车载域控制器供电电路及控制方法与流程
未命名
07-12
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1.本技术属于车辆技术领域,尤其涉及一种车载域控制器供电电路及控制方法。
背景技术:
2.随着智能汽车逐渐由分布式趋向中央化,多个电子控制单元(electronic control unit,ecu)向域控制器(domain controller unit,dcu)靠拢,对dcu的供电管理提出了较大要求。
3.相关技术中,各个dcu都是采用独立的供电系统进行供电,然而,采用独立的供电系统对dcu进行供电,需要分别对每个dcu进行电源管理和热管理,相应的管理系统较复杂且成本较高。
技术实现要素:
4.本技术实施例提供一种车载域控制器供电电路及控制方法,能够解决管理系统复杂、成本高的问题。
5.第一方面,本技术实施例提供一种车载域控制器供电电路,包括:第一电压比较器、第二电压比较器、开关控制子电路,其中,
6.第一电压比较器的输入端与第一电源连接,第一电压比较器的输出端与开关控制子电路连接;
7.第二电压比较器的输入端与第二电源连接,第二电压比较器的输出端与开关控制子电路连接;
8.开关控制子电路还与第一电源、第二电源和多个车载域控制器连接;
9.第一电压比较器比较第一电源提供的第一电压与电压阈值的大小,第二电压比较器比较第二电源提供的第二电压与电压阈值的大小,以控制开关控制子电路中开关的通断对多个车载域控制器进行供电。
10.第二方面,本技术实施例提供一种控制方法,应用于本技术实施例提供的包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一理想二极管控制器和第二理想二极管控制器的车载域控制器供电电路。控制方法包括:
11.在第一电源提供的第一电压大于电压阈值但第二电源提供的第二电压小于电压阈值的情况下,控制开关控制子电路包括的第一开关和第三开关闭合,开关控制子电路包括的第二开关和第四开关断开,第一电源为与开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;
12.在第二电压大于电压阈值但第一电压小于电压阈值的情况下,控制第二开关和第四开关闭合,第一开关和第三开关断开,第二电源为与开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;
13.在第一电压和第二电压均小于电压阈值但第一电压大于第二电压的情况下,控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均闭合,第二理想二极管控制器切断第二电源,
第一电源为与开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;
14.在第一电压和第二电压均小于电压阈值但第二电压大于第一电压的情况下,控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均闭合,第一理想二极管控制器切断第一电源,第二电源为与开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;
15.在第一电压和第二电压均大于电压阈值的情况下,控制第一开关和第二开关闭合,第三开关和第四开关断开,第一电源为与第一开关连接的车载域控制器进行供电,第二电源为与第二开关连接的车载域控制器进行供电。
16.第三方面,本技术实施例提供一种车辆,包括:本技术实施例第一方面提供的车载域控制器供电电路。
17.在本技术实施例中,车载域控制器供电电路包括:第一电压比较器、第二电压比较器、开关控制子电路;第一电压比较器的输入端与第一电源连接,第一电压比较器的输出端与开关控制子电路连接;第二电压比较器的输入端与第二电源连接,第二电压比较器的输出端与开关控制子电路连接;开关控制子电路还与第一电源、第二电源和多个车载域控制器连接;第一电压比较器比较第一电源提供的第一电压与电压阈值的大小,第二电压比较器比较第二电源提供的第二电压与电压阈值的大小,以控制开关控制子电路中开关的通断对多个车载域控制器进行供电。电源管理系统和热管理系统仅需管理两个电源,即仅需管理第一电源和第二电源即可,降低了电源管理系统的复杂度和成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第一种结构示意图;
20.图2是本技术实施例提供的开关控制子电路的一种结构示意图;
21.图3是本技术实施例提供的开关控制子电路的一种使能逻辑示意图;
22.图4是本技术实施例提供的开关控制子电路的另一种使能逻辑示意图;
23.图5是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第二种结构示意图;
