一种电动汽车中控系统电源电路及其实现方法_3

文档序号:9929182阅读:来源:国知局
和电源管理单元开始工作,进而使整个多媒体处理系统上电工作;同时,第二GPI0接口输出 高电平给4G通信模块的唤醒信号输入端,唤醒4G通信模块正常工作,并结束CAN唤醒流程; 当CAN总线模式控制指令为CAN总线上发送来的CAN休眠指令时,判断CAN休眠指令是否 满足设定的安全优先级要求,若是,则对中控系统的电源进行CAN休眠操作,使中控系统电 源电路进入CAN休眠流程,反之,则使中控系统维持原来的工作状态,所述CAN休眠流程的具 体过程为:单片机通过UART总线下发关机命令给多媒体处理系统,而多媒体处理系统则在 保存现场数据后通过UART总线反馈准备好的信息给单片机;接着,第一 GPI0接口输出低电 平给第一M0S晶体管,关闭第一直流斩波器,实现多媒体处理系统的下电操作;同时,第二 GP10接口输出低电平给4G通信模块的唤醒信号输入端,使4G通信模块进入低功耗睡眠模 式;最后,第三GPI0接口输出低电平给逻辑或门,关闭第一线性稳压器,使得单片机和CAN芯 片下电。
[0027] 进一步作为优选的实施方式,所述步骤S2具体为: 当远程模式控制指令为4G通信模块接收到的网络侧信号时,判断网络侧信号是否满足 设定的安全优先级要求,若是,则对中控系统的电源进行远程唤醒操作,使中控系统电源电 路进入远程唤醒流程,反之,则使中控系统维持原来的工作状态,所述远程唤醒流程的具体 过程为:4G通信模块主动拉高唤醒信号输出端的信号,该信号经过逻辑或门后使能第一线 性稳压器,将电池信号端输出的高电平信号转换成5V,然后经过第二线性稳压器转换成 3.3V后使单片机上电工作;单片机初始化完成后,第三GPIO接口输出高电平给逻辑或门,保 障第一线性稳压器持续工作;第一 GPIO接口输出高电平使能第一 MOS晶体管,使得第一直流 斩波器和电源管理单元开始工作,进而使整个多媒体处理系统上电工作;同时,第二GPIO接 口输出高电平给4G通信模块的唤醒信号输入端,唤醒4G通信模块正常工作,并结束远程唤 醒流程; 当远程模式控制指令为4G通信模块接收到的远程休眠指令时,判断远程休眠指令是否 满足设定的安全优先级要求,若是,则对中控系统的电源进行远程休眠操作,使中控系统电 源电路进入远程休眠流程,反之,则使中控系统维持原来的工作状态,所述远程休眠流程的 具体过程为:单片机通过UART总线下发关机命令给多媒体处理系统,而多媒体处理系统则 在保存现场数据后通过UART总线反馈准备好的信息给单片机;接着,第一 GPIO接口输出低 电平给第一M0S晶体管,关闭第一直流斩波器,实现多媒体处理系统的下电操作;同时,第二 GP10接口输出低电平给4G通信模块的唤醒信号输入端,使4G通信模块进入低功耗睡眠模 式;最后,第三GPIO接口输出低电平给逻辑或门,关闭第一线性稳压器,使得单片机和CAN芯 片下电。
[0028] 下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0029] 实施例一 参照图1和图2,本发明的第一实施例: 针对现有技术中控系统唤醒或休眠方式单一、电路复杂、成本高和静态电路高的问题, 本发明提出了 一种全新的电动汽车中控系统电源电路。本发明的电动汽车中控系统电源电 路,能通过正常模式、远程模式和CAN总线模式这三种方式实现电动汽车中控系统的休眠/ 唤醒,同时充分考虑了电动汽车中控系统各种功能和安全需要,为提高电动汽车中控系统 的可靠性和稳定性提供了有力保障。
[0030] 本发明电动汽车中控系统电源电路的主要工作过程包括: 1.正常上电/下电流程: (1)正常上电:驾驶员开门触发Door action动作输出高电平信号,通过逻辑或门使能 第一线性稳压器后将电池电压Battery(其通过二极管D1进行防反接)转换成5V,再经过第 二线性稳压器转成3.3V后供单片机上电工作;单片机初始化完成后,GPI0_3输出高电平给 逻辑或门,保障第一线性稳压器持续工作;GPI0_1输出高电平使能第一M0S晶体管,使得第 一直流斩波器和电源管理单元工作,进而使整个多媒体处理系统上电工作;同时6?10_2输 出高电平唤醒4G通信模块正常工作,上电流程结束。
[0031] (2)正常下电:驾驶员钥匙关闭时,ACC信号(其通过二极管D2进行防反接)由高变 为悬空,单片机检测到该变化后,UART总线下发"关机"命令给多媒体处理系统的CPU,而该 CPU在保存相关数据后通过UART总线反馈"Ready"信息给单片机;接着,GPIO j输出低电平 关闭第一直流斩波器,实现多媒体处理系统的下电;同时GPI0_2输出低电平使4G通信模块 进入低功耗睡眠模式(进入睡眠模式后Wake_out输出低电平);最后GPI0_3输出低电平关闭 第一线性稳压器,使得单片机和CAN下电,下电流程结束。
