CN216530593U - 一种低电保护装置、车载电子设备及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低电保护装置、车载电子设备及汽车，低电保护装置包括电源控制单元，电流监测单元、电压监测单元、控制单元。电源控制单元包含开关单元、熄火监测单元。电流监测单元通过开关单元与电池连接。电压采集单元通过开关单元与电池连接。熄火监测单元与控制单元连接，为控制单元提供车辆熄火信息。电流监测单元与控制单元连接，为控制单元提供电池电流输出能力信息。电压采集单元与控制单元连接，为控制单元提供采集到的电池电压信息。通过电流监测单元监测电池的放电能力，通过电压采集单元采集电池的电压，当电池放电能力或者电池电压低于设定阈值的时候，通过控制单元控制开关装置将车载设备与电池的连接完全断开。

Description

一种低电保护装置、车载电子设备及汽车

技术领域

本申请所涉及汽车电子技术领域，具体来说是一种低电保护装置、车载电子设备及汽车。

背景技术

当车辆在启动的时候，车载电池与车载设备通过低电预警装置连接，车载电池为车载设备供电；当车辆熄火以后，车辆的车载电池仍然能够继续为车辆供电，但是不管车载设备是否正常工作还是以低功耗模式工作，都会继续消耗车载电流的电量，但是当车载电池的电量低于一定的阈值以后，就算车载设备是以低功耗模式工作，仍然会将车载电池的电量消耗掉。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供了一种低电保护装置低电保护装置、车载电子设备及汽车，旨在解决车辆熄火后，电池仍然能够继续为车辆供电，将电池的电量消耗掉的问题。

本实用新型提供了一种低电保护装置，所述低电保护装置包括：电源控制单元、电流监测单元、电压采集单元、控制单元；

所述电源控制单元的第一端与电池连接，所述电源控制单元的第二端分别连接所述电流监测单元的第一端和所述电压采集单元的第一端，所述电源控制单元的第三端连接ACC熄火信号，所述电源控制单元的第四端连接所述控制单元的第三端，为所述控制单元提供车辆熄火信息；

所述电流监测单元的第二端连接所述控制单元的第一端，为所述控制单元提供电池电流输出能力信息，所述电流监测单元的第三端与车载设备连接，对所述车载设备进行供电；

所述电压采集单元的第二端连接所述控制单元的第一端，为所述控制单元提供采集到的电池电压信息；

所述控制单元的第二端连接所述电源控制单元的第五端，为所述电源控制单元提供断电指令，所述控制单元的第四端连接所述电流监测单元的第四端，为所述电流监测单元发送断电指令。

可选的，所述电源控制单元包含开关单元、熄火监测单元；

所述开关单元的第一端为所述电源控制单元的第一端；

所述开关单元的第二端为所述电源控制单元的第二端；

所述开关单元的第三端为所述电源控制单元的第五端；

所述熄火监测单元的第一端为所述电源控制单元的第三端；

所述熄火监测单元的第二端为所述电源控制单元的第四端。

可选的，所述电流监测单元中包含三极管、高精密电阻、差分放大器、AD采集芯片；所述三极管的第一端为所述电流监测单元的第一端，所述三极管的第二端连接所述精密电阻的第一端和所述放大器的第一端，所述三极管第三端为所述电流监测单元的第四端；所述精密电阻的第二端和所述放大器的第二端连接所述电流监测单元的第三端；所述放大器的第三端连接所述AD采集芯片的第一端，所述AD采集芯片的第二端为所述电流监测单元的第二端。

可选的，所述电流监测单元中包含三极管、高精密电阻、差分放大器、AD采集芯片；所述三极管的第一端连接所述电流监测单元的第一端和第三端，所述三极管的第二端连接所述精密电阻的第一端和所述放大器的第一端，所述三极管第三端为所述电流监测单元的第四端；所述精密电阻的第二端接地；所述放大器的第二端接地，所述放大器的第三端连接所述AD采集芯片的第一端，所述AD采集第二端连接所述电流监测单元的第二端。

