CN110126716A - 指示充电电量的灯电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车灯具技术领域，更具体的说，涉及一种指示充电电量的灯电路，具体包括：单片机供电电路模块，提供线性稳压电源；信号收发转换电路模块，对车身控制器与单片机检测控制电路模块之间的数据进行转换与通讯；位置灯恒流电路模块；标志灯恒流电路模块；单片机检测控制电路模块，与上述模块连接，接收信号收发转换电路模块送来的车身控制器信号，驱动位置灯恒流电路模块和标志灯恒流电路模块中的LED灯按指定亮度以及效果点亮。本发明中的位置灯以及LOGO灯根据电池电量信号实时调节LED亮度以及动态点亮效果表明电池电量所处的区间，用户无需进入车内启动车辆，就可以从汽车外部观察到充电电量，方便快捷直观。

Description

指示充电电量的灯电路
技术领域
本发明涉及汽车灯具技术领域，更具体的说，涉及一种指示充电电量的灯电路。
背景技术
随着经济的发展，我国汽车保有量以及汽车市场已经跃居世界首位。随着公众对环境污染的日益关注，传统能源的逐渐枯竭以及燃油汽车带来的尾气污染问题，电动车已经成为汽车的主要发展方向。我国提出了发展新能源车的长期重要战略，并鼓励企业研发、生产新能源车。
新能源车在使用过程中，无可避免地需要进行充电，故车身应有灯具能在充电时正确指示电池的电量。目前市面上电动汽车多用仪表显示电池电量，用户在充电时，只有进入汽车内打开仪表才能知道电池电量，这样比较繁琐，不直观。
目前共享电动汽车比较普及，一般都是按照时间收费，当用户找到一辆车，并不能知道目前这辆车的电量多少，是否满足用户行程需要，只有先启动这辆车才能知道该电动汽车的电池电量，而这对用户的时间和金钱也造成了一定的浪费。
因此，目前亟需一种指示充电电量的装置，在用户给汽车充电时，能清晰给用户指示目前汽车的电量比例，让用户能清晰明确地知道目前电池电量，为用户提供方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种指示充电电量的灯电路，解决电动汽车充电电量难以直观清晰的在车外部进行指示的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种指示充电电量的灯电路，包括：
单片机供电电路模块，与单片机检测控制电路模块连接，提供线性稳压电源；
信号收发转换电路模块，与单片机检测控制电路模块连接，对车身控制器与单片机检测控制电路模块之间的数据进行转换与通讯；
位置灯恒流电路模块，与单片机检测控制电路模块连接，接收单片机检测控制电路模块送来的信号，驱动对应的位置灯变化；
标志灯恒流电路模块，与单片机检测控制电路模块连接，接收单片机检测控制电路模块送来的信号，驱动对应的标志灯变化；
单片机检测控制电路模块，与上述模块连接，接收信号收发转换电路模块送来的车身控制器信号，驱动位置灯恒流电路模块和标志灯恒流电路模块中的LED灯按指定亮度以及效果点亮，并在LED灯发生故障时，将故障信号加以采集并通过信号收发转换电路模块反馈给车身控制器，进行故障指示。
在一实施例中，所述单片机检测控制电路模块，包括标志灯供电电路模块和标志灯亮度效果控制电路模块，
标志灯供电电路模块，包括左单片机U3、第一左电阻Rl1、第二左电阻Rl2、第一左稳压二极管Zl1、第一左三极管Ql1和第二左三极管Ql2，控制标志灯是否上电；
标志灯亮度效果控制电路模块，包括右单片机U8、第一右电阻Rr1、第二右电阻Rr2、第一右稳压二极管Zr1、第一右三极管Qr1和第二右三极管Qr2，控制标志灯上电时按指定亮度以及呼吸方式点亮。
在一实施例中，所述单片机供电电路模块，包括左单片机U3供电电路模块和右单片机U8供电电路模块，
左单片机U3供电电路模块，包括第一线性稳压器U1以及第一左电容Cl1，为左单片机U3的正常工作提供线性稳压电源；
右单片机U8供电电路模块，包括第二线性稳压器U6以及第一右电容Cr1，为右单片机U8的正常工作提供线性稳压电源。
在一实施例中，所述信号收发转换电路模块，包括第一LIN收发器U2和第二LIN收发器U7，
第一LIN收发器U2，与左单片机U3相连接，负责车身控制器与左单片机U3之间的数据转换与通讯，并将一方传来的信号转化为另一方可识别的代码信息；
第二LIN收发器U7，与右单片机U8相连接，负责车身控制器与右单片机U8之间的数据转换与通讯，并将一方传来的信号转化为另一方可识别的代码信息。
在一实施例中，所述位置灯恒流电路模块包括左位置灯恒流电路模块和右位置灯恒流电路模块，
左位置灯恒流电路模块包括左LED灯组、第三左电阻Rl3以及第一LED恒流驱动器U4，第一LED恒流驱动器U4接收左单片机U3送来的信号，驱动对应的左LED灯组变化；
右位置灯恒流电路模块包括右LED灯组、第三右电阻Rr3以及第二LED恒流驱动器U9，第二LED恒流驱动器U9接收右单片机U8送来的信号，驱动对应的右LED灯组变化。
在一实施例中，所述标志灯恒流电路模块，包括标志灯组和第三LED恒流驱动器U5，第三LED恒流驱动器U5接收左单片机U3送来的信号为对应标志灯组供电，第三LED恒流驱动器U5接收右单片机U8送来的信号调节对应标志灯组的亮度及呼吸方式。
在一实施例中，所述标志灯亮度效果控制电路模块根据右单片机U8输出占空比变化的PWM信号，控制标志灯恒流电路模块中的标志灯组的亮度以及点亮方式。
在一实施例中，所述灯电路，还包括：防止电源接反电路模块，与电源端相连接，阻断电源反接电流。
