电源控制电路、车载系统和车辆的制作方法

1.本申请涉及汽车领域，特别是一种电源控制电路、车载系统和车辆。


背景技术：

2.随着电子技术的发展，车辆的中控系统集成度越来越高，为了保证中控系统的安全，车辆设置有电源管理系统，电源管理系统能够实现给中控系统供电。在车辆休眠过程中，由于电源管理系统需要维持对中控系统的供电以实现中控系统能够在车辆休眠时随时快速启动，而电源管理系统难以实现低功耗(静态电流小于3毫安)下的工作模式，导致消耗功率较高，影响车辆的续航，而若采取关闭电源管理系统，则无法满足中控系统快速启动要求。


技术实现要素：

3.本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请需要提供一种电源控制电路、车载系统和车辆。
4.本申请实施方式的电源控制电路，包括微控制单元、第一电源、第二电源和自锁开关，所述第一电源连接所述微控制单元和所述自锁开关以向所述微控制单元和所述自锁开关提供第一电源信号，所述自锁开关连接所述微控制单元和所述第二电源，所述自锁开关接收到所述微控制单元的第一控制信号后持续产生输出信号以控制所述第二电源输出第二电源信号，所述自锁开关接收到所述微控制单元的第二控制信号后停止产生所述输出信号以控制所述第二电源停止输出所述第二电源信号。
5.在某些实施方式中，所述自锁开关包括：
6.自锁模块，所述自锁模块根据第一控制信号开启以持续产生所述输出信号；和
7.解锁模块，所述解锁模块连接所述自锁模块，所述解锁模块根据所述第二控制信号控制所述自锁模块关闭以停止产生所述输出信号。
8.在某些实施方式中，所述自锁模块包括电源输入端、第一控制端、输出端、第一开关元件、第二开关元件、第一电阻、第二电阻和第三电阻；
9.所述第一电阻和所述第二电阻串联连接所述电源输入端和所述第一开关元件的第一端；
10.所述第一开关元件的第二端连接所述电源输入端，所述第一开关元件的第三端连接所述输出端；
11.所述第三电阻的一端连接所述第一控制端和所述第一开关元件的第二端，所述第三电阻的另一端连接所述第二开关元件的第一端，所述第一控制端通过所述第三电阻将所述第一控制信号传输至所述第二开关元件的第一端；
12.所述第二开关元件的第二端接地，所述第二开关元件的第三端连接所述第二电阻和所述第三电阻的公共连接端。
13.在某些实施方式中，所述第一开关元件为npn型三极管，所述第一开关元件的第一
端为npn型三极管的基极，所述第一开关元件的第二端为npn型三极管的发射极，所述第一开关元件的第三端为npn型三极管的集电极；所述第二开关元件为pnp型三极管，所述第二开关元件的第一端为pnp型三极管的基极，所述第二开关元件的第二端为pnp型三极管的发射极，所述第二开关元件的第三端为pnp型三极管的集电极。
14.在某些实施方式中，所述自锁模块还包括第四电阻和第一电容，所述第四电阻和所述第一电容并联连接所述第二开关元件的基极和发射极。
15.在某些实施方式中，所述自锁模块还包括二极管，所述二极管的正极连接所述第一控制端，所述二极管的负极连接所述第一开关元件的第三端。
16.在某些实施方式中，所述解锁模块包括第二控制端、第五电阻和第三开关元件；
17.所述第五电阻的一端连接第二控制端，另一端连接所述第三开关元件的第一端；
18.所述第三开关元件的第二端接地，所述第三开关元件的第三端连接所述第二开关元件的第一端。
19.在某些实施方式中，所述第三开关元件为pnp型三极管，所述第三开关元件的第一端为pnp型三极管的基极，所述第三开关元件的第二端为pnp型三极管的发射极，所述第三开关元件的第三端为pnp型三极管的集电极。
20.在某些实施方式中，所述解锁模块包括第六电阻和第二电容，所述第六电阻和所述第二电容并联连接所述第三开关元件的基极和发射极。
21.本申请实施方式的车载系统，包括如上述任一实施方式所述的电源控制电路和系统芯片，所述电源控制电路用于向所述系统芯片提供第二电源信号。
22.本申请的车辆，包括如上述所述的车载系统。
23.本申请实施方式的电源控制电路、车载系统和车辆中，微控制单元通过向自锁开关发送第一控制信号使得自锁开关持续产生输出信号，从而控制第二电源给系统芯片供电，如此，车辆在休眠时，在自锁开关持续产生输出信号时，微控制单元能够进入休眠或者关闭，降低了车辆的功耗，同时，能够维持给系统芯片持续供电，满足系统芯片快速启动要求。此外，微控制单元还可通过向自锁开关发送第二控制信号使得自锁开关控制第二电源停止给系统芯片供电，从而在系统芯片出现故障时断电保证系统芯片的安全。
24.本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