可选的，所述电压采集单元中包含AD采集芯片。

可选的，所述控制单元为MCU控制器。

可选的，所述开关单元为继电器或者机械开关。

可选的，所述车载设备包括智能后视镜、车载空气净化器、车载音响、车载按摩仪中的至少一种。

本实用新型还提供了一种车载电子设备，包括如上所述的低电保护装置。

本实用新型还提供了一种汽车，包括汽车点火装置和低电保护装置；

所述低电保护装置为如上所述的低电保护装置；

所述低电保护装置中的电源控制单元的第三端连接所述汽车点火装置。

本实用新型的有益效果如下：通过物理开关装置，连接车载设备与电池，通过电压采集单元采集电池的电压，通过电流监测单元监测电池的放电能力，当电池放电能力或者电池电压低于第一阈值的时候，通过控制单元控制开关装置将车载设备与电池从物理上断开，从而完全断开车载设备与电源的连接，将车载设备与电池完全断开，使待机电流降为0。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种低电保护装置的组成结构图；

图2为本实用新型提供的一种电流监测单元的组成结构图之一；

图3为本实用新型提供的一种电流监测单元的组成结构图之二。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供了一种低电保护装置，该低电保护装置能用于汽车，该低电保护装置可以为车载电子设备或者车载电子设备的一部分，例如，该低电保护装置可以为车载电子设备的部分电路结构。

如图1所示，在本实施例中，低电保护装置包括电源控制单元1、电流监测单元2、电压采集单元3和控制单元4；其中电源控制单元1的第一端用于连接电池，电源控制单元1的第二端分别连接电流监测单元2的第一端和所述电压采集单元3的第一端，电源控制单元1的第三端连接ACC，以收集熄火信号，所述电源控制单元1的第四端连接所述控制单元4的第三端，为所述控制单元4提供车辆熄火信息；其中，电流监测单元2的第二端连接控制单元4的第一端，用于为控制单元4提供电池电流输出能力信息；其中，电压采集单元3的第二端连接控制单元4的第一端，为控制单元4提供采集到的电池电压信息；所述控制单元4的第二端连接所述电源控制单元1的第五端，为所述电源控制单元1提供断电指令，所述控制单元4的第四端连接所述电流监测单元2的第四端，为所述电流监测单元2发送断电指令；其中，在电源控制单元1收到ACC熄火信号的情况下，车辆被记录为熄火状态，而后车辆将以正常工作或者以低功耗模式工作，当电流监测单元2或电压采集单元3监测到车载设备的电压或输出电流低于第一阈值时，控制单元4断开电源控制单元1的第一端与电池的连接，从而对车载设备进行断电。

具体的，汽车上通常会安装有车载设备，在汽车熄火情况下，为了减少车载非核心设备对电池的电量消耗，电池与车载设备之间的电路连接通常需要完全断开。而本实用新型通过在电池与车载设备之间设置所述的低电保护装置，当汽车熄火时，ACC释放的熄火信号传输到电源控制单元1的第三端，当电源控制单元1接收到该ACC熄火信号时会将车辆记录为熄火状态，当电流监测单元2或电压监测单元3监测到车辆的电池电压和输出电流低于所设定的第一阈值时，均向控制单元4发送指令，控制单元4接收到该指令后断开电源控制单元1与电池的连接，这样便有效地减少了车载设备对电池的电量消耗。

本实用新型的有益效果在于，通过由电源控制单元1、电流监测单元2、电压监测单元3和控制单元4组成的低电保护装置，当电源控制单元1监测到车辆熄火时，车辆被记录为熄火状态，而后车辆将以正常工作或者以低功耗模式工作，当电流监测单元2、电压监测单元3监测到车载设备电压或者电流输出能力低于设定的某阈值时，控制单元4断开电源控制单元1与电池的连接，从而减少了车载设备对电池电量的消耗，同时，使该操作更加智能化，便捷化，大大提升了用户的驾驶体验，避免了一系列因为电池耗尽导致的问题甚至是交通事故。该低电保护装置操作简单、可靠、稳定，适用性强，需求量大，有较广阔的应用前景。

