蓄电池电压采样电路的制作方法

1.本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种低功耗蓄电池电压采样电路。


背景技术：

2.随着汽车电气化的推进，在一辆车上车载控制器的数量日益增多，随之带来的能量消耗也日益增多，对车辆的能量消耗控制带来了更高的挑战，尤其是车辆静置时(车辆钥匙拔出)的能量消耗的控制挑战巨大。
3.目前在车辆静置时(车辆钥匙拔出)车辆能量消耗控制方案主要存在以下缺陷：
4.1、采用更高的硬件成本控制车辆静置时的能量消耗，虽然能实现能量消耗控制，但生产成本随之升高。
5.2、采用低硬件成本控制车辆静置时的能量消耗，但是车辆静置时的能量消耗控制有限，车辆静置能量消耗过大，导致车辆静置时间过短(时间小于一星期)即出现车辆启动时馈电导致车辆无法启动问题。


技术实现要素：

6.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
7.本发明要解决的技术问题是提供一种采用低硬件成本相对现有技术能实现更长车辆静置时间(静置时间大于一星期)不会发生馈电工况的蓄电池电压采样电路。
8.为解决上述技术问题，本发明提供的蓄电池电压采样电路，包括：
9.电源电路，其输入为蓄电池电压，其输出为标称电压，其受mcu控制使能输出或使能禁止输出功能，其输出标称电压至mcu和开关器件控制端；
10.mcu，其根据车端掉电信号控制电源电路使能输出或禁止输出；
11.开关器件，其输入端经第一分压元件连接蓄电池电压，其输出端经第二分压元件连接地并经过第一滤波元件连接mcu模拟电压采样端口；
12.第二滤波元件，其一端连接连接mcu模拟电压采样端口，其另一端连接地。
13.可选择的，进一步改进所述的蓄电池电压采样电路，所述开关器件是nmos，其控制端是栅极，其输入端是漏极，其输出端是源极。
14.可选择的，进一步改进所述的蓄电池电压采样电路，所述标称电压是3.3v或5v。
15.可选择的，进一步改进所述的蓄电池电压采样电路，第一滤波元件和第二滤波元件形成低通滤波电路。
16.可选择的，进一步改进所述的蓄电池电压采样电路，所述第一分压元件～第二分压元件是贴片电阻。
17.可选择的，进一步改进所述的蓄电池电压采样电路，所述第一滤波元件是贴片是
贴片电阻。
18.可选择的，进一步改进所述的蓄电池电压采样电路，所述第二滤波元件是贴片电容。
19.可选择的，进一步改进所述的蓄电池电压采样电路，mcu正常工作时，电源电路输出标称电压供电mcu，mcu同时使能电源电路，开关器件驱动电压正常，电池电压通过第一分压元件、开关器件、第二分压元件、第一滤波元件和第二滤波元件传送至mcu，mcu采集蓄电池电压信号；
20.mcu收到车端掉电信号时，进入低功耗模式，mcu使能禁止电源电路输出，标称电压停止工作，则输出电压为0v，mcu及开关器件控制端无供电；
21.开关器件无法工作，蓄电池电压采集电路断开，耗电为0。
22.本发明的工作原理如下：
23.mcu正常工作时，电源电路输出标称电压供电mcu，mcu同时使能电源电路，开关器件驱动电压正常，电池电压通过第一分压元件、开关器件、第二分压元件、第一滤波元件和第二滤波元件传送至mcu，mcu采集蓄电池电压信号；mcu收到车端掉电信号时，进入低功耗模式，mcu使能禁止电源电路输出，标称电压停止工作，则输出电压为0v，mcu及开关器件控制端无供电；开关器件无法工作，蓄电池电压采集电路断开，耗电为0。
24.本发明仅通过一个mos、三个电阻、一个电容、具有使能输出和禁止功能的电源电路以及mcu(可与其他车载功能共用)简单硬件机构，即可以实现静置时间大于一星期的工况下，车载蓄电池不会发生馈电工况。本发明的成本很低，属于低硬件成本控制车辆静置时的能量消耗，但实现了相对现有技术更长的车辆可静置时间，具有良好的应用前景。
附图说明
25.本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
26.图1是本发明第一实施例结构示意图。
27.附图标记说明
28.bt1是蓄电池
29.vbat是蓄电池电压
30.r1是第一分压元件
31.r2是第二分压元件
32.r3是第一滤波元件
