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交直流充電CAN盒供電電路的制作方法

文檔序號:11924428閱讀:507來源:國知局

本實用新型涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種應(yīng)用于電動汽車的交直流充電CAN盒供電電路。



背景技術(shù):

隨著電動汽車的普及,交直流充電CAN(Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)總線)盒的應(yīng)用也逐漸廣泛。在現(xiàn)有的交直流充電CAN盒的電路設(shè)計中,為了控制成本,同時滿足多路隔離供電的需求,普遍采用DCDC模塊給交直流充電CAN盒供電,DCDC模塊工作時其自身也會消耗電能。

當電動汽車處于待機狀態(tài)時,DCDC模塊依然處于工作狀態(tài),并且依然消耗電能,這樣就造成了電能的浪費,從而導(dǎo)致整車待機功率不能滿足低功耗要求。

鑒于以上內(nèi)容,實有必要提供一種新型的交直流充電CAN盒供電電路以克服以上缺陷。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型的目的是提供一種能降低待機時功耗的交直流充電CAN(Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)總線)盒供電電路。

為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供一種交直流充電CAN盒供電電路,所述交直流充電CAN盒供電電路包括直流電源、穩(wěn)壓器、處理器、第一電子開關(guān)及電壓轉(zhuǎn)換模塊,所述處理器通過所述穩(wěn)壓器與所述直流電源相連,并通過所述第一電子開關(guān)與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊相連,所述電壓轉(zhuǎn)換模塊與所述直流電源及交直流充電CAN盒相連,所述穩(wěn)壓器將所述直流電源輸出的電壓轉(zhuǎn)換成所述處理器的工作電壓,并為所述處理器供電,當所述處理器接收到喚醒信號時,所述處理器控制所述第一電子開關(guān)導(dǎo)通,所述電壓轉(zhuǎn)換模塊工作,以將所述直流電源輸出的電壓轉(zhuǎn)換成所述交直流充電CAN盒所需的電壓,并為所述交直流充電CAN盒供電,當所述處理器沒有接收到所述喚醒信號時,所述處理器控制所述第一電子開關(guān)截止,所述電壓轉(zhuǎn)換模塊不工作且不給所述交直流充電CAN盒供電,所述處理器進入休眠模式。

進一步地,所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括變壓器及第二電子開關(guān),所述變壓器包括初級線圈及次級線圈,所述第二電子開關(guān)的第一端接收脈沖寬度調(diào)制信號,所述第二電子開關(guān)的第二端與所述初級線圈的第一端相連,所述第二電子開關(guān)的第三端與所述第一電子開關(guān)相連,所述初級線圈的第二端與所述直流電源相連,所述次級線圈的第一至第三端均與所述交直流充電CAN盒相連。

進一步地,所述第二電子開關(guān)為MOS管或三極管或絕緣柵雙極型晶體管,所述第二電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)MOS管的柵極、漏極及源極或三極管的基極、集電極及發(fā)射極或絕緣柵雙極型晶體管的門極、集電極及發(fā)射極。

進一步地,所述第一電子開關(guān)包括第一端、多個第二端及多個第三端,所述第一電子開關(guān)的第一端通過第一電阻與所述處理器相連,并通過第二電阻接地,所述第一電子開關(guān)的多個第二端與所述第二電子開關(guān)的第三端相連,所述第一電子開關(guān)的多個第三端接地,當所述第一電子開關(guān)導(dǎo)通時,所述第二電子開關(guān)的第三端通過所述第一電子開關(guān)的多個第二端及多個第三端接地。

進一步地,所述第一電子開關(guān)為MOS管或三極管或絕緣柵雙極型晶體管,所述第一電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)MOS管的柵極、漏極及源極或三極管的基極、集電極及發(fā)射極或絕緣柵雙極型晶體管的門極、集電極及發(fā)射極。

進一步地,所述處理器包括電源引腳、喚醒引腳、控制引腳及接地引腳,所述電源引腳與所述穩(wěn)壓器相連,所述喚醒引腳用于接收所述喚醒信號,所述控制引腳用于輸出控制信號以控制所述第一電子開關(guān)的導(dǎo)通和截止,所述接地引腳接地。

進一步地,所述穩(wěn)壓器包括輸入引腳、輸出引腳、異步復(fù)位引腳及使能引腳,所述輸入引腳與所述直流電源相連,所述輸出引腳與所述處理器的電源引腳相連,所述異步復(fù)位引腳通過第一電容接地,所述使能引腳通過第三電阻與所述輸出引腳相連。

進一步地,所述穩(wěn)壓器為低壓差線性穩(wěn)壓器。

進一步地,所述交直流充電CAN盒供電電路還包括保護模塊,所述穩(wěn)壓器及所述電壓轉(zhuǎn)換模塊通過所述保護模塊與所述直流電源相連,所述保護模塊包括保險絲、整流管及第二電容,所述整流管的陽極接地,所述整流管的陰極與所述穩(wěn)壓器的輸入引腳相連,并與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的初級線圈的第二端相連,且通過所述保險絲與所述直流電源相連,還通過所述第二電容接地。

