CN104527445A - 电动汽车供电控制*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车供电控制***，包括CAN收发器、MCU控制芯片、监控接口及供电控制电路；所述供电控制电路包括蓄电池、第一供电电源及第二供电电源；所述第一供电电源用于将所述蓄电池电压转换为所述MCU控制芯片、监控接口和CAN收发器的工作电压输出；所述电动汽车处于熄火状态时，所述MCU控制芯片由所述监控接口及所述CAN收发器获取的外部信号唤醒；所述第二供电电源用于在所述MCU控制芯片被唤醒时将所述蓄电池电压转换为所述工作电压输出至***电路。本发明通过第一供电电源在熄火状态为部分电路供电，并在唤醒状态通过第二供电电源为其他电路供电，既保证了电动汽车的正常使用，又极大降低了非工作状态下的电动汽车的电源功耗。

Description

电动汽车供电控制***

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，更具体地说，涉及一种电动汽车供电控制***。

背景技术

目前国内的电动汽车多数采用给控制电路长期供电的方式，整车控制单元和周围的电路一直处于工作状态，使得给这些电路供电的蓄电池始终处于能量消耗状态。另一方面，长时间对各个电子部件进行供电对电子部件的性能磨损及使用寿命也必将产生影响。

新能源汽车技术逐渐由实验室转入产品化阶段，节能、小型化、经济型、重量轻，已成为业内的发展方向，动力控制***(PCU)作为其核心部件，对其性能参数要求更高，其中功耗的指标就是其中之一。

为了保证车辆长时间待机状态的电能消耗，就需要提供大容量的电池，并需要经常为蓄电池充电来维持电量。由于汽车大部分时间是处于不使用状态，经常给蓄电池充电，必将造成能量的消耗及浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有电动汽车功耗大的缺陷，提供一种电动汽车供电控制***。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电动汽车供电控制***，所述控制***至少包括CAN收发器、MCU控制芯片、监控接口及供电控制电路；

所述供电控制电路包括蓄电池、第一供电电源及第二供电电源；

所述第一供电电源的输入端与所述蓄电池的输出端相连、输出端分别连接至所述MCU控制芯片、监控接口和CAN收发器，并用于将所述蓄电池电压转换为所述MCU控制芯片、监控接口和CAN收发器的工作电压输出；

所述电动汽车处于熄火状态时，所述MCU控制芯片、监控接口和CAN收发器由第一供电电源供电且为休眠状态，该MCU控制芯片由所述监控接口及所述CAN收发器获取的外部信号唤醒；

所述第二供电电源的输入端与所述蓄电池的输出端相连，并在所述MCU控制芯片被唤醒时将所述蓄电池电压转换为所述工作电压输出至***电路。

在根据本发明所述的电动汽车供电控制***中，所述MCU控制芯片在所述休眠状态下的电流消耗为100uA级。

在根据本发明所述的电动汽车供电控制***中，所述监控接口包括充电开关接口、空调开关接口和/或ON档信号接口。

在根据本发明所述的电动汽车供电控制***中，所述CAN收发器在所述休眠状态时的电流消耗为5uA。

在根据本发明所述的电动汽车供电控制***中，所述第一供电电源包括第一开关电源芯片，所述蓄电池的输出端经过所述第一开关电源芯片转换为对应的工作电压输出。

在根据本发明所述的电动汽车供电控制***中，所述第二供电电源与所述蓄电池之间连接有开关，且该开关由MCU控制芯片控制导通或断开。

在根据本发明所述的电动汽车供电控制***中，所述第二供电电源包括第二开关电源芯片，所述蓄电池的输出端依次经过所述开关以及所述第二开关电源芯片转换为所述***电路的工作电压输出。

在根据本发明所述的电动汽车供电控制***中，所述休眠状态下，所述供电控制***的电流总消耗≤1mA。

实施本发明的电动汽车供电控制***，具有以下有益效果：通过第一供电电源提供工作电压，保证在电动汽车熄火状态下对电动汽车部分电路供电，进而确保电动汽车的唤醒，也最大程度地降低了待机功耗；而第二供电电源则在电动汽车MCU控制芯片被唤醒时输出工作电压以满足电动汽车的正常工作需求；既保证了电动汽车的正常使用，又极大降低了非工作状态下的电动汽车的电源功耗，同时方便了用户使用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为根据本发明的电动汽车供电控制***的结构示意图；