在一实施例中，电池处于充电状态且电量小于第一电量值时，位置灯全部熄灭，标志灯以呼吸方式循环点亮。
在一实施例中，电池处于充电状态且电量大于第一电量值，小于100％时，标志灯点亮，亮度与位置灯点亮时的亮度相同，位置灯恒流电路模块中的位置灯LED灯组从靠近标志灯的中间部分，按照电池充电电量，向两侧部分逐渐动态点亮。
在一实施例中，电池处于充电状态且电量大于第一电量值，小于第二电量值时，标志灯点亮，亮度与位置灯点亮时的亮度相同，位置灯恒流电路模块的第一点亮区域内的LED灯组从内向外逐渐点亮，以此循环。
在一实施例中，电池处于充电状态且电量大于第二电量值，小于第三电量值时，标志灯点亮，亮度与位置灯点亮时的亮度相同，位置灯恒流电路模块的第一点亮区域内的LED灯组常亮，第二点亮区域内的LED灯组从内向外逐渐点亮，以此循环。
在一实施例中，电池处于充电状态且电量大于第三电量值，小于100％时，标志灯点亮，亮度与位置灯点亮时的亮度相同，位置灯恒流电路模块的第一点亮区域和第二点亮区域内的LED灯组常亮，第三点亮区域内的LED灯组从内向外逐渐点亮，以此循环。
在一实施例中，电池处于充电状态且电量充满时，标志灯恒流电路模块的标志灯组与位置灯恒流电路模块的LED灯组常亮点亮。
本发明提供的指示充电电量的灯电路，通过LIN收发器让贯穿式尾灯与车身控制器进行实时通讯，充电时让位置灯以及LOGO灯，根据电池电量信号实时调节LED亮度以及动态点亮效果表明电池电量所处的区间，用户无需进入车内启动车辆，就可以从外部观察到汽车充电电量，方便快捷直观。
本发明提供的指示充电电量的灯电路，具体具有以下有益效果：
1)用位置灯和LOGO灯来实时指示电池充电时电量所处的电量区间，充电过程中以LOGO灯呼吸效果以及位置灯从内向外动态逐渐点亮来指示电量；
2)LOGO灯可作为通用模块，利用PWM控制信号调节LOGO灯亮度，从而匹配不同车型中位置灯的亮度；
3)分开为LOGO灯提供直流供电和PWM控制信号，避免LOGO灯点亮时的电流噪音；
4)通过LIN信号与车身控制器实时通讯，可以实时进行电池电量检测；
5)整车需要进入休眠时，通过LIN信号告知灯电路断电，可使电路功耗减到最小；
6)当LED灯发生故障开路时，通过LIN信号告知车身控制器对应的故障，让灯电路进入休眠几乎不消耗电流，优于仍消耗部分车身电流的电流故障报警方式。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了根据本发明一实施例的指示充电电量的灯电路示意框图；
图2揭示了根据本发明一实施例的单片机检测控制电路模块示意框图；
图3揭示了根据本发明一实施例的指示充电电量的灯电路原理图；
图4a揭示了电池处于充电状态且充电电量小于25％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第一状态示意图；
图4b揭示了电池处于充电状态且充电电量小于25％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第二状态示意图；
图4c揭示了电池处于充电状态且充电电量小于25％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第三状态示意图；
图4d揭示了电池处于充电状态且充电电量小于25％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第四状态示意图；
图4e揭示了电池处于充电状态且充电电量小于25％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第五状态示意图；
图5揭示了根据本发明一实施例的位置灯点亮区域划分示意图；
图6a揭示了电池处于充电状态且充电电量大于25％、小于50％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第一状态示意图；
图6b揭示了电池处于充电状态且充电电量大于25％、小于50％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第二状态示意图；
图6c揭示了电池处于充电状态且充电电量大于25％、小于50％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第三状态示意图；
图6d揭示了电池处于充电状态且充电电量大于25％、小于50％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第四状态示意图；
图7a揭示了电池处于充电状态且充电电量大于50％、小于75％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第一状态示意图；
图7b揭示了电池处于充电状态且充电电量大于50％、小于75％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第二状态示意图；
图7c揭示了电池处于充电状态且充电电量大于50％、小于75％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第三状态示意图；
图7d揭示了电池处于充电状态且充电电量大于50％、小于75％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第四状态示意图；
