车载设备中的电压检测电路和车载设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种车载设备中的电压检测装置和车载设备，其中的电压检测装置具体包括：微控制器和电压检测电路；其中，所述电压检测电路包括：电压输出端Vo，其与所述微控制器内置A/D转换电路的输入管脚相连；使能端Ven，其与所述微控制器的I/O口相连；电压输入端Vi，其与储能元件相连；第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；第一三极管Q1；及第二三极管Q2；所述微控制器包括：第一电平操作模块、采样模块和电压计算模块。本发明能够在基本不增加额外功耗的条件下，检测高于其微控制器I/O口的输入电压的储能元件电压。
【专利说明】车载设备中的电压检测电路和车载设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及车载设备【技术领域】，特别是涉及一种车载设备中的电压检测电路和一种车载设备。
【背景技术】
[0002]目前，为了实现对车辆的智能化、实时、动态管理，国际上专门开发了适用于智能交通领域道路与车辆之间的通信协议，即专用短程通信(DSRC, Dedicated Short RangeCommuni cat ion)协议。DSRC系统是一种无线通信系统，它通过信息的双向传输将车辆和道路有机地连接起来，其主要包括三个部分:车载设备(OBU，On-Board Unit)、路侧设备以及DSRC协议。
[0003]车载设备需要有较强的电源模块为工作模块(读卡模块、DSRC接收发射模块等)工作提供足够的电力。传统的车载设备一般采用3.7V高性能锂电池，使用时间一般在两年左右。由于车载设备是一次固定在车辆上，不允许私自拆卸，电池电量耗尽后更换电池需要到指定的维修机构进行拆卸，非常不方便。
[0004]为延长车载设备中电池的使用寿命，现有一些车载设备采用太阳能电池板作为补充电源，使用超级电容作为储能元件，而微控制器则需要检测储能元件的电压以确定存储电能的状态。
[0005]现有的电压检测技术，一般使用微控制器I/O (输入/输出，Input/Output) 口自带的A/D (模/数,Analog/Digital)转换电路来实现储能元件的电压检测。当被测电压值在微控制器I/O 口的输入电压范围内时，可以直接将微控制器I/O 口连接到被测电压处。
[0006]为了存储更多电能，储能元件的电压有可能高于微控制器I/O 口的输入电压，但是，当被测电压高于微控制器I/o 口的输入电压时，微控制器I/O 口不能直接连接到被测电压处。
[0007]针对上述问题，现有技术一种常见的做法是使用电阻进行分压，按分压比例降低被测电压。但是使用电阻进行分压，容易在分压电阻上产生电流，增加功耗浪费电能。也即，在被测电压高于微控制器I/O 口的输入电压，且功耗控制严苛的场合直接使用电阻进行分压的方法不适用。
[0008]总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是:如何能够降低电压检测过程中的功耗。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是提供一种车载设备中的电压检测电路和一种车载设备，能够在基本不增加额外功耗的条件下，检测高于其微控制器I/o 口的输入电压的储能元件电压。
[0010]为了解决上述问题，本发明公开了一种车载设备中的电压检测装置，包括:微控制器和电压检测电路；[0011]其中，所述电压检测电路包括:
[0012]电压输出端(Vo)，其与所述微控制器内置A/D转换电路的输入管脚相连；
[0013]使能端(Ven)，其与所述微控制器的I/O 口相连；
[0014]电压输入端(Vi )，其与储能元件相连；
[0015]第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6);第二电阻(R2)的一端接地，另一端与第一电阻(Rl)和电压输出端(Vo)相连；第四电阻(R4)的一端接地，另一端与第三电阻(R3)和第一三极管(Ql)的基极(BI)相连；
