车载信息终端的电源控制装置和车载信息终端及车辆的制作方法

本发明属于车辆技术领域，尤其涉及一种车载信息终端的电源控制装置，以及包括该电源控制装置的车载信息终端和车辆。

背景技术：

随着无线移动通信技术的高速发展，结合gps导航定位技术的车载信息终端(telematics-box，t-box)发展迅速，t-box通过内置2g/3g/4g移动通信模组，不间断地传递车辆的定位及远程诊断信息。通常t-box都是自带备份电池，当车载电源供电有效时由车载电源为t-box进行供电，当车载电源在由于外界原因断开时，t-box的内置电池可以继续为t-box供电，保证t-box正常工作。为了保证给t-box供电的连续性，电源切换一般是硬件自动切换，但是t-box刚出工厂还没有装车的时候，处于运输模式，因为电源自动切换到内部备份电池供电，如果t-box长时间不装车，备份电池的电量会被t-box消耗完，导致电池过放电，因而会造成电池的永久失效。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车载信息终端的电源控制装置，该电源控制装置，可以避免车载信息终端长时间使用备份电源造成的备份电源过放电或永久失效。

本发明的第二个目的在于提出一种车载信息终端。

本发明的第三个目的在于提出一种电动车辆。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例的车载信息终端的电源控制装置，包括：控制模块，用于检测车载电源的接入信号，并在根据所述接入信号判断所述车载电源未接入时，输出供电切断控制信号；切换模块，用于根据所述供电切断控制信号切断所述车载信息终端的备份电源对所述车载信息终端的供电。

根据本发明实施例的车载信息终端的电源控制装置，在车载信息终端未接入车载电源时例如未装车或在运输中，此时车载信息终端无需工作，则控制车载信息终端的备份电源切断对车载信息终端的用电装置的供电，以降低备份电源的电耗，避免过放电，保护备份电源。

在一些实施例中，所述控制模块，还用于在根据所述接入信号判断所述车载电源已接入时输出第一电源切换控制信号；所述电源控制装置还包括比较模块，所述比较模块用于将所述车载电源的电信号与车载信息终端的备份电源的电信号进行比较，并根据比较结果输出第二电源切换信号；切换模块，还用于根据所述第一电源切换信号和所述第二电源切换信号控制所述车载电源和所述备份电源对所述车载信息终端供电的切换。从而可以提高车载信息终端工作的稳定性。

在一些实施例中，所述切换模块在控制所述车载电源和所述备份电源对所述车载信息终端供电的切换时具体用于，在所述车载电源的电信号大于所述车载信息终端的备份电源的电信号时，控制所述车载电源对所述车载信息终端供电；或者，在所述车载电源的电信号小于所述车载信息终端的备份电源的电信号时，控制所述车载信息终端的备份电源对所述车载信息终端供电。

在一些实施例中，所述控制模块包括控制单元、第一或门单元、第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其中，所述控制单元用于检测所述车载电源的接入信号，所述第一或门单元的第一输入端与所述控制单元相连，所述第一电阻的第一端与所述第一或门单元的输出端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与地端相连，所述第一开关管的第一端分别与所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端相连，所述第一开关管的第二端与地端相连，所述第一开关管的第三端与所述第三电阻的第一端相连，所述第一开关管的第三端与所述第三电阻的第一端之间具有第一节点，所述第三电阻的第二端与所述车载信息终端的备份电源相连，所述第二开关管的第一端与所述第一节点相连，所述第二开关管的第二端分别与所述第三电阻的第二端和所述车载信息终端的备份电源相连，所述第二开关管的第三端与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与地端相连，所述第二开关管的第三端与所述第四电阻的第一端之间具有第二节点，所述第二节点分别与所述第一或门单元的第二输入端和所述切换模块相连。

在一些实施例中，所述比较模块包括第一分压单元、第二分压单元和比较器，其中，所述第一分压单元的第一端与所述车载电源的接入端相连，所述第一分压单元的第二端与所述比较器的第一输入端相连，所述第二分压单元的第一端与所述车载信息终端的备份电源相连，所述第二分压单元的第二端与所述比较器的第二输入端相连，所述比较器的输出端与所述切换模块相连。

