CN112666470A - 判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的方法及装置，属于汽车电子电路领域，其中，方法的实现包括：初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，以确定电池是否欠压；若电池处于欠压状态，则不打开电源转换IC，并进入欠压保护状态；若电池不处于欠压状态，则打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压，以确定后续运行状态。通过本发明可以精确地检测蓄电池的电压从而判定电池是否欠压。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子电路领域，更具体地，涉及一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的方法及装置。
背景技术
随着汽车家庭化，汽车销量日益增长，人们对汽车各方面的要求越来越高，比如安全性能、操作性能和舒适度等。那么要求越高，势必就对汽车的传感器，电子电器等相关部件提出了更为苛刻的要求。车身电子控制单元从过去的2-3个增长成数10个甚至更多，而且单个零部件功能的多样性必然会增加电子线路系统的复杂程度，包括硬件、底层驱动和算法等，其中硬件设计是整个零部件实现功能的基本载体。
众所周知的是，所有用电的零部件都必须从汽车蓄电池或者发电机上取电，若汽车熄火后，发电机不发电，那么用电设备将会直接从蓄电池上取电。一般汽车蓄电池的容量为50Ah-60Ah，如果汽车长时间放置或电池过度放电，就会造成电池亏电，导致汽车无法点火启动。因此，设计工程师们面临的挑战是如何保证电池不会过度放电的问题。
目前的解决方式是：使所有的用电零部件都具备欠压保护功能，具体的方法是在电子电器零部件里面设计能检测到蓄电池电压的功能，并且在检测到蓄电池电量不足的情况下，使零部件进入低功耗状态，即只从电池取几个毫安甚至微安级别的电量。因此，如何精确地检测蓄电池的电压从而判定电池是否欠压是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的方法及装置，可以精确地检测蓄电池的电压从而判定电池是否欠压。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的方法，包括：
(1)初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，以确定电池是否欠压；
(2)若电池处于欠压状态，则不打开电源转换IC，并进入欠压保护状态；
(3)若电池不处于欠压状态，则打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压，以确定后续运行状态。
在一些可选的实施方案中，步骤(1)包括：
初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，判断第一电压是否大于第一预设欠压值，若第一电压不小于第一预设欠压值，则确定电池不处于欠压状态，若第一电压小于第一预设欠压值，则确定电池处于欠压状态，其中，第一预设欠压值的设计考虑线束压降。
在一些可选的实施方案中，步骤(3)包括：
若电池不处于欠压状态，则打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压；
若第二电压不小于第二预设欠压值，则确定电池不处于欠压状态，电池正常运行，若第二电压小于第二预设欠压值，则确定电池处于欠压状态，其中，第二预设欠压值的设计不考虑线束压降。
在一些可选的实施方案中，第二预设欠压值小于第一预设欠压值。
在一些可选的实施方案中，第二预设欠压值加上线束压降等于第一预设欠压值。
按照本发明的另一方面，提供了一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的装置，包括：
电压检测模块，用于在初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，以确定电池是否欠压；
第一处理模块，用于在电池处于欠压状态时，不打开电源转换IC，并进入欠压保护状态；
第二处理模块，用于在电池不处于欠压状态时，打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由电压检测模块检测电池的第二电压，以确定后续运行状态。
在一些可选的实施方案中，所述电压检测模块，用于在初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，判断第一电压是否大于第一预设欠压值，若第一电压不小于第一预设欠压值，则确定电池不处于欠压状态，若第一电压小于第一预设欠压值，则确定电池处于欠压状态，其中，第一预设欠压值的设计考虑线束压降。
在一些可选的实施方案中，所述第二处理模块，用于在电池不处于欠压状态时，打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压；在第二电压不小于第二预设欠压值时，确定电池不处于欠压状态，电池正常运行，在第二电压小于第二预设欠压值时，确定电池处于欠压状态，其中，第二预设欠压值的设计不考虑线束压降。
在一些可选的实施方案中，第二预设欠压值小于第一预设欠压值。
在一些可选的实施方案中，第二预设欠压值加上线束压降等于第一预设欠压值。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：将初次上电检测的欠压值进行提高来填补线束压降；给重负载供电后，延时预设时间后，再去检测电池电量，可以精确地检测蓄电池的电压从而判定电池是否欠压。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种检测系统供电电压电子线路；
图2是本发明实施例提供的一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明实例中，“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
如图1所示是本发明实施例提供的一种目前主流的检测系统供电电压电子线路图，图1中，VBAT为车身蓄电池，Rs为从蓄电池到PCB之间线束的等效电阻，D1和D2是PCB中必须的元器件，微控制器MCU是用来采集蓄电池电压和控制电源转换IC是否有电压输出的核心器件。
其中，车身线束就像大脑的神经网络般遍布全车。车身线束不可能是超导体，因此所有的线束都有一定的电阻，线束越长电阻将越大，越细电阻也越大。当电流流过电阻时就会产生电压，这个电压称为线束的压降，且流过线束的电流越大则压降就越大(即U＝I*R)。
如图2所示是本发明实施例提供的一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的方法的流程示意图，包括以下步骤：
(1)初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，以确定电池是否欠压；
(2)若电池处于欠压状态，则不打开电源转换IC，并进入欠压保护状态；
(3)若电池不处于欠压状态，则打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压，以确定后续运行状态。
在一些可选的实施方案中，步骤(1)包括：
初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，判断第一电压是否大于第一预设欠压值，若第一电压不小于第一预设欠压值，则确定电池不处于欠压状态，若第一电压小于第一预设欠压值，则确定电池处于欠压状态，其中，第一预设欠压值的设计考虑线束压降。
