一种减少汽车蓄电池日常损耗的结构的制作方法

本发明属于汽车节能省电技术领域，具体涉及一种减少汽车蓄电池日常损耗的结构。

背景技术：

公知，汽车发动机的启动需要先由电动机来带动发动机的曲轴转动，随后，由点火器点火来使得发动机完成启动，电动机带动发动机曲轴转动以及点火器点火都需耗费较大的功率（1千瓦至3千瓦）。可见，汽车发动机的启动要求启动前汽车蓄电池的电量充足，如蓄电池电量耗尽，则会导致车辆无法正常启动，严重影响用户正常使用车辆。此外，长期亏电也导致蓄电池寿命缩短。

综上，如何减少汽车蓄电池日常损耗一直是本领域随时面临的技术难题。现有技术中，有通过控制汽车的空调系统来降低汽车蓄电池日常损耗的技术方案（例如公告号为：CN201124749Y，“一种汽车空调和冷却系统”），还有通过采用LED灯组来降低汽车蓄电池日常损耗的技术方案（例如公告号为：CN202581058U,“一种组合式商用汽车LED尾灯总成”）。

但是，在上述技术方案的基础上，如何进一步减少汽车蓄电池日常损耗是本领域技术人员一直在思考并试图解决的技术难题。

综上，申请人考虑设计一种结构较为简单，易于实现和使用，能够减少汽车蓄电池日常损耗的结构。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构较为简单，易于实现和使用，能够减少汽车蓄电池日常损耗的结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种减少汽车蓄电池日常损耗的结构，包括节能控制器，所述节能控制器包括MCU、CAN收发器、电源管理电路和照明驱动电路；

所述MCU通过所述CAN收发器与汽车的CAN总线相连接；

所述MCU的电源引脚通过所述电源管理电路与汽车蓄电池相连接；

所述MCU的控制信号输出引脚与所述照明驱动电路的控制端相连接，且所述照明驱动电路的电能输入端与所述电源管理电路的输出端相连接，所述照明驱动电路的电能输出端为行李箱灯以及行李箱门触开关所在的电路、车内顶灯与顶灯开关所在的电路和各个车门灯以及该车门的门触开关所在的电路供电并电性相连。

现有技术中，车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）传统的控制方法为蓄电池直接连接负载，在车门打开时（或门触开关损坏情况下），车门灯或顶灯会一直点亮，对蓄电池耗电量很大，短时间内容易将蓄电池电量耗尽，导致车辆无法正常启动，严重影响用户正常使用车辆，长期亏电也导致蓄电池寿命缩短。

本发明减少汽车蓄电池日常损耗的结构在传统的方法上增设了包括节能控制器的节能控制电路，从而（通过CAN收发器）能够根据当前车门开关状态、车辆运行停放状态和蓄电池电压进行判断，提供电源或自动切断车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，既能够保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）正常功能，又能够在车辆停放时及时切断车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，降低耗电量，从而减少蓄电池常规损耗，更好的确保和延长了车辆能够正常启动的停放时间。

由上可见，本发明减少汽车蓄电池日常损耗的结构通过简单的结构来对汽车的行李箱灯、车内顶灯和各个车门灯的供电回路进行控制，从而便于及时切断车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，降低耗电量，从而减少蓄电池常规损耗，更好的确保和延长了车辆能够正常启动的停放时间。能够在现有的减少汽车蓄电池日常损耗的技术方案的基础上，进一步减少汽车蓄电池日常损耗。

作为优选方案，所述电源管理电路具有两个电源输入接口，两个电源输入接口的一个与汽车蓄电池电连接，另一个与电源IGN电连接。

电源IGN（即为汽车启动开关上“ON”电源）是用于给发送机工作用的电路供电的电源。当车辆正常使用时，节能控制器为车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）提供两路电源，这样充分保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）正常工作。

作为优选方案，所述MCU具有两个控制信号输出引脚，所述照明驱动电路为与两个控制信号输出引脚一一对应连接的两个，且其中一个照明驱动电路的供电输出端为行李箱灯以及行李箱门触开关所在的电路和各个车门灯以及该车门的门触开关所在的电路供电并电性相连，另一个照明驱动电路的供电输出端为车内顶灯与顶灯开关所在的电路供电并电性相连。

