CN220692984U - 唤醒电路及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种唤醒电路及车辆。唤醒电路包括：处理模块，处理模块的电源端与常电电源连接；常电电源用于提供常电电压；唤醒模块，用于与待唤醒模块连接，在休眠模式下接收处理模块基于常电电压生成的供电电压，并在满足唤醒条件的情况下向待唤醒模块发送唤醒信号。根据本申请实施例，在休眠模式下利用处理模块生成供电电压为唤醒模块进行供电。唤醒模块在休眠模式下正常运行，从而在不需要设置额外的电压转换模块和唤醒模块的基础上实现休眠唤醒，降低唤醒电路的装置成本和空间。

Description

唤醒电路及车辆

技术领域

本申请涉及电源管理技术领域，尤其涉及一种唤醒电路及车辆。

背景技术

随着新能源技术的发展，电池越来越广泛地应用于各种用电装置，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船等。

在当前的电源架构下，用电装置在休眠模式下，需要通过处理模块为待唤醒模块如MCU(Microcontroller Unit，微控制器单元)控制器提供唤醒信号，以在休眠模式下恢复待唤醒模块如MCU的工作状态。

然而，在休眠模式下，处理模块与电源信号断开，处理模块处于断电状态，无法在休眠模式下为待唤醒模块提供唤醒信号。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种唤醒电路及车辆，能够解决休眠模式下处理模块断电而无法提供唤醒信号的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种唤醒电路，包括：

处理模块，处理模块的电源端与常电电源连接；常电电源用于提供常电电压；

唤醒模块，用于与待唤醒模块连接，在休眠模式下接收处理模块基于常电电压生成的供电电压，并在满足唤醒条件的情况下向待唤醒模块发送唤醒信号。

通过设置处理模块直接与常电电源连接，能够在休眠模式下利用处理模块生成供电电压，并为唤醒模块进行供电。唤醒模块在休眠模式下也能够接收供电电压并保持正常运行，从而在不需要设置额外的电压转换模块和额外的唤醒模块的基础上实现休眠唤醒，降低唤醒电路的装置成本和空间。

在第一方面一种可能的实施方式中，处理模块包括：电压变换模块，输入端与常电电源连接，输出端与唤醒模块连接，用于将常电电压转换为唤醒模块的供电电压。通过设置电压变换模块，能够为唤醒模块提供合适的供电电压，避免唤醒模块过压损坏。

在第一方面一种可能的实施方式中，唤醒电路还包括：防反接模块，连接于处理模块的电源端与常电电源之间，用于限制电流方向为由常电电源至处理模块的电源端。通过设置防反接模块能够避免常电电源反接时损坏处理模块。

在第一方面一种可能的实施方式中，防反接模块包括：第一开关管，连接于常电电源与处理模块的电源端之间，第一开关管包括体二极管，体二极管的正极与常电电源连接，体二极管的负极与处理模块的电源端连接。第一开关管能够在断开状态下通过体二极管实现电流方向的限制，从而起到反接保护作用。

在第一方面一种可能的实施方式中，防反接模块包括：第一二极管，第一二极管的正极与常电电源连接，第一二极管的负极与处理模块的电源端连接。第一二极管能够限制电流方向，起到反接保护的作用。

在第一方面一种可能的实施方式中，唤醒电路还包括：储能模块，连接于防反接模块与处理模块的电源端之间，用于在常电电源与处理模块之间的电流回路发生断路的情况下，为处理模块供电。通过设置储能模块，能够在常电电源无法提供常电电压的情况下，在一定时间内为处理模块供电，避免瞬时掉电而发生损坏。

在第一方面一种可能的实施方式中，唤醒模块包括时钟模块、通讯模块、温度传感模块、气压传感模块中的至少一种；其中，处理模块内置时钟模块。通过设置不同的唤醒模块，能够实现不同的唤醒功能。

