本發(fā)明涉及汽車電子領(lǐng)域,具體涉及一種obd設(shè)備及其電源控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的obd(on-boarddiagnostics,車載自動診斷系統(tǒng))行業(yè)中,都從降低功耗的目的來設(shè)計(jì)產(chǎn)品。所以每一部汽車如果裝上了obd設(shè)備,其設(shè)備就處于能量損耗過程中,這樣就會導(dǎo)致汽車在不發(fā)動情況下,電瓶電量被耗盡,導(dǎo)致我們在下次發(fā)動的時候因電瓶沒電而無法發(fā)動?,F(xiàn)市場上一個普通的obd設(shè)備,在汽車不發(fā)動的情況下大概能停放10多天左右,即使功耗低一點(diǎn)的設(shè)備一般也不會超過20天;如果說我們每次停車都要拔掉obd的電源或者說汽車停車不能超過20天,這是很不人性化的一種設(shè)計(jì)。
目前大部分市場上的obd設(shè)備,其電源的做法是直接連到汽車電瓶上;雖然說obd設(shè)備功耗較小,在休眠狀態(tài)下也有10ma-30ma左右的待機(jī)電流。那就意味著在汽車不發(fā)動的情況下,其設(shè)備是一直處于耗電的情況下。一方面造成能源的損失,另一方面汽車的電瓶被耗光以后,汽車在下次發(fā)動就會因?yàn)闆]電而不能發(fā)動。我們都知道,一般家用汽車電池容量為54-60ah之間;汽車電池容量表示在一定條件下(放電率、溫度、終止電壓等)電瓶放出的電量。一般汽車電瓶的容量單位為ah,例如容量為60ah的電瓶如果連續(xù)放電電流為1a,那么它可連續(xù)放電60小時。由此可知,一個obd設(shè)備十來天在電瓶沒有充電的情況下就會把電瓶的電量給耗盡;從而導(dǎo)致汽車因電瓶缺電而無法正常啟動。
因此,現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請?zhí)峁┮环Nobd設(shè)備及其電源控制系統(tǒng),在電源電量低時能自動斷電,節(jié)省電能,防止汽車因電源缺電而無法正常啟動。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明提供一種obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng),包括:
電源檢測模塊,用于檢測電源的電壓;
電源管理模塊,用于在所述電源的電壓高于電壓閾值時,將電源與obd設(shè)備的供電端之間的電路導(dǎo)通;在所述電源的電壓低于電壓閾值時,將電源與obd設(shè)備的供電端之間的電路斷開。
所述的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng),其中,所述電源檢測模塊的輸入端連接電源的輸出端,電源檢測模塊的輸出端連接電源管理模塊;電源的輸出端還通過電源管理模塊連接obd設(shè)備的供電端。
所述的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng),其中,所述電源檢測模塊包括第一晶體管、第一電阻和第一二極管;所述第一晶體管的第一極為電源檢測模塊的輸入端,連接電源的輸出端;所述第一晶體管的第二極為電源檢測模塊的輸出端,連接電源管理模塊;所述第一晶體管的控制極通過第一電阻連接第一二極管的負(fù)極,所述第一二極管的正極接地。
所述的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng),其中,所述電源檢測模塊還包括第二電阻,所述第二電阻的一端連接第一晶體管的第一極,所述第二電阻的另一端連接第一晶體管的控制極。
所述的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng),其中,所述電源管理模塊包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第二晶體管和第三晶體管;所述第三電阻的一端連接電源檢測模塊的輸出端,第三電阻的另一端連接第二晶體管的控制極,第二晶體管的第一極接地,第二晶體管的第二極通過第四電阻連接第五電阻的一端和第三晶體管的控制極,第三晶體管的第一極連接電源的輸出端和第五電阻的另一端,第三晶體管的第二極連接obd設(shè)備的供電端。
所述的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng),其中,所述第一電阻的阻值
所述的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng),其中,所述第二電阻的阻值
所述的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng),其中,所述第一晶體管和第三晶體管為pnp三極管,所述第二晶體管為npn三極管,晶體管的第一極為發(fā)射極,第二極為集電極,控制極為基極。