图2是图1所示电动汽车供电控制***的监控接口的示意图；

图3是图1所示电动汽车供电控制***的详细示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供了一种电动汽车供电控制***。具体地，该控制***至少包括CAN收发器14、MCU控制芯片15、监控接口16及供电控制电路1。在该电动汽车供电控制***中，供电控制电路1用于对电动汽车供电，所述供电控制电路1包括蓄电池10、第一供电电源11及第二供电电源12。其中在电动汽车处于熄火状态时，蓄电池10经第一供电电源11向MCU控制芯片15、监控接口16及CAN收发器14等输出工作电压，确保电动汽车的唤醒；当电动汽车处于正常工作状态时，蓄电池10经第一供电电源11和第二供电电源12分别向对应的电路输出工作电压，以满足电动汽车的正常工作需求。

其中，第一供电电源11的输入端与蓄电池10的输出端相连，第一供电电源11的输出端分别连接至MCU控制芯片15、监控接口16和CAN收发器14；所述第一供电电源11用于将所述蓄电池10电压转换为MCU控制芯片15、监控接口16和CAN收发器14的工作电压输出。

所述电动汽车处于熄火状态时，MCU控制芯片15、监控接口16和CAN收发器14由第一供电电源12供电且所述MCU控制芯片15为休眠状态，经监控接口16及CAN收发器14获取外部信号，并根据所述外部信号唤醒MCU控制芯片15。所述外部信号例如可以是ON档信号、充电开关信号和/或空调开关信号，和/或MCU程序设定信号等。

所述第二供电电源12的输入端与所述蓄电池10的输出端相连，所述第二供电电源12用于在所述MCU控制芯片15被唤醒时将所述蓄电池10的电压转换为所述工作电压输出至***电路。

本发明中的第一供电电源11和第二供电电源12中均包括开关电源芯片及周边电路。在具体实现时，第一供电电源220可以包括第一开关电源芯片，蓄电池10的输出端直接通过第一开关电源芯片转换为工作电压输出供电。第二供电电源12可以包括第二开关电源芯片，蓄电池10的输出端先经过开关13(该开关13由MCU控制芯片15控制导通或断开)，再通过第二开关电源芯片转换为所述工作电压输出供电。当然，上述开关13也可集成到第二供电电源12，即第二供电电源12直接由MCU控制芯片15启动。

上述第一开关电源芯片和第二开关电源芯片均可以采用现有技术中已知的开关电源芯片及周边电路，因此不做赘述。

MCU控制芯片15在休眠状态下时仅最小***电路工作，该最小***电路的电流损耗为100uA。而CAN收发器在此状态下的电流损耗小于10uA，优选仅5uA，而监控接口16为高电平有效，因此正常情况下不消耗电流，因此通过计算可知在本发明的电动汽车供电控制***中，休眠状态下，电动汽车的总功耗≤1mA。因此，本发明的电动汽车供电控制***能在休眠状态下有效减小电流损耗，进而延长对应部件的使用寿命，提升电动汽车的性能。

而在监控接口16和/或CAN收发器接收到外部信号的情况下，***可根据该外部信号唤醒MCU控制芯片15，此时MCU控制芯片15向开关13输出导通信号，蓄电池10经开关13启动第二供电电源12的第二开关电源芯片，并进一步获得电压调整，输出相应的工作电压以启动其他***电路17。

参考图2，该监控接口16用于采集外部开关控制信号给所述最小***电路，该监控接口16进一步包括充电开关接口132、空调开关接口163和/或ON档信号接口161。

所述MCU控制芯片15的最小***电路可以包括MCU电源、复位芯片和晶振电路等。该最小***电路可以根据上述监控接口16采集的外部开关控制信号，产生电动车控制信号实现整车工况的控制。

具体地，例如，在车钥匙***时，ON档开关接口161处发生信号转变，当处于ON状态时，MCU控制芯片15被唤醒进入正常工作状态，发出信号接通开关13使第二供电电源12上电，电动汽车进入准备工作状态。

当电动汽车的储能电池需要充电时，MCU控制芯片15根据监控接口16处获得的充电开关信号随之进入正常工作模式，发出信号接通开关13使第二供电电源12上电，电动汽车进入准备工作状态。

当开启开空调开关时，MCU控制芯片15根据监控接口16处获得的空调开关信号随之进入正常工作模式，发出信号接通开关13使第二供电电源12上电，电动汽车进入准备工作状态。

当通过CAN收发器14处获得MCU程序设定信号时，也可以唤醒MCU控制芯片15，进而通过MCU控制芯片15对控制***进行监控和修改MCU的程序，并进入正常的工作状态中。

