CN113922461B - 一种防止车辆馈电的电源管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止车辆馈电的电压管理系统及方法，其中系统包括蓄电池、前舱电器盒，所述前舱电器盒用于为前舱用电负载分配供电；所述系统还包括上CAN电器盒，所述上CAN电器盒输入端连接蓄电池，其输出端连接前舱电器盒的电源输入端，所述上CAN电器盒用于在蓄电池电量低时停止向前舱电器盒的电源输入端分配电源。本发明的优点在于：可以实现低电量时自动断开前舱电器盒供电的全部用电器的供电，保证了蓄电池的电量的安全可靠，避免蓄电池因前舱电器盒配电供电造成的馈电，保证了车辆蓄电池的电量可以有效进行汽车的启动。

Description

一种防止车辆馈电的电源管理系统及方法

技术领域

本发明涉及整车供电领域，特别涉及一种防止车辆馈电的电源管理系统及方法。

背景技术

随着生活设施便利性提升，因工作或生活需要，有的用户把车辆放在机场或车库超过半个月甚至更长时间。车辆正常熄火停放的状态下，仍然是有很多的电子元器件处于工作状态，此时仍然会用电。而蓄电池一旦馈电比较多，就会导致车辆无法正常启动，蓄电池还有报废的可能。

另外，随着整车配置越来越高，导致整车用电设备越来越多，在整车休眠后，如果由于某种原因某一个模块休眠不了，就会导致整车不休眠，从而，整车耗电非常快，蓄电池会迅速馈电，可能会无法启动，给用户带来不便，进而会引起抱怨。

如图1所示，为现有技术的电压供电管理方式，电源通过蓄电池直接供给UEC(前舱电器盒)，UEC进而供电给IEC(仪表电器盒)等前舱内的用电负载。当车辆停放时，不休眠的负载正常耗电，直到下次车主启动车辆，时间过长，有可能馈电，下次启动不着车辆。另一方面，如果整车休眠后，某一模块不休眠，导致整车不休眠，整车静态电流过大，耗电更快，馈电会提早出现，而此时车主完全不知车辆情况，等下次启动时，启动不成功，需要救援等，给车主带来不便，可能会引起抱怨。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防止车辆馈电的电源管理系统及方法，用于对现有的前舱供电方式进行修改，可以及时断开前舱内的用电，避免蓄电池亏电。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种防止车辆馈电的电压管理系统，包括蓄电池、前舱电器盒，所述前舱电器盒用于为前舱用电负载分配供电；所述系统还包括上CAN电器盒，所述上CAN电器盒输入端连接蓄电池，其输出端连接前舱电器盒的电源输入端，所述上CAN电器盒用于在蓄电池电量低时停止向前舱电器盒的电源输入端分配电源。

所述系统还包括电池传感器，所述电池传感器用于采集蓄电池的电量，其输出端连接TOBX，所述TOBX用于根据电池传感器采集的数据来判断电池的电量并根据电池电量发出强制休眠指令，所述上CAN电器盒通过采集TBOX发出的指令信号来控制是否向前舱电器盒输入电源。

所述TBOX将指令发送至整车CAN网络上，所述上CAN电器盒通过自带的CAN模块读取CAN网络上的TOBX发出的指令信息。

所述上CAN电器盒包括磁保持继电器、微控制单元MCU，所述蓄电池供电输出端分别连接磁保持继电器的一端、微控制单元MCU的供电端，所述磁保持继电器的另一端连接至前舱电器盒的电源输入端；所述微控制单元MCU的输入端通过CAN模块连接整车CAN网络以读取TBOX因电池电量低而发出的指令；所述微控制单元MCU的输出端连接磁保持继电器的控制端，用于根据获取的TBOX指令控制磁保持继电器的断开闭合。

所述上CAN电器盒设置有常电供电输出端，蓄电池供电输入至上CAN电器盒中后经快熔保险丝后连接至常电供电输出端，所述常电供电输出端用于为常电用电器供电。

所述常电用电器包括TBOX、EBS。

所述微控制单元MCU通过CAN与TBOX通信连接，所述TBOX通过网络连接用户手机app，用于在微控制单元控制断开磁保持继电器后通过TBOX向用户手机app发送提醒信息。

所述CAN模块集成在微控制单元中。

一种防止车辆馈电的电压管理系统的管理方法，包括，

TBOX通过电池传感器监控蓄电池的电量，当电量低于设定阈值后，TBOX通过CAN通讯网络发送发出强制休眠指令，微控制单元MCU通过读取CAN网络上的TBOX发出的强制休眠指令后执行休眠操作，若为检测到强制休眠指令，则不操作；

休眠操作包括：微控制单元控制磁保持继电器断开，从而断开前舱电器盒供电的用电负载的供电。

在休眠操作中，断开磁保持继电器后，微控制单元MCU通过CAN将断开提醒信息经TBOX传递至用户手机app中以通知用户前舱用电器被强制断开供电；微控制单元根据手机app发来的控制信号指令来恢复、控制磁保持继电器的断开闭合状态。