在第一方面一种可能的实施方式中，唤醒电路还包括：异常检测模块，连接于常电电源与待唤醒模块之间，用于检测常电电源提供的常电电压，并在常电电压发生异常的情况下，向待唤醒模块发送唤醒信号。通过设置异常检测模块，能够避免常电电源发生异常时，唤醒模块接收不到供电电压而无法实现唤醒功能。

第二方面，本申请实施例提供一种车辆，包括常电电源和如第一方面任一项实施例的唤醒电路。

在第二方面一种可能的实施方式中，常电电源包括铅酸电池。

与现有技术相比，本申请实施例提供的唤醒电路及车辆，通过设置处理模块直接与常电电源连接，能够在休眠模式下利用处理模块生成供电电压，并为唤醒模块进行供电。唤醒模块在休眠模式下也能够接收供电电压并保持正常运行，从而在不需要设置额外的电压转换模块和额外的唤醒模块的基础上实现休眠唤醒，降低唤醒电路的装置成本和空间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是相关技术中的唤醒电路的模块结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的唤醒电路的模块结构示意图；

图3是本申请另一实施例提供的唤醒电路的模块结构示意图；

图4是本申请一实施例提供的唤醒电路的电路结构示意图；

图5是本申请另一实施例提供的唤醒电路的电路结构示意图；

图6是本申请又一实施例提供的唤醒电路的电路结构示意图；

图7是本申请再一实施例提供的唤醒电路的电路结构示意图；

图8是本申请再一实施例提供的唤醒电路的电路结构示意图。

附图中：

10、待唤醒模块；20、处理模块；30、唤醒模块；Bat、常电电源；21、电压变换模块；40、防反接模块；MOS1、第一开关管；D1、第一二极管；50、储能模块；60、异常检测模块。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

随着新能源技术的发展，电池越来越广泛地应用于各种用电装置，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船等。

在当前的电源架构下，用电装置在休眠模式下，需要通过处理模块为唤醒模块供电，该处理模块可以是系统基础芯片(SBC，System Basis Chip)。唤醒模块在休眠模式下能够为待唤醒模块诸如MCU(MicrocontrollerUnit，微控制器单元)控制器提供唤醒信号，以在休眠模式下恢复MCU的工作状态。

然而，在休眠模式下，处理模块与电源信号断开，处理模块处于断电状态，无法在休眠模式下为唤醒模块供电，唤醒模块也无法为待唤醒模块提供唤醒信号。

如图1所示，当前的电源架构下，处理模块与提供电源信号的常电电源之间设置有节能开关Kec，在休眠模式下，节能开关Kec为断开状态，此时处理模块断电，无法通过唤醒模块1实现待唤醒模块的休眠唤醒。相关技术中，为了实现待唤醒模块的休眠唤醒，采用额外设置电压转换模块与唤醒模块2的方式，利用电压转换模块跳过节能开关Kec与常电电源连接，并将电压进行稳压转换后为唤醒模块2供电，以使唤醒模块2在休眠模式下仍能够进行工作，并为待唤醒模块提供唤醒信号。

然而，上述实施方式需要设置额外的电压转换模块以及唤醒模块2，导致装置成本较高，并且还会占据部分空间，导致装置剩余空间减小，影响装置中其他模块和器件的布局设计。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种唤醒电路及车辆。下面首先对本申请实施例所提供的唤醒电路进行介绍。

图2示出了本申请一个实施例提供的唤醒电路的结构示意图。唤醒电路包括处理模块20以及唤醒模块30。

待唤醒模块10可以在工作模式与休眠模式下进行切换。在工作模式下，待唤醒模块10可以获取与装置相关的各种信号和参数，并进行相应的控制。在休眠模式下，待唤醒模块10为了实现节能降耗，无法获取相应的信号和参数，因而无法实现相应的控制调整。

处理模块20的电源端与常电电源Bat连接，常电电源Bat能够提供常电电压。处理模块20能够接收常电电源Bat提供的常电电压，并将常电电压进行电压转换，以生成相应的供电电压。