参考图3，图3中单独框框出了MCU最小***下的工作单元，其中蓄电池10经第一供电电源11转换后向MCU最小***下的其他部件提供+5V的工作电压。由于在最小***中，CAN收发器14及图2中所示的监控接口16处于开启状态，接收外部信号，并且分别将接收到的外部信号传递至CAN收发电路140、充电开关电路164、空调开关信号电路165或ON档信号电路166，并分别经CAN收发电路140、充电开关电路164、空调开关信号电路165或ON档信号电路166处理后传递至MCU控制芯片15的各个对应接口。MCU控制芯片15由此被唤醒，进而输出控制信号至第二供电电源12(集成有由MCU控制芯片15控制的开关电路)，使第二供电电源12处于工作状态，由第二供电电源12对蓄电池10的输出电压进行转换并提供+5V供电电压至其他***电路17。

所消耗的电流比较小，直接使用LDO电源就可以满足温升要求，不需要BUCK电源，这样有利于EMC测试的结果，对整车的抗干扰性能有极大的提升。

进一步地，当MCU控制芯片15接受到外部信号被唤醒后，MCU控制芯片15进入正常工作模式，第二供电电源12将***电路17所必需的+5V电源接通，使***电路17上电。

若电动汽车进入充电模式，此时充电模式下，MCU控制芯片15将所必需的开关信号电路(如预充回路接触器和车载充电接触器等)依次打开，同时会接收到外部信号，以判别是直流充电机还是交流充电机，以及要充电的电流大小。MCU控制芯片15会将这些信号进行辨别后，通过CAN收发器14发送到相应的其它***模块电路。当储能蓄电池充满电后，会接受到充满信号，断开充电设备。当外部充电开关关闭后，MCU控制芯片15又进入休眠模式。

若电动汽车进入准备运行模式，此时MCU控制芯片15会相应的先打开必需的电源继电器，进入汽车运行前的准备工作。如进行绝缘监测检查、必要的信号自检。

在处理运行中，必要检测信号如加速踏板信号、刹车踏板信号、档位信号、钥匙开关信号、碰撞信号、真空泵传感器信号、制动液压力传感器信号、车速信号、高压互锁、空调使能信号、暖风机(PTC)使能信号、EPS故障信号和ESP信号等，同时需要控制输出的信号有：传感器电源、低速风扇继电器、高速风扇继电器、空调***接触器、主驱动接触器、和暖风机(PTC)接触器等。

本发明通过采用第一供电电源提供工作电压，保证在电动汽车熄火状态下时对电动汽车部分电路供电，进而确保电动汽车的唤醒，也最大程度地降低了待机功耗；而第二供电电源则在电动汽车MCU控制芯片被唤醒时，输出所述工作电压以满足电动汽车的正常工作需求；既保证了电动汽车的正常使用，又极大降低了非工作状态下的电动汽车的电源功耗，同时方便了用户使用，相对延长了电动汽车的使用寿命。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (8)

1.一种电动汽车供电控制***，其特征在于，所述控制***至少包括CAN收发器、MCU控制芯片、监控接口及供电控制电路；

所述供电控制电路包括蓄电池、第一供电电源及第二供电电源；

所述第一供电电源的输入端与所述蓄电池的输出端相连、输出端分别连接至所述MCU控制芯片、监控接口和CAN收发器，并用于将所述蓄电池电压转换为所述MCU控制芯片、监控接口和CAN收发器的工作电压输出；

所述电动汽车处于熄火状态时，所述MCU控制芯片、监控接口和CAN收发器由第一供电电源供电且所述MCU控制芯片为休眠状态，该MCU控制芯片由所述监控接口及所述CAN收发器获取的外部信号唤醒；

所述第二供电电源的输入端与所述蓄电池的输出端相连，并在所述MCU控制芯片被唤醒时将所述蓄电池电压转换为***电路的工作电压输出。

2.根据权利要求1所述的电动汽车供电控制***，其特征在于，所述MCU控制芯片在所述休眠状态下的电流消耗为100uA级。

3.根据权利要求1所述的电动汽车供电控制***，其特征在于，所述监控接口包括充电开关接口、空调开关接口和/或ON档信号接口。

4.根据权利要求1所述的电动汽车供电控制***，其特征在于，所述CAN收发器在所述休眠状态时的电流消耗为5uA。

5.根据权利要求1所述的电动汽车供电控制***，其特征在于，所述第一供电电源包括第一开关电源芯片，所述蓄电池的输出端经过所述第一开关电源芯片转换为对应的工作电压输出。

6.根据权利要求1所述的电动汽车供电控制***，其特征在于，所述第二供电电源与所述蓄电池之间连接有开关，且该开关由MCU控制芯片控制导通或断开。

7.根据权利要求6所述的电动汽车供电控制***，其特征在于，所述第二供电电源包括第二开关电源芯片，所述蓄电池的输出端依次经过所述开关以及所述第二开关电源芯片转换为所述***电路的工作电压输出。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电动汽车供电控制***，其特征在于，所述休眠状态下，所述供电控制***的电流总消耗≤1mA。