CN207274595U - 车载换挡器电源控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载换挡器电源控制系统。所述三极管Q1的栅极电连接三极管Q2的集电极，所述三极管Q1的漏极电连接第一电源输入端，所述三极管Q1的源极电连接第一信号端。所述电阻R3的另一端与电容C2的一端和电阻R4的一端同时具有公共端，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R4的另一端与电阻R5的一端和电容C3的一端以及第三信号端同时具有公共端，所述电阻R5的另一端和电容C3的另一端同时接地。本实用新型能够满足车辆未发动情况下的换挡器操作，同时换挡器的关闭时间节点不再受到辅助电源制约，能够切实保证换挡器完成所有任务并且具备关闭条件时才停止电源供应。
Description
技术领域
本实用新型属于控制电路技术领域，具体涉及一种车载换挡器电源控制系统。
背景技术
在车载用电器及电源领域，在不同使用场景下相应地配套设置有常电源 (VBAT电源)、辅助电源(ACC电源)和点火开关控制电源(IGN电源)。以上三种电源的电源特性各不相同，适用于不同的用电器和不同使用场景。
换挡器作为重要的车辆传动系统组成部件，必须优先保障其电源供应。一般情况下，常电源可在车辆未发动情况下为换挡器提供电源供应，以满足拖车、在线诊断等需求，但其电能消耗较多，频繁供电可能降低蓄电池的使用寿命。其中，辅助电源可在车辆未发动情况下为换挡器提供电源供应，以满足拖车、在线诊断等需求，但辅助电源的续航时间相对有限，难以满足长期稳定的电源供应，同时换挡器的工作时间受到辅助电源关闭时间节点的限制。此外，点火开关控制电源可在车辆熄火前为换挡器提供电源供应，但不能实现在车辆未发动情况下的换挡器电源供应。
综合考虑上述三种电源供应的利弊，同时为了实现电池损耗的最小化目标，有必要采用整车电源控制系统。然而，整车电源控制系统只能实现同步控制或者开环控制。同步控制和开环控制的弊端是只能实现各个用电器同时开启或者关闭。为了满足正常所有设备正常开启和关闭，只能以最后一个满足关闭条件的设备的时间作为关闭时间节点。显而易见，如果以该关闭时间节点作为整车电源控制系统的关闭时刻，将不可避免地造成多个用电器长时间非必要供电、等待关闭的周期较长、蓄电池使用寿命受限等不利状况。另一方面，当整车电源控制系统在最终被关闭时，难以确认各个用电器均已具备关闭条件。如果某个用电器被非正常关闭，将有可能造成设备损坏等安全隐患。
因此，有必要提出一种适用于换挡器的新型车载电源控制系统，能够满足车辆未发动情况下换挡器的操作(例如，拖车服务或者在线诊断)，同时换挡器的关闭时间节点不再受到辅助电源制约，能够切实保证换挡器完成所有任务并且具备关闭条件时才停止电源供应。此外，该新型车载电源控制系统在停止电源供应后，其漏电流可忽略不计(不高于500nA)，避免对蓄电池产生负面影响。此外，该新型车载电源控制系统还具备防反接功能、换挡器唤醒功能、换挡器关闭监测功能以及换挡器防误触发功能等特性。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的状况，克服上述技术缺陷，提供一种车载换挡器电源控制系统。
本实用新型采用以下技术方案，所述车载换挡器电源控制系统包括电容C1、电容C2和电容C3，还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，还包括三极管Q1和三极管Q2，还包括二极管D1和二极管D2，还包括TVS管TVS1，其中：
所述三极管Q1的栅极电连接三极管Q2的集电极，所述三极管Q1的漏极电连接第一电源输入端，所述三极管Q1的源极电连接第一信号端；
所述三极管Q2的基极依次通过二极管D1和电阻R2电连接第二电源输入端，所述三极管Q2的基极同时依次通过二极管D2和电阻R3电连接第二信号端；
所述电容C1的一端和电阻R1的一端与三极管Q1的漏极同时具有公共端，所述电容C1的另一端接地，所述电阻R1的另一端与三极管Q1的栅极具有公共端；
所述TVS管TVS1的一端与电阻R3的一端具有公共端，所述TVS管TVS1的另一端接地；