在一些实施例中，所述比较模块还包括第二或门单元和第五电阻，所述第二或门单元的第一输入端与所述车载电源的接入端相连，所述第二或门单元的第二输入端与所述车载信息终端的备份电源相连，所述第二或门单元的输出端分别与所述比较器的电源正端、所述第五电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端分别与所述比较器的输出端和所述切换模块相连。

在一些实施例中，所述切换模块包括第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第六电阻和第七电阻；

其中，所述第三开关管的第一端与所述第二节点相连，所述第三开关管的第二端与所述比较器的输出端相连，所述第三开关管的第三端分别与所述第四开关管的第一端、所述第五开关管的第一端、所述第六电阻的第一端相连，所述第四开关管的第二端分别与所述车载信息终端的备份电源、所述第六电阻的第二端相连，所述第四开关管的第三端与所述第五开关管的第二端相连，所述第五开关管的第三端与车载信息终端的用电端相连；

其中，所述第六开关管的第一端分别与所述第五电阻的第二端和所述比较器的输出端相连，所述第六开关管的第二端与地端相连，所述第六开关管的第三端分别与所述第七开关管的第一端、所述第八开关管的第一端和所述第七电阻的第一端相连，所述第七开关管的第二端与所述车载电源的接入端相连，所述第七开关管的第三端与所述第八开关管的第二端相连，所述第八开关管的第四端分别与所述第七电阻的第二端和所述车载信息终端的用电端相连。

在一些实施例中，所述第一或门单元包括第一二极管和第二二极管，其中，所述第一二极管的第一端与所述控制单元相连，所述第二二极管的第一端与所述第二节点相连，所述第一二极管的第二端与所述第二二极管的第二端连接在一起以作为所述第一或门单元的输出端。

在一些实施例中，所述第二或门单元包括第三二极管和第四二极管，其中，所述第三二极管的第一端与所述车载电源的接入端相连，所述第四二极管的第一端与所述车载信息终端的备份电源相连，所述第三二极管的第二端和所述第四二极管的第二端连接在一起以作为所述第二或门单元的输出端。

为了达到上述目的，本发明第二方面实施例的车载信息终端，包括备份电源和上面实施例所述的电源控制装置，其中，所述电源控制装置与所述备份电源相连。

根据本发明实施例的车载信息终端，通过采用上面实施例的电源控制装置，既可以保证装入车辆时正常工作，又可以避免长时间不能接入车载电源而造成备份电源过放电，保护备份电源。

为了达到上述目的，本发明第三方面实施例的电动车辆包括车载电源和上面实施例所述的车载信息终端。

根据本发明实施例的电动车辆，采用上面实施例的车载信息终端，可以提高车联网系统的稳定性。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的车载信息终端的电源控制装置的框图；

图2是根据本发明的另一个实施例的车载信息终端的电源控制装置的框图；

图3是根据本发明的一个实施例的车载信息终端的电源控制装置的电路图；

图4是根据本发明的一个实施例的车载信息终端的框图；

图5是根据本发明的一个实施例的电动车辆的框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明第一方面实施例的车载信息终端的电源控制装置。

图1是根据本发明的一个实施例的车载信息终端的电源控制装置，如图1所示，本发明实施例的车载信息终端的电源控制装置100包括控制模块10和切换模块20。

其中，控制模块10用于检测车载电源的接入信号，并在根据该接入信号判断车载电源未接入时，认为车载信息终端未装车或在运输途中，则输出供电切断控制信号。切换模块20用于根据该供电切断控制信号切断车载信息终端的备份电源对车载信息终端的供电。因而，在车载信息终端未装车时例如在运输中，此时车载信息终端无需工作，则控制车载信息终端的备份电源切断对车载信息终端的用电装置的供电，以降低备份电源的电耗，避免过放电，保护备份电源。

在实施例中，本发明实施例的车载信息终端的电源控制装置100，在车载电源接入的情况下，实现对车载电源和备份电源的切换控制。如图2所示为根据本发明的一个实施例的车载信息终端的电源控制装置100的框图，其中，控制模块10还用于在根据接入信号判断所述车载电源已接入时输出第一电源切换控制信号，例如，车载电源接入例如车载信息终端已经装车，接入信号检测为1，则控制模块10输出高电平，反之，如果车载电源没有接入，例如车载信息终端在运输途中没有装车，则控制模块10输出低电平。本发明实施例的电源控制装置100还包括比较模块30，比较模块30用于将车载电源的电信号与车载信息终端的备份电源的电信号进行比较，例如将两者的电压进行比较，并根据比较结果输出第二电源切换信号，例如，车载电源的电压有效且达到一定值，车载电源的电压大于车载信息终端的备份电源的电压，则比较模块30输出高电平，反之，则比较模块30输出低电平。切换模块20还用于根据第一电源切换信号和第二电源切换信号控制车载电源和备份电源对车载信息终端供电的切换。