图8a揭示了电池处于充电状态且充电电量大于75％、小于100％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第一状态示意图；
图8b揭示了电池处于充电状态且充电电量大于75％、小于100％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第二状态示意图；
图8c揭示了电池处于充电状态且充电电量大于75％、小于100％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第三状态示意图；
图8d揭示了电池处于充电状态且充电电量大于75％、小于100％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第四状态示意图；
图9揭示了电池处于充电状态且电池充满时位置灯与LOGO灯动态点亮效果示意图。
图中各附图标记的含义如下：
1信号收发转换电路模块；
2单片机供电电路模块；
3单片机检测控制电路模块；
31LOGO灯供电电路模块，32LOGO灯亮度效果控制电路模块；
4位置灯恒流电路模块；
41左位置灯恒流电路模块，42右位置灯恒流电路模块；
401第一点亮区域，402第二点亮区域，403第三点亮区域；
5LOGO灯恒流电路模块；
6防止电源接反电路模块。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。
本发明通过调节车辆外部灯具中位置灯以及LOGO灯(标志灯)的点亮亮度和点亮效果来指示电池充电状态以及电量，在车辆正常行驶时充当位置灯的功能，在充电时充当电池电量指示功能。
图1揭示了根据本发明一实施例的指示充电电量的灯电路示意框图。本发明提出的指示充电电量的灯电路，包括信号收发转换电路模块1、单片机供电电路模块2、单片机检测控制电路模块3、位置灯恒流电路模块4和LOGO灯恒流电路模块5。
信号收发转换电路模块1，与单片机检测控制电路模块3连接，对车身控制器与单片机检测控制电路模块3之间的数据进行转换与通讯。
单片机供电电路模块2，与单片机检测控制电路模块3连接，提供线性稳压电源，为单片机检测控制电路模块3的正常工作提供稳定的直流电压。
位置灯恒流电路模块4，与单片机检测控制电路模块3连接，接收单片机检测控制电路模块3送来的信号，驱动对应的位置灯变化，用以指示电池电量所处区间。
LOGO灯恒流电路模块5，与单片机检测控制电路模块3连接，接收单片机检测控制电路模块3送来的信号，驱动对应的LOGO灯变化，通过点亮亮度和点亮效果以指示电池电量所处区间。
单片机检测控制电路模块3，与上述模块连接，接收信号收发转换电路模块1送来的车身控制器信号，根据车身控制器信号，驱动位置灯恒流电路模块4和LOGO灯恒流电路模块5中的LED灯按指定亮度以及效果点亮，并在LED灯发生故障时，将故障信号加以采集并通过信号收发转换电路模块1反馈给车身控制器，进行故障指示。
本发明提出的指示充电电量的灯电路，进一步包括防止电源接反电路模块6，一端与电源端相连接，另一端与单片机供电电路模块2、位置灯恒流电路模块4和LOGO灯恒流电路模块5连接，阻断电源反接时电流对后续电路的损坏。
图2揭示了根据本发明一实施例的单片机检测控制电路模块示意框图。在图2所示的实施例中，单片机检测控制电路模块3，进一步还包括LOGO灯供电电路模块31和LOGO灯亮度效果控制电路模块32，从而分别为LOGO灯恒流电路模块5提供直流供电和PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)控制信号，避免LOGO灯点亮时候的噪音。
为让LOGO灯在不同车型之间通用，LOGO灯供电电路模块31给LOGO灯恒流电路模块5提供直流供电，LOGO灯亮度效果控制电路模块32给LOGO灯恒流电路模块5提供PWM控制信号，控制LOGO灯点亮亮度与点亮效果，从而实现LOGO灯点亮亮度与位置灯亮度相匹配，同时也避免了LOGO灯点亮时的电流噪音。若直接使用PWM信号对LOGO灯供电并同时进行亮度调节，LOGO灯恒流电路模块5内部的LED恒流驱动器会因较大容值的电容不断充电/放电产生充放电噪音。
位置灯恒流电路模块4包括左位置灯恒流电路模块41和右位置灯恒流电路模块42，单片机检测控制电路模块3分别控制左位置灯恒流电路模块41和右位置灯恒流电路模块42对应的位置灯变化。
本发明的指示充电电量的灯电路中的车辆外部灯具包括位置灯以及LOGO灯，可以是车辆的前位置灯与前LOGO灯相配合作为指示充电电量的灯电路，也可以是车辆的后位置灯与后LOGO灯相配合作为指示充电电量的灯电路。
图3揭示了根据本发明一实施例的指示充电电量的灯电路的电路原理图。在图3所示的实施例中，采用贯穿式尾灯中的后位置灯以及后LOGO灯作为指示充电电量的灯电路。贯穿式尾灯的优点在于不仅能够从视觉上拉宽的横向距离，使车尾看上去更加厚重，同时在夜晚点亮后的辨识度也是极高的。下面结合图3对本发明的指示充电电量的灯电路做进一步说明解释。
在图3所示的电路原理图中，整个电路划分为3部分，左边虚线部分为左位置灯部分电路，主要负责左位置灯电路的点亮控制与LOGO灯的供电，右边虚线部分为右位置灯部分电路，主要负责右位置灯电路的点亮控制与LOGO灯的亮度与效果控制。中间虚线部分为LOGO灯部分电路，主要负责对应LOGO灯的点亮及对应变化。
