集电极作为唤醒单元的输出端。
在本发明的一些示例中,所述唤醒控制模块还包括掉电保持单元,所述掉电保持单元的输入端与所述驱动电机控制器相连,所述掉电保持单元的输出端与所述唤醒控制输出端相连,所述掉电保持单元根据所述驱动电机控制器输出的掉电保持信号控制所述可控开关单元在唤醒工作期间保持导通状态。
在本发明的一些示例中,所述掉电保持单元包括:第三电阻,所述第三电阻的一端作为所述掉电保持单元的输入端;第四电阻,所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连且具有第二节点,所述第四电阻的另一端接地;第二电容,所述第二电容与所述第四电阻并联;第二三极管,所述第二三极管的基极与所述第二节点相连,所述第二三极管的发射极接地,所述第二三极管的集电极作为所述掉电保持单元的输出端。
在本发明的一些示例中,所述可控开关单元包括MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管)、三极管和可控硅中的任意一种。
在本发明的一些示例中,所述可控开关单元包括PMOS(Positive channel-Metal-Oxide-Semiconductor,正沟道金属氧化物半导体)管时,所述PMOS管的源极与所述整车供电电源相连,所述PMOS管的漏极与所述供电输出端相连,所述PMOS管的栅极通过第五电阻与所述唤醒控制输出端相连,所述PMOS管的源极与栅极之间连接有第六电阻。
在本发明的一些示例中,所述唤醒信号包括整车钥匙信号、外部充电信号和远程CAN信号。
为达上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种电动汽车,该电动汽车包括如上述实施例所述的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路。
本发明实施例的电动汽车,通过上述实施例中的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路能够灵活方便地唤醒驱动电机控制器,同时降低驱动电机控制器在睡眠模式下的静态电流,从而降低驱动电机控制器的静态功耗。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明一个实施例的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路示意图;
图2是本发明另一个实施例的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路示意图;
图3是本发明一个实施例的唤醒单元的电路示意图;
图4是本发明再一个实施例的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路示意图;
图5是本发明实施例的电动汽车的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的电动汽车及其驱动电机控制器的唤醒电路。
图1是本发明一个实施例的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路示意图。
如图1所示,该电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路100包括可控开关单元101和唤醒控制模块102。
其中,可控开关单元101的一端连接整车供电电源10,可控开关单元101的另一端连接供电输出端11,供电输出端11与驱动电机控制器12相连以给驱动电机控制器12供电;唤醒控制模块102包括多个唤醒信号接收端和唤醒控制输出端,多个唤醒信号接收端中的每个唤醒信号接收端分别接收唤醒信号,唤醒控制输出端与可控开关单元的控制端相连,唤醒控制模块102通过多个唤醒信号接收端接收到至少一个唤醒信号时控制可控开关单元101导通,以便整车供电电源10通过供电输出端11给驱动电机控制器12供电。
具体地,参见图1,在该具体实施例中,唤醒控制模块102上设置有5个唤醒信号接收端,其中,第一唤醒信号接收端用于接收唤醒信号1,第二唤醒信号接收端用于接收唤醒信号2,…,第五唤醒信号接收端用于接收唤醒信号5。可以理解的是,用户可以根据实际需要选择设置唤醒信号接收端的数量。需要说明的是,可以在该唤醒控制模块102上设置一个选择器,用于选择唤醒信号接收端的接入数量,举例而言,设置在唤醒控制模块102上的所有唤醒信号接收端与选择器连接,用户通过控制选择器的关断和闭合从而控制唤醒信号接收端处于工作状态或休息非工作状态。具体举例而言,设置在唤醒控制模块102上的选择器通过关断和闭合的方式控制第一唤醒信号接收端、第二唤醒信号接收端和第三唤醒信号接收端闭合,第四唤醒信号接收端和第五唤醒信号接收端关断,从而使得第一唤醒信号接收端、第二唤醒信号接收端和第三唤醒信号接收端处于工作状态,分别能够接收端唤醒信号1、唤醒信号2和唤醒信号3,而第四唤醒信号接收端和第五唤醒信号接收端则处于非工作状态,不能接收到唤醒信号4和唤醒信号5。可以理解的,用户能够根据唤醒信号的数量选择处于工作状态的唤醒信号接收端的数量,如外部设置有5个唤醒信号,则选择5个唤醒信号接收端处于工作状态。在本发明的一些示例中,唤醒信号包括整车钥匙信号、外部充电信号和远程CAN信号。