[0016]第一三极管(Q1)，其基极(BI)通过第三电阻(R3)与使能端(Ven)相连，其集电极(Cl)通过第五电阻(R5)与第二三极管(Q2)的基极(B2)相连；及
[0017]第二三极管(Q2)，其发射极(E2)与电压输入端(Vi)相连，其集电极(C2)通过第一电阻(Rl)与电压输出端(Vo)相连；
[0018]所述微控制器包括:
[0019]第一电平操作模块，用于将使能端(Ven)置高电平；
[0020]采样模块，用于对电压输出端(Vo)的电压值进行采样 '及
[0021]电压计算模块，用于根据采样值计算储能元件的电压；
[0022]其中，在所述微控制器将使能端(Ven)置高电平时，第三电阻(R3)将第一三极管(Ql)的基极(BI)的电压拉高，第一三极管(Ql)处于导通状态，第一三极管(Ql)的集电极(C2)作为输出端，将第二三极管(Q2)的基极(B2)的电压拉低，第二三极管(Q2)处于导通状态，电流通过第二三极管(Q2)、第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)。
[0023]优选的，所述微控制器还包括:
[0024]第二电平操作模块，用于将使能端(Ven)置低电平；
[0025]在所述微控制器将使能端(Ven)置低电平时，第三电阻(R3)将第一三极管(Ql)的基极(BI)的电压拉低，第一三极管(Ql)处于关断状态，第六电阻(R6)将第二三极管(Q2)的基极(B2)的电压拉高，第二三极管(Q2)处于关断状态。
[0026]优选的，所述电压计算模块，具体用于利用Vi=Vo*(Rl+R2)/R2的对应关系，根据采样值计算储能元件的电压，其中，Vi表示储能元件的电压，Vo表示采样值，Rl和R2分别表示第一电阻(R1)、第二电阻(R2)的阻值。
[0027]优选的，R2相对于Rl和R2之和的比值不超过微控制器I/O 口的输入电压最大值相对于储能元件电压最大值的比值。
[0028]优选的，第一电阻(R1)、第二电阻(R2)的阻值分别为2kQ和3kQ。
[0029]优选的，第三电阻(R3)、第五电阻(R5)的阻值分别为6.8kQ、6.8kQ。
[0030]优选的，第四电阻(R4)、第六电阻(R6)的阻值分别为IOOkQ、100kQ。
[0031]另一方面，本发明还公开了一种车载设备，包括:储能元件、电源管理元件、微控制器和电压检测电路；
[0032]其中，所述电源管理元件用于将所述储能元件的电能提供给所述微控制器；
[0033]所述电压检测电路包括:
[0034]电压输出端(Vo)，其与所述微控制器内置A/D转换电路的输入管脚相连；
[0035]使能端(Ven)，其与所述微控制器的I/O 口相连；
[0036]电压输入端(Vi )，其与储能元件相连；[0037]第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6);第二电阻(R2)的一端接地，另一端与第一电阻(Rl)和电压输出端(Vo)相连；第四电阻(R4)的一端接地，另一端与第三电阻(R3)和第一三极管(Ql)的基极(BI)相连；
[0038]第一三极管(Ql)，其基极(BI)通过第三电阻(R3)与使能端(Ven)相连，其集电极(Cl)通过第五电阻(R5)与第二三极管(Q2)的基极(B2)相连；及
[0039]第二三极管(Q2)，其发射极(E2)与电压输入端(Vi)相连，其集电极(C2)通过第一电阻(Rl)与电压输出端(Vo)相连；
[0040]所述微控制器包括:
[0041]第一电平操作模块，用于将使能端(Ven)置高电平；
[0042]采样模块，用于对电压输出端(Vo)的电压值进行采样 '及
[0043]电压计算模块，用于根据采样值计算储能元件的电压；
[0044]其中，在所述微控制器将使能端(Ven)置高电平时，第三电阻(R3)将第一三极管(Ql)的基极(BI)的电压拉高，第一三极管(Ql)处于导通状态，第一三极管(Ql)的集电极(C2)作为输出端，将第二三极管(Q2)的基极(B2)的电压拉低，第二三极管(Q2)处于导通状态，电流通过第二三极管(Q2)、第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)。