可选的，所述电源控制单元1中包括开关单元11、熄火监测单元；所述开关单的第一端为所述电源控制单元1的第一端；所述开关单元的第二端为所述电源控制单元1的第二端；所述熄火监测单元的第一端为所述电源控制单元1的第三端；所述熄火监测单元的第二端为所述电源控制单元1的第四端；所述开关单元的第三端为所述电源控制单元1的第五端。

可选的，所述电流监测单元2中包含三极管21、高精密电阻22、差分放大器23、高精度AD采集芯片24。

可选的，所述电压监测单元3中包含高精度AD采集芯片24。

可选的，所述控制单元4为MCU控制器。

可选的，所述开关单元11可以是继电器，机械开关。

其中，如图2所示的电流监测单元，所述三极管21的第一端为所述电流监测单元2的第一端与所述电源控制单元1连接，所述三极管21的第二端连接所述精密电阻22的第一端和所述放大器23的第一端，所述三极管21第三端为所述电流监测单元2的第四端连接所述控制单元4的第四端，用来接收所述控制单元4发出的断电指令；所述精密电阻22的第二端和所述放大器23的第二端连接所述电流监测单元2的第三端即连接车载设备；所述放大器23的第三端连接所述AD采集芯片24的第一端，所述AD采集芯片24第二端连接所述电流监测单元2的第二端，通过放大器23和AD采集芯片24，将监测到电流信息提供给所述控制单元4。在此种实施例中，电流必须经过三极管21和精密电阻22，且此种实施例中，为开关单元11与三极管21两级开关作用，所述电流监测单元2和电压监测单元3所监测到的数值为一持续时间段内的数值。

可选的，如图3所示，所述三极管21的第一端连接所述电流监测单元2的第一端和第三端，所述三极管21的第二端连接所述精密电阻22的第一端和所述放大器23的第一端，所述三极管21第三端为所述电流监测单元2的第四端，用来接收所述控制单元4发出的工作指令；所述精密电阻22的第二端接地；所述放大器23的第二端接地，所述放大器23的第三端连接所述AD采集芯片24的第一端，所述AD采集芯片24第二端连接所述电流监测单元2的第二端。当所述精密电阻22的第二端和所述放大器23的第二端都接地，所述三极管21的第一端连接车载设备时，电流不用经过整个电流检测单元2，此时所述电流监测单元2所测的数值为瞬时数值，在此种实施例中，此电路为相比于图2电流监测单元2方案的简化，仅有开关单元11一级开关。考虑到电池在低功耗的状态下电流和电压的下降是可控的，所述控制单元4可根据实际情况控制三极管21的工作状态，例如每隔10分钟控制三极管21和精密电阻22进行一次电流监测，当监测到电流低于第一阈值时，则控制开关单元11断开。相比于图2，图3的方案更简化且节能。

通过上述技术方案，即通过本公开实施的一种低电保护装置，当车辆熄火以后，控制单元4监测到熄火信息，并记录当前的车辆为熄火状态。车载设备正常工作或者以低功耗模式工作，并通过电压监测单元3定时监测电池电压。车载设备正常工作或者以低功耗模式工作，并通过电流监测单元2定时监测电池电流输出能力。当监测到电池电压低于第一阈值或者是当电流监测单元2监测到的电流输出能力低于第一阈值之后，控制单元4控制开关单元11断开与电池的连接。

其中，所述三极管21的第一端为所述电流监测单元2的第一端，所述三极管21的第二端连接所述精密电阻22的第一端和所述放大器23的第一端所述三极管的第三端为所述电流监测单元2的第四端，连接所述控制单元的第四端；所述精密电阻22的第二端为所述电流监测单元2的第三端；所述放大器23的第二端连接所述精密电阻22的第二端，所述放大器23的第三端连接所述AD采集芯片24的第一端，所述AD采集芯片24的第二端连接所述电流监测单元2的第二端。当车载设备工作时，所述精密电阻22有电流通过，所述放大器23将所述精密电阻22中的电信号进行放大，输出到AD采集芯片24中，从而实现电流监测的功能。

其中，所述控制单元4为MCU控制器，所述控制器与做所述电源控制单元1连接，当收到电流或电压的值低于第一阈值时，所述控制单元4对开关执行断开操作从而减少车载设备对电池电量的消耗。