本发明的优点在于：可以实现低电量时自动断开前舱电器盒供电的全部用电器的供电，保证了蓄电池的电量的安全可靠，避免蓄电池因前舱电器盒配电供电造成的馈电，保证了车辆蓄电池的电量可以有效进行汽车的启动，提高了车辆的用户体验；电路结构简单可靠，且实现方便，用户可以随时根据手机app来远程控制断电的执行和恢复，保证了用户的可操作性，提高了用户体验感。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为现有技术的电源管理原理图；

图2为本发明一种新型的防止车辆馈电的电源管理方式原理图；

上述图中的标记均为：电源B+；

ST启动机；

MIDIFUSE慢熔保险丝；

Minifuse快熔保险丝；

EBS电池传感器；

BDR磁保持继电器；

CAN BOX上CAN电器盒；

MCU微控制单元；

UEC前舱电器盒；

ALT发电机；

IEC仪表电器盒。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，电源B+就是蓄电池的供电输出，可以认为是正极，其连接至UEC的输入端，UEC用于分别连接前舱用电器包括但不限于仪表电器盒等。在有些情况下，UEC连接供电的用电设备较多，造成某些用电器在车辆停车熄火后仍然持续工作耗电，可能会造成蓄电池的馈电情况，为了避免此类情况的发生，需要对前舱电器盒供电的设备供电进行控制，对供电回路进行改进，本申请基于此提供一种新的电路结构来进行控制。

如图2所示，为本申请的一种新型的防止车辆馈电的电源管理方式。相对于现有技术增加了上CAN电器盒、EBS(电池传感器)等部件，整车休眠以后，当电池传感器检测到整车电量≤65％时，T-BOX(无线通讯模块)接收到整车电量偏低，发出强制休眠指令到CAN上，上CAN电器盒通过MCU从CAN上接收到电量偏低信息，强制电器盒上BDR(磁保持继电器)断开，此时整车通过UEC供电的负载全部断电，同时通过手机APP通知车主，APP增加整车唤醒功能，车主可通过手机唤醒整车。车主可以采取相应的措施，不至于下次启动不着的尴尬情况出现。

如图2所示，一种防止车辆馈电的电压管理系统，具体电路包括蓄电池、前舱电器盒，前舱电器盒用于为前舱用电负载分配供电；

本申请增加了上CAN电器盒CAN BOX，上CAN电器盒输入端连接蓄电池，其输出端连接前舱电器盒的电源输入端，上CAN电器盒用于在蓄电池电量低时停止向前舱电器盒的电源输入端分配电源。

上CAN电器盒包括磁保持继电器、微控制单元MCU，蓄电池供电输出端分别连接磁保持继电器的一端、微控制单元MCU的供电端，磁保持继电器的另一端连接至前舱电器盒的电源输入端；微控制单元MCU的输入端通过CAN模块连接整车CAN网络以读取TBOX因电池电量低而发出的指令；微控制单元MCU的输出端连接磁保持继电器的控制端，用于根据获取的TBOX指令控制磁保持继电器的断开闭合。

上CAN电器盒不仅用于控制电源B+和UEC之间供电控制还需要对外输出配电供电，通过该电器盒实现一些常电供电，具体如下：上CAN电器盒的输入端连接至B+蓄电池，电器盒内部设置供电母线，供电母线经过MIDIFUSE连接BDR的一端，BDR的另一端连接至UEC的供电输入端；供电母线引出接线通过线路连接至ST，为起动机工作供电常电；供电母线经过MINIFUSE连接MCU为MCU供常电；供电母线经MINIFUSE通过导线引出至常电供电输出接口连接TBOX；供电母线经过MINIFUSE通过大仙引出常电供电输出接口连接至EBS，分别为TBOX、EBS供常电；因为前舱电器盒会在电池电量低时断电，而EBS、TBOX不能断电，需要供常电。MCU通过内置的CAN模块或外接CAN模块连接至整车CAN网络，用于获取TBOX经过CAN发来的指令信号。

电池传感器用于采集蓄电池的电量，其输出端连接TOBX，TOBX用于根据电池传感器采集的数据来判断电池的电量并根据电池电量发出强制休眠指令，上CAN电器盒通过采集TBOX发出的指令信号来控制是否向前舱电器盒输入电源。TBOX将指令发送至整车CAN网络上，上CAN电器盒通过自带的CAN模块读取CAN网络上的TOBX发出的指令信息。

微控制单元MCU通过CAN与TBOX通信连接，TBOX通过can网络连接用户手机app，用于在微控制单元控制断开磁保持继电器后通过TBOX向用户手机app发送提醒信息。工作原理为：当汽车停车熄火后，蓄电池开始为整车前舱用电器供电也就是磁保持继电器保持闭合，蓄电池B+为前舱电器盒供电回路导通，通过前场电器盒为前舱用电器供电，当电池电量低于设定值时，TBOX判断低于设定值如65％，则判断需要断开供电，MCU通过CAN读取得到TBOX发出的指令，然后MCU控制磁保持继电器断开，从而前舱电器盒连接的电器都断电，而电池传感器、MCU、TBOX等是常电供电一直保持工作。当断开磁保持继电器后MCU发出提醒信号指令被TBOX接收后，TBOX通过TSP平台经过网络发送至用户手机app来实现对于用于的提醒；同时用户手机app可以通过网络发送指令至TBOX然后由MCU读取后执行控制磁保持继电器复位，闭合磁保持继电器，从而拓展用户的可操作控制，用户可选择自由控制。

