CN115503637A - 一种车载rtc的供电管理电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车仪表技术领域,具体涉及一种车载RTC的供电管理电路。车载RTC的供电管理电路不仅包括电池供电电路,还包括***供电电路,***供电电路与电池供电电路并联,并联点用于连接RTC的供电输入端,电池供电电路上还串设开关管,开关管用于在车辆***电源输出端电压小于设定电压阈值时导通,以通过供电电池为车载RTC供电,在车辆***电源输出端电压大于设定电压阈值时断开,以通过车辆***电源为车载RTC供电。即通过仅在车辆***电源不输出电压(即车辆下电)时,利用供电电池为RTC供电,减少了供电电池的使用时间,即更换供电电池的时间间隔会延长,在相同时间内减少了供电电池的更换次数,即减少了因频繁更换供电电池的维修成本。
Description
技术领域
本发明属于汽车仪表技术领域,具体涉及一种车载RTC的供电管理电路。
背景技术
随着车载电子技术的发展与提高,有很多总成部件含有时钟显示功能,例如:仪表总成、中控音响总成、商用客车车载时钟等,因此车载端需要使用RTC(实时时钟),基于RTC持续运行的需求,需要对RTC持续不间断的供电,若出现供电间断,则车载RTC复位,导致RTC时间不准确。
针对不同种类的车辆,对车载RTC的供电方式也不相同,乘用车实现RTC时钟的供电方式是由整车电源提供。当车辆停车熄火时,整车供电是不切断的,所有的总成部件将进入低功耗模式。在低功耗模式下:单个总成件要求待机工作电流小于1mA;整车的休眠电流小于20mA。对于乘用车客户来说,在3个月内是不会影响客户使用的。
商用车的整车电气设计与乘用车不相同。商用车在总电源处设计有“总闸开关”,即当车辆熄火时,总闸开关断开,因此对于有“RTC时钟”要求的总成件,要保持内部时钟正常运行,总成内部都有一个“电池”给“RTC时钟模块”进行供电,来维持RTC时钟运行。这些“电池”的特性都是“不可充电”,其电压一般为3.3V或3.6V,并且随着时间的推移,放电电压会逐渐降低,降低到一定程度后需要更换供电电池,即基于供电电池为车载RTC供电时,会存在因电池寿命,需定期更换车载RTC的供电电池,来保证车载RTC的正常供电,从而在商用车的使用中会存在频繁更换供电电池所产生的维修成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载RTC的供电管理电路,用以解决现有技术针对商用车设置单独的供电电池为车载RTC供电时,需频繁更换供电电池而产生后期维修成本的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种车载RTC的供电管理电路,包括电池供电电路,所述电池供电电路包括串设在电池供电电路上的供电电池,还包括***供电电路;所述***供电电路的一端与电池供电电路的一端并联,并联点用于连接RTC的供电输入端,***供电电路的另一端用于连接车辆***电源输出端,电池供电电路的另一端与接地端相连;电池供电电路上还串设有开关管,所述开关管用于在车辆***电源输出端电压小于设定电压阈值时导通,以通过供电电池为车载RTC供电,在车辆***电源输出端电压大于设定电压阈值时断开,以通过车辆***电源为车载RTC供电。
其有益效果为:通过设置包括***供电电路以及电池供电电路的供电管理电路,并在电池供电电路上设置开关管,以在有车辆***电源输出时断开,在无车辆***电源输出时导通,即通过设置开关管,能够在有车辆***电源输出时,通过***电源为车载RTC供电,在无车辆***电源输出时,通过供电电池为车载RTC供电,保证了持续不间断的为车载RTC的供电过程,并且仅在无车辆***电源输出时,才会通过供电电池为车载RTC供电,即减少了供电电池的使用时间,进而更换供电电池的时间间隔会延长,即相较于现有技术的仅利用供电电池为RTC供电的方式,在相同时间内减少了供电电池的更换次数,进而减少了更换供电电池的维修成本。
进一步地,所述开关管的控制端连接在***供电电路上。
通过将开关管的控制端连接在***供电电路上,能够通过***供电电路上的电压来控制开关管的通断,即在***供电电路上无电压时,控制开关管导通,使得在***电源不向RTC供电时,通过供电电池向RTC供电,在***供电电路上有电压时,控制开关管断开,使得在***电源向RTC供电时,通过断开开关管阻断供电电池向RTC的供电过程。