具体来说，可以根据车载电源的接入情况以及车载电源与备份电源的电压的高低来进行适应性切换，例如，车载信息终端在运行途中或长时间未装车，车载电源未接入，相当于车载电源的电压小于备份电源的电源，不能够为车载信息终端供电，为了避免备份电源过分或永久失效，可以控制备份电源切断为车载信息终端供电，此时车载信息终端不工作；再例如，在车载电源接入的情况下，可以由车载电源为车载信息终端供电，减少备份电源的耗电；再例如，在车载电源由于外部原因断开时，可以控制备份电源为车载信息终端供电，以保证车载信息终端的正常工作。

根据本发明实施例的车载信息终端的电源控制装置100，可以根据车载电源的接入状态以及车载电源与备份电源的比较结果来切换车载信息终端的供电，即可以在用电时保证车载信息终端的正常工作，也可以避免因在运输中或长时间不装车等不用电时造成备份电源的耗电过度或永久失效。

在一些实施例中，在车载电源未接入时，车载电源的电信号小于车载信息终端的备份电源的电信号，切换模块20控制备份电源切断对车载信息终端的供电。具体地，车载电源未接入，认为车载信息终端在运输途中或未装到车辆上，此时，车载信息终端不工作，为了避免备份电源的过耗，可以切断车载信息终端的供电。

在一些实施例中，在车载电源接入且车载电源的电信号大于车载信息终端的备份电源的电信号时，切换模块20控制车载电源对车载信息终端供电，此时，车载信息终端已经装车，在车载电源的供电有效的情况，可以由车载电源为车载信息终端供电，保证车载信息终端的正常工作，减少备份电源的耗电。

在一些实施例中，在车载电源接入且车载电源的电信号小于车载信息终端的备份电源的电信号时，切换模块20控制车载信息终端的备份电源对车载信息终端供电。此时，虽然车载信息终端已经装车，正常情况下车载电源可以为其供电，而此时车载电源的电压没有达到供电所需的电压值，为了保证车载信息终端的正常工作，则可以由备份电源为车载信息终端供电。

下面对本发明实施例的电源控制装置100的各个模块的具体结构进一步说明，图2为根据本发明的一个实施例的车载信息终端的电源控制装置的电路图。

在一些实施例中，如图3所示，控制模块10包括控制单元11、第一或门单元12、第一开关管q1、第二开关管q2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4，其中，控制单元11用于检测车载电源的接入信号，第一或门单元12的第一输入端与控制单元11相连，第一电阻r1的第一端与第一或门单元12的输出端相连，第一电阻r1的第二端与第二电阻r2的第一端相连，第二电阻r2的第二端与地端相连，第一开关管q1的第一端分别与第一电阻r1的第二端、第二电阻r2的第一端相连，第一开关管q1的第二端与地端相连，第一开关管q1的第三端与第三电阻r3的第一端相连，第一开关管q1的第三端与第三电阻r3的第一端之间具有第一节点o1，第三电阻r3的第二端与车载信息终端的备份电源backup_pwr相连，第二开关管q2的第一端与第一节点o1相连，第二开关管q2的第二端分别与第三电阻r3的第二端和车载信息终端的备份电源backup_pwr相连，第二开关管q2的第三端与第四电阻r4的第一端相连，第四电阻r4的第二端与地端相连，第二开关管q2的第三端与第四电阻r4的第一端之间具有第二节点o2，第二节点o2分别与第一或门单元12的第二输入端和切换模块20相连。

其中，在一些实施例中，第一或门单元12包括第一二极管d1和第二二极管d2，其中，第一二极管d1的第一端与控制单元11相连，第二二极管d2的第一端与第二节点o2相连，第一二极管d1的第二端与第二二极管d2的第二端连接在一起以作为第一或门单元12的输出端。当然，第一或门单元12也可以采用其他可实现的或门结构实现。