如图2所示，常规情况下上CAN电器盒上BDR是常闭状态，给UEC及IEC供电，当EBS检测到整车电量≤65％时，通过LIN线给车身域控制器，车身域将电量信号转换成CAN信号传输给T-BOX，T-BOX将CAN信号传输给GW(网关)，GW将电量信息传输给上CAN电器盒，上CAN电器盒通过MCU从CAN上接收到电量偏低信息，强制电器盒上BDR(磁保持继电器)断开，此时整车通过UEC供电的负载全部断电(硬线)，同时通过手机APP通知车主，APP增加整车唤醒功能，车主可通过手机唤醒整车。车主可以采取相应的措施，不至于下次启动不着的尴尬情况出现。

一种防止车辆馈电的电压管理系统的管理方法，用于实现本申请的管理系统的控制，具体包括：TBOX通过电池传感器监控蓄电池的电量，当电量低于设定阈值后，TBOX通过CAN通讯网络发送发出强制休眠指令，微控制单元MCU通过读取CAN网络上的TBOX发出的强制休眠指令后执行休眠操作，若为检测到强制休眠指令，则不操作；

休眠操作包括：微控制单元控制磁保持继电器断开，从而断开前舱电器盒供电的用电负载的供电。在休眠操作中，断开磁保持继电器后，微控制单元MCU通过CAN将断开提醒信息经TBOX传递至用户手机app中以通知用户前舱用电器被强制断开供电；微控制单元根据手机app发来的控制信号指令来恢复、控制磁保持继电器的断开闭合状态。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种防止车辆馈电的电压管理系统，包括蓄电池、前舱电器盒，所述前舱电器盒用于为前舱用电负载分配供电；其特征在于：所述系统还包括上CAN电器盒，所述上CAN电器盒输入端连接蓄电池，其输出端连接前舱电器盒的电源输入端，所述上CAN电器盒用于在整车休眠后蓄电池电量低时停止向前舱电器盒的电源输入端分配电源；所述系统还包括电池传感器，所述电池传感器用于采集蓄电池的电量，其输出端连接TBOX，所述TBOX用于根据电池传感器采集的数据来判断电池的电量并在电量低于设定阈值时根据电池电量发出强制休眠指令，所述上CAN电器盒通过采集TBOX发出的指令信号来控制是否向前舱电器盒输入电源；所述TBOX将指令发送至整车CAN网络上，所述上CAN电器盒通过自带的CAN模块读取CAN网络上的TBOX发出的指令信息；所述上CAN电器盒包括磁保持继电器、微控制单元MCU，所述蓄电池供电输出端分别连接磁保持继电器的一端、微控制单元MCU的供电端，所述磁保持继电器的另一端连接至前舱电器盒的电源输入端；所述微控制单元MCU的输入端通过CAN模块连接整车CAN网络以读取TBOX因电池电量低而发出的指令；所述微控制单元MCU的输出端连接磁保持继电器的控制端，用于根据获取的TBOX指令控制磁保持继电器的断开闭合；

所述微控制单元MCU通过CAN与TBOX通信连接，所述TBOX通过网络连接用户手机app，用于在微控制单元控制断开磁保持继电器后通过TBOX向用户手机app发送提醒信息；

微控制单元根据手机app发来的控制信号指令来恢复、控制磁保持继电器的断开闭合状态。

2.如权利要求1所述的一种防止车辆馈电的电压管理系统，特征在于：所述上CAN电器盒设置有常电供电输出端，蓄电池供电输入至上CAN电器盒中后经快熔保险丝后连接至常电供电输出端，所述常电供电输出端用于为常电用电器供电。

3.如权利要求2所述的一种防止车辆馈电的电压管理系统，特征在于：所述常电用电器包括TBOX、EBS。

4.如权利要求1所述的一种防止车辆馈电的电压管理系统，特征在于：所述CAN模块集成在微控制单元中。

5.如权利要求1-4任一所述的一种防止车辆馈电的电压管理系统的管理方法，特征在于：包括，

在整车休眠后，TBOX通过电池传感器监控蓄电池的电量，当电量低于设定阈值后，TBOX通过CAN通讯网络发送发出强制休眠指令，微控制单元MCU通过读取CAN网络上的TBOX发出的强制休眠指令后执行休眠操作，若为检测到强制休眠指令，则不操作；

休眠操作包括：微控制单元控制磁保持继电器断开，从而断开前舱电器盒供电的用电负载的供电；

在休眠操作中，断开磁保持继电器后，微控制单元MCU通过CAN将断开提醒信息经TBOX传递至用户手机app中以通知用户前舱用电器被强制断开供电；微控制单元根据手机app发来的控制信号指令来恢复、控制磁保持继电器的断开闭合状态。