所述电阻R3的另一端与电容C2的一端和电阻R4的一端同时具有公共端，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R4的另一端与电阻R5的一端和电容C3 的一端以及第三信号端同时具有公共端，所述电阻R5的另一端和电容C3的另一端同时接地。
根据上述优选实施例，所述三极管Q1采用P沟道MOS管，所述三极管Q2 采用NPN型三极管。
根据上述优选实施例，所述二极管D1和二极管D2共阴极。
本实用新型公开的车载换挡器电源控制系统，其有益效果在于，能够满足车辆未发动情况下换挡器的操作(例如，拖车服务或者在线诊断)，同时换挡器的关闭时间节点不再受到辅助电源制约，能够切实保证换挡器完成所有任务并且具备关闭条件时才停止电源供应。此外，该新型车载电源控制系统在停止电源供应后，其漏电流可忽略不计(不高于500nA)，避免对蓄电池产生负面影响。此外，该新型车载电源控制系统还具备防反接功能、换挡器唤醒功能、换挡器关闭监测功能以及换挡器防误触发功能等特性。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例的电路原理图。
附图标记包括：电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、三极管Q2、二极管D1、二极管D2、TVS管TVS1。
具体实施方式
本实用新型公开了一种车载换挡器电源控制系统，下面结合优选实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。
参见附图的图1，图1示出了所述车载换挡器电源控制系统的电路结构。优选地，所述车载换挡器电源控制系统包括电容C1、电容C2和电容C3，还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，还包括三极管Q1和三极管 Q2，还包括二极管D1和二极管D2，还包括TVS管TVS1。其中，所述三极管Q1 的栅极电连接三极管Q2的集电极，所述三极管Q1的漏极电连接第一电源输入端(POWER_IN端)，所述三极管Q1的源极电连接第一信号端(V_MCU端)；所述三极管Q2的基极依次通过二极管D1和电阻R2电连接第二电源输入端 (Power_C端)，所述三极管Q2的基极同时依次通过二极管D2和电阻R3电连接第二信号端(WAKE_UP端)；所述电容C1的一端和电阻R1的一端与三极管 Q1的漏极同时具有公共端，所述电容C1的另一端接地，所述电阻R1的另一端与三极管Q1的栅极具有公共端；所述TVS管TVS1的一端与电阻R3的一端具有公共端，所述TVS管TVS1的另一端接地；所述电阻R3的另一端与电容C2 的一端和电阻R4的一端同时具有公共端，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R4的另一端与电阻R5的一端和电容C3的一端以及第三信号端 (WAKE_UP_V_MON端)同时具有公共端，所述电阻R5的另一端和电容C3的另一端同时接地。
优选地，所述三极管Q1优选采用P沟道MOS管，所述三极管Q2优选采用 NPN型三极管，所述二极管D1和二极管D2共阴极。
具体地，当WAKE_UP端具有超过5V的电压信号后，使得二极管D1导通，三极管Q2开启。当三极管Q2开启后，TP1点电压信号拉低，接近于GND 信号，使得三极管Q1的Vgs电压为负电压，最终使得三极管Q1导通。三极管Q1导通后POWER_IN端电源信号输入至V_MCU端，可以供后级电路供电。由于WAKE_UP_V_MON端外接于接主芯片MCU的模拟转数字模块，当监测到WAKE_UP端信号低于5V后，后级电路及主芯片MCU可以执行相关的关闭任务。当所有任务执行完毕后，主芯片MCU将POWER_C端置低电平。由于WAKE_UP端信号低于5V且POWER_C为低电平，二极管D1无法导通，造成三极管Q2关闭，最终使得三极管Q1截止，POWER_IN端电源无法输入至V_MCU端。因此后级电路关闭。
根据上述优选实施例，本实用新型还具有以下特点。
1、POWER_IN端和WAKE_UP端连接车载设备灵活。采用本实用新型电源控制系统并不会因为换挡器电源以及唤醒接入端改变而重新设计电源控制系统。 POWER_IN端可以接车载电源的常电源(VBAT)或者辅助电源(ACC电源)，而 WAKE_UP端可以辅助电源(ACC电源)或者点火开关控制电源(IGN电源)。