KL30为车身蓄电池电压，其直接给左位置灯和右位置灯供电，KL31信号为汽车的公共接地端，保持共地电压一致。
在图3的实施例中，防止电源接反电路模块6，包括二极管Dl1、二极管Dl2、二极管Dr1和二极管Dr2，用于电源反接时防止尾灯电路损坏以及消耗电流。
二极管Dl1和二极管Dl2在左位置灯部分电路，二极管Dl1正极一端连接KL30，负极一端连接左位置灯恒流电路模块41的输入端，即左LED灯组的输入端。二极管Dl2正极一端连接KL30，负极一端连接线性稳压器U1。二极管Dr1和二极管Dr2在右位置灯部分电路，二极管Dr1正极一端连接KL30，负极一端连接右位置灯恒流电路模块42的输入端，即右LED灯组的输入端。二极管Dr2正极一端连接KL30，负极一端连接线性稳压器U6。
在图3的实施例中，单片机供电电路模块2，包括左单片机U3供电电路模块和右单片机U8供电电路模块。
左单片机U3供电电路模块，包括线性稳压器U1以及电容Cl1，为左单片机U3的正常工作提供稳定的直流电压。线性稳压器U1一端与二极管Dl2的负极一端连接，另一端与VDD信号端、电容Cl1、左单片机U3的VDD引脚的连接点相连接。电容Cl1一端接地，另一端与左单片机U3的VDD引脚相连接。
右单片机U8供电电路模块，包括线性稳压器U6以及电容Cr1，为右单片机U8的正常工作提供稳定的直流电压。线性稳压器U6一端与二极管Dr2的负极一端连接，另一端与VDD信号端、电容Cr1、右单片机U8的VDD引脚的连接点相连接。电容Cr1一端接地，另一端与右单片机U8的VDD引脚相连接。
在图3的实施例中，信号收发转换电路模块1，包括LIN收发器U2和LIN收发器U7。
LIN收发器U2，与左单片机U3的对应引脚TX、引脚RX相连接，负责车身控制器与单片机U3之间的数据转换与通讯，并将一方传来的信号转化为另一方可识别的代码信息。LIN收发器U2的第一引脚与KL31连接，并同时接地。LIN收发器U2的第二引脚与LIN总线连接。
LIN收发器U7，与右单片机U8的对应引脚TX、引脚RX相连接，负责车身控制器与右单片机U8之间的数据转换与通讯，并将一方传来的信号转化为另一方可识别的代码信息。LIN收发器U7的第一引脚与KL31连接，并同时接地。LIN收发器U7的第二引脚与LIN总线连接。
在图3的实施例中，单片机检测控制电路模块3，包括左单片机U3和右单片机U8。根据信号收发转换电路模块中的LIN收发器U2和LIN收发器U7传来的信号，驱动位置灯恒流电路模块和LOGO灯恒流电路模块中的LED灯按照要求亮度及效果点亮，并在LED灯发生故障时将故障信号加以采集送信号收发与转换电路模块反馈给车身进行故障指示。
可选的，左单片机U3和右单片机U8的可用型号为dsPIC33EP32MC504。
左单片机U3的引脚I/O-1～I/O-n与LED恒流驱动器U4的引脚PWM-1～PWM-n连接。左单片机U3的引脚Fault-1与LED恒流驱动器U4的引脚Fault-1连接。左单片机U3的引脚I/O-n+1与三极管Ql2的基极连接。
右单片机U8的引脚I/O-1～I/O-n与LED恒流驱动器U9的引脚PWM-1～PWM-n连接。右单片机U8的引脚Fault-1与LED恒流驱动器U9的引脚Fault-1连接。右单片机U8的引脚I/O-n+1与三极管Qr2的基极连接。
在图3的实施例中，单片机检测控制电路模块3，进一步地，包括LOGO灯供电电路模块31和LOGO灯亮度效果控制电路模块32。通过LOGO灯供电电路模块31和LOGO灯亮度效果控制电路模块32对LOGO灯进行供电及亮度调节。
LOGO灯供电电路模块31，包括左单片机U3、电阻Rl1、电阻Rl2、稳压二极管Zl1、三极管Ql1和三极管Ql2，控制LOGO灯是否上电。在一实施例中，三极管Ql1为P-MOSFET(P型场效应管)。在一实施例中，三极管Ql2为NPN型三极管。
左单片机U3的引脚I/O-n+1与三极管Ql2的基极连接。三极管Ql2的发射极接地。三极管Ql2的集电极与电阻Rl2的一端相连接，电阻Rl2的另一端与三极管Ql1的栅极、电阻Rl1的一端、稳压二极管Zl1的正极的连接点相连接。电阻R11一端与Ql1的栅极连接，另一端与三极管Ql1的源极连接。稳压二极管Zl1的正极一端与三极管Ql1的栅极连接，负极一端与三极管Ql1的源极连接。三极管Ql1的漏极与LOGO灯模块的LOGO灯组的正极连接。
LOGO灯亮度效果控制电路模块32，包括右单片机U8、电阻Rr1、电阻Rr2、稳压二极管Zr1、三极管Qr1和三极管Qr2，控制LOGO灯上电时按指定亮度以及呼吸效果点亮。
在一实施例中，三极管Qr1为P-MOSFET(P型场效应管)。在一实施例中，三极管Qr2为NPN型三极管。
所述呼吸效果是指LOGO灯在设定的亮度值区间内，以设定的频率，从最高值到最低值，再从最低值到最高值做循环变化，或者从最低值到最高值，再从最高值到最低值做循环变化。
右单片机U8的引脚I/O-n+1与三极管Qr2的基极连接。三极管Qr2的发射极接地。三极管Qr2的集电极与电阻Rr2的一端相连接。电阻Rr2的另一端与三极管Qr1的栅极、电阻Rr1的一端、稳压二极管Zr1的正极的连接点相连接。电阻Rr1一端与Qr1的栅极连接，另一端与三极管Qr1的源极连接。稳压二极管Zr1的正极一端与三极管Qr1的栅极连接，负极一端与三极管Qr1的源极连接。三极管Qr1的漏极与LED恒流驱动器U5的引脚LOGO-PWM连接。
