CN209320757U - 一种低功耗监控系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低功耗监控系统及车辆，采用低压蓄电池的常火供电方式为监控系统供电，若没有检测到整车总火信号，则启动CAN模块的低功耗控制电路，停止低压蓄电池对CAN模块的供电，节约了低压蓄电池的电量，避免了低压蓄电池出现馈电的问题，保证了整车能够正常稳定运行。

Description

一种低功耗监控系统及车辆

技术领域

本实用新型属于新能源汽车技术领域，特别涉及一种低功耗监控系统及车辆。

背景技术

电动汽车的监控系统中有需要始终保持上电状态的器件(例如用于启动车辆的钥匙信号接收器等)，也有仅在汽车驱动和充电时需要上电的器件(例如用于控制仪表盘的器件等)。目前，多数监控系统可对上述两种器件分别进行供电。在电动汽车中，将始终向负载供电而不能被开关断开的电源称作常火电，将仅在ON档继电器或开关导通时向负载供电的电源称为ON档电，也称为总火(翘板开关)供电。其中，需要保持上电状态的器件可由蓄电池直接提供常火电，而仅在汽车驱动和充电时需要上电的器件可根据实际需要提供或断开ON档电。在提供ON档电时，监控系统处于正常的工作状态；在断开ON档电后，仅在汽车驱动和充电时需要上电的器件不再消耗电能，此时，监控系统进入低功耗模式，即休眠状态。

监控系统作为车载终端，能够实时监控车辆的位置及车辆故障告警信息，并能进行能耗管理，有效保障了车辆的安全、高效、规范运营，且已得到了广泛应用。如图1所示的现有技术的监控系统数据传递图，监控系统安装于车辆上，监控系统由整车总火(翘板开关)供电，当翘板开关打开时，监控系统开始工作，监控整车运行状态。但是，随着新能源车辆智能化、物联化的发展，用户除了要监控车辆的正常运营数据之外，对车辆上零部件的远程控制，远程预约等需求也越来越多，大部分用户希望在不用上车的情况下，可通过手机APP或者远程监控平台来实现，这就要求监控系统供电方面，不能使用目前的总火(翘板开关)供电，而是采用常火(24V蓄电池)供电，很多时候当车辆在停放状态下，车辆大闸并未关闭，那么监控系统就一直工作，容易引起24V蓄电池发生馈电的风险，因此，需要设计相关技术方案解决蓄电池馈电的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低功耗监控系统及车辆，用于解决现有技术中蓄电池馈电的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种低功耗监控系统，包括24V蓄电池、主控模块、无线通信模块及CAN模块，所述24V蓄电池与所述主控模块连接；还包括CAN模块低功耗控制电路，所述CAN模块低功耗控制电路包括第一开关管，所述第一开关管串设在CAN模块的供电线路中，所述第一开关管的控制端与所述主控模块的输出端连接用于接收所述主控模块输出的整车总火信号，当接收到所述整车总火信号时，控制所述第一开关管导通；当未接收到所述整车总火信号时，控制所述第一开关管关断。

本实用新型采用低压蓄电池的常火供电方式为监控系统供电，若没有检测到整车总火信号，则启动CAN模块的低功耗控制电路，停止低压蓄电池对CAN模块的供电，节约了低压蓄电池的电量，避免了低压蓄电池出现馈电的问题，保证了整车能够正常稳定运行。

为了进一步降低低压蓄电池的电量的损耗，还包括无线通信模块低功耗控制电路，所述无线通信模块低功耗控制电路包括第二开关管，所述第二开关管的输入端及输出端串联在所述无线通信模块的启动回路中，所述第二开关管的控制端与所述主控模块的输出端连接用于接收所述主控模块输出的整车总火信号，当接收到所述整车总火信号时，控制所述第二开关管导通；当未接收到所述整车总火信号时，控制所述第二开关管关断。

为了清楚的表示各器件之间的连接关系，所述第一开关管的输入端与所述24V蓄电池连接，所述第一开关管的输出端与所述供电线路中的CAN模块连接；所述第一开关管的控制端通过第一电阻与所述主控模块的输出端连接，所述第一开关管的控制端与所述第一电阻的连接点通过第二电阻与所述24V蓄电池连接。

为了清楚的表示各器件之间的连接关系，所述第二开关管的输入端通过第三电阻与所述无线通信模块的启动端口连接，所述第二开关管的输出端接地；所述第二开关管的控制端通过第四电阻与所述主控模块的输出端连接，所述第四电阻的一端与所述第二开关管控制端的连接点通过第一电容接地，所述第四电阻的一端与所述第二开关管控制端的连接点通过第五电阻接地。