24.图6是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第三种结构示意图;
25.图7是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第四种结构示意图;
26.图8是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第五种结构示意图;
27.图9是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第六种结构示意图;
28.图10是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第七种结构示意图;
29.图11是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第八种结构示意图。
具体实施方式
30.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本技术进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术,而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对
实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
31.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的车载域控制器供电电路及控制方法进行详细地说明。
33.图1是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第一种结构示意图。如图1所示,车载域控制器供电电路10可以包括:第一电压比较器101、第二电压比较器102、开关控制子电路103,其中,第一电压比较器101的输入端与第一电源201连接,第一电压比较器101的输出端与开关控制子电路103连接;第二电压比较器102的输入端与第二电源202连接,第二电压比较器102的输出端与开关控制子电路103连接;开关控制子电路103还与第一电源201、第二电源202和多个车载域控制器连接;第一电压比较器101比较第一电源201提供的第一电压与电压阈值的大小,第二电压比较器102比较第二电源202提供的第二电压与电压阈值的大小,以控制开关控制子电路103中开关的通断对多个车载域控制器进行供电。
34.其中,图1示出了n个车载域控制器,n个车载域控制器分别为车载域控制器1、车载域控制器2、
……
、车载域控制器n。
35.在本技术实施例中,车载域控制器供电电路包括:第一电压比较器、第二电压比较器、开关控制子电路;第一电压比较器的输入端与第一电源连接,第一电压比较器的输出端与开关控制子电路连接;第二电压比较器的输入端与第二电源连接,第二电压比较器的输出端与开关控制子电路连接;开关控制子电路还与第一电源、第二电源和多个车载域控制器连接;第一电压比较器比较第一电源提供的第一电压与电压阈值的大小,第二电压比较器比较第二电源提供的第二电压与电压阈值的大小,以控制开关控制子电路中开关的通断对多个车载域控制器进行供电。电源管理系统和热管理系统仅需管理两个电源,即仅需管理第一电源和第二电源即可,降低了电源管理系统的复杂度和成本。
36.在本技术实施例的一些可能实现中,第一电压比较器101和第二电压比较器102可以采用tps37-q1型号的电压比较器。
37.在本技术实施例的一些可能实现中,开关控制子电路103可以包括:第一开关、第二开关、第三开关和第四开关,其中,第一开关的输入端与第一电源连接;第一开关的输出端分别与第三开关的输入端、第四开关的输出端、多个车载域控制器中第一部分车载域控制器连接;第二开关的输入端与第二电源连接;第二开关的输出端分别与第四开关的输入端、第三开关的输出端、多个车载域控制器中第二部分车载域控制器连接。
38.如图2所示,图2示出了开关控制子电路的结构。在图2中,第一开关a的输入端与第一电源201连接;第一开关a的输出端分别与第三开关c的输入端、第四开关d的输出端、车载域控制器1至i连接;第二开关b的输入端与第二电源202连接;第二开关b的输出端分别与第四开关d的输入端、第三开关c的输出端、车载域控制器i+1至n连接,i为自然数,且i+1小于
或等于n。
39.在本技术实施例的一些可能实现中,开关控制子电路103还可以包括:第一与非门、第二与非门和第三与非门,其中,第一电压比较器的输出端分别与第四开关的控制端、第一与非门的第一输入端、第二与非门的第一输入端连接;第二电压比较器的输出端分别与第三开关的控制端、第一与非门的第二输入端、第三与非门的第一输入端连接;第一与非门的输出端分别与第二与非门的第二输入端、第三与非门的第二输入端连接;第二与非门的输出端与第一开关的控制端连接;第三与非门的输出端与第二开关的控制端连接。