在图3的实施例中，位置灯恒流电路模块4包括左位置灯恒流电路模块41和右位置灯恒流电路模块42。
在图3的实施例中，左位置灯恒流电路模块41包括左LED灯组、电阻Rl3以及LED恒流驱动器U4。左LED灯组，是一系列LED的组合，包括LEDl1、LEDl2、LEDl3、...、LEDl3n-2、LEDl3n-1、LEDl3n，n的取值为1，2，...，N，N为LED恒流驱动器U4的Channel引脚总数，每3个LED串联成为一列。每列LED的负极一端连接LED恒流驱动器U4，正极一端连接KL30。当存在防止电源接反电路模块6时，每列LED正极一端连接防止电源接反电路模块6的输出端。
LEDl1、LEDl2和LEDl3串联后，LEDl3负极与LED恒流驱动器U4的引脚Channel 1相连接。依次类推，LEDl3n-2、LEDl3n-1和LEDl3n串联后，LEDl3n负极与LED恒流驱动器U4的引脚Channel n相连接。LEDl1、LEDl4，...，
LEDl3n-2的正极连接二极管Dl1的负极一端。LED恒流驱动器U4的R-bin引脚与电阻Rl3串联后接地。
在图3的实施例中，右位置灯恒流电路模块42包括右LED灯组、电阻Rr3以及LED恒流驱动器U9。右LED灯组，同样是一系列LED的组合，包括LEDr1、LEDr2、LEDr3、...、LEDr3n-2、LEDr3n-1、LEDr3n，n的取值为1，2，...，N，N为LED恒流驱动器U9的Channel引脚总数，每3个LED串联成为一列。每列LED负极一端连接LED恒流驱动器U9，正极一端连接KL30。当存在防止电源接反电路模块6时，每列LED正极一端连接防止电源接反电路模块6的输出端。
LEDr1、LEDr2和LEDr3串联后，LEDr3负极与LED恒流驱动器U9的引脚Channel 1相连接。依次类推，LEDr3n-2、LEDr3n-1和LEDr3n串联后，LEDr3n负极与LED恒流驱动器U9的引脚Channel n相连接。LEDr1、LEDr4，...，LEDr3n-2的正极连接二极管Dr1的负极一端。LED恒流驱动器U9的R-bin引脚与电阻Rr3串联后接地。
在图3的实施例中，LOGO灯恒流电路模块5包括LOGO灯组和LED恒流驱动器U5。LOGO灯组，是一系列LOGO灯的组合，包括LOGO1、LOGO2、LOGO3、...、LOGO3n-2、LOGO3n-1、LOGO3n，n的取值为1，2，...，N，N为LED恒流驱动器U5的Channel引脚总数，每3个LOGO灯串联成为一列。每列LOGO灯负极一端连接LED恒流驱动器U5，正极一端连接LOGO灯供电电路模块31的输出端。
LOGO1、LOGO2和LOGO3串联后，LOGO3负极与LED恒流驱动器U5的引脚Channel 1相连接。依次类推，LOGO3n-2、LOGO3n-1和LOGO3n串联后，LOGO3n负极与LED恒流驱动器U5的引脚Channel n相连接。LOGO1、LOGO4，...，LOGO3n-2的正极连接三极管Ql1的漏极一端。
可选的，上述LED恒流驱动器U4、LED恒流驱动器U5和LED恒流驱动器U9的可用型号为TLD2314EL。
LOGO灯在车辆正常行驶时充当位置灯功能，以预设灯光颜色的点亮形式常亮。预设灯光颜色可以是红色。可选的，LOGO灯的亮度、颜色可以与位置灯相同，也可以与位置灯不同。在车辆处于充电模式时，为明显区分电池电量的状态以及高低，LOGO灯与位置灯一起充当电池电量的充电指示灯。
以下仍然以采用贯穿式尾灯中的后位置灯以及后LOGO灯为指示充电电量的灯电路为例，进一步说明，车辆处于充电模式时，后位置灯以及后LOGO灯以多种不同的动态指示效果分别用于表明电池电量所处区间。
充电电量按一定的电量值区间进行显示，区间按照第一电量值，第二电量值，第三电量值进行区分，具体数值可以根据实际需要进行划分。以下实施例中，第一电量值为25％，第二电量值为50％，第三电量值为75％。
1)电池未充电且无需点亮尾部位置灯/电池未充电且需点亮尾部位置灯
图3揭示了根据本发明一实施例的指示充电电量的灯电路原理图。
当电池未充电且无需点亮尾部位置灯时，车身控制器发送LIN信号，经LIN收发器U2和LIN收发器U7转换，通知左单片机U3和右单片机U8此时车辆状态。
左单片机U3和右单片机U8进入休眠状态，同时通过关闭LED恒流驱动器U4、LED恒流驱动器U9，三极管Ql1和三极管Qr1进而关闭所有位置灯LED和LOGO灯电路。消耗电流<100uA并满足整车功耗要求。
当电池未充电且需点亮尾部位置灯时，车身控制器发送LIN信号，经LIN收发器U2和LIN收发器U7转换，通知左单片机U3和右单片机U8此时车辆状态。
左单片机U3通过引脚I/O-1～I/O-n驱动LED恒流驱动器U4所有通道以点亮左位置灯恒流电路的左LED灯组。右单片机U8通过引脚I/O-1～I/O-n驱动LED恒流驱动器U9所有通道以点亮右位置灯恒流电路的右LED灯组。
同时，左单片机U3通过引脚I/O-n+1驱动三极管Ql2导通，从而使KL30电压经二极管Dl1、电阻Rl1、稳压二极管Zl1、电阻Rl2以及三极管Ql2而使三极管Ql1直流导通。右单片机U8通过引脚I/O-n+1输出占空比固定的PWM信号，驱动三极管Qr2导通，从而使KL30电压经二极管Dr1、电阻Rr1、稳压二极管Zr1、电阻Rr2以及三极管Qr2而使三极管Qr1以固定PWM方式导通，让LOGO灯与位置灯以同样亮度点亮。