[0045]优选的，所述微控制器还包括:
[0046]第二电平操作模块，用于将使能端(Ven)置低电平；
[0047]则在所述微控制器将使能端(Ven)置低电平时，第三电阻(R3)将第一三极管(Ql)的基极(BI)的电压拉低，第一三极管(Ql)处于关断状态，第六电阻(R6)将第二三极管(Q2)的基极(B2)的电压拉高，第二三极管(Q2)处于关断状态。
[0048]优选的，所述电压计算模块，具体用于利用Vi=Vo*(Rl+R2)/R2的对应关系，根据采样值计算储能元件的电压，其中，Vi表示储能元件的电压，Vo表示采样值，Rl和R2分别表示第一电阻(R1)、第二电阻(R2)的阻值。
[0049]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0050]首先，本发明在微控制器将使能端Ven置高电平时，第一三极管Ql和第二三极管Q2均处于导通状态，电流通过第二三极管Q2、第一电阻Rl和第二电阻R2 ;由于第二三极管Q2的导通压降VEC远远小于储能元件的电压Vi，因此可以忽略不计；因此，相对于现有技术，本发明能够降低电压检测过程中的功耗，从而能够在基本不增加额外功耗的条件下，检测储能元件电压；
[0051]其次，本领域技术人员可以通过分配第一电阻Rl和第二电阻R2的阻值，将电压检测电路的输出电压Vo控制在微控制器I/O 口的输入电压范围内，也即，本发明能够在被测电压高于微控制器I/O 口的输入电压时进行电压检测；
[0052]再者，在整个电压检测电路处于关断状态时，第一三极管Ql和第二三极管Q2均处于截止状态，此时，整个电压检测电路的功耗是微乎其微的，也即，本发明基本不会增加额外功耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0053]图1是本发明一种车载设备中的电压检测装置实施例的结构图；
[0054]图2是本发明一种车载设备实施例的结构图。【具体实施方式】
[0055]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0056]参照图1，示出了本发明一种车载设备中的电压检测装置实施例的结构图，具体可以包括:微控制器101和电压检测电路102 ；
[0057]其中，所述电压检测电路102具体可以包括:
[0058]电压输出端Vo，其与所述微控制器101内置A/D转换电路的输入管脚相连；
[0059]使能端Ven,其与所述微控制器101的I/O 口相连；
[0060]电压输入端Vi，其与储能元件相连；
[0061]第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6 ；其中，第二电阻R2的一端接地，另一端与第一电阻Rl和电压输出端Vo相连；第四电阻R4的一端接地，另一端与第三电阻R3和第一三极管Ql的基极BI相连；
[0062]第一三极管Q1，其基极BI通过第三电阻R3与使能端Ven相连，其集电极Cl通过第五电阻R5与第二三极管Q2的基极B2相连；及
[0063]第二三极管Q2，其发射极E2与电压输入端Vi相连，其集电极C2通过第一电阻Rl与电压输出端Vo相连；
[0064]所述微控制器101具体可以包括:
[0065]第一电平操作模块111，用于将使能端Ven置高电平；
[0066]米样模块112,用于对电压输出端Vo的电压值进行米样；及
[0067]电压计算模块113，用于根据采样值计算储能元件的电压；
[0068]其中，在所述微控制器101将使能端Ven置高电平时，第三电阻R3将第一三极管Ql的基极BI的电压拉高，第一三极管Ql处于导通状态，第一三极管Ql的集电极C2作为输出端，将第二三极管Q2的基极(B2)的电压拉低，第二三极管Q2处于导通状态，电流通过第二三极管Q2、第一电阻Rl和第二电阻R2。