在多个唤醒信号接收端中的至少一个接收到唤醒信号时,唤醒控制模块102则通过唤醒输出端控制可控开关单元101导通,由于可控开关单元101的一端与整车供电电源10连接,另一端则与供电输出端11连接,供电输出端11还与驱动电机控制器12相连以给驱动电机控制器12供电,所以当可控开关单元101导通时,整车供电电源10能够通过供电输出端11为驱动电机控制器12供电,从而唤醒电动汽车的驱动电机控制器。
在一些示例中,如图2所示,唤醒控制模块102包括多个唤醒单元,多个唤醒单元中的每个唤醒单元的输入端与多个唤醒信号接收端中的每个唤醒信号接收端对应相连,每个唤醒单元的输出端均连接到唤醒控制输出端。
具体地,参见图2,唤醒控制模块102上对应五个唤醒接收端设置有五个唤醒单元,其中,每个唤醒单元都设置有唤醒单元输入端,第一唤醒单元1021通过第一唤醒单元输入端与第一唤醒信号接收端连接,第二唤醒单元1022通过第二唤醒单元输入端与第二唤醒信号接收端连接,以此类推。需要说明的是,每个唤醒单元的输出端均连接到唤醒控制输出端中,从而能够在唤醒单元的输入端接收到唤醒信号之后,通过唤醒单元的输出端输出至可控开关单元101,使可控开关单元101导通。
在该示例中,如图3所示,每个唤醒单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第一三极管Q1。
其中,第一电阻R1的一端作为唤醒单元的输入端;第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连且具有第一节点P1,第二电阻R2的另一端接地;第一电容C1与第二电阻R2并联;第一三极管Q1的基极与第一节点P1相连,第一三极管Q1的发射极接地,第一三极管Q1的集电极作为唤醒单元的输出端。
具体地,参见图2和图3,其中,第一电阻R1的一端作为唤醒单元的输入端,唤醒信号可以从该输入端进入该唤醒单元,唤醒单元中的第一三极管Q1导通,以可控开关单元101为MOSFET进行说明,当第一三极管Q1导通时,MOSFET也导通,从而使得可控开关单元101处于闭合状态。可选地,其中,第一电阻R1的取值为22k,第二电阻R2的取值为10k,第一电容C1的取值为10nF,第一三极管Q1为NPN型三极管,唤醒信号可为5伏高电平信号。
需要说明的是,如图4所示,可以根据唤醒信号的数量设置多个唤醒单元,其中,各唤醒单元之间的工作相互独立,并且各唤醒信号之间的通道也相互独立。
在本发明的一些示例中,如图4所示,唤醒控制模块102还包括掉电保持单元1026,掉电保持单元1026的输入端与驱动电机控制器12相连,掉电保持单元1026的输出端与唤醒控制输出端1027相连,掉电保持单元1026根据驱动电机控制器12输出的掉电保持信号控制可控开关单元101在唤醒工作期间保持导通状态。
具体地,参见图2和图4,其中,唤醒控制模块102还包括掉电保持单元1026,掉电保持单元1026的输入端与驱动电机控制器(图中未示出)相连,在驱动电机控制器发生掉电的情况下,掉电保持单元1026能够从输入端中接收到掉电保持信号,该掉电保持信号经过掉电保持单元1026处理之后由掉电保持单元1026的输出端进行输出,由于掉电保持单元1026的输出端与唤醒控制输出端1027相连,并且,由图2可知,唤醒控制输出端与可控开关单元101连接,因此,掉电保持信号可以通过唤醒控制输出端使得可控开关单元101导通,从而能够保证驱动电机控制器12唤醒工作期间,保持电源供应。
在该实施例中,掉电保持单元1026包括第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容C2和第二三极管Q2。
其中,第三电阻R3的一端作为掉电保持单元1026的输入端;第四电阻R4的一端与第三电阻R3的另一端相连且具有第二节点P2,第四电阻R4的另一端接地;第二电容C2与第四电阻R4并联;第二三极管Q2的基极与第二节点P2相连,第二三极管Q2的发射极接地,第二三极管Q2的集电极作为掉电保持单元1026的输出端。需要说明的是,掉电保持单元1026的工作原理与上述实施例中的唤醒单元一种。可选地,第三电阻R3的阻值为1k,第四电阻R4的阻值为10k,第二电容C2的容值为10nF。
可选地,可控开关单元包括MOSFET、三极管和可控硅中的任意一种。
在本发明的一些示例中,如图4所示,当可控开关单元包括PMOS管1011时,PMOS管1011的源极与整车供电电源10相连,PMOS管1011的漏极与供电输出端11相连,PMOS管1011的栅极通过第五电阻R5与唤醒控制输出端相连,PMOS管1011的源极与栅极之间连接有第六电阻R6。
具体地,以可控开关单元为PMOS管1011为例进行说明,如图4所示,当唤醒控制模块102接收到唤醒信号时,可以控制相对应的三极管导通,从而PMOS管1011的栅极通过第五电阻R5之后进行接地,从而使得PMOS管1011导通,进行整车供电电源10能够通过供电输出端11为驱动电机控制器等车辆部件进行供电。需要说明的是,在唤醒控制模块102中还可以设置一个与掉电保持单元1026结构相同的电路,其输入端连接CAN信号,从而能够直接通过发出CAN信号对该唤醒电路进行控制。另外,PMOS管1011的栅极通过第五电阻R5与唤醒控制输出端相连能够进一步对PMOS管1011进行保护,PMOS管1011的源极与栅极之间连接的第六电阻能够将PMOS管1011的静电吸收泻放,从而对PMOS管1011起到保护作用。
另外,可以理解的是,本发明实施例中的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路也可以应用在其他多信号需求的车内控制器上。