進一步地,所述整流管為肖特基二極管。

相比于現(xiàn)有技術(shù),本實用新型通過所述處理器在接收到所述喚醒信號時控制所述第一電子開關(guān)導(dǎo)通,以使所述電壓轉(zhuǎn)換模塊開始工作,并在沒有接收到所述喚醒信號時控制所述第一電子開關(guān)截止,以使所述電壓轉(zhuǎn)換模塊不工作,從而使所述交直流充電CAN盒供電電路能正常給所述交直流充電CAN盒供電,并且能在待機時將功耗降低。

【附圖說明】

圖1為本實用新型的實施例提供的交直流充電CAN盒供電電路的電路圖。

【具體實施方式】

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰明白,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。

當一個元件被認為與另一個元件“相連”時,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在于限制本實用新型。

請參閱圖1,圖1為本實用新型的實施例提供的交直流充電CAN(Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)總線)盒供電電路10的電路圖。所述交直流充電CAN盒供電電路10包括直流電源12、穩(wěn)壓器U1、處理器U2、第一電子開關(guān)Q1及電壓轉(zhuǎn)換模塊16。所述處理器U2通過所述穩(wěn)壓器U1與所述直流電源12相連,并通過所述第一電子開關(guān)Q1與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16相連。所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16與所述直流電源12及交直流充電CAN盒20相連。所述穩(wěn)壓器U1將所述直流電源12輸出的電壓轉(zhuǎn)換成所述處理器U2的工作電壓,并為所述處理器U2供電。當所述處理器U2接收到喚醒信號Wake Signal時,所述處理器U2控制所述第一電子開關(guān)Q1導(dǎo)通,所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16工作,以將所述直流電源12輸出的電壓轉(zhuǎn)換成所述交直流充電CAN盒20所需的電壓,并為所述交直流充電CAN盒20供電。當所述處理器U2沒有接收到所述喚醒信號Wake Signal時,所述處理器U2控制所述第一電子開關(guān)Q1截止,所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16不工作且不給所述交直流充電CAN盒20供電,所述處理器U2進入休眠模式。在本實施方式中,所述直流電源12由蓄電池提供。

所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16包括變壓器T1及第二電子開關(guān)Q2。所述變壓器T1包括初級線圈L1及次級線圈L2。所述第二電子開關(guān)Q2的第一端接收脈沖寬度調(diào)制信號PWM,所述第二電子開關(guān)Q2的第二端與所述初級線圈L1的第一端相連,所述第二電子開關(guān)Q2的第三端與所述第一電子開關(guān)Q1相連。所述初級線圈L1的第二端與所述直流電源12相連,所述次級線圈L2的第一至第三端均與所述交直流充電CAN盒20相連。

在本實施方式中,所述第二電子開關(guān)Q2為MOS管或三極管或絕緣柵雙極型晶體管。所述第二電子開關(guān)Q2的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)MOS管的柵極、漏極及源極或三極管的基極、集電極及發(fā)射極或絕緣柵雙極型晶體管的門極、集電極及發(fā)射極。在其它實施方式中,所述第二電子開關(guān)Q2可以為其它具有相似功能的開關(guān)。

所述第一電子開關(guān)Q1包括第一端G、多個第二端D及多個第三端S。所述第一電子開關(guān)Q1的第一端G通過第一電阻R1與所述處理器U2相連,并通過第二電阻R2接地。所述第一電子開關(guān)Q1的多個第二端D與所述第二電子開關(guān)Q2的第三端相連,所述第一電子開關(guān)Q1的多個第三端S接地。當所述第一電子開關(guān)Q1導(dǎo)通時,所述第二電子開關(guān)Q2的第三端通過所述第一電子開關(guān)Q1的多個第二端D及多個第三端S接地。

在本實施方式中,所述第一電子開關(guān)Q1為MOS管或三極管或絕緣柵雙極型晶體管。所述第一電子開關(guān)Q1的第一端、第二端及第三端分別對應(yīng)MOS管的柵極、漏極及源極或三極管的基極、集電極及發(fā)射極或絕緣柵雙極型晶體管的門極、集電極及發(fā)射極。在其它實施方式中,所述第一電子開關(guān)Q1可以為其它具有相似功能的開關(guān)。

所述處理器U2包括電源引腳VCC、喚醒引腳Wake、控制引腳Ctrl及接地引腳GND。所述電源引腳VCC與所述穩(wěn)壓器U1相連,所述喚醒引腳Wake用于接收所述喚醒信號Wake Signal,所述控制引腳Ctrl用于輸出控制信號以控制所述第一電子開關(guān)Q1的導(dǎo)通和截止,所述接地引腳GND接地。在本實施方式中,所述處理器U2可以為微控制單元或單片機。在其它實施方式中,所述處理器U2可以為其它具有數(shù)據(jù)處理能力的芯片或功能模塊,如CPU(Central Processing Unit,中央處理器U2)等。