在一些可选的实施方案中，步骤(3)包括：
若电池不处于欠压状态，则打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压；
若第二电压不小于第二预设欠压值，则确定电池不处于欠压状态，电池正常运行，若第二电压小于第二预设欠压值，则确定电池处于欠压状态，其中，第二预设欠压值的设计不考虑线束压降。
在一些可选的实施方案中，第二预设欠压值小于第一预设欠压值。
在一些可选的实施方案中，第二预设欠压值加上线束压降等于第一预设欠压值。
在本发明实施例中，将初次上电检测的第一预设欠压值提高线束压降来填补线束压降，给重负载供电后，延时预设时间，再去检测电池电量，可以精确的采集电池电压，以下进行对比说明。
在不采用本发明方法时，如果电源转换IC后面的负载非常重，在电源转换IC正常输出电压时，负载启动的短时间内就会从电池索取大电流，大电流就会带来较大的压降，这个时候MCU采集到的电池电压就不准确。例如，根据相关JT794标准规定，欠压值是8V-9V。现假设设定欠压值为8.8V，即MCU采样到的电池电压小于8.8V时，系统就会进入欠压保护状态。此时如果电池电压为9V(大于8.8V，不会进入欠压保护状态)，但是后面的负载很重，在负载启动的短时间内，必将有一个大的压降，大于0.2V(如0.3V，经过实际测得某系统的压降)，在这个短时间内如果MCU立刻去检测电池电压，采样到的电压为9V-0.3V＝8.7V(小于8.8V，进入欠压保护状态)。上面两种状态相悖，故只能适用于轻载条件下使用。
在采用本发明方法时，假设MCU检测到电池电压小于8.8V，就将系统进入欠压状态。在系统初次上电后，MCU检测电池电压低于9V就迫使系统进入欠压状态，即不从电池取电。如果检测到电池电压大于或等于9V，就使电源转换IC输出电压给负载，再延迟1s之后，再次检测电池电压。因为由重负载造成短时间的大电流时间已经过去，线束上的压降必然小于0.2V(如0.1V)，则MCU再次采样电池电压为9V-0.1V＝8.9V，系统不会进入欠压状态，而是正常运行。
本申请还提供了一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的装置，包括：
电压检测模块，用于在初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，以确定电池是否欠压；
第一处理模块，用于在电池处于欠压状态时，不打开电源转换IC，并进入欠压保护状态；
第二处理模块，用于在电池不处于欠压状态时，打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由电压检测模块检测电池的第二电压，以确定后续运行状态。
在一些可选的实施方案中，上述电压检测模块，用于在初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，判断第一电压是否大于第一预设欠压值，若第一电压不小于第一预设欠压值，则确定电池不处于欠压状态，若第一电压小于第一预设欠压值，则确定电池处于欠压状态，其中，第一预设欠压值的设计考虑线束压降。
在一些可选的实施方案中，上述第二处理模块，用于在电池不处于欠压状态时，打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压；在第二电压不小于第二预设欠压值时，确定电池不处于欠压状态，电池正常运行，在第二电压小于第二预设欠压值时，确定电池处于欠压状态，其中，第二预设欠压值的设计不考虑线束压降。
在一些可选的实施方案中，第二预设欠压值小于第一预设欠压值。
在一些可选的实施方案中，第二预设欠压值加上线束压降等于第一预设欠压值。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的方法，其特征在于，包括：
(1)初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，以确定电池是否欠压；
(2)若电池处于欠压状态，则不打开电源转换IC，并进入欠压保护状态；
(3)若电池不处于欠压状态，则打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压，以确定后续运行状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)包括：
初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，判断第一电压是否大于第一预设欠压值，若第一电压不小于第一预设欠压值，则确定电池不处于欠压状态，若第一电压小于第一预设欠压值，则确定电池处于欠压状态，其中，第一预设欠压值的设计考虑线束压降。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)包括：
若电池不处于欠压状态，则打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压；
若第二电压不小于第二预设欠压值，则确定电池不处于欠压状态，电池正常运行，若第二电压小于第二预设欠压值，则确定电池处于欠压状态，其中，第二预设欠压值的设计不考虑线束压降。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第二预设欠压值小于第一预设欠压值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，第二预设欠压值加上线束压降等于第一预设欠压值。
6.一种判定汽车电子电路系统供电电压是否欠压的装置，其特征在于，包括：
电压检测模块，用于在初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，以确定电池是否欠压；
第一处理模块，用于在电池处于欠压状态时，不打开电源转换IC，并进入欠压保护状态；
第二处理模块，用于在电池不处于欠压状态时，打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由电压检测模块检测电池的第二电压，以确定后续运行状态。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电压检测模块，用于在初次上电后MCU启动，由MCU检测电池的第一电压，判断第一电压是否大于第一预设欠压值，若第一电压不小于第一预设欠压值，则确定电池不处于欠压状态，若第一电压小于第一预设欠压值，则确定电池处于欠压状态，其中，第一预设欠压值的设计考虑线束压降。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块，用于在电池不处于欠压状态时，打开电源转换IC为负载供电，并延时预设时间后由MCU检测电池的第二电压；在第二电压不小于第二预设欠压值时，确定电池不处于欠压状态，电池正常运行，在第二电压小于第二预设欠压值时，确定电池处于欠压状态，其中，第二预设欠压值的设计不考虑线束压降。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第二预设欠压值小于第一预设欠压值。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，第二预设欠压值加上线束压降等于第一预设欠压值。
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