所述的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng),其中,所述電壓閾值為9v。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,本發(fā)明提供一種obd設(shè)備,包括導(dǎo)航模塊,處理器模塊,無線通信模塊和如上所述的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供一種obd設(shè)備及其電源控制系統(tǒng),其中,所述系統(tǒng)包括電源檢測模塊和電源管理模塊。電源檢測模塊檢測電源的電壓;電源管理模塊在所述電源的電壓高于電壓閾值時,將電源與obd設(shè)備的供電端之間的電路導(dǎo)通;在所述電源的電壓低于電壓閾值時,將電源與obd設(shè)備的供電端之間的電路斷開。可見,在電源電壓低時,實(shí)現(xiàn)了obd設(shè)備的自動斷電,節(jié)省了電能,防止汽車因電源缺電而無法正常啟動。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例提供的obd設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例提供的obd設(shè)備的電源控制系統(tǒng)的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明中用到的術(shù)語定義:
obd即on-boarddiagnostics的縮寫,其中文翻譯為“車載自動診斷系統(tǒng)”。這個系統(tǒng)之前主要根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀況,隨時監(jiān)控汽車是否尾氣超標(biāo),一旦超標(biāo),會馬上發(fā)出警示。而在車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中,逐步演變成收集車況信息和車輛定位信息的一種設(shè)備。該設(shè)備可以實(shí)時地采集車速,油量,電量等數(shù)據(jù)并實(shí)時上傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器,使得遠(yuǎn)程服務(wù)器能獲得這些車輛信息并提供相應(yīng)的服務(wù)給車主。
電瓶:燃油車和電動車的蓄電池。蓄電池是電池的一種,它的工作原理就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。通常,人們所說的電瓶是指鉛酸蓄電池。即一種主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。正常使用壽命在1~8年不等,與車輛的情況有很大關(guān)系。在車輛發(fā)動機(jī)充電正常、電器沒有漏電搭鐵的情況基本可以使用3年以上。
本發(fā)明提供一種obd設(shè)備,請參閱圖1,所述obd設(shè)備包括供電端,電源控制系統(tǒng)20,導(dǎo)航模塊30,處理器模塊40和無線通信模塊50。
本實(shí)施例中,所述供電端為obd設(shè)備中與電源10連接的接口。
電源控制系統(tǒng)20,用于通過檢測電源10的電壓,在電源10的電壓高于電壓閾值vcut(觸發(fā)斷電的電源電壓)時,將電源10與obd設(shè)備的供電端之間的電路導(dǎo)通;在電源10的電壓低于電壓閾值時,將電源10與obd設(shè)備的供電端之間的電路斷開。可見,本發(fā)明通過設(shè)置一個電源控制系統(tǒng)20,在電源電壓低時,實(shí)現(xiàn)了obd設(shè)備的自動斷電,節(jié)省了電能,實(shí)現(xiàn)了汽車長時間停車發(fā)動機(jī)也可以正常啟動,避免了對于汽車蓄電池的過度放電后的損害。
本實(shí)施例中,電源10為電瓶,即汽車的蓄電池,蓄電池為廣義上的蓄電池,具體可采用鉛酸蓄電池、鋰電池等。
導(dǎo)航模塊30,用于提供汽車位置定位功能,并把定位數(shù)據(jù)傳到處理器模塊40。
處理器模塊40,用于計(jì)算和處理數(shù)據(jù)的功能;obd設(shè)備中所有的數(shù)據(jù)處理和交換都經(jīng)過處理器模塊40來完成。例如,處理器模塊40將定位數(shù)據(jù)處理后經(jīng)過無線通信模塊50發(fā)送到服務(wù)器,然后經(jīng)服務(wù)器再發(fā)送到車主的移動設(shè)備或車載顯示終端中。所述處理器模塊40可以采用cpu(中央處理器)或mcu(單片機(jī))等。
無線通信模塊50,包括gprs模塊、藍(lán)牙模塊和wifi模塊中的一種或多種。本實(shí)施例中,包括這三者。
gprs模塊,用于將車輛信息發(fā)送到服務(wù)器。
藍(lán)牙模塊和wifi模塊,用于與移動終端進(jìn)行信息交互,例如,車主可以通過移動終端如手機(jī)中的藍(lán)牙、wifi來檢測車輛信息。
進(jìn)一步的,請參閱圖2,所述電源控制系統(tǒng)20,包括電源檢測模塊210和電源管理模塊220。所述電源檢測模塊210的輸入端連接電源10的輸出端j1,電源檢測模塊210的輸出端連接電源管理模塊220;電源10的輸出端j1還通過電源管理模塊220連接obd設(shè)備的供電端j2。