40.如图3所示,图3示出了开关控制子电路的一种使能逻辑。在图3中,第一电压比较器101的输出端分别与第四开关d的控制端、第一与非门x的第一输入端、第二与非门y的第一输入端连接;第二电压比较器102的输出端分别与第三开关c的控制端、第一与非门x的第二输入端、第三与非门z的第一输入端连接;第一与非门x的输出端分别与第二与非门y的第二输入端、第三与非门z的第二输入端连接;第二与非门y的输出端与第一开关a的控制端连接;第三与非门z的输出端与第二开关b的控制端连接。
41.下面以第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的控制端为高电平时导通为例进行说明。
42.当第一电源201提供的电压大于电压阈值、第二电源202提供的电压小于电压阈值时,第一电压比较器101输出0,即输出低电平,第二电压比较器102输出1,即输出高电平;0和1输入第一与非门x后,第一与非门x输出1,即输出高电平,0和1输入第二与非门y后,第二与非门y输出1,即输出高电平,1和1输入第三与非门z后,第三与非门z输出0,即输出低电平。此时,第一开关a和第三开关c闭合、第二开关b和第四开关d断开,第一电源201为所有车载域控制器进行供电。
43.当第一电源201提供的电压小于电压阈值、第二电源202提供的电压大于电压阈值时,第一电压比较器101输出1,即输出高电平,第二电压比较器102输出0,即输出低电平;0和1输入第一与非门x后,第一与非门x输出1,即输出高电平,1和1输入第二与非门y后,第二与非门y输出0,即输出低电平,1和0输入第三与非门z后,第三与非门z输出1,即输出高电平。此时,第二开关b和第四开关d闭合、第一开关a和第三开关c断开,第一电源202为所有车载域控制器进行供电。
44.当第一电源201提供的电压和第二电源202提供的电压均小于电压阈值,但第一电源201提供的电压大于第二电源202提供的电压时,第一电压比较器101输出1,即输出高电平,第二电压比较器102输出1,即输出高电平;1和1输入第一与非门x后,第一与非门x输出0,即输出低电平,0和1输入第二与非门y后,第二与非门y输出1,即输出高电平,0和1输入第三与非门z后,第三与非门z输出1,即输出高电平。此时,第一开关a、第二开关b、第三开关c和第四开关d均闭合,第一电源201和第二电源202同时为所有车载域控制器进行供电。
45.当第一电源201提供的电压和第二电源202提供的电压均小于电压阈值,但第一电源201提供的电压小于第二电源202提供的电压时,第一电压比较器101输出1,即输出高电平,第二电压比较器102输出1,即输出高电平;1和1输入第一与非门x后,第一与非门x输出0,即输出低电平,0和1输入第二与非门y后,第二与非门y输出1,即输出高电平,0和1输入第三与非门z后,第三与非门z输出1,即输出高电平。此时,第一开关a、第二开关b、第三开关c和第四开关d均闭合,第一电源201和第二电源202同时为所有车载域控制器进行供电。
46.当第一电源201提供的电压和第二电源202提供的电压均大于电压阈值时,第一电压比较器101输出0,即输出低电平,第二电压比较器102输出0,即输出低电平;0和0输入第一与非门x后,第一与非门x输出1,即输出高电平,0和1输入第二与非门y后,第二与非门y输出1,即输出高电平,0和1输入第三与非门z后,第三与非门z输出1,即输出高电平。此时,第一开关a和第二开关b闭合,第三开关c和第四开关d断开,第一电源201为与第一开关a连接的车载域控制器进行供电,第一电源202为与第二开关b连接的车载域控制器进行供电。
47.在本技术实施例的一些可能实现中,第一开关a和第二开关b可以采用ltc4368型号的理想二极管控制器,第三开关c和第四开关d可以采用lm7480-q1型号的理想二极管控制器,在进行开关通断控制时,可以通过驱动外部背靠背nmos管来实现。
48.在本技术实施例中,通过检测两路电源与电压阈值的关系,可通过硬件直接实现车载域控制器供电路径的切换,不需要软件干预,响应速度快,同时电压阈值范围大、迟滞电压范围大、功耗电流极小。
49.在本技术实施例的一些可能实现中,开关控制子电路还包括:第三电源和十二个金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet(简称为mos))管,其中,十二个mos管分别为第一mos管至第十二mos管;十二个mos管的漏极均与第三电源连接,十二个mos管的源极均接地;第一电压比较器的输出端分别与第四开关的控制端、第二mos管的栅极、第六mos管的栅极连接;第一mos管的栅极、第三mos管的栅极、第四mos管的栅极和第五mos管的栅极均与第三电源连接;第二电压比较器的输出端分别与第三开关的控制端、第八mos管的栅极、第十二mos管的栅极连接;第七mos管的栅极、第九mos管的栅极、第十mos管的栅极和第十一mos管的栅极均与第三电源连接;第三mos管的漏极还与第一开关的控制端连接;第九mos管的漏极还与第二开关的控制端连接。