这样一来，可使得车内顶灯的供电回路与车门灯和行李箱灯的供电回路独立开来，利于保证汽车驾乘人员对车内顶灯（阅读灯）的正常使用，获得更好的使用体验。

作为优选方案，所述节能控制器还包括带有接收天线的无线信号接收器，所述无线信号接收器与MCU的信号接收引脚相连，且该无线信号接收器用于接收汽车的智能钥匙的无线信号。

采用本优选方案后，即可使得MCU能够通过无线信号接收器来获取汽车的智能钥匙的“遥控闭锁或智能闭锁”和“遥控解锁或智能解锁”的信号，并能够便捷地实现以下控制策略：

当车辆通过遥控闭锁或智能闭锁或车辆静止停放一段时间后，即使车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）因为门打开（或门触开关损坏）保持点亮，节能控制器也能通过节能输出端自动切断车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，从而减少车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）蓄电池耗电量。

当节能控制器被遥控解锁、智能解锁、CAN网络信号或门触开关状态变化等条件唤醒时，节能控制器节能输出又自动提供车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）正常功能。

由上可见，通过本减少汽车蓄电池日常损耗的结构方案，在保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）正常功能的同时，减小了车辆静止停放时车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）对蓄电池的用电量，减少蓄电池静态损耗，从而增长了车辆能够正常启动的停放时间。

作为优选方案，减少汽车蓄电池日常损耗的结构还包括门触开关状态采集电路，所述门触开关状态采集电路包括信号采集引脚和信号采集线缆，所述MCU具有与各个车门灯和行李箱灯一一对应的多个所述信号采集引脚，每个信号采集引脚通过所述信号采集线缆连接在对应的门触开关与灯之间的位置。

上述门触开关状态采集电路的设置，能够通过MCU来及时获知各个门触开关是否损坏，便于及时对损坏的门触开关进行维修或更换。

作为优选方案，所述照明驱动电路包括MOS管，所述MOS管的栅极构成照明驱动电路的控制端，所述MOS管的源极和漏极即构成照明驱动电路的电能输入端和电能输出端。

采用包括MOS管的照明驱动电路具有结构简单，功耗小、噪音低的优点。

附图说明

图1为现有技术中，汽车中车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）传统的供电结构。

图2为本发明减少汽车蓄电池日常损耗的结构的结构示意图。

图3为本发明的电源管理电路的一种实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。其中，针对描述采用诸如上、下、左、右等说明性术语，目的在于帮助读者理解，而不旨在进行限制。

第一种实施例，如图2所示：

一种减少汽车蓄电池日常损耗的结构，包括节能控制器，所述节能控制器包括MCU、CAN收发器、电源管理电路和照明驱动电路；

所述MCU通过所述CAN收发器与汽车的CAN总线相连接；

所述MCU的电源引脚通过所述电源管理电路与汽车蓄电池相连接；

所述MCU的控制信号输出引脚与所述照明驱动电路的控制端相连接，且所述照明驱动电路的电能输入端与所述电源管理电路的输出端相连接，所述照明驱动电路的电能输出端为行李箱灯以及行李箱门触开关所在的电路、车内顶灯与顶灯开关所在的电路和各个车门灯以及该车门的门触开关所在的电路供电并电性相连。

如图1所示，现有技术中，车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）传统的控制方法为蓄电池直接连接负载，在车门打开时（或门触开关损坏情况下），车门灯或顶灯会一直点亮，对蓄电池耗电量很大，短时间内容易将蓄电池电量耗尽，导致车辆无法正常启动，严重影响用户正常使用车辆，长期亏电也导致蓄电池寿命缩短。

上述减少汽车蓄电池日常损耗的结构在传统的方法上增设了包括节能控制器的节能控制电路，从而（通过CAN收发器）能够根据当前车门开关状态、车辆运行停放状态和蓄电池电压进行判断，提供电源或自动切断车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，既能够保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）正常功能，又能够在车辆停放时及时切断车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，降低耗电量，从而减少蓄电池常规损耗，更好的确保和延长了车辆能够正常启动的停放时间。