进一步地，所述第二开关管的输入端与输出端之间并联连接有第二电容。

作为对第一开关管和第二开关管的限定，所述第一开关管和第二开关管均为三极管。

本实用新型还提供了一种车辆，包括低功耗监控系统，所述低功耗监控系统包括24V蓄电池、主控模块、无线通信模块及CAN模块，所述24V蓄电池与所述主控模块连接；还包括CAN模块低功耗控制电路，所述CAN模块低功耗控制电路包括第一开关管，所述第一开关管串设在CAN模块的供电线路中，所述第一开关管的控制端与所述主控模块的输出端连接用于接收所述主控模块输出的整车总火信号，当接收到所述整车总火信号时，控制所述第一开关管导通；当未接收到所述整车总火信号时，控制所述第一开关管关断。

本实用新型采用低压蓄电池的常火供电方式为监控系统供电，若没有检测到整车总火信号，则启动CAN模块的低功耗控制电路，停止低压蓄电池对CAN模块的供电，节约了低压蓄电池的电量，避免了低压蓄电池出现馈电的问题，保证了整车能够正常稳定运行。

为了进一步降低低压蓄电池电量的消耗，还包括无线通信模块低功耗控制电路，所述无线通信模块低功耗控制电路包括第二开关管，所述第二开关管的输入端及输出端串联在所述无线通信模块的启动回路中，所述第二开关管的控制端与所述主控模块的输出端连接用于接收所述主控模块输出的整车总火信号，当接收到所述整车总火信号时，控制所述第二开关管导通；当未接收到所述整车总火信号时，控制所述第二开关管关断。

附图说明

图1为现有技术的监控系统的数据传递框图；

图2为本实用新型的监控系统的数据传递框图；

图3为本实用新型的CAN模块的低功耗控制电路图；

图4为本实用新型的无线通信模块的低功耗控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明：

本实用新型提供了一种车辆，该车辆为电动汽车、客车等其他的新能源汽车，车辆包括低功耗监控系统，低功耗监控系统包括24V蓄电池、主控模块、无线通信模块及CAN模块，24V蓄电池与主控模块连接；还包括CAN模块低功耗控制电路，CAN模块低功耗控制电路包括第一开关管，第一开关管串设在CAN模块的供电线路中，第一开关管的控制端与主控模块的输出端连接用于接收主控模块输出的整车总火信号，当接收到整车总火信号时，控制第一开关管导通；当未接收到整车总火信号时，控制第一开关管关断。

监控系统内部功耗比较高的模块还有无线通信模块，为了减少无线通信模块对低压蓄电池的电量的消耗，还设置了无线通信模块低功耗控制电路，无线通信模块低功耗控制电路包括第二开关管，第二开关管的输入端及输出端串联在无线通信模块的启动回路中，第二开关管的控制端与主控模块的输出端连接用于接收主控模块输出的整车总火信号，当接收到整车总火信号时，控制第二开关管导通；当未接收到整车总火信号时，控制第二开关管关断。

如图2所示的低功耗监控系统的数据传递框图，其内部还设置有一个电源模块，该电源模块内部设置有DC/DC功率器件，电源模块与24V蓄电池连接，24V蓄电池通过电源模块的转换为低功耗监控系统中的低压设备供电，整车总火信号可作为一路激活信号通过电源模块传送给低功耗监控系统的主控模块，主控模块采用该信号来控制监控系统的工作模式。

上述中涉及到的第一开关管为三极管Q1，第二开关管为三极管Q2。

具体而言，如图3所示，三极管Q1的输入端与供电线路中的VCC连接，即与电源模块连接，三极管Q1的输出端与供电线路中的CAN模块连接，三极管Q1的控制端通过第一电阻R1与主控模块的输出端连接，三极管Q1的控制端与第一电阻R1的连接点通过第二电阻R2与VCC连接，其中，第一电阻R1和第二电阻R2的大小可根据三极管Q1的导通电压调节。

如图4所示，三极管Q2的输入端通过第三电阻R3与无线通信模块的启动端口连接，三极管Q2的输出端接地；三极管Q2的控制端通过第四电阻R4与主控模块的输出端连接，第四电阻R4的一端与三极管Q2的控制端的连接点通过第一电容C1接地，且第一电容C1与接地端的连接点通过第五电阻R5与第四电阻R4的一端、三极管Q2控制端的连接点连接。其中，第一电容C1和第五电阻R5组成RC滤波电路，用于滤波。三极管Q2的输入端与输出端之间并联连接有第二电容C2，第三电阻R3的一端与无线通信模块的启动端口连接，第三电阻R3的另一端接地。

本实施例的低功耗监控方法的步骤为：

(1)在车辆正常运营时，即24V蓄电池开启时，主控模块先通过内部逻辑检查是否收到整车总火信号输入。如果检测到整车总火信号，说明此时车辆处于正常运营状态或正在充电状态，启动监控系统正常工作模式，即CAN模块和无线通信模块均处于正常工作状态，按照正常的数据采集发送周期进行数据监控。

(2)如果没有检测到整车总火信号，说明此时车辆处于下电停放状态，启动监控系统低功耗工作模式，即CAN模块处于断电状态，无线通信模块处于待机模式，同时降低监控系统数据采集发送周期。这样既实现了整车零部件远程控制，远程预约功能，又避免了24V蓄电池亏电的问题。