具体地，当车载信息终端未装车例如处于运输模式时，控制单元11未检测到车载电源的接入信号，输出信号mcu_ctrl例如为低电平，由于第一开关管例如nmos管q1和第二开关管例如pmos管q2都不导通，则第二节点o2处也为低电平，此时，切换模块20可以控制备份电源切断对车载信息终端的供电，以降低备份电源的电耗，避免过放电而造成永久失效。

在一些实施例中，如图3所示，比较模块30包括第一分压单元31、第二分压单元32和比较器u1，其中，第一分压单元31的第一端与车载电源的接入端vehicle_pwr相连，第一分压单元31的第二端与比较器u1的第一输入端相连，第二分压单元32的第一端与车载信息终端的备份电源backup_pwr相连，第二分压单元32的第二端与比较器u1的第二输入端相连，比较器u1的输出端与切换模块20相连。其中，第一分压单元31和第二分压单元32的实现可以采用电阻的形式例如图2中所示，四个电阻分别实现对车载电源的输入的分压和备份电源的输入的分压作用。

在一些实施例中，比较模块30还包括第二或门单元33和第五电阻r5，第二或门单元33的第一输入端与车载电源的接入端vehicle_pwr相连，第二或门单元33的第二输入端与车载信息终端的备份电源backup_pwr相连，第二或门单元33的输出端分别与比较器u1的电源正端、第五电阻r5的第一端相连，第五电阻r5的第二端分别与比较器u1的输出端和切换模块20相连。

其中，在一些实施例中，第二或门单元33包括第三二极管d3和第四二极管d4，其中，第三二极管d3的第一端与车载电源的接入端vehicle_pwr相连，第四二极管d4的第一端与车载信息终端的备份电源backup_pwr相连，第三二极管d3的第二端和第四二极管d4的第二端连接在一起以作为第二或门单元33的输出端。当然，第二或门单元33也可以采用其他可实现的形式。

在一些实施例中，切换模块20包括第三开关管q3、第四开关管q4、第五开关管q5、第六开关管q6、第七开关管q7、第八开关管q8、第六电阻r6和第七电阻r7。

其中，第三开关管q3的第一端与第二节点o2相连，第三开关管q3的第二端与比较器u1的输出端相连，第三开关管q3的第三端分别与第四开关管q4的第一端、第五开关管q5的第一端、第六电阻r6的第一端相连，第四开关管q4的第二端分别与车载信息终端的备份电源、第六电阻r6的第二端相连，第四开关管q4的第三端与第五开关管q5的第二端相连，第五开关管q5的第三端与车载信息终端的用电端sys_pwr相连,以在导通时为用电装置供电。

其中，第六开关管q6的第一端分别与第五电阻r5的第二端和比较器u1的输出端相连，第六开关管q6的第二端与地端相连，第六开关管q6的第三端分别与第七开关管q7的第一端、第八开关管q8的第一端和第七电阻r7的第一端相连，第七开关管q7的第二端与车载电源的接入端vehicle_pwr相连，第七开关管q7的第三端与第八开关管q8的第二端相连，第八开关管q8的第四端分别与第七电阻r7的第二端和车载信息终端的用电端sys_pwr相连,以在导通时为用电装置供电。

以上是实现本发明实施例的车载信息终端的电源控制装置100的一个实施例，以上电路的变形或轻易得到的电路形式或可替换形式均在本说明书的公开范围。

具体来说，以图3所示为例，第四开关管q4、第五开关管q5、第六开关管q6和第七开关管q7例如图中的对应的mos管，组成了车载电源和备份电源的切换电路，比较器u1比较车载电源vehicle_pwr和备份电池backup_pwr的电压，当车载电源存在且电压大于某一值时，u1输出高电平，切换电路选择车载电源为车载信息终端的用电装置供电，反之，则选择备份电池供电。由于电路中增加了第三开关管q3，所以，当车载信息终端长时间不能装车例如处于运输模式时，控制单元11输出mcu_ctrl为低电平即未检测到车载电源的接入信号，由于第一开关管q1和第二开关管q2都截止，则第二节点o2处也为低电平，此时第三开关管q3也是截止，电源切换电路不工作，备份电源backup_pwr处于开路状态，车载信息终端不工作。当车载电源插入时，控制单元11检测到车载电源的接入信号并启动开始工作，控制单元11则可以认为运输模式结束，进入正常模式，控制单元11输出mcu_ctrl信号为高电平，此时第二节点o2处也为高电平，第三开关管q3导通，切换模块20可以正常切换，同时，由于第二开关管q2的输出电平被反馈到第一开关管q1的输入端，所以无论控制单元11的输出mcu_ctrl为高电平或者低电平，切换模块20均可以正常工作，因而，在不影响电源切换正常功能的情况下，避免了运输模式下备份电源因为工作而过度放电的情形，可以保护备份电源。