25.本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
26.图1是本申请实施方式的车辆的模块示意图。
27.图2是本申请实施方式的电源控制电路的模块示意图。
28.图3是本申请实施方式的电源控制电路的又一模块示意路。
29.图4是本申请实施方式的电源控制电路的示意图。
30.说明书附图标号
31.电源控制电路10、微控制单元11、第一控制引脚111、第二控制引脚112、第一电源12、第二电源13、自锁开关14、自锁模块141、电源输入端vqst、第一控制端pow on、输出端
pow ctrl、第一开关元件t1、第二开关元件t2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一电容c1、二极管d、第七电阻r7、第八电阻r8、解锁模块142、第五电阻r5、第二控制端pow off、第三开关元件t3、第六电阻r6、第二电容c2、系统芯片20；
32.车载系统100；
33.车辆1000。
具体实施方式
34.下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
35.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
37.在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
39.随着电子技术的发展，中控系统的集成度越来越高，其功能也越来越多，使得中控系统安全等级要求变高，目前，为保证中控系统的安全，车辆设置有电源管理系统，电源管理系统能够给中控系统供电。然而，车辆在休眠模式下，中控系统也需要电流来满足中控系统在休眠模式下能够快速启动，使得电源管理系统即使在车辆进入休眠模式下也需要持续
给中控系统供电，而电源管理系统通常难以实现低功耗(静态电流小于3毫安)下的工作模式，造成在车辆休眠过程中，电源管理系统自身会产生较大的功耗，降低了车辆的续航，而若是在休眠模式下，关闭电源管理系统，则无法实现快速启动中控系统，造成用户体验不佳。
40.有鉴于此，请参阅图1，本申请提供了一种车辆1000，车辆1000包括车载系统100，车载系统100包括系统芯片20(system on chip,soc)和电源控制电路10。
41.请结合图2，电源控制电路10包括微控制单元11、第一电源12、第二电源13和自锁开关14。其中，第一电源12连接微控制单元11和自锁开关14以向微控制单元11和自锁开关14提供第一电源信号，自锁开关14连接微控制单元11和第二电源13，自锁开关14接收到微控制单元11的第一控制信号后持续产生输出信号以控制第二电源13输出第二电源信号，自锁开关14接收到微控制单元11的第二控制信号后停止产生输出信号以控制第二电源13停止输出第二电源信号。
42.本发明实施方式的电源控制电路10、车载系统100和车辆1000，微控制单元11通过向自锁开关14发送第一控制信号使得自锁开关14持续产生输出信号，从而控制第二电源13给系统芯片20供电，以及通过向自锁开关14发送第二控制信号使得自锁开关14停止产生输出信号，从而控制第二电源13停止给系统芯片20供电。如此，在车辆1000进入休眠模式过程中，微控制单元11能够在自锁开关14持续产生输出信号时，实现休眠或关闭，降低了车辆1000的功耗，同时，在微控制单元11在休眠或关闭时能够保证第二电源13给系统芯片20供电，使得系统芯片20能够满足快速启动要求。此外，若系统芯片20出现故障时，能够控制第二电源13停止给系统芯片20供电，保证了系统芯片20的安全。
43.具体地，车载系统100包括有系统芯片20和电源控制电路10,系统芯片20和电源控制电路10电性连接。系统芯片20可以为中控系统，可集成有tbox模块、仪表模块、娱乐系统模块等多个功能模块，从而系统芯片20能够实现远程查询、远程控制、车辆状态监控或娱乐等多种功能。
44.电源控制电路10包括微控制单元11、第一电源12、第二电源13和自锁开关14，第一电源12分别与微控制单元11和自锁开关14连接，用于分别向微控制单元11和自锁开关14输出第一电源信号，第二电源13与自锁开关14和系统芯片20电性连接，用于向系统芯片20输出第二电源信号。
45.请结合图3，微控制单元11包括第一控制引脚111和第一控制引脚111，第一控制引脚111和第二控制引脚112分别与自锁开关14电性连接以用于向自锁开关14分别输出第一控制信号和第二控制信号，第一控制信号和第二控制信号都为电平信号。