进一步地,所述***供电电路上还串置有第一防反二极管,所述第一防反二极管的导通方向与***供电电路的供电方向相同。
在***供电电路上设置一个防反二极管,能够在供电电池为RTC供电时,避免供电电池向***放电导致车辆安全问题,进而保证了供电电池向RTC供电过程的安全。
进一步地,所述供电电池与并联点之间的电路上还串置有第二防反二极管,所述第二防反二极管的导通方向与电池供电电路供电方向相同。
在电池供电电路上设置一个防反二极管,使得供电电池仅能通过电池供电电路向外放电,阻断向供电电池充电,因供电电池为不能充电的供电电池,因此基于防反二极管的设置保证了不为供电电池充电的过程,进而保证了供电电池的安全,即保证了车辆的安全。
进一步地,所述开关管的控制端还经采样电阻连接至接地端。
通过在接地端与开关管的控制端之间串设采样电阻,通过对采样电阻进行电压采样能够得出车辆***电源是否有电压输出,进而通过获取采样电阻的采样结果,能够得到开关管的开关管状态。
进一步地,所述***供电电路还包括电容,所述电容串设在***供电电路与接地端之间。
通过在***供电电路与接地端设置电容,能够在***供电时起到滤波作用,并且在***供电断开初期,因电容存储有电能,能够对外放电,进而能够使得***供电电路的输出电压逐渐减小,来保证在车辆***电源供电向供电电池供电的模式转换过程中,对RTC的持续不间断供电。
进一步地,在并联点与RTC的供电输入端之间还串设限流电阻。
通过在并联点与RTC的供电输入端之间串设环路电阻,能够在车端负载短路时,防止电池过载引起***,即当RTC电路短路时,限制供电电池以及***电源向外输出的电流,提高了***安全。
进一步地,开关管为MOS管,MOS管的源极和漏极串联在供电电池的正极与并联点之间,MOS管的栅极连接在***供电电路上。
当开关管为MOS管时,并且通过将MOS管的通断端(即源极和漏极)串联在供电电路上,将MOS管的控制端(即栅极)连接在***供电电路上,能够实现当车辆***电源输出端有电压输出且电压大于设定电压阈值时,MOS管的控制端与导通端不能形成导通压降,因此MOS管无法导通,此时由***电源为RTC供电;当车辆***电源输出端无电压输出或输出电压小于设定电压阈值时(即***电源不能为RTC供电时),MOS管的控制端与导通端形成导通压降,因此MOS管导通,实现由供电电池向RTC供电。基于上述分析通过将开关管设置为MOS管,并经上述设置,能够在***电源为RTC供电时断开,在***电源不为RTC供电时导通,让供电电源为RTC供电,即通过此设置无需对开关管设置控制器,即可实现开关管的通断过程,并满足RTC的供电需求。
附图说明
图1是本发明的车载RTC的供电管理电路示意图;
图2是本发明的车载RTC的供电管理电路的电路工作时序。
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了,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
车载RTC的供电管理电路实施例:
本实施例针对的是商用车(以下简称车辆)的车载RTC的供电管理,设计了车载RTC的供电管理电路,为了保证车辆的车载RTC供电的持续不间断性,本实施例的电路中设置了供电电池为RTC供电的电池供电电路,并且为了使得供电电池的使用寿命延长,本实施例中在电池供电电路上设置了开关管,并增设了***电源向车载RTC供电的***供电电路,以在***电源的输出电压大于设定电压阈值时(即***电源对外工作时),断开开关管,进而通过***供电电路为车载RTC供电,即通过增设***供电电路减少了供电电池的使用时间,进而增长了供电电池的使用寿命,更换供电电池的时间间隔会延长,即相较于现有技术的仅利用供电电池为RTC供电的方式,在相同时间内减少了供电电池的更换次数,进而减少了更换供电电池的维修成本。
具体的本实施例车载RTC的供电管理电路如图1所示:
包括接地端、***供电电路以及电池供电电路,具体的***供电电路包括***供电输入端、***供电输出端、串设在***供电输入端与***供电输出端之间的第一防反二极管D1以及串设在***供电输入端与接地端之间的电容。其中***电源输入端用于连接车辆***电源输出端(即图1中VDD3V3),图1中所示,车辆的***电源经总闸开关后,再经转换模块,将3.3V电源输出,本实施例的***电源输出端连接的车辆***电源输出端的电压为3.3V。第一防反二极管D1的导通方向与***供电电路的供电方向相同,基于此第一防反二极管D1的设置,能够在供电电池为RTC供电时,避免供电电池向***放电导致车辆安全问题,进而保证了供电电池向RTC供电过程的安全。而且通过在***供电输入端与接地端之间串设电容,能够在***供电时起到滤波作用,并且在***供电断开初期,因电容存储有电能,能够对外放电,进而能够使得***供电电路的输出电压逐渐减小,来保证在车辆***电源供电向供电电池供电的模式转换过程中,对RTC的持续不间断供电。
具体的电池供电电路包括电池供电输出端,以及串联于接地端与电池供电输出端之间的供电电池BAT1、第二防反二极管D3和开关管Q1;其中电池供电输出端与***供电输出端相连接后形成总输出端(连接点即为图1中的A点),总输出端经环路电阻R2连接至车载RTC的供电输入端(即图1中的VDD33_RTC),开关管Q1为MOS管,MOS管的源极和漏极串联在供电电池的正极与电池供电输出端之间,MOS管的源极与供电电池的正极之间还串置有第二防反二极管,所述第二防反二极管的导通方向与电池供电电路供电方向相同。MOS管的栅极经第三防反二极管D2连接在***供电电路输入端与***供电电路输出端之间的电路上,MOS管的栅极还经检测电阻R1连接至接地端。
通过本实施例MOS管的设置,当开关管为MOS管时,并且通过将MOS管的通断端(即源极和漏极)连接在供电电池与电池供电输出端之间,将MOS管的控制端(即栅极)连接在***供电输入端与***供电输出端之间的电路上,能够实现当车辆***电源输出端有电压输出且电压大于设定电压阈值时,MOS管的控制端与导通端不能形成导通压降,因此MOS管无法导通,此时由***电源为RTC供电;当车辆***电源输出端无电压输出或输出电压小于设定电压阈值时(即***电源不能为RTC供电时),MOS管的控制端与导通端形成导通压降,因此MOS管导通,实现由供电电池向RTC供电。基于上述分析通过将开关管设置为MOS管,并经上述设置,能够在***电源为RTC供电时断开,在***电源不为RTC供电时导通,让供电电源为RTC供电,即通过此设置无需对开关管设置控制器,即可实现开关管的通断过程,并满足RTC的供电需求。
而第二防反二极管D3的设置使得仅能通过供电电池向外放电,阻断向供电电池充电的过程,因供电电池为不能充电的供电电池,因此基于防反二极管的设置保证了不为供电电池充电的过程,进而保证了供电电池的安全,即保证了车辆的安全。
检测电阻R1因设置在接地端与MOS管的栅极(即控制端)之间,且MOS管的栅极又连接***供电输入端,因此通过检测电阻两端的电压能够得出车辆***电源是否有电压输出,进而通过获取检测电阻的电压,能够得到MOS管的开关管状态。
如图1,本实施例中还在总输出端与RTC的供电输入端之间还串设环路电阻R2。此环路电阻R2的设置能够在车端负载短路时,防止电池过载引起***,并当RTC电路短路时,限制供电电池以及***电源向外输出的电流,提高了***安全。
基于本实施例的车载RTC的供电管理电路设置,能够实现如下车载RTC的供电管理方法的过程:
1、当***正常工作时(如图2所示的总闸开关为开状态):电源监测电路(即图1中的MOS管控制端所连接的电路)采样到***工作电压后,断开MOS开关,由***电源向“RTC”时钟供电。
1)***电源VDD3V3通过二极管D1向RTC时钟电源VDD33_RTC供电。
2)***电源VDD3V3通过二级管D2和电阻R1对地(GND)形成回路,使“B”点的电压接近VDD3V3,此时开关管Q1处于截止状态。
3)当电池BAT的电压低于***VDD3V3(3.3V)电压时,图1所示“C”点电压接近***VDD3V3(3.3V)电压,二极管D3处于截止状态,无法对BAT电池进行充电。
4)当电池BAT的电压高于***VDD3V3(3.3V)电压时,图1所示“C”点电压接近电池BAT的电压(3.6V),Q1管子截止,同时Q1管子续流二极管截止,保证了电池“BAT(3.6V)”无法向VDD33_RTC供电。
2、当***断电后(如图2所示的总闸开关为关状态):电压监测电路没有采样到***工作电压后,导通MOS开关,由“RTC”供电电池向“RTC”时钟供电。