2、POWER_IN端可以接车载电源的常电源(VBAT)，WAKE_UP端可以辅助电源(ACC电源)。可以能够满足车辆未发动情况下换挡器的操作(拖车服务，在线诊断)，且换挡器关闭时间不受辅助电源(ACC电源)制约，能够保证换挡器完成所有关闭任务后独立切断供电电源。或者说换挡器不会影响辅助电源(ACC电源)关闭时间，能够让整车保证最节能。
3、电源控制系统漏电流小，达到500nA。当本实用新型切断电源后，漏电流由电容C1和Q2决定。根据电容漏电流公式I＝kCU计算，本实用新型中C1的漏电流为200nA。三极管Q2的漏电流500nA。因此，本实用新型的漏电流为700nA。如果对漏电流要求更高，可以选择漏电流更小的与Q2同类型的NPN三极管。漏电流小，对整车的电池影响也小，延长了整车电池的寿命。
4、本实用新型具有电源防反接功能。由于防反接功能是车载设备的必备功能，因此当POWER_IN和GND之间反接后，由于Q2发射极和集电极之间的PN结反接，又由于Q1的PMOSFET的特性，具有良好的防反接功能。采用本实用新型可以节约专门的防反接电路设计。
5、本实用新型具有防误触发优点。本实用新型中电阻R3、R4、R5、Q1和 Q2决定了唤醒信号阈值，能在5V-22V内唤醒换挡器。当唤醒信号低于5V时，无法唤醒换挡器，因此本实用新型能够避免因为车上电源抖动而造成误唤醒换挡器。
6、本实用新型具有电源软件关闭优点。由于对车辆电源唤醒实时监测功能，能够第一时间监测到车辆熄火情况，换挡器可以完成所有关闭的操作后，自己关闭电源。相比于电源硬关闭，使得换挡器更安全。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种车载换挡器电源控制系统，其特征在于，包括电容C1、电容C2和电容C3，还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，还包括三极管Q1和三极管Q2，还包括二极管D1和二极管D2，还包括TVS管TVS1，其中：
所述三极管Q1的栅极电连接三极管Q2的集电极，所述三极管Q1的漏极电连接第一电源输入端，所述三极管Q1的源极电连接第一信号端；
所述三极管Q2的基极依次通过二极管D1和电阻R2电连接第二电源输入端，所述三极管Q2的基极同时依次通过二极管D2和电阻R3电连接第二信号端；
所述电容C1的一端和电阻R1的一端与三极管Q1的漏极同时具有公共端，所述电容C1的另一端接地，所述电阻R1的另一端与三极管Q1的栅极具有公共端；
所述TVS管TVS1的一端与电阻R3的一端具有公共端，所述TVS管TVS1的另一端接地；
所述电阻R3的另一端与电容C2的一端和电阻R4的一端同时具有公共端，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R4的另一端与电阻R5的一端和电容C3的一端以及第三信号端同时具有公共端，所述电阻R5的另一端和电容C3的另一端同时接地。
2.根据权利要求1所述的车载换挡器电源控制系统，其特征在于，所述三极管Q1采用P沟道MOS管，所述三极管Q2采用NPN型三极管。
3.根据权利要求1所述的车载换挡器电源控制系统，其特征在于，所述二极管D1和二极管D2共阴极。
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Cited By (1)
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| CN116085458A (zh) * | 2023-01-17 | 2023-05-09 | 重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | Gsm的休眠控制方法、装置、存储介质和换挡操纵机构总成 |
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- 2017-08-09 CN CN201720991022.8U patent/CN207274595U/zh not_active Expired - Fee Related
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