2)电池处于充电状态且充电电量小于25％
图4a～图4e揭示了电池处于充电状态且充电电量小于25％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果示意图。图4a～图4e所示的实施例中，左位置灯与右位置灯为两个相同的矩形长条形，围绕LOGO灯对称分布。在其他实施例中，左右位置灯形状可以不一致，且与LOGO灯是非对称的，只要左右位置灯与LOGO灯能按照同样的方式点亮与变化，并不影响发明目的的实现。左右位置灯是指左位置灯与右位置灯。
图4a～图4e所示的实施例中，当电池处于充电状态且电量小于25％时，左右位置灯的LED灯组全部熄灭，LOGO灯组以呼吸方式点亮。
左位置灯恒流电路的左LED灯组全部熄灭，左单片机U3通过引脚I/O-n+1输出恒定高电平驱动三极管Ql2导通，进而使三极管Ql1直流导通给LOGO灯组供电。
右位置灯恒流电路的右LED灯组全部熄灭，右单片机U8通过引脚I/O-n+1输出占空比变化的PWM信号，驱动三极管Qr2导通/关闭，从而控制三极管Qr1以变化的PWM信号输出，LED恒流驱动器U5接收三极管Qr1的PWM信号，控制LOGO灯组亮度不停地以呼吸方式点亮，以此循环来表明电池充电电量所属范围。在一些实施例中，Qr1输出的PWM信号以220Hz，占空比以1％的步距从10％连续变化至100％。
图4a～图4e为灰度表示的动态点亮效果示意图，LED灯组全部熄灭，LOGO灯组从最低亮度逐渐变为最高亮度。图4a揭示了电池处于充电状态且充电电量小于25％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第一状态示意图，该状态下，左右位置灯的LED灯组全部熄灭，LOGO灯组的亮度为最低值。图4e揭示了电池处于充电状态且充电电量小于25％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第五状态示意图，该状态下，左右位置灯的LED灯组全部熄灭，LOGO灯组的亮度为最高值。LOGO灯组的预设灯光颜色可以是红色。
3)电池处于充电状态且电量大于25％，小于100％
当电池处于充电状态且电量大于25％，小于100％时，LOGO灯供电电路模块和LOGO灯亮度效果控制电路模块控制LOGO灯点亮，LOGO灯亮度与左右位置灯的左右LED灯组点亮时的亮度相同。
左右位置灯恒流电路中的位置灯LED灯组从靠近LOGO部分，即中间部分向两侧按照电池充电电量，逐渐动态点亮，以此来表明电池充电电量所属范围。
为清晰区分电池电量的范围，更进一步的，可以将左右位置灯的LED灯组分为3个点亮区域，如图5所示，图5揭示了根据本发明一实施例的位置灯点亮区域划分示意图。
左右位置灯恒流电路中的位置灯LED灯组按照从靠近LOGO灯部分向外，即中间部分向两侧的顺序分为第一点亮区域401、第二点亮区域402和第三点亮区域403。第一点亮区域401对应于电量大于25％且小于50％，第二点亮区域402对应于电量大于50％且小于75％，第三点亮区域403对应于电量大于75％且小于100％。
图6a～图6d揭示了电池处于充电状态且充电电量大于25％、小于50％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果示意图。
当电池处于充电状态且电量大于25％、小于50％时，LOGO灯点亮常亮，亮度与左右位置灯的左右LED灯组点亮时的亮度相同。第一点亮区域401内的LED灯从内向外逐渐点亮，以此循环。
图6a～图6d为灰度表示的第一点亮区域的动态点亮效果示意图，图6a揭示了电池处于充电状态且充电电量大于25％、小于50％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第一状态示意图，其中，第一点亮区域401内与LOGO灯颜色相同部分的LED灯为点亮状态，第一点亮区域401内其余部分的LED灯为未点亮状态。图6d揭示了电池处于充电状态且充电电量大于25％、小于50％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第四状态示意图，该状态下，第一点亮区域401内的LED灯全部点亮，LED灯的亮度、颜色与LOGO灯相同。
图7a～图7d揭示了电池处于充电状态且充电电量大于50％、小于75％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果示意图。
当电池处于充电状态且电量大于50％、小于75％时，LOGO灯点亮常亮，亮度与左右位置灯的左右LED灯组点亮时的亮度相同。第一点亮区域401内的LED灯常亮，第二点亮区域402内的LED灯从内向外逐渐点亮，以此循环。
图7a～图7d为灰度表示的第二点亮区域的动态点亮效果示意图，图7a揭示了电池处于充电状态且充电电量大于50％、小于75％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第一状态示意图，其中，第一点亮区域401内的LED灯全部点亮，LED灯的亮度、颜色与LOGO灯相同，第二点亮区域402内的LED灯为未点亮状态。图7b揭示了电池处于充电状态且充电电量大于50％、小于75％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第二状态示意图，其中，第一点亮区域401内的LED灯全部点亮，第二点亮区域402内与LOGO灯颜色相同部分的LED灯为点亮状态，第二点亮区域402内其余部分的LED灯为未点亮状态。图7d揭示了电池处于充电状态且充电电量大于50％、小于75％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第四状态示意图，该状态下，第一点亮区域401和第二点亮区域402内的LED灯全部点亮，LED灯的亮度、颜色与LOGO灯相同。