50.如图4所示,图4示出了开关控制子电路的另一种使能逻辑。在图4中,十二个mos管均为nmos管,十二个mos管分别为q1至q12,十二个mos管的漏极均与第三电源203连接,十二个mos管的源极均接地;第一电压比较器101的输出端分别与第四开关d的控制端、q2的栅极、q6的栅极连接;q1的栅极、q3的栅极、q4的栅极和q5的栅极均与第三电源203连接;第二电压比较器102的输出端分别与第三开关c的控制端、q8的栅极、q12的栅极连接;q7的栅极、q9的栅极、q10的栅极和q11的栅极均与第三电源203连接;q3的漏极还与第一开关a的控制端连接;q9的漏极还与第二开关b的控制端连接。
51.下面以第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的控制端为高电平时导通为例进行说明。
52.当第一电源201提供的电压大于电压阈值、第二电源202提供的电压小于电压阈值时,第一电压比较器101输出0,即输出低电平,第二电压比较器102输出1,即输出高电平。q6的栅源极间电压为0,q6不导通,q5的栅极电压被上拉到第三电源203提供的电压,q5导通,q4因为栅极被q5导通下拉到地而不导通,q2的栅源极间电压为0,q2不导通,q1的栅极电压被上拉到第三电源203提供的电压,q1导通,q3的栅极被q1导通下拉到地而不导通,第一开关a的控制端被上拉到第三电源203提供的电压,第一开关a的控制端为高点平;类似地,q7不导通、q8导通、q9导通、q10不导通、q11不导通、q12导通,第二开关b的控制端被q9导通下拉到地,第二开关b的控制端为低点平。此时,第一开关a和第三开关c闭合、第二开关b和第
四开关d断开,第一电源201为所有车载域控制器进行供电。
53.类似地,当第一电源201提供的电压小于电压阈值、第二电源202提供的电压大于电压阈值时,第一开关a和第三开关c断开、第二开关b和第四开关d闭合,第一电源202为所有车载域控制器进行供电。
54.当第一电源201提供的电压和第二电源202提供的电压均小于电压阈值,但第一电源201提供的电压大于第二电源202提供的电压时,第一电压比较器101输出1,即输出高电平,第二电压比较器102输出1,即输出高电平。q6的栅源极间电压为1,q6导通,q5的栅极电压被下拉到地而不导通,q4的栅极电压被上拉到第三电源203提供的电压,q4导通,q2的栅源极间电压为1,q2导通,q1的栅极电压被下拉到地而不导通,q3的栅极被q4导通下拉到地而不导通,第一开关a的控制端被上拉到第三电源203提供的电压,第一开关a的控制端为高点平;类似地,q7不导通、q8导通、q9不导通、q10不导通、q11不导通、q12导通,第二开关b的控制端被上拉到第三电源203提供的电压,第二开关b的控制端为高点平。此时,第一开关a、第二开关b、第三开关c和第四开关d均闭合,第一电源201和第二电源202同时为所有车载域控制器进行供电。
55.类似地,当第一电源201提供的电压和第二电源202提供的电压均小于电压阈值,但第一电源201提供的电压小于第二电源202提供的电压时,第一开关a、第二开关b、第三开关c和第四开关d均闭合,第一电源201和第二电源202同时为所有车载域控制器进行供电。
56.当第一电源201提供的电压和第二电源202提供的电压均大于电压阈值时,第一电压比较器101输出0,即输出低电平,第二电压比较器102输出0,即输出低电平。q6的栅源极间电压为0,q6不导通,q5的栅极电压被上拉到第三电源203提供的电压,q5导通,q4因为栅极被q5导通下拉到地而不导通,q2的栅源极间电压为0,q2不导通,q1的栅极电压被上拉到第三电源203提供的电压,q1导通,q3的栅极被q1导通下拉到地而不导通,第一开关a的控制端被上拉到第三电源203提供的电压,第一开关a的控制端为高点平;类似地,q7不导通、q8导通、q9不导通、q10不导通、q11不导通、q12导通,第二开关b的控制端被上拉到第三电源203提供的电压,第二开关b的控制端为高点平。此时,第一开关a和第二开关b闭合,第三开关c和第四开关d断开,第一电源201为与第一开关a连接的车载域控制器进行供电,第一电源202为与第二开关b连接的车载域控制器进行供电。
57.在本技术实施例中,通过检测两路电源与电压阈值的关系,可通过硬件直接实现车载域控制器供电路径的切换,不需要软件干预,响应速度快,同时电压阈值范围大、迟滞电压范围大、功耗电流极小。并且使用mos管搭建出来的使能逻辑控制电路电流仅有几十微安,相比于与非门搭建出来的使能逻辑控制电路电流几百微安,mos管搭建出来的使能逻辑控制电路电流更小,功耗更低。