其中，所述电源控制单元1中所述的开关单元11为继电器或者机械开关，所述控制单元4通过控制继电器的输入端高低电平来控制继电器的通断。

具体的，所述电保护装置还包括所述电池和所述车载设备，所述电池和所述车载设备分别连接所述电源控制单元1的第一端。

具体的，所述车载设备包括智能后视镜、车载空气净化器、车载音响、车载按摩仪中的至少一种。

具体的，本实施例还提供一种车载电子设备，包括如上所述的低电保护装置。

具体的，本实施例还提供一种汽车，包括汽车点火装置和如上所述的低电保护装置，所述汽车点火装置与所述低电保护装置中的电源控制单元的第三端形成的电连接，将熄火信号传送到所述低电保护装置中。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种低电保护装置，其特征在于，所述低电保护装置包括：电源控制单元、电流监测单元、电压采集单元、控制单元；

所述电源控制单元的第一端与电池连接，所述电源控制单元的第二端分别连接所述电流监测单元的第一端和所述电压采集单元的第一端，所述电源控制单元的第三端连接ACC熄火信号，所述电源控制单元的第四端连接所述控制单元的第三端，为所述控制单元提供车辆熄火信息；

所述电流监测单元的第二端连接所述控制单元的第一端，为所述控制单元提供电池电流输出能力信息，所述电流监测单元的第三端与车载设备连接，对所述车载设备进行供电；

所述电压采集单元的第二端连接所述控制单元的第一端，为所述控制单元提供采集到的电池电压信息；

所述控制单元的第二端连接所述电源控制单元的第五端，为所述电源控制单元提供断电指令，所述控制单元的第四端连接所述电流监测单元的第四端，为所述电流监测单元发送断电指令。

2.根据权利要求1所述的低电保护装置，其特征在于，所述电源控制单元包含开关单元、熄火监测单元；

所述开关单元的第一端为所述电源控制单元的第一端；

所述开关单元的第二端为所述电源控制单元的第二端；

所述开关单元的第三端为所述电源控制单元的第五端；

所述熄火监测单元的第一端为所述电源控制单元的第三端；

所述熄火监测单元的第二端为所述电源控制单元的第四端。

3.根据权利要求1所述的低电保护装置，其特征在于，所述电流监测单元中包含三极管、高精密电阻、差分放大器、AD采集芯片；所述三极管的第一端为所述电流监测单元的第一端，所述三极管的第二端连接所述精密电阻的第一端和所述放大器的第一端，所述三极管第三端为所述电流监测单元的第四端；所述精密电阻的第二端和所述放大器的第二端连接所述电流监测单元的第三端；所述放大器的第三端连接所述AD采集芯片的第一端，所述AD采集芯片的第二端为所述电流监测单元的第二端。

4.根据权利要求1所述的低电保护装置，其特征在于，所述电流监测单元中包含三极管、高精密电阻、差分放大器、AD采集芯片；所述三极管的第一端连接所述电流监测单元的第一端和第三端，所述三极管的第二端连接所述精密电阻的第一端和所述放大器的第一端，所述三极管第三端为所述电流监测单元的第四端；所述精密电阻的第二端接地；所述放大器的第二端接地，所述放大器的第三端连接所述AD采集芯片的第一端，所述AD采集第二端连接所述电流监测单元的第二端。

5.根据权利要求1所述的低电保护装置，其特征在于，所述电压采集单元中包含AD采集芯片。

6.根据权利要求1所述的低电保护装置，其特征在于，所述控制单元为MCU控制器。

7.根据权利要求2所述的低电保护装置，其特征在于，所述开关单元为继电器或者机械开关。

8.根据权利要求1所述的低电保护装置，其特征在于，所述车载设备包括智能后视镜、车载空气净化器、车载音响、车载按摩仪中的至少一种。

9.一种车载电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的低电保护装置。

10.一种汽车，其特征在于，包括汽车点火装置和低电保护装置，所述低电保护装置为如权利要求1-8任一项所述的低电保护装置，所述低电保护装置中的电源控制单元的第三端连接所述汽车点火装置。

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