图8a～图8d揭示了电池处于充电状态且充电电量大于75％、小于100％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果示意图。
当电池处于充电状态且电量大于75％、小于100％时，LOGO灯点亮常亮，亮度与左右位置灯的左右LED灯组点亮时的亮度相同。第一点亮区域401和第二点亮区域402内的LED灯常亮，第三点亮区域403内的LED灯从内向外逐渐点亮，以此循环。
图8a～图8d为灰度表示的第三点亮区域的动态点亮效果示意图，图8a揭示了电池处于充电状态且充电电量大于75％、小于100％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第一状态示意图，其中，第一点亮区域401和第二点亮区域402内的LED灯全部点亮，LED灯的亮度、颜色与LOGO灯相同，第三点亮区域403内的LED灯为未点亮状态。图8b揭示了电池处于充电状态且充电电量大于75％、小于100％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第二状态示意图，其中，第一点亮区域401和第二点亮区域402内的LED灯全部点亮，第三点亮区域403内与LOGO灯颜色相同部分的LED灯为点亮状态，第三点亮区域403内其余部分的LED灯为未点亮状态。图8d揭示了电池处于充电状态且充电电量大于75％、小于100％时位置灯与LOGO灯动态点亮效果第四状态示意图，该状态下，第一点亮区域401、第二点亮区域402和第三点亮区域403内的LED灯全部点亮，LED灯的亮度、颜色与LOGO灯相同。
4)电池处于充电状态且电量充满
图9揭示了电池处于充电状态且电量充满时位置灯与LOGO灯动态点亮效果示意图。
在图9所示的实施例中，当电池处于充电状态且电量充满时，LOGO灯与左右位置灯恒流电路中的位置灯LED灯组以同样亮度常亮点亮。
上述实施例中，LOGO灯与位置灯LED灯组点亮的亮度与颜色保持相同，在其他实施例中，LOGO灯与位置灯LED灯组的亮度与颜色可以不一致，位置灯LED灯组各区域内的亮度与颜色也可以不一致，外观的改变不影响功能的实现。
指示充电电量的灯电路还包括故障报警模式。在除电池未充电且无需点亮贯穿式尾灯中的后位置灯外，在需要点亮后位置灯LED灯时，如果后位置灯的左LED灯组失效时，LED恒流驱动器U4通过其Fault-1引脚告知左单片机U3，左单片机U3收到故障信号后通过LIN收发器U2反馈给车身控制器，告知左位置灯恒流电路模块的左LED灯组出现故障。如果后位置灯的右LED灯组失效时，LED恒流驱动器U9通过其Fault-1引脚告知右单片机U8，右单片机U8收到故障信号后通过LIN收发器U7反馈给车身控制器，告知右位置灯恒流电路模块的右LED灯组出现故障，并通过仪表提醒驾驶员注意对应车灯已经损坏。同时，整个灯电路进入休眠模式，休眠模式下几乎不消耗电流。
本发明提供的指示充电电量的灯电路，通过LIN收发器让贯穿式尾灯与车身控制器进行实时通讯，充电时让位置灯以及LOGO灯，根据电池电量信号实时调节LED亮度以及动态点亮效果表明电池电量所处的区间，用户无需进入车内启动车辆，就可以从外部观察到汽车充电电量，方便快捷直观。
本发明提供的指示充电电量的灯电路，具体具有以下有益效果：
1)用位置灯和LOGO灯来实时指示电池充电时电量所处的电量区间，充电过程中以LOGO灯呼吸效果以及位置灯从内向外动态逐渐点亮来指示电量；
2)LOGO灯可作为通用模块，利用PWM控制信号调节LOGO灯亮度，从而匹配不同车型中位置灯的亮度；
3)分开为LOGO灯提供直流供电和PWM控制信号，避免LOGO灯点亮时的电流噪音；
4)通过LIN信号与车身控制器实时通讯，可以实时进行电池电量检测；
5)整车需要进入休眠时，通过LIN信号告知灯电路断电，可使电路功耗减到最小；
6)当LED灯发生故障开路时，通过LIN信号告知车身控制器对应的故障，让灯电路进入休眠几乎不消耗电流，优于仍消耗部分车身电流的电流故障报警方式。
尽管为使解释简单化将上方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (14)

1.一种指示充电电量的灯电路，其特征在于，包括：
单片机供电电路模块，与单片机检测控制电路模块连接，提供线性稳压电源；
信号收发转换电路模块，与单片机检测控制电路模块连接，对车身控制器与单片机检测控制电路模块之间的数据进行转换与通讯；
位置灯恒流电路模块，与单片机检测控制电路模块连接，接收单片机检测控制电路模块送来的信号，驱动对应的位置灯变化；
标志灯恒流电路模块，与单片机检测控制电路模块连接，接收单片机检测控制电路模块送来的信号，驱动对应的标志灯变化；
单片机检测控制电路模块，与上述模块连接，接收信号收发转换电路模块送来的车身控制器信号，驱动位置灯恒流电路模块和标志灯恒流电路模块中的LED灯按指定亮度以及效果点亮，并在LED灯发生故障时，将故障信号加以采集并通过信号收发转换电路模块反馈给车身控制器，进行故障指示。