46.在微控制单元11通过第一控制引脚111向自锁开关14输出第一控制信号后，自锁开关14导通并形成自锁，并持续生成输出信号而控制第二电源13给系统芯片20输出第二电源信号，在微控制单元11通过第二控制引脚112向自锁开关14输出第二控制信号后，自锁开关14关断，停止向生成输出信号，使得第二电源13停止向系统芯片20输出第二电源信号。
47.在某些实施方式中，自锁开关14包括自锁模块141和解锁模块142。其中，自锁模块141根据第一控制信号开启以持续产生输出信号，解锁模块142连接自锁模块141，解锁模块142根据第二控制信号控制自锁模块141关闭以停止产生输出信号。
48.在这样的实施方式中，输出信号为电平信号。自锁模块141分别和第一控制引脚
111、解锁模块142、第一电源12及第二电源13电性连接，解锁模块142与第二控制引脚112连接。自锁模块141接收第一控制引脚111的第一控制信号后，自锁模块141开启并形成自锁，第一电源12给自锁模块141供电，第一电源12通过自锁模块141与第二电源13导通，自锁模块141持续向第二电源13输出输出信号，第二电源13根据输出信号而持续向系统芯片20提供第二电源信号。在解锁模块142接收到第二控制引脚112的第二控制信号后，使得自锁模块141关闭，自锁模块141停止向第二电源13输出输出信号，从而第二电源13停止向系统芯片20输出第二电源信号。
49.请参阅图4，在某些实施方式中，自锁模块141包括电源输入端vqst、第一控制端pow on、输出端pow ctrl、第一开关元件t1、第二开关元件t2、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3。
50.其中，第一电阻r1和第二电阻r2串联连接电源输入端vqst和第一开关元件t1的第一端。第一开关元件t1的第二端连接电源输入端vqst，第一开关元件t1的第三端连接输出端pow ctrl，第三电阻r3的一端连接第一控制端pow on和第一开关元件t1的第二端，第三电阻r3的另一端连接第二开关元件t2的第一端，第一控制端pow on通过第三电阻r3将第一控制信号传输至第二开关元件t2的第一端，第二开关元件t2的第二端接地，第二开关元件t2的第三端连接第二电阻r2和第三电阻r3的公共连接端。
51.具体地，电源输入端vqst接入第一电源12，第一控制端pow on与第一控制引脚111连接，输出端pow ctrl与第二电源13连接，第一控制信号与第一电源信号的电平信号相同，例如，第一控制信号与第一电源信号都为高电平信号。在第一控制端pow on接收到第一控制引脚111的第一控制信号后，第一控制信号通过第三电阻r3后写入第二开关元件t2的第一端，第二开关元件t2的第二端和第三端导通，电源输入端vqst、第一电阻r1、第二开关元件t2与地形成闭合回路，第一电阻r1两端形成电压差，第一开关元件t1的第一端的等效接地短路，第一开关元件t1的第二端与第三端导通，电源输入端vqst通过第一开关元件t1与输出端pow ctrl以及第三电阻r3连通，电源输入端vqst向输出端pow ctrl和第二开关元件t2的第一端提供第一电源信号，从而，输出端pow ctrl向第二电源13输出输出信号，使得第二电源13根据输出信号输出第二电源信号，同时，第二开关元件t2在第一电源信号下导通，第二开关元件t2的第二端和第二开关元件t2的第三端连通，进而使得第一开关元件t1保持导通。
52.如此，在微控制单元11在发出第一控制信号后，自锁模块141能够保持开启状态，而持续控制第二电源13向系统芯片20输出第二电源信号，保证系统芯片20不断电，在系统芯片20休眠时能够快速启动，并且，微控制单元11能处于休眠或关闭状态，降低了车辆1000的功耗，提升了车辆1000的续航，增强了用户体验。
53.进一步的，第一开关元件t1和第二开关元件t2可以为晶体管或者mos管等，具体地种类不设限制，例如，第一开关元件t1和第二开关元件t2都为三级管。
54.在某些实施方式中，第一开关元件t1为npn型三极管，第一开关元件t1的第一端为npn型三极管的基极，第一开关元件t1的第二端为npn型三极管的发射极，第一开关元件t1的第三端为npn型三极管的集电极；第二开关元件t2为pnp型三极管，第二开关元件t2的第一端为pnp型三极管的基极，第二开关元件t2的第二端为pnp型三极管的发射极，第二开关元件t2的第三端为pnp型三极管的集电极。