唤醒模块30可以与待唤醒模块10连接，处理模块20在生成供电电压后，可以为唤醒模块30提供供电电压进行供电，以使唤醒模块30在休眠模式下能够正常运行。在休眠模式下，唤醒模块30能够在满足唤醒条件时，向待唤醒模块10发送唤醒信号，以使待唤醒模块10由休眠模式切换为工作模式，并重新获取各种信号和参数以实现相应的控制和调整。

在本实施例中，通过设置处理模块20直接与常电电源Bat连接，能够在休眠模式下利用处理模块20生成供电电压，并为唤醒模块30进行供电。唤醒模块30在休眠模式下也能够接收供电电压并保持正常运行，从而在满足唤醒条件下向待唤醒模块10发送唤醒信号以唤醒待唤醒模块10。相比于相关技术，不需要设置额外的电压转换模块和额外的唤醒模块30，能够降低唤醒电路的装置成本和空间。

请参照图3，在一些实施例中，上述处理模块20可以包括电压变换模块21。

电压变换模块21的输入端与常电电源Bat连接，电压变换模块21的输出端与唤醒模块30连接，电压变换模块21可以将常电电源Bat提供的常电电压转换为唤醒模块30正常运行所需的供电电压。

常电电源Bat提供的常电电压通常与唤醒模块30的工作电压并不相同。例如，常电电源Bat提供的常电电压可以为11V-15V之间，也可以是24V、36V等其他电压值。而唤醒模块30的工作电压通常较低，直接将常电电压提供给唤醒模块30，将会导致唤醒模块30发生过压损坏。因此，处理模块20中可以设置电压变换模块21，将常电电压进行电压转换后，生成与唤醒模块30的工作电压相符合的供电电压，并提供给唤醒模块30进行供电。供电电压的电压可以是3.3V或者5V，具体数在此不做限定。

在一种可选的实施方式中，上述电压变换模块21可以为LDO(low dropoutregulator，低压差线性稳压器)。

请参照图4，在一些实施例中，上述唤醒电路还可以包括防反接模块40。

防反接模块40可以连接于处理模块20的电源端与常电电源Bat之间，以限制处理模块20与常电电源Bat之间的电流方向仅能够为由常电电源Bat至处理模块20的电源端。

常电电源Bat可以为蓄电池，该蓄电池可以为铅酸电池、锂离子电池或其他类型的电池。蓄电池可以包括电源正极KL30和电源负极KL31，电源正极KL30与处理模块20的电源端连接。

在常电电源Bat与处理模块20未发生反接时，电源正极KL30与处理模块20的电源端连接，常电电源Bat能够正常为处理模块20进行供电。

而在常电电源Bat与处理模块20发生反接时，电源负极KL31与处理模块20的电源端连接，此时电源负极KL31的电压较低，由于防反接模块40能够限制电流方向为常电电源Bat至处理模块20的电源端，能够避免电流反向流动而导致处理模块20发生损坏，实现反接保护的功能。

请继续参照图4，在一些实施例中，上述防反接模块40可以包括第一开关管MOS1。

第一开关管MOS1可以连接于常电电源Bat与处理模块20的电源端之间，第一开关管MOS1包括体二极管，体二极管的正极与常电电源Bat连接，体二极管的负极与处理模块20的电源端连接。

第一开关管MOS1的控制端可以与防反接信号端连接，防反接信号端可以为第一开关管MOS1提供稳定的断开信号。在第一开关管MOS1接收到断开信号时，处于断开状态，此时体二极管能够限制电流方向为常电电源Bat至处理模块20的电源端，在常电电源Bat与处理模块20发生反接时，体二极管能够限制电流反向流动，从而避免反向电流造成器件损坏，起到反接保护的作用。

在防反接信号端为第一开关管MOS1提供导通信号时，第一开关管MOS1处于导通状态，此时电流方向可以为双向，在常电电源Bat与处理模块20发生反接时无法避免电流反向流动。即，第一开关管MOS1导通时无法起到反接保护的作用。