通过内部逻辑处理，分别对CAN模块和无线通信模块输出低功耗控制电源信号。由低功耗控制电源信号控制对应模块的低功耗电路，进而使CAN模块处于断电状态，无线通信模块处于待机状态。此时，用户可远程设置车上零部件参数。用户通过远程监控平台或手机APP下发零部件参数至监控系统，监控系统通过内部待机状态的无线通信模块进行接收，并发送至主控模块保存，当监控系统处于正常工作模式时(CAN模块正常工作)，主控模块把保存的参数信息发送至CAN模块，CAN模块通过整车CAN线进行零部件(如图2中的元器件A、元器件B、元器件C)参数控制。

如图3所示的CAN模块低功耗控制电路，该电路的具体工作过程为：当车辆在运行或者充电过程中，整车总火信号有效，低功耗电源控制信号无效，监控系统处于正常工作模式。通过三极管Q1，CAN模块由VCC正常供电，CAN模块正常工作；当车辆在停放过程中，整车总火信号无效，对应的，低功耗电源控制信号有效，监控系统处于低功耗工作模式，第一电阻R1和第二电阻R2之间的电压差使三极管Q1不能够导通，使CAN模块处于断电状态，CAN模块停止工作。

如图4所示的无线通信模块低功耗控制电路，该电路的具体工作过程为：当车辆在运行或者充电过程中，整车总火信号有效，低功耗电源控制信号无效，监控系统处于正常工作模式，无线通信模块的待机工作模式无效，无线通信模块处于正常工作模式。

当车辆在停放过程中，整车总火信号无效，低功耗电源控制信号有效，监控系统处于低功耗工作模式，三极管Q2导通，无线通信模块接地，拉低无线通信模块的电压，使无线通信模块处于待机工作模式，有效降低无线通信模块的功耗。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于以上所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种低功耗监控系统，包括24V蓄电池、主控模块、无线通信模块及CAN模块，所述24V蓄电池与所述主控模块连接；其特征在于，还包括CAN模块低功耗控制电路，所述CAN模块低功耗控制电路包括第一开关管，所述第一开关管串设在CAN模块的供电线路中，所述第一开关管的控制端与所述主控模块的输出端连接用于接收所述主控模块输出的整车总火信号，当接收到所述整车总火信号时，控制所述第一开关管导通；当未接收到所述整车总火信号时，控制所述第一开关管关断。

2.根据权利要求1所述的低功耗监控系统，其特征在于，还包括无线通信模块低功耗控制电路，所述无线通信模块低功耗控制电路包括第二开关管，所述第二开关管的输入端及输出端串联在所述无线通信模块的启动回路中，所述第二开关管的控制端与所述主控模块的输出端连接用于接收所述主控模块输出的整车总火信号，当接收到所述整车总火信号时，控制所述第二开关管导通；当未接收到所述整车总火信号时，控制所述第二开关管关断。

3.根据权利要求1所述的低功耗监控系统，其特征在于，所述第一开关管的输入端与所述24V蓄电池连接，所述第一开关管的输出端与所述供电线路中的CAN模块连接；所述第一开关管的控制端通过第一电阻与所述主控模块的输出端连接，所述第一开关管的控制端与所述第一电阻的连接点通过第二电阻与所述24V蓄电池连接。

4.根据权利要求2所述的低功耗监控系统，其特征在于，所述第二开关管的输入端通过第三电阻与所述无线通信模块的启动端口连接，所述第二开关管的输出端接地；所述第二开关管的控制端通过第四电阻与所述主控模块的输出端连接，所述第四电阻的一端与所述第二开关管控制端的连接点通过第一电容接地，所述第四电阻的一端与所述第二开关管控制端的连接点通过第五电阻接地。

5.根据权利要求4所述的低功耗监控系统，其特征在于，所述第二开关管的输入端与输出端之间并联连接有第二电容。

6.根据权利要求3或4所述的低功耗监控系统，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管均为三极管。

7.一种车辆，其特征在于，包括低功耗监控系统，所述低功耗监控系统包括24V蓄电池、主控模块、无线通信模块及CAN模块，所述24V蓄电池与所述主控模块连接；还包括CAN模块低功耗控制电路，所述CAN模块低功耗控制电路包括第一开关管，所述第一开关管串设在CAN模块的供电线路中，所述第一开关管的控制端与所述主控模块的输出端连接用于接收所述主控模块输出的整车总火信号，当接收到所述整车总火信号时，控制所述第一开关管导通；当未接收到所述整车总火信号时，控制所述第一开关管关断。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，还包括无线通信模块低功耗控制电路，所述无线通信模块低功耗控制电路包括第二开关管，所述第二开关管的输入端及输出端串联在所述无线通信模块的启动回路中，所述第二开关管的控制端与所述主控模块的输出端连接用于接收所述主控模块输出的整车总火信号，当接收到所述整车总火信号时，控制所述第二开关管导通；当未接收到所述整车总火信号时，控制所述第二开关管关断。