[0069]本发明实施例的电压检测装置能够在基本不增加额外功耗的条件下，检测高于其微控制器I/o 口的输入电压的储能元件电压。
[0070]为延长车载设备中电池的使用寿命，现有一些车载设备采用结合供电的方式，例如，采用可充式锂离子电池+太阳能电池板+外接式充电器的供电方式，这里的太阳能电池板作为补充电源，是需要使用超级电容作为储能元件的。当然，本发明实施例对具体的储能元件不加以限制。
[0071]首先对电压检测电路102中各元器件进行说明。
[0072]第一三极管Ql
[0073]第一三极管Ql为NPN开关三极管，如MMBT3904，其主要作用在于控制整个电压检测电路102的工作状态。
[0074]第二三极管Q2
[0075]第二三极管Q2为PNP开关三极管，如MMBT3906，其主要作用在于在第一级三极管Ql的控制下，处于工作状态时，接通分压电阻，实现电压分压输出；处于关断状态时，切断分压电阻供电，实现微功耗。[0076]整个电压检测电路102的工作状态由微控制器101触发得到，具体而言，微控制器101将使能端Ven置高电平时，第一三极管Ql和第二三极管Q2均处于导通状态，电流通过第二三极管Q2、第一电阻Rl和第二电阻R2。
[0077]需要说明的是，虽然电流通过第二三极管Q2时，处于导通状态的第二三极管Q2也会产生一定的压降，该压降为第二三极管Q2的导通压降VEC。在实际应用中，第二三极管Q2的导通压降VEC与基极电流IB和集电极电流IC有关，例如当IB=0.1mA, IC=ImA时，VEC=0.1V等等；由于第二三极管Q2的导通压降VEC远远小于储能元件的电压Vi，因此可以忽略不计，也即，本发明实施例的电压检测装置能够在基本不增加额外功耗的条件下，检测储能元件电压，这样，电压输出端Vo的电压值Vo=Vi*R2/(Rl+R2)。
[0078]在本发明的一种优选实施例中，所述电压计算模块113，可具体用于利用Vi=Vo* (Rl+R2)/R2的对应关系，根据采样值计算储能元件的电压，其中，Vi表示储能元件的电压，Vo表不米样值，Rl和R2分别表不第一电阻R1、第二电阻R2的阻值。
[0079]第一电阻Rl和第二电阻R2[0080]第一电阻Rl和第二电阻R2为分压电阻，可以理解，本领域技术人员可以通过分配第一电阻Rl和第二电阻R2的阻值，将电压检测电路的输出电压No控制在在微控制器I/O口的输入电压范围内。
[0081 ] 对于电压检测电路102而言，待测电压为储能元件电压Vi，输出电压为Vo，假设纯元件电压最大值为Vmax，也即满足:0≤Vi≤Vmax ；
[0082]假设微控制器内置A/D转换电路输入管腿能够检测的最低电压为0，最高电压为VH，也即微控制器I/O 口的输入电压的范围为:0~VH;
[0083]这样，为保证电压检测电路输出电压Vo在微控制器I/O 口的输入电压的范围内，需要满足 O ≤ Vo ≤ VH，gp O ≤(Vi*R2/ (R1+R2)) ^ VH ；
[0084]由于Vi ≥ 0，Rl > 0，R2 > O，显然满足(Vi*R2/(R1+R2))≥ O ；
[0085]为满足(Vi*R2/(Rl+R2))≤VH，则需要(R2/(R1+R2)) ( (VH/Vi)；
[0086]又因为Vi ≤ Vmax，则需要(R2/(R1+R2))≤(VH/Vmax)；
[0087]即只要Rl和R2满足以上不等式，也即，在R2相对于Rl和R2之和的比值不超过微控制器I/O 口的输入电压最大值相对于储能元件电压最大值的比值时，可满足输出电压Vo在微控制器I/O 口的输入电压范围内这个条件。
[0088]在本发明的一种优选实施例中，可以依据第二三极管Q2的集电极电流1C、储能兀件电压最大值和微控制器I/O 口的输入电压最大值，确定第一电阻(R1)、第二电阻(R2)的阻值；假设IC约为1mA，则Vmax/(R1+R2) =ImA,又假设Vmax=5V，VH=3V,则依据(R2/(R1+R2)) ( (VH/Vmax)，可以得到 Rl=2kQ，R2=3kQ。
[0089]第三电阻R3和第五电阻R5