1)***供电VDD3V3逐步降低,造成取样点“B”点电压逐步降低,当取样点“B”点电压大于0.5V时,Q1管子导通,迅速切换为BAT1向RTC时钟电路供电。
2)***供电VDD3V3降为0V时,B电压为“0V”,三级管Q1完全导通,BAT电池向RTC时钟电路供电。
3)***供电VDD3V3降为0V时,二极管D1处于截止状态,BAT1电池无法向***VDD3V3供电。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,本发明的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种车载RTC的供电管理电路,包括电池供电电路,所述电池供电电路包括串设在电池供电电路上的供电电池,其特征在于,还包括***供电电路;所述***供电电路的一端与电池供电电路的一端并联,并联点用于连接RTC的供电输入端,***供电电路的另一端用于连接车辆***电源输出端,电池供电电路的另一端与接地端相连;电池供电电路上还串设有开关管,所述开关管用于在车辆***电源输出端电压小于设定电压阈值时导通,以通过供电电池为车载RTC供电,在车辆***电源输出端电压大于设定电压阈值时断开,以通过车辆***电源为车载RTC供电。
2.根据权利要求1所述的车载RTC的供电管理电路,其特征在于,所述开关管的控制端连接在***供电电路上。
3.根据权利要求1或2所述的车载RTC的供电管理电路,其特征在于,所述***供电电路上还串置有第一防反二极管,所述第一防反二极管的导通方向与***供电电路的供电方向相同。
4.根据权利要求2所述的车载RTC的供电管理电路,其特征在于,所述供电电池与并联点之间的电路上还串置有第二防反二极管,所述第二防反二极管的导通方向与电池供电电路供电方向相同。
5.根据权利要求2所述的车载RTC的供电管理电路,其特征在于,所述开关管的控制端还经采样电阻连接至接地端。
6.根据权利要求1所述的车载RTC的供电管理电路,其特征在于,所述***供电电路还包括电容,所述电容串设在***供电电路与接地端之间。
7.根据权利要求1所述的车载RTC的供电管理电路,其特征在于,在并联点与RTC的供电输入端之间还串设限流电阻。
8.根据权利要求1所述的车载RTC的供电管理电路,其特征在于,开关管为MOS管,MOS管的源极和漏极串联在供电电池的正极与并联点之间,MOS管的栅极连接在***供电电路上。
Priority Applications (1)
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CN202211217017.3A CN115503637A (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 一种车载rtc的供电管理电路 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116545073A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-08-04 | 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 | 一种电池安全保护电路及其控制方法 |
-
2022
- 2022-09-30 CN CN202211217017.3A patent/CN115503637A/zh active Pending
Cited By (2)
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CN116545073A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-08-04 | 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 | 一种电池安全保护电路及其控制方法 |
CN116545073B (zh) * | 2023-06-29 | 2024-03-26 | 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 | 一种电池安全保护电路及其控制方法 |
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