上述第一开关管MOS1可以为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)，也可以是IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)或者其他具有反向并联的二极管作为体二极管的晶体管。

请参照图5，在一些实施例中，防反接模块40可以包括第一二极管D1。

第一二极管D1的正极与常电电源Bat连接，第一二极管D1的负极与处理模块20的电源端连接。

与上述实施例中第一开关管MOS1的体二极管所起到的作用相类似，第一二极管D1能够限制电流方向为单向流动，在常电电源Bat与处理模块20正常连接时，常电电源Bat能够为处理模块20进行供电。而在常电电源Bat与处理模块20发生反接时，第一二极管D1能够限制电流反向流动，从而避免反向电流造成器件损坏，起到反接保护的作用。

请参照图6，在一些实施例中，上述唤醒模块30还可以包括储能模块50。

储能模块50可以连接于防反接模块40与处理模块20的电源端之间。在常电电源Bat提供常电电压时，常电电压能够为处理模块20进行供电，并为储能模块50进行充电。

在常电电源Bat与处理模块20之间的电流回路发生断路的情况下，储能模块50能够释放电荷，以在一定时间内继续为处理模块20供电，从而避免处理模块20在瞬时断电的情况下发生损坏。

需要说明的是，储能模块50通过防反接模块40与常电电源Bat连接，还能够利用防反接模块40防止电流反向的特性，避免储能模块50存储的电能流出防反接模块40。可以理解的是，常电电源Bat除为处理模块20供电外，还可以为其他模块进行供电。若将储能模块50设置于防反接模块40与常电电源Bat之间，则储能模块50存储的电能可能释放给其他模块进行供电，从而导致处理模块20在常电电源Bat掉电时无法接收到储能模块50释放的电能。

在一种可选的实施方式中，上述储能模块50可以包括多个相互并联的电容C，每个电容C的第一端接入常电电源Bat与处理模块20之间的电流回路，每个电容的第二端接地。

在一种可选的实施方式中，上述多个电容C的电容值可以保持一致，也可以互不相同。

在一些实施例中，上述唤醒模块30可以包括时钟模块(RTC，Real-Time Clock)、通讯模块、温度传感模块、气压传感模块中的至少一种。

在处理模块20基于常电电压为唤醒模块30提供供电电压时，唤醒模块30能够在休眠模式下继续保持正常运行，并在满足唤醒条件下向待唤醒模块10发送唤醒信号。例如，以时钟模块为例，休眠模式下，时钟模块能够进行计时，并在计时达到预设时长时发送唤醒信号，以实现待唤醒模块10的定时唤醒。以通讯模块为例，通讯模块可以与处理模块20连接，由处理模块20在休眠模式下为通讯模块进行供电，以使通讯模块能够在休眠模式下接收外部终端发送的信号，向待唤醒模块发送唤醒信号以实现待唤醒模块10的远程唤醒。同样地，温度传感模块、气压传感模块也可以与处理模块20连接，并在休眠模式下接收处理模块20提供的供电电压。温度传感模块和气压传感模块的供电电压可以相同，也可以不同，在此不做限制。

温度传感模块在休眠模式下能够进行温度监测，并在温度发生异常时向待唤醒模块10发送唤醒信号；气压传感模块在休眠模式下能够进行气压监测，并在气压发生异常时向待唤醒模块10发送唤醒信号。即，温度传感模块和气压传感模块能够实现休眠模式下的温度异常唤醒和气压异常唤醒。除此之外，唤醒模块30还可以是其他能够根据相关参数发送唤醒信号的模块，在此不做限制。

请参照图7，以唤醒模块30为时钟模块RTC为例，处理模块20中通常预先集成有时钟模块RTC，则处理模块20可以通过内置的电压变换模块21为唤醒模块30提供供电电压，并通过唤醒模块30为待唤醒模块10输出唤醒信号。