[0032] 2. CAN休眠/唤醒模式: (1 )CAN唤醒:CAN芯片检测到唤醒帧时候,INH脚输出高电平,经过第二M0S晶体管和逻 辑或门后使能第一线性稳压器,使单片机正常上电;单片机初始化完成后,GPI0_3输出高电 平给逻辑或门,保障第一线性稳压器持续工作;GPIOj输出高电平使能第一M0S晶体管,使 得第一直流斩波器和电源管理单元工作,进而使整个多媒体处理系统上电工作;同时, GPI0_2输出高电平唤醒4G通信模块正常工作,唤醒流程结束。
[0033] (2)CAN休眠:CAN总线上的其他部件(如诊断仪、PEPS车身基站等)发出"休眠"指令 时,单片机通过UART总线下发"关机"命令给多媒体处理系统的CPU,而该CPU在保存相关数 据后通过UART总线反馈"Ready"信息给单片机;接着,GPI0_1输出低电平关闭第一直流斩波 器,实现多媒体处理系统的下电;同时,GPI0_2输出低电平使得4G通信模块进入低功耗睡眠 模式(进入睡眠模式后Wake_out输出低电平);最后GPI0_3输出低电平关闭第一线性稳压 器,使得单片机和CAN下电,休眠流程结束。
[0034] 3.远程休眠/唤醒模式: (1)远程唤醒:4G通信模块接收到网络侧信号(如手机寻找到车机)时,主动拉高Wake_ out信号,Wake_〇ut信号通过逻辑或门后使能第一线性稳压器,使单片机正常上电;单片机 初始化完成后,GPI0_2输出高电平完全唤醒4G通信模块,同时GPI0_3输出高电平给逻辑或 门,保障第一线性稳压器持续工作;GPI0_1输出高电平使能第一M0S晶体管,使得第一直流 斩波器和电源管理单元工作,进而使整个多媒体处理系统上电工作,唤醒流程结束。
[0035] (2)远程休眠:4G通信模块接收到远程"休眠"指令后,单片机通过UART总线下发 "关机"命令给多媒体处理系统的CPU,而该CPU在保存相关数据后通过UART总线反馈 "Ready"信息给单片机;接着,GPI0_1输出低电平关闭对应直流斩波器模块,实现多媒体处 理系统的下电;同时GPI0_2输出低电平使得4G通信模块进入低功耗睡眠模式(进入睡眠模 式后Wake_ 〇ut输出低电平);最后GPI0_3输出低电平关闭第一线性稳压器,使得单片机和 CAN下电,休眠流程结束。
[0036] 4.低静态电流实现 中控系统休眠的时候(无论是正常模式、CAN总线模式还是远程模式),ACC处于OFF状态 (即悬空),第一 M0S晶体管和第二M0S晶体管都处于截止状态,此时静态电流主要消耗集中 在:CAN芯片、第一线性稳压器(Battery转5V)和4G通信模块静态电流这几个方面,具体统计 结果如下表1所示。
[0037]表 1
从上表1可以看出,中控系统的总静态电流不超过1.5mA,大大减小了对电动汽车蓄电 池的容量要求,优化了整车系统的设计。
[0038]与现有技术相比,本发明具有以下优点: (1)正常模式下能选择开门信号(Door action)来唤醒中控系统,使得中控系统在开门 时候就开始启动系统而不是等到驾驶员钥匙打到ACC才启动系统,减少了驾驶员的等待时 间,大大提尚了客户体验。
[0039] (2)设有远程休眠/唤醒模式,能通过4G通信的方式实现远程休眠或唤醒,使得手 机远程遥控电动汽车成为可能,能满足夏天提前启动空调、远程升级电控部件软件等网络 化需求。
[0040] (3)设有CAN总线休眠/唤醒模式,能在整车维修时候自动获取用户数据而不用在 整车上拆机后才获取数据。
[0041 ] (4)3种休眠/唤醒模式存在安全优先级,即正常模式〉CAN模式〉远程模式,能 提升了系统的安全度(能避免汽车在正常行驶时出现远程遥控休眠等不安全的情况)。
[0042] (5)优化了传统中控系统的电源电路,结构简单并且成本低。
[0043] (6)静态电流较低,大大减小了对蓄电池的容量要求,优化了整车系统的设计。
[0044]以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施 例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替 换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1. 一种电动汽车中控系统电源电路,其特征在于:包括第一 MOS晶体管、第一直流斩波 器、电源管理单元、多媒体处理系统、单片机、第一线性稳压器、第二线性稳压器、CAN芯片、 第二M0S晶体管、逻辑或门、4G通信模块、第二直流斩波器、第三线性稳压器、电池信号端、硬 线信号端、开门信号端、高电平CAN总线端以及低电平CAN总线端,所述电池信号端分别与第 一MO S晶体管的第一输入端、第一线性稳压器的输入端、CAN芯片的第一输入端、第二MO S晶 体管的第一输入端以及第二直流斩波器的输入端连接,所
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