電源檢測模塊210,用于檢測電源10的電壓,即檢測電瓶的輸出電壓。電源檢測模塊210可采用具有檢測電壓功能的芯片來實(shí)現(xiàn),也可以直接采用不包含芯片的電路來實(shí)現(xiàn)。具體的,電源檢測電路210檢測電源10的電壓,在所述電源10的電壓高于電壓閾值時,輸出第一電壓信號;在所述電源10的電壓低于電壓閾值時,輸出第二電壓信號;所述第一電壓信號與第二電壓信號不同。本實(shí)施例中,第一信號采用高電平,第二信號采用低電平。
電源管理模塊220,用于在所述電源10的電壓高于電壓閾值時(即接收到第一電壓信號時),將電源10與obd設(shè)備的供電端之間的電路導(dǎo)通;在所述電源10的電壓低于電壓閾值時(即接收到第二電壓信號時),將電源10與obd設(shè)備的供電端之間的電路斷開。電壓閾值可根據(jù)電源的最大供電電壓或者用戶的需求進(jìn)行設(shè)置,本實(shí)施例中,電壓閾值為9v。電源管理模塊220可采用控制芯片+開關(guān)的形式來實(shí)現(xiàn),也可以采用不包含芯片的電路來實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施例綜合考慮了精度和成本,給出了圖2所示的電路圖。換而言之,本實(shí)施例中,電源檢測模塊210包括第一晶體管q1、第一電阻r1、第二電阻r2和第一二極管d1;所述第一晶體管q1的第一極為電源檢測模塊210的輸入端,連接電源10的輸出端j1;所述第一晶體管q1的第二極為電源檢測模塊210的輸出端,連接電源管理模塊220;所述第一晶體管q1的控制極通過第一電阻r1連接第一二極管d1的負(fù)極,所述第一二極管d1的正極接地。第二電阻r2的一端連接第一晶體管q1的第一極,所述第二電阻r2的另一端連接第一晶體管q1的控制極。
電源管理模塊220包括第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5、第二晶體管q2和第三晶體管q3;所述第三電阻r3的一端連接電源檢測模塊210的輸出端,第三電阻r3的另一端連接第二晶體管q2的控制極,第二晶體管q2的第一極接地,第二晶體管q2的第二極通過第四電阻r4連接第五電阻r5的一端和第三晶體管q3的控制極,第三晶體管q3的第一極連接電源10的輸出端j1和第五電阻r5的另一端,第三晶體管q3的第二極連接obd設(shè)備的供電端j2。
所述第一晶體管q1、第二晶體管q2和第三晶體管q3可采用三極管、mos管和數(shù)字開關(guān)等。所述第一晶體管q1和第三晶體管q3的極性相同,且與第二晶體管q2的極性相反。本實(shí)施例中,所述第一晶體管q1和第三晶體管q3為pnp三極管,所述第二晶體管q2為npn三極管,晶體管的第一極為發(fā)射極,第二極為集電極,控制極為基極,則所述晶體管的第一極為發(fā)射極,第二極為集電極,控制極為基極。當(dāng)然,在其他實(shí)施例中,電源控制系統(tǒng)20也可以利用圖2電路的原理,改用其他極性的開關(guān)原件和電路連接方式來實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)電瓶的電壓高于9v的時候,第一晶體管q1先導(dǎo)通,從而使得第二晶體管q2導(dǎo)通,最后第三晶體管q3導(dǎo)通,電瓶給整個obd設(shè)備供電。當(dāng)電瓶的電壓低于9v的時候,第一晶體管q1關(guān)斷,從而使得第二晶體管q2關(guān)斷,第三晶體管q3關(guān)斷,使obd設(shè)備徹底斷電。而能否在9v處關(guān)斷主要依靠第一二極管d1加上第一電阻r1上的一部分分壓,使得第一晶體管q1的基級電壓(b極)和發(fā)射級(e極)電壓的壓差在電瓶電壓為9v的時候剛好符合第一晶體管q1的發(fā)射級和基極的實(shí)際導(dǎo)通電壓(一般在0.3v左右)。所述第一二極管d1為8.2v的穩(wěn)壓二極管。因此第一電阻r1和第二電阻r2阻值的選擇可以根據(jù)電壓閾值vcut,第一二極管d1的最小導(dǎo)通電流izt,第一二極管d1的穩(wěn)壓電壓vz,以及第一晶體管q1第一極e與控制極b之間的導(dǎo)通電壓veb計(jì)算得出。本實(shí)施例中,電壓閾值vcut為9v,第一二極管d1的最小導(dǎo)通電流izt為1ma(實(shí)際測試中得到的一個值),因此第一電阻r1的阻值為:
可見,本實(shí)施例從降低成本上出發(fā),采用普通的電子元器件,電路結(jié)構(gòu)簡單,不需要復(fù)雜的操作;成本得到有效控制。相對其他電路檢測方案來說此方案操作簡單,節(jié)約成本。
以上應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明進(jìn)行闡述,只是用于幫助理解本發(fā)明,并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,還可以做出若干簡單推演、變形或替換。