同样地，处理模块20还可以集成有其他的唤醒模块30，即，唤醒模块30可以设置于处理模块20内。

请参照图8，在一些实施例中，上述唤醒电路还可以包括异常检测模块60。

异常检测模块60可以连接于常电电源Bat与待唤醒模块10之间。

异常检测模块60可以检测常电电源Bat提供的常电电压，并在常电电压发生异常时，向待唤醒模块10发送唤醒信号。

可以理解的是，在常电电源Bat正常提供的常电电压的基础上，处理模块20才能够为唤醒模块30提供供电电压，使得唤醒模块30保持运行状态，实现休眠模式下对待唤醒模块10的唤醒。而在常电电源Bat发生异常，例如常电电源Bat提供的常电电压异常降低、异常升高或者常电电源Bat与处理模块20的电流回路发生断路等异常时，处理模块20无法继续正常提供供电电压。此时休眠模式下唤醒模块30无法正常运行，从而导致无法唤醒待唤醒模块10。

通过设置异常检测模块60，能够在常电电源Bat提供的常电电压发生异常时，主动向待唤醒模块10发送唤醒信号，以使待唤醒模块10由休眠模式切换为工作模式。待唤醒模块10可以在工作模式下对常电电源Bat以及其他模块进行信号监控与信号检测，并根据各种监测单元提供的信号参数进行异常处理或者异常信息上报等操作。

基于相同的发明构思，本申请还提供了一种车辆，车辆包括常电电源和以上任一实施例中的唤醒电路。可以理解的是，车辆具有本申请实施例提供的唤醒电路的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于唤醒电路的具体说明，本实施例在此不再赘述。

在一些实施例中，上述车辆的常电电源可以包括铅酸电池，也可以包括锂离子电池。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的第一数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将本申请的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种唤醒电路，其特征在于，包括：

处理模块，所述处理模块的电源端与常电电源连接；所述常电电源用于提供常电电压；

唤醒模块，用于与待唤醒模块连接，在休眠模式下接收所述处理模块基于常电电压生成的供电电压，并在满足唤醒条件的情况下向所述待唤醒模块发送唤醒信号。

2.根据权利要求1所述的唤醒电路，其特征在于，所述处理模块包括：

电压变换模块，输入端与所述常电电源连接，输出端与所述唤醒模块连接，用于将常电电压转换为所述唤醒模块的供电电压。

3.根据权利要求1所述的唤醒电路，其特征在于，所述唤醒电路还包括：

防反接模块，连接于所述处理模块的电源端与常电电源之间，用于限制电流方向为由常电电源至所述处理模块的电源端。

4.根据权利要求3所述的唤醒电路，其特征在于，所述防反接模块包括：

第一开关管，连接于所述常电电源与所述处理模块的电源端之间，所述第一开关管包括体二极管，所述体二极管的正极与所述常电电源连接，所述体二极管的负极与所述处理模块的电源端连接。

5.根据权利要求3所述的唤醒电路，其特征在于，所述防反接模块包括：

第一二极管，所述第一二极管的正极与所述常电电源连接，所述第一二极管的负极与所述处理模块的电源端连接。

6.根据权利要求3所述的唤醒电路，其特征在于，所述唤醒电路还包括：

储能模块，连接于所述防反接模块与所述处理模块的电源端之间，用于在所述常电电源与所述处理模块之间的电流回路发生断路的情况下，为所述处理模块供电。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的唤醒电路，其特征在于，所述唤醒模块包括时钟模块、通讯模块、温度传感模块、气压传感模块中的至少一种；其中，所述处理模块内置所述时钟模块。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的唤醒电路，其特征在于，所述唤醒电路还包括：

异常检测模块，连接于所述常电电源与所述待唤醒模块之间，用于检测所述常电电源提供的常电电压，并在所述常电电压发生异常的情况下，向所述待唤醒模块发送唤醒信号。

9.一种车辆，其特征在于，包括常电电源和如权利要求1-8中的任一项所述的唤醒电路。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述常电电源包括铅酸电池。