由上可见，本发明减少汽车蓄电池日常损耗的结构通过简单的结构来对汽车的行李箱灯、车内顶灯和各个车门灯的供电回路进行控制，从而便于及时切断车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，降低耗电量，从而减少蓄电池常规损耗，更好的确保和延长了车辆能够正常启动的停放时间。能够在现有的减少汽车蓄电池日常损耗的技术方案的基础上，进一步减少汽车蓄电池日常损耗。

其中，所述电源管理电路具有两个电源输入接口，两个电源输入接口的一个与汽车蓄电池电连接，另一个与电源IGN电连接。

实施时，如图3所示，电源管理电路包括型号为LTC3115-1的降压-升压型DC/DC转换器，汽车蓄电池的输出端通过一个肖特基二极管管与该降压-升压型DC/DC转换器的PVIN引脚相连接；该电源管理电路还包括型号为LTC4412HV的电源管理芯片，电源IGN的输出端通过一个串联MOS管M1与降压-升压型DC/DC转换器的PVIN引脚相连接，且电源IGN的输出端还与电源管理芯片的PVIN引脚相连接。

采用上述电源管理电路，使得门灯、行李箱灯和车内顶灯的供电源能够在汽车蓄电池和电源IGN之间切换，确保门灯、行李箱灯和车内顶灯能够可靠使用。与此同时，汽车蓄电池的输入端采用了廉价的肖特基二极管D1与降压-升压型DC/DC转换器的PVIN引脚相连接，不仅节省成本，而且，肖特基二极管的压降微不足道，使得整个电源管理电路的传输效率能够达到90%以上，实现高效率电源管理与传输。

电源IGN（即为汽车启动开关上“ON”电源）是用于给发送机工作用的电路供电的电源。当车辆正常使用时，节能控制器为车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）提供两路电源，这样充分保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）正常工作。

其中，所述MCU具有两个控制信号输出引脚，所述照明驱动电路为与两个控制信号输出引脚一一对应连接的两个，且其中一个照明驱动电路的供电输出端为行李箱灯以及行李箱门触开关所在的电路和各个车门灯以及该车门的门触开关所在的电路供电并电性相连，另一个照明驱动电路的供电输出端为车内顶灯与顶灯开关所在的电路供电并电性相连。

这样一来，可使得车内顶灯的供电回路与车门灯和行李箱灯的供电回路独立开来，利于保证汽车驾乘人员对车内顶灯（阅读灯）的正常使用，获得更好的使用体验。

其中，所述节能控制器还包括带有接收天线的无线信号接收器，所述无线信号接收器与MCU的信号接收引脚相连，且该无线信号接收器用于接收汽车的智能钥匙的无线信号。

采用本优选方案后，即可使得MCU能够通过无线信号接收器来获取汽车的智能钥匙的“遥控闭锁或智能闭锁”和“遥控解锁或智能解锁”的信号，并能够便捷地实现以下控制策略：

当车辆通过遥控闭锁或智能闭锁或车辆静止停放一段时间后，即使车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）因为门打开（或门触开关损坏）保持点亮，节能控制器也能通过节能输出端自动切断车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，从而减少车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）蓄电池耗电量。

当节能控制器被遥控解锁、智能解锁、CAN网络信号或门触开关状态变化等条件唤醒时，节能控制器节能输出又自动提供车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）电源，保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）正常功能。

由上可见，通过本减少汽车蓄电池日常损耗的结构方案，在保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）正常功能的同时，减小了车辆静止停放时车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）对蓄电池的用电量，减少蓄电池静态损耗，从而增长了车辆能够正常启动的停放时间。

实施时，所述接收器包括LF（低频射频）接收器和UHF（超高频射频）接收器，LF（低频射频）接收器和UHF（超高频射频）接收器分别配备有接收天线。这样一来，节能控制器能够获得汽车智能钥匙的遥控闭锁或智能闭锁的信号，从而结合遥控闭锁或智能闭锁的信号来对汽车的车门灯、行李箱灯和车内顶灯进行控制，在保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）正常的同时，帮助获得更优的省电控制效果。

其中，减少汽车蓄电池日常损耗的结构还包括门触开关状态采集电路，所述门触开关状态采集电路包括信号采集引脚和信号采集线缆，所述MCU具有与各个车门灯和行李箱灯一一对应的多个所述信号采集引脚，每个信号采集引脚通过所述信号采集线缆连接在对应的门触开关与灯之间的位置。