[0090]第三电阻R3和第五电阻R5的作用是为分别为第一三极管Ql和第二三极管Q2提供基极电流.在实际应用中，可以依据所能提供的基极电流确定第三电阻R3和第五电阻R5的阻值。例如，在本发明的一种优选实施例中，在提供基极电流IB=0.1mA时，第三电阻R3和第五电阻R5的阻值均为6.8kQ。
[0091]第四电阻R4和第六电阻R6
[0092]第四电阻R4为上拉电阻，用于为第一三极管Ql的基极偏置电流提供电流通路，在实际中可以根据经验值选取第四电阻R4的阻值，例如IOOk Ω。第六电阻R6为上拉电阻，用于为第二三极管Q2的基极偏置电流提供电流通路，在实际中可以根据经验值选取第六电阻R6的阻值，例如IOOkQ。
[0093]以上对电压检测电路102中各元器件进行了详细说明，需要强调的是，本发明实施例对具体的元器件型号及元器件参数(三极管和电阻的参数)不加以限制，本领域技术人员可以根据实际需要，进行元器件的选型。
[0094]在本发明的一种优选实施例中，所述微控制器还可以包括:
[0095]第二电平操作模块，用于将使能端Ven置低电平；
[0096]则在所述微控制器将使能端Ven置低电平时，第三电阻R3将第一三极管Ql的基极BI的电压拉低，第一三极管Ql处于关断状态，第六电阻R6将第二三极管Q2的基极B2的电压拉高，第二三极管Q2处于关断状态。
[0097]在整个电压检测电路处于关断状态时，第一三极管Ql和第二三极管Q2均处于截止状态，理论上两个三极管是完全截止，无电流通过的。根据资料，在最大漏电流i=50nA时，功耗P=i*i*(Rl+R2)，假设电阻选取值为Rl+R2=5kQ，则在关断状态下的最大功耗为P=i*i* (R1+R2) =0.0125mff,也即是微乎其微的。
[0098]本发明实施例具有如下优点:
[0099]首先，本发明在微控制器101将使能端Ven置高电平时，第一三极管Ql和第二三极管Q2均处于导通状态，电流通过第二三极管Q2、第一电阻Rl和第二电阻R2 ;由于第二三极管Q2的导通 压降VEC远远小于储能元件的电压Vi，因此可以忽略不计，也即，本发明实施例的电压检测装置能够在基本不增加额外功耗的条件下，检测储能元件电压；
[0100]其次，本领域技术人员可以通过分配第一电阻Rl和第二电阻R2的阻值，将电压检测电路的输出电压Vo控制在微控制器I/O 口的输入电压范围内，也即，本发明能够在被测电压高于微控制器I/O 口的输入电压时进行电压检测；
[0101]再者，在整个电压检测电路处于关断状态时，第一三极管Ql和第二三极管Q2均处于截止状态，此时，整个电压检测电路的功耗是微乎其微的，也即，本发明基本不会增加额外功耗。
[0102]参照图2，提供了本发明一种车载设备实施例的结构图，具体可以包括储能元件201、电源管理元件202、微控制器203和电压检测电路204 ；
[0103]其中，所述电源管理元件202用于将所述储能元件201的电能提供给所述微控制器 203 ；
[0104]所述电压检测电路204具体可以包括:
[0105]电压输出端Vo，其与所述微控制器内置A/D转换电路的输入管脚相连；
[0106]使能端Ven,其与所述微控制器的I/O 口相连；
[0107]电压输入端Vi，其与储能元件相连；
[0108]第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6 ；第二电阻R2的一端接地，另一端与第一电阻Rl和电压输出端Vo相连；第四电阻R4的一端接地，另一端与第三电阻R3和第一三极管Ql的基极BI相连；
[0109]第一三极管Q1，其基极BI通过第三电阻R3与使能端Ven相连，其集电极Cl通过第五电阻R5与第二三极管Q2的基极B2相连；及[0110]第二三极管Q2，其发射极E2与电压输入端Vi相连，其集电极C2通过第一电阻Rl与电压输出端Vo相连；
[0111]所述微控制器203具体可以包括:
[0112]第一电平操作模块231，用于将使能端Ven置高电平；
[0113]采样模块232，用于对电压输出端Vo的电压值进行采样 '及
[0114]电压计算模块233，用于根据采样值计算储能元件的电压；