55.在这样的实施方式中，第一控制信号和第一电源信号的电平为高电平信号，从而第一开关元件t1的第一端接收到第一控制信号或第一电源信号时，第一开关元件t1的第二端和第三端导通，第一开关元件t1的第一端为低电平，第一开关元件t1的第二端和第三端导通，电源输入端vqst向输出端pow ctrl输出第一电源信号。
56.在某些实施方式中，自锁模块141还包括第四电阻r4和第一电容c1，第四电阻r4和第一电容c1并联连接第二开关元件t2的基极和发射极。
57.可以理解，由于第二开关元件t2的发射极接地，第四电阻r4并联在第二开关的基极和发射极能够使得第二开关元件t2集电极和发射极不导通时，第二开关元件t2的基极接地，第一电容c1并联在第二开关元件t2的基极和发射极能够起到滤波作用，提高第二开关元件t2的抗干扰能力。
58.在某些实施方式中，自锁模块141还包括二极管d，二极管d的正极连接第一控制端pow on，二极管d的负极连接第一开关元件t1的第三端。
59.由于二极管d具有正向导通，反向截至的特性，第二开关元件t2能够防止电源输入端vqst输出的第一电源信号或输出端pow ctrl的输出信号通过二极管d传输至第一控制端pow on而最终流向微控制单元11，保证了微控制单元11的安全。
60.在某些实施方式中，解锁模块142包括第二控制端pow off、第五电阻r5和第三开关元件t3。其中，第五电阻r5的一端连接第二控制端pow off，另一端连接第三开关元件t3的第一端，第三开关元件t3的第二端接地，第三开关元件t3的第三端连接第二开关元件t2的第一端。
61.在这样的实施方式中，第二控制端pow off与第二控制引脚112连接，第二控制信号与第一控制信号的电平信号相反，例如，第一控制信号为高电平信号，第二控制信号为低电平信号，或者，第一控制信号为低电平信号，第二控制信号为高电平信号。在自锁开关14元件开启而持续输出输出信号时，若第二控制端pow off接收到第二控制引脚112的第二控制信号，第二控制信号通过第五电阻r5后写入第三开关元件t3的第一端，第三开关元件t3的第二端和第三端导通，电源输入端vqst、第三电阻r3、第三开关元件t3与地形成闭合回路，第三电阻r3两端形成电压差，第二开关元件t2的第一端的等效接地短路，第二开关元件t2的第二端与第三端断开，电源输入端vqst和第一电阻r1与地断路，第一开关元件t1的第一端的电平为第一电源信号的电平信号，第一开关元件t1的第二端和第三端断开，电压输入端无法通过第一开关元件t1向输出端pow ctrl输出第一电源信号，输出端pow ctrl停止向第二电源13输出输出信号，从而第二电源13停止向系统芯片20提供第二电源信号，系统芯片20断电。
62.如此，在系统芯片20出现死机或其它故障时，微控制单元11通过向解锁模块142发送第二控制信号，使得解锁模块142能够控制自锁模块141停止产生输出信号，从而控制第二电源13停止向系统芯片20输出第二电源信号，保证了系统芯片20的安全。
63.在某些实施方式中，第三开关元件t3为pnp型三极管，第三开关元件t3的第一端为pnp型三极管的基极，第三开关元件t3的第二端为pnp型三极管的发射极，第三开关元件t3的第三端为pnp型三极管的集电极。
64.在这样的实施方式中，第二控制信号为高电平信号，第三开关元件t3的第一端接收到第二控制信号后，第三开关元件t3的第二端和第三端导通，第二开关元件t2的第一端
为低电平，第二开关元件t2关断，第一开关元件t1的第一端为高电平，使得第一开元件的第二端和第三端断开，电源输入端vqst至输出端pow ctrl断路，电源输入端vqst停止向输出端pow ctrl输出第一电源信号。
65.在某些实施方式中，解锁模块142包括第六电阻r6和第二电容c2,第六电阻r6和第二电容c2并联连接第三开关元件t3的基极和发射极。
66.具体而言，由于第三开关元件t3的发射极接地，第六电阻r6并联在第三开关元件t3的基极和发射极能够使得第三开关元件t3的集电极和发射极不导通时，第三开关元件t3的基极接地，第二电容c2并联在第三开关元件t3的基极和发射极能够起到滤波作用，提高第三开关元件t3的抗干扰能力。
67.在某些实施方式中，自锁模块141还包括有第七电阻r7和第八电阻r8。其中，第七电阻r7的一端与第一控制端pow on连接，第七电阻r7的另一端接地。第八电阻r8的一端分别和第三电阻r3和第三开关元件t3的第三端连接。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
69.尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。