所述穩(wěn)壓器U1包括輸入引腳VIN、輸出引腳VOUT、異步復(fù)位引腳Nrst、使能引腳R ENABLE及接地引腳GND。所述輸入引腳VIN與所述直流電源12相連,所述輸出引腳VOUT與所述處理器U2的電源引腳VCC相連,所述異步復(fù)位引腳nRST通過第一電容C1接地,所述使能引腳R ENABLE通過第三電阻R3與所述輸出引腳VOUT相連,所述接地引腳GND接地。在本實施方式中,所述穩(wěn)壓器U1為LDO(low dropout regulator,低壓差線性穩(wěn)壓器)。

所述交直流充電CAN盒供電電路10還包括保護模塊18。所述穩(wěn)壓器U1及所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16通過所述保護模塊18與所述直流電源12相連。所述保護模塊18包括保險絲F1、整流管D1及第二電容C2。所述整流管D1的陽極接地,所述整流管D1的陰極與所述穩(wěn)壓器U1的輸入引腳VIN相連,并與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16的初級線圈L1的第二端相連,且通過所述保險絲F1與所述直流電源12相連,還通過所述第二電容C2接地。在本實施方式中,所述整流管D1為肖特基二極管。

下面將對所述交直流充電CAN盒供電電路10的工作原理進行說明。

所述直流電源12通過所述保護模塊18給所述穩(wěn)壓器U1及所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16供電。所述穩(wěn)壓器U1將所述直流電源12輸出的電壓轉(zhuǎn)換成所述處理器U2的工作電壓,并為所述處理器U2供電。當所述處理器U2的喚醒引腳Wake接收到所述喚醒信號Wake Signal時,所述處理器U2的控制引腳Ctrl輸出第一控制信號給所述第一電子開關(guān)Q1的第一端,以使所述第一電子開關(guān)Q1導(dǎo)通,所述第二電子開關(guān)Q2的第三端通過所述第一電子開關(guān)Q1的多個第二端D及多個第三端S接地。所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16處于通電狀態(tài)并開始工作,以將所述直流電源12的電壓轉(zhuǎn)換成所述交直流充電CAN盒20所需的電壓,并為所述交直流充電CAN盒20供電。

當所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16工作時,所述第二電子開關(guān)Q2根據(jù)收到的脈沖寬度調(diào)制信號PWM而處于導(dǎo)通及截止狀態(tài)。當所述第二電子開關(guān)Q2導(dǎo)通時,所述直流電源12輸出的電流通過所述保護模塊18、所述初級線圈L1、所述第二電子開關(guān)Q2及所述第一電子開關(guān)Q1流入地中。當所述第二電子開關(guān)Q2截止時,所述初級線圈L1中無電流流過。在本實施方式中,通過調(diào)節(jié)所述脈沖寬度調(diào)制信號PWM的占空比即可調(diào)整所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16輸出的電壓。

當處于待機狀態(tài)時,所述處理器U2的喚醒引腳Wake沒有接收到所述喚醒信號Wake Signal,所述處理器U2的控制引腳Ctrl輸出第二控制信號給所述第一電子開關(guān)Q1的第一端,以使所述第一電子開關(guān)Q1截止,所述第二電子開關(guān)Q2的第三端不能通過所述第一電子開關(guān)Q1接地。所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16處于斷電狀態(tài),因此,不工作且不給所述交直流充電CAN盒20供電,從而降低了待機時的功耗。所述處理器U2進入休眠模式,從而進一步節(jié)省電能,即,進一步降低了所述交直流充電CAN盒供電電路10在待機時的功耗。

在本實施方式中,所述保險絲F1用于防止大電流損壞所述交直流充電CAN盒供電電路10中的電子元件,所述整流管D1用于整流,所述第二電容C2用于濾波。所述第一電子開關(guān)Q1的多個第二端D及多個第三端S用于分流,所述第一電子開關(guān)Q1的第二端D及第三端S的數(shù)量可根據(jù)實際情況進行相應(yīng)調(diào)整。

本實用新型通過所述處理器U2在接收到所述喚醒信號Wake Signal時控制所述第一電子開關(guān)Q1導(dǎo)通,以使所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16開始工作,并在沒有接收到所述喚醒信號Wake Signal時控制所述第一電子開關(guān)Q1截止,以使所述電壓轉(zhuǎn)換模塊16不工作,從而使所述交直流充電CAN盒供電電路10能正常給所述交直流充電CAN盒20供電,并且能在待機時將功耗降低。

本實用新型并不僅僅限于說明書和實施例中所描述,因此對于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實現(xiàn)另外的優(yōu)點和修改,故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下,本實用新型并不限于特定的細節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。

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