上述门触开关状态采集电路的设置，能够通过MCU来及时获知各个门触开关是否损坏，便于及时对损坏的门触开关进行维修或更换。

其中，所述照明驱动电路包括MOS管，所述MOS管的栅极构成照明驱动电路的控制端，所述MOS管的源极和漏极即构成照明驱动电路的电能输入端和电能输出端。

采用包括MOS管的照明驱动电路具有结构简单，功耗小、噪音低的优点。

上述减少汽车蓄电池日常损耗的结构的工作原理与功能说明：

1、正常工作机制：

当车辆正常使用时，节能控制器内部的电源管理电路接收电源信号，MCU采集门触开关状态信号并控制照明驱动电路：照明驱动电路有两个，分别为照明驱动电路1和照明驱动电路2，其中：

照明驱动电路1输出节能电源1，为车门灯、行李箱灯提供高电平电源；

照明驱动电路2输出节能电源2，为车内顶灯（阅读灯）提供高电平电源；车门灯、行李箱灯的接地回路根据其门触开关是否接通来判断是否点亮，顶灯（阅读灯）的接地回路根据顶灯开关档位或MCU控制来判断是否点亮。

若所有门关好，所有门触开关不接通，电路未接通，左前门灯处于熄灭状态，MCU未采集到低电平，顶灯控制电路输出端也不会输出低电平，顶灯也处于熄灭状态；

当车内顶灯（阅读灯）处于DOOR档，若四车门或行李箱门中有任一门打开或车门开关损坏，门触开关输出低电平，门灯或行李箱灯因其接地回路连通而点亮，节能控制器的MCU采集到门触开关接通输入低电平时，节能控制器的MCU也将控制顶灯控制回路输出低电平（GND)，将顶灯点亮。

如顶灯处于DOOR档，左前门未关好，MCU控制节能驱动电路输出高电平，为顶灯和左前门灯提供高电平电源，左前门触接通输出低电平，为左前门灯提供低电平（GND），左前门灯点亮；MCU采集到左前门触接通输出低电平时，MCU也会节能控制器顶灯控制电路输出端为低电平（GND），顶灯点亮；

2、节能断电机制：

当车辆处于以下几种情况时，即使门触开关接通低电平，节能控制器MCU也会自动切断两路节能驱动电路输出端电源，终止车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）供电，保证车门灯、行李箱灯和车内顶灯（阅读灯）不再消耗蓄电池电量，从而保护蓄电池不被过度损耗。

（1）遥控闭锁、（2）智能闭锁、（3）静止停放(电源IGN断开输入，门触开关未发生接通到断开或断开到接通变化）一段时间、（4）蓄电池(电源B+)电压低于11.5V、（4）节能控制器达到休眠条件。如果左前门打开，顶灯开关置于DOOR档，左前门灯和顶灯处于点亮状态，此时使用智能钥匙进行遥控闭锁操作，闭锁时左前门灯和顶灯将立即熄灭。

3、节电机制退出：

当车辆处于以下几种情况时，节能控制器的MCU将控制照明驱动电路1和照明驱动电路2的输出端立即输出高电平电源，保证车门灯、顶灯、行李箱灯正常功能。

（1）遥控闭锁、（2）智能闭锁、（3）左前车门触开关、右前门触开关、左后门触开关、右后门触开关、行李箱门触开关任一个门触开关发生接通到断开或断开到接通变化、（4）电源IGN输入、（5）节能控制器由休眠达到唤醒条件。如果左前门打开，顶灯开关置于DOOR档，左前门灯和顶灯处于点亮状态，此时使用智能钥匙进行遥控闭锁操作，闭锁时左前门灯和顶灯将立即熄灭，而后使用智能钥匙进行遥控解锁操作，解锁时左前门灯和顶灯将点亮。

第二种实施例：

本实施例与第一种实施例不同之处在于：所述照明驱动电路包括照明驱动器，例如：照明驱动电路为型号为MAX16807的LED驱动器（该驱动器的接线与使用为本领域公知，在此不作赘述）。

第三种实施例：

本实施例与第一种实施例不同之处在于：所述照明驱动电路包括继电器（继电器的接线与使用为本领域公知，在此不作赘述）。

以上仅是本发明优选的实施方式，需指出是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。