综上,本发明实施例的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路能够灵活方便地唤醒驱动电机控制器,同时降低驱动电机控制器在睡眠模式下的静态电流,从而降低驱动电机控制器的静态功耗。
图5是本发明实施例的电动汽车的结构框图。
进一步地,本发明提出了一种电动汽车1000,该电动汽车1000包括上述实施例中的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路100。
本发明实施例的电动汽车,通过上述实施例中的唤醒电路,能够灵活方便地唤醒驱动电机控制器,同时降低驱动电机控制器在睡眠模式下的静态电流,从而降低驱动电机控制器的静态功耗。
另外,本发明实施例的电动汽车的其他构成及作用对本领域的技术人员来说是已知的,为减少冗余,此处不做赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,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触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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,或仅仅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,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,其特征在于,包括:
可控开关单元,所述可控开关单元的一端连接整车供电电源,所述可控开关单元的另一端连接供电输出端,所述供电输出端与所述驱动电机控制器相连以给所述驱动电机控制器供电;
唤醒控制模块,所述唤醒控制模块包括多个唤醒信号接收端和唤醒控制输出端,所述多个唤醒信号接收端中的每个唤醒信号接收端分别接收唤醒信号,所述唤醒控制输出端与所述可控开关单元的控制端相连,所述唤醒控制模块通过所述多个唤醒信号接收端接收到至少一个唤醒信号时控制所述可控开关单元导通,以便所述整车供电电源通过所述供电输出端给所述驱动电机控制器供电。
2.如权利要求1所述的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,其特征在于,所述唤醒控制模块包括多个唤醒单元,所述多个唤醒单元中的每个唤醒单元的输入端与所述多个唤醒信号接收端中的每个唤醒信号接收端对应相连,所述每个唤醒单元的输出端均连接到所述唤醒控制输出端。
3.如权利要求2所述的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,其特征在于,所述每个唤醒单元包括:
第一电阻,所述第一电阻的一端作为唤醒单元的输入端;
第二电阻,所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连且具有第一节点,所述第二电阻的另一端接地;
第一电容,所述第一电容与所述第二电阻并联;
第一三极管,所述第一三极管的基极与所述第一节点相连,所述第一三极管的发射极接地,所述第一三极管的集电极作为唤醒单元的输出端。
4.如权利要求2所述的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,其特征在于,所述唤醒控制模块还包括掉电保持单元,所述掉电保持单元的输入端与所述驱动电机控制器相连,所述掉电保持单元的输出端与所述唤醒控制输出端相连,所述掉电保持单元根据所述驱动电机控制器输出的掉电保持信号控制所述可控开关单元在唤醒工作期间保持导通状态。
5.如权利要求4所述的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,其特征在于,所述掉电保持单元包括:
第三电阻,所述第三电阻的一端作为所述掉电保持单元的输入端;
第四电阻,所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连且具有第二节点,所述第四电阻的另一端接地;
第二电容,所述第二电容与所述第四电阻并联;
第二三极管,所述第二三极管的基极与所述第二节点相连,所述第二三极管的发射极接地,所述第二三极管的集电极作为所述掉电保持单元的输出端。
6.如权利要求1-5中任一项所述的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,其特征在于,所述可控开关单元包括MOSFET、三极管和可控硅中的任意一种。
7.如权利要求6所述的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,其特征在于,所述可控开关单元包括PMOS管时,所述PMOS管的源极与所述整车供电电源相连,所述PMOS管的漏极与所述供电输出端相连,所述PMOS管的栅极通过第五电阻与所述唤醒控制输出端相连,所述PMOS管的源极与栅极之间连接有第六电阻。
8.如权利要求1所述的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路,其特征在于,所述唤醒信号包括整车钥匙信号、外部充电信号和远程CAN信号。
9.一种电动汽车,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一项所述的电动汽车中驱动电机控制器的唤醒电路。
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