2.根据权利要求1所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，所述单片机检测控制电路模块，包括标志灯供电电路模块和标志灯亮度效果控制电路模块，
标志灯供电电路模块，包括左单片机U3、第一左电阻Rl1、第二左电阻Rl2、第一左稳压二极管Zl1、第一左三极管Ql1和第二左三极管Ql2，控制标志灯是否上电；
标志灯亮度效果控制电路模块，包括右单片机U8、第一右电阻Rr1、第二右电阻Rr2、第一右稳压二极管Zr1、第一右三极管Qr1和第二右三极管Qr2，控制标志灯上电时按指定亮度以及呼吸方式点亮。
3.根据权利要求2所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，所述单片机供电电路模块，包括左单片机U3供电电路模块和右单片机U8供电电路模块，
左单片机U3供电电路模块，包括第一线性稳压器U1以及第一左电容Cl1，为左单片机U3的正常工作提供线性稳压电源；
右单片机U8供电电路模块，包括第二线性稳压器U6以及第一右电容Cr1，为右单片机U8的正常工作提供线性稳压电源。
4.根据权利要求2所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，所述信号收发转换电路模块，包括第一LIN收发器U2和第二LIN收发器U7，
第一LIN收发器U2，与左单片机U3相连接，负责车身控制器与左单片机U3之间的数据转换与通讯，并将一方传来的信号转化为另一方可识别的代码信息；
第二LIN收发器U7，与右单片机U8相连接，负责车身控制器与右单片机U8之间的数据转换与通讯，并将一方传来的信号转化为另一方可识别的代码信息。
5.根据权利要求2所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，所述位置灯恒流电路模块包括左位置灯恒流电路模块和右位置灯恒流电路模块，
左位置灯恒流电路模块包括左LED灯组、第三左电阻Rl3以及第一LED恒流驱动器U4，第一LED恒流驱动器U4接收左单片机U3送来的信号，驱动对应的左LED灯组变化；
右位置灯恒流电路模块包括右LED灯组、第三右电阻Rr3以及第二LED恒流驱动器U9，第二LED恒流驱动器U9接收右单片机U8送来的信号，驱动对应的右LED灯组变化。
6.根据权利要求2所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，所述标志灯恒流电路模块，包括标志灯组和第三LED恒流驱动器U5，第三LED恒流驱动器U5接收左单片机U3送来的信号为对应标志灯组供电，第三LED恒流驱动器U5接收右单片机U8送来的信号调节对应标志灯组的亮度及呼吸方式。
7.根据权利要求6所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，所述标志灯亮度效果控制电路模块根据右单片机U8输出占空比变化的PWM信号，控制标志灯恒流电路模块中的标志灯组的亮度以及点亮方式。
8.根据权利要求1所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，还包括：防止电源接反电路模块，与电源端相连接，阻断电源反接电流。
9.根据权利要求1所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，电池处于充电状态且电量小于第一电量值时，位置灯全部熄灭，标志灯以呼吸方式循环点亮。
10.根据权利要求1所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，电池处于充电状态且电量大于第一电量值，小于100％时，标志灯点亮，亮度与位置灯点亮时的亮度相同，位置灯恒流电路模块中的位置灯LED灯组从靠近标志灯的中间部分，按照电池充电电量，向两侧部分逐渐动态点亮。
11.根据权利要求1所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，电池处于充电状态且电量大于第一电量值，小于第二电量值时，标志灯点亮，亮度与位置灯点亮时的亮度相同，位置灯恒流电路模块的第一点亮区域内的LED灯组从内向外逐渐点亮，以此循环。
12.根据权利要求11所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，电池处于充电状态且电量大于第二电量值，小于第三电量值时，标志灯点亮，亮度与位置灯点亮时的亮度相同，位置灯恒流电路模块的第一点亮区域内的LED灯组常亮，第二点亮区域内的LED灯组从内向外逐渐点亮，以此循环。
13.根据权利要求12所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，电池处于充电状态且电量大于第三电量值，小于100％时，标志灯点亮，亮度与位置灯点亮时的亮度相同，位置灯恒流电路模块的第一点亮区域和第二点亮区域内的LED灯组常亮，第三点亮区域内的LED灯组从内向外逐渐点亮，以此循环。
14.根据权利要求1所述的指示充电电量的灯电路，其特征在于，电池处于充电状态且电量充满时，标志灯恒流电路模块的标志灯组与位置灯恒流电路模块的LED灯组常亮点亮。
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