进一步来说，例如，当车载信息终端刚出厂，处于运输模式时，车载电源没有接入，控制单元11输出的mcu_ctrl信号为低电平，由于下拉电阻即第二电阻r2的存在，则第一开关管q1截止，第二开关管q2也截止，则第二节点o2处的电平被第四电阻r4拉为低，第三开关管q3截止。同时，比较器u1比较车载电源vehicle_pwr和备份电池backup_pwr通过电阻r10、r11和r8、r9分压后的电压，因为车载电源不存在，所以备份电源的电压大于车载电源的电压，比较器u1输出低电平，如果没有设置第三开关管q3，则第四开关管q4和第五开关管q5均导通，备份电源backup_pwr将为整个车载信息终端供电。但是，在本发明的实施例中，当处于运输模式的时候，由上面的说明可知，此时第三开关管q3是截止的，比较器u1输出的低电平由于第三开关管q3的截止而不能使第四开关管q4和第五开关管q5导通，在上拉电阻即第六电阻r6的作用下，第四开关管q4和第五开关管q5仍然是截止状态，所以，整个车载信息终端仍然是没有供电，从而可以降低备份电源的电耗。

例如，车载信息终端安装到车辆上，备份电源的电压小于车载电源的电压，比较器u1输出高电平，则地六开关管q6导通，第七开关管q7和第八开关管q8也导通，第四开关管q4和第五开关管q5截止，整个车载信息终端的供电来自于车载电源，控制单元11启动开始工作，控制单元11检测到电源来自于车载电源，输出信号mcu_ctrl置高，于是第一开关管q1导通，第二开关管q2也导通，第二节点o2处为高电平，第三开关管q3导通，比较器u1的信号电平可以自由的控制第四开关管q4和第五开关管q5，由于第二节点o2的高电平被反馈到第二二级管d2的阳极，和信号mcu_ctrl组成“或”的关系，然后再通过限流电阻即第一电阻r1传递至第一开关管q1的输入端，此时，由于第二节点o2的电平一直为高，所以无论信号mcu_ctrl为高电平或者低电平，都不影响第一开关管q3的输入电平，切换模块20均不再受控制单元11的使能而正常工作。

简言之，本发明实施例的车载信息终端的电源控制装置100，控制单元11可以根据车载电源的接入信号来控制切换模块20是否可以进行电源切换，而在车载电源接入的状态下，控制单元11的使能信号将对电源切换失效，而此时主要以比较器u1的输出进行电源切换控制。本发明实施例的车载信息终端的电源控制装置100可以在车载信息终端处于长时间不能接入车载电源例如运输模式的情况下，保证备份电源不向车载信息终端供电，从而防止了备份电源出现过放电的现象，保护备份电源。

下面参照附图描述根据本发明第二方面实施例的车载信息终端。

图4是根据本发明的一个实施例的车载信息终端的框图，如图4所示，本发明实施例的车载信息终端1000包括备份电源200和上面实施例的电源控制装置100，其中，电源控制装置100与备份电源200相连，电源控制装置100的实现形式和工作过程可以参照上面实施例的描述。

根据本发明实施例的车载信息终端1000，通过采用上面实施例的电源控制装置100，既可以保证装入车辆时正常工作，又可以避免长时间不能接入车载电源而造成备份电源200过放电，保护备份电源。

基于上面实施例的车载信息终端，下面描述根据本发明第三方面实施例的电动车辆。

如图5所示，本发明实施例的电动车辆10000包括车载电源2000和如上面实施例的车载信息终端1000。其中车载信息终端1000通常是车联网系统的重要组成部分，因而，保证车载信息终端1000的正常工作是重要的。

根据本发明实施例的电动车辆10000，采用上面实施例的车载信息终端1000，可以提高车联网系统的稳定性。

需要说明的是，在本说明书的描述中，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

此外，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。