[0115]其中，在所述微控制器203将使能端Ven置高电平时，第三电阻R3将第一三极管Ql的基极BI的电压拉高，第一三极管Ql处于导通状态，第一三极管Ql的集电极C2作为输出端，将第二三极管Q2的基极B2的电压拉低，第二三极管Q2处于导通状态，电流通过第二三极管Q2、第一电阻Rl和第二电阻R2。
[0116]在本发明的一种优选实施例中，所述微控制器203还可以包括:
[0117]第二电平操作模块，用于将使能端(Ven)置低电平；
[0118]则在所述微控制器将使能端Ven置低电平时，第三电阻R3将第一三极管Ql的基极BI的电压拉低，第一三极管Ql处于关断状态，第六电阻R6将第二三极管Q2的基极B2的电压拉高，第二三极管Q2处于关断状态。
[0119]在本发明的一种优选实施例中，所述电压计算模块233，可具体用于利用Vi=Vo* (Rl+R2)/R2的对应关系，根据采样值计算储能元件的电压，其中，Vi表示储能元件的电压，Vo表不米样值，Rl和R2分别表不第一电阻R1、第二电阻R2的阻值。
[0120]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于车载设备实施例而言，由于其与装置实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
[0121]本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0122]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0123]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0124]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0125]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0126]以上对本发明所提供的一种车载设备中的电压检测电路和一种车载设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。
【权利要求】
1.一种车载设备中的电压检测装置，其特征在于，包括:微控制器和电压检测电路； 其中，所述电压检测电路包括: 电压输出端(Vo)，其与所述微控制器内置A/D转换电路的输入管脚相连； 使能端(Ven)，其与所述微控制器的I/O 口相连； 电压输入端(Vi)，其与储能元件相连； 第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6);第二电阻(R2)的一端接地，另一端与第一电阻(Rl)和电压输出端(Vo)相连；第四电阻(R4)的一端接地，另一端与第三电阻(R3)和第一三极管(Ql)的基极(BI)相连； 第一三极管(Ql)，其基极(BI)通过第三电阻(R3)与使能端(Ven)相连，其集电极(Cl)通过第五电阻(R5)与第二三极管(Q2)的基极(B2)相连；及 第二三极管(Q2)，其发射极(E2)与电压输入端(Vi)相连，其集电极(C2)通过第一电阻(Rl)与电压输出端(Vo)相连； 所述微控制器包括: 第一电平操作模块，用于将使能端(Ven)置高电平； 米样模块，用于对电压输出端(Vo)的电压值进行米样；及 电压计算模块，用 于根据采样值计算储能元件的电压； 其中，在所述微控制器将使能端(Ven)置高电平时，第三电阻(R3)将第一三极管(Ql)的基极(BI)的电压拉高，第一三极管(Ql)处于导通状态，第一三极管(Ql)的集电极(C2)作为输出端，将第二三极管(Q2)的基极(B2)的电压拉低，第二三极管(Q2)处于导通状态，电流通过第二三极管(Q2)、第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微控制器还包括: 第二电平操作模块，用于将使能端(Ven)置低电平； 在所述微控制器将使能端(Ven)置低电平时，第三电阻(R3)将第一三极管(Ql)的基极(BI)的电压拉低，第一三极管(Ql)处于关断状态，第六电阻(R6)将第二三极管(Q2)的基极(B2)的电压拉高，第二三极管(Q2)处于关断状态。