33.c1是第二滤波元件
34.q1是开关器件
35.p是电源电路
36.pf是掉电信号
37.vcc是标称电压
38.en是使能信号。
具体实施方式
39.以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
40.应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。如在这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意组合和所有组合。应当以相同的方式解释用于描述元件或层之间的关系的其他词语(例如，“在
……
之间”和“直接在
……
之间”、“与
……
相邻”和“与
……
直接相邻”、“在
……
上”和“直接在
……
上”等)。
41.第一实施例；
42.如图1所示，本发明提供一种蓄电池电压采样电路，包括：
43.电源电路，其输入为蓄电池电压，其输出为标称电压，其受mcu控制使能输出或使能禁止输出功能，其输出标称电压至mcu和开关器件控制端；
44.mcu，其根据车端掉电信号控制电源电路使能输出或禁止输出；
45.开关器件，其输入端经第一分压元件连接蓄电池电压，其输出端经第二分压元件连接地并经过第一滤波元件连接mcu模拟电压采样端口；
46.第二滤波元件，其一端连接连接mcu模拟电压采样端口，其另一端连接地。
47.此外，还应当理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。
48.第二实施例；
49.继续参考图1所示，本发明提供一种蓄电池电压采样电路，包括：
50.电源电路，其输入为蓄电池电压，其输出为标称电压，其受mcu控制使能输出或使能禁止输出功能，其输出标称电压(vcc为3.3v或5v)至mcu和开关器件控制端；
51.mcu，其根据车端掉电信号控制电源电路使能输出或禁止输出；
52.开关器件，其漏极经第一分压元件连接蓄电池电压，其源极经第二分压元件连接地并经过第一滤波元件连接mcu模拟电压采样端口，第二分压元件选用贴片电阻；
53.第二滤波元件，其一端连接连接mcu模拟电压采样端口，其另一端连接地。
54.本实施例开关器件选用nmos，其控制端是栅极，其输入端是漏极，其输出端是源极，第一分压元件选用贴片电阻，第二分压元件选用贴片电阻，第一滤波元件选用贴片电阻，第二滤波元件选用贴片电容，第一滤波元件和第二滤波元件形成低通滤波电路。
55.这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
56.第三实施例；
57.本发明提供一种蓄电池电压采样电路，包括：
58.电源电路，其输入为蓄电池电压，其输出为标称电压，其受mcu控制使能输出或使能禁止输出功能，其输出标称电压(vcc为3.3v或5v)至mcu和开关器件控制端；
59.mcu，其根据车端掉电信号控制电源电路使能输出或禁止输出；
60.开关器件，其漏极经第一分压元件连接蓄电池电压，其源极经第二分压元件连接地并经过第一滤波元件连接mcu模拟电压采样端口，第二分压元件选用贴片电阻；
61.第二滤波元件，其一端连接连接mcu模拟电压采样端口，其另一端连接地。
62.本实施例开关器件选用nmos，其控制端是栅极，其输入端是漏极，其输出端是源极，第一分压元件选用贴片电阻，第二分压元件选用贴片电阻，第一滤波元件选用贴片电阻，第二滤波元件选用贴片电容，第一滤波元件和第二滤波元件形成低通滤波电路；
63.其中，mcu正常工作时，电源电路输出标称电压供电mcu，mcu同时使能电源电路，开关器件驱动电压正常，电池电压通过第一分压元件、开关器件、第二分压元件、第一滤波元件和第二滤波元件传送至mcu，mcu采集蓄电池电压信号；
64.mcu收到车端掉电信号时，进入低功耗模式，mcu使能禁止电源电路输出，标称电压停止工作，则输出电压为0v，mcu及开关器件控制端无供电；
65.除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
66.以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。