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压计算模块，具体用于利用Vi=Vo* (Rl+R2)/R2的对应关系，根据采样值计算储能元件的电压，其中，Vi表示储能元件的电压，Vo表不米样值，Rl和R2分别表不第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)的阻值。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，R2相对于Rl和R2之和的比值不超过微控制器I/O 口的输入电压最大值相对于储能元件电压最大值的比值。
5.如权利要求1至4中任一所述的装置，其特征在于，第一电阻(R1)、第二电阻(R2)的阻值分别为2kQ和3kQ。
6.如权利要求1至4中任一所述的装置，其特征在于，第三电阻(R3)、第五电阻(R5)的阻值分别为6.8k Ω ,6.8k Ω 0
7.如权利要求1至4中任一所述的装置，其特征在于，第四电阻(R4)、第六电阻(R6)的阻值分别为IOOkQ UOOkQ 0
8.一种车载设备，其特征在于，包括:储能元件、电源管理元件、微控制器和电压检测电路； 其中，所述电源管理元件用于将所述储能元件的电能提供给所述微控制器；所述电压检测电路包括: 电压输出端(Vo)，其与所述微控制器内置A/D转换电路的输入管脚相连； 使能端(Ven)，其与所述微控制器的I/O 口相连； 电压输入端(Vi)，其与储能元件相连； 第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6);第二电阻(R2)的一端接地，另一端与第一电阻(Rl)和电压输出端(Vo)相连；第四电阻(R4)的一端接地，另一端与第三电阻(R3)和第一三极管(Ql)的基极(BI)相连； 第一三极管(Ql)，其基极(BI)通过第三电阻(R3)与使能端(Ven)相连，其集电极(Cl)通过第五电阻(R5)与第二三极管(Q2)的基极(B2)相连；及 第二三极管(Q2)，其发射极(E2)与电压输入端(Vi)相连，其集电极(C2)通过第一电阻(Rl)与电压输出端(Vo)相连； 所述微控制器包括: 第一电平操作模块，用于将使能端(Ven)置高电平； 米样模块，用于对电压输出端(Vo)的电压值进行米样；及 电压计算模块，用于根据采样值计算储能元件的电压； 其中，在所述微控制器将使能端(Ven)置高电平时，第三电阻(R3)将第一三极管(Ql)的基极(BI)的电压拉高，第一三极管(Ql)处于导通状态，第一三极管(Ql)的集电极(C2)作为输出端，将第二三极管(Q2)的基极(B2)的电压拉低，第二三极管(Q2)处于导通状态，电流通过第二三极管(Q2)、第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述微控制器还包括: 第二电平操作模块，用于将使能端(Ven)置低电平； 则在所述微控制器将使能端(Ven)置低电平时，第三电阻(R3)将第一三极管(Ql)的基极(BI)的电压拉低，第一三极管(Ql)处于关断状态，第六电阻(R6)将第二三极管(Q2)的基极(B2)的电压拉高，第二三极管(Q2)处于关断状态。
10.如权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述电压计算模块，具体用于利用Vi=Vo* (Rl+R2)/R2的对应关系，根据采样值计算储能元件的电压，其中，Vi表示储能元件的电压，Vo表不米样值，Rl和R2分别表不第一电阻(R1)、第二电阻(R2)的阻值。
【文档编号】G05F1/56GK103901248SQ201210586361
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】刘起昌, 陈永峰, 赵志泳, 刘志勇, 张志平, 夏曙东 申请人:北京北大千方科技有限公司