58.在本技术实施例的一些可能实现中,为了防止第一开关a、第二开关b、第三开关c和第四开关d均闭合时,一个电源提供的电压回灌到另一个电源中,本技术实施例提供的车载域控制器供电电路还包括:第一理想二极管控制器和第二理想二极管控制器,其中,第一理想二极管控制器一端与第一电源连接,另一端与开关控制子电路连接;第二理想二极管控制器一端与第二电源连接,另一端与开关控制子电路连接。
59.示例性地,如图5所示。在图5中,第一理想二极管控制器104一端与第一电源201连接,另一端与开关控制子电路103连接;第二理想二极管控制器105一端与第二电源202连
接,另一端与开关控制子电路103连接。
60.在本技术实施例的一些可能实现中,本技术实施例中的第一理想二极管控制器和第二理想二极管控制器可以采用lm74700-q1型号的理想二极管控制器。
61.在本技术实施例的一些可能实现中,在存在第一理想二极管控制器104和第二理想二极管控制器105的情况下,第一电压比较器101的一端可以与第一理想二极管控制器104的输出端连接,第一电压比较器101的另一端与开关控制子电路103连接;第二电压比较器102的一端可以与第二理想二极管控制器105的输出端连接,第二电压比较器102的另一端与开关控制子电路103连接。
62.当开关控制子电路103采用与非门或mos管进行使能逻辑控制时,如图3和图4所示。当第一电源201提供的电压和第二电源202提供的电压均小于电压阈值,但第一电源201提供的电压大于第二电源202提供的电压时,第一开关a、第二开关b、第三开关c和第四开关d均闭合,第二理想二极管控制器105会切断第二电源202,此时,第一电源201为所有车载域控制器进行供电。当第一电源201提供的电压和第二电源202提供的电压均小于电压阈值,但第一电源201提供的电压小于第二电源202提供的电压时,第一开关a、第二开关b、第三开关c和第四开关d均闭合,第一理想二极管控制器104会切断第二电源201,此时,第二电源202为所有车载域控制器进行供电。
63.在本技术实施例中,能够防止一个电源提供的电压回灌到另一个电源中。
64.在本技术实施例的一些可能实现中,为了尽可能减少脉动的直流电压中的交流成本,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑,本技术实施例提供的车载域控制器供电电路还包括:第一滤波子电路和第二滤波子电路,其中,第一滤波子电路一端与第一电源连接,另一端与开关控制子电路连接;第二滤波子电路一端与第二电源连接,另一端与开关控制子电路连接。
65.示例性地,如图6所示。在图6中,第一滤波子电路106一端与第一电源201连接,另一端与开关控制子电路103连接;第二滤波子电路107一端与第二电源202连接,另一端与开关控制子电路103连接。
66.在本技术实施例中,能够降低第一电源和第二电源提供的电压纹波系数,使电压波形比较平滑。
67.在本技术实施例的一些可能实现中,在存在第一理想二极管控制器104和第二理想二极管控制器105的情况下,第一滤波子电路106的一端可以与第一理想二极管控制器104的输出端连接,第一滤波子电路106的另一端与开关控制子电路103连接;第二滤波子电路107的一端可以与第二理想二极管控制器105的输出端连接,第二滤波子电路107的另一端与开关控制子电路103连接。
68.在本技术实施例的一些可能实现中,在存在第一滤波子电路106和第二滤波子电路107的情况下,第一电压比较器101的一端可以与第一滤波子电路106的输出端连接,第一电压比较器101的另一端与开关控制子电路103连接;第二电压比较器102的一端可以与第二滤波子电路107的输出端连接,第二电压比较器102的另一端与开关控制子电路103连接。
69.在本技术实施例的一些可能实现中,为了给车载域控制器提供常用的电压,本技术实施例提供的车载域控制器供电电路还包括:升压模块,其中,升压模块包括多个升压子电路,每个升压子电路一端与开关控制子电路连接,另一端与一个车载域控制器连接。
70.示例性地,如图7所示。在图7中,升压模块108包括n个升压子电路,n个升压子电路分别为升压子电路1、升压子电路2、
……
、升压子电路n。升压子电路i一端与开关控制子电路103连接,另一端与车载域控制器i连接,i为小于或等于n的正整数。
71.在本技术实施例的一些可能实现中,升压子电路可以采用双相同步升压控制器max25203进行升压。
72.在本技术实施例中,通过升压模块对电压进行升压,能够满足各个车载域控制器的电压需求。
73.在本技术实施例的一些可能实现中,为了对车载域控制器进行过流保护,本技术实施例提供的车载域控制器供电电路还包括:过流保护模块,其中,过流保护模块包括多个过流保护子电路,每个过流保护子电路一端与开关控制子电路连接,另一端与一个车载域控制器连接。
74.示例性地,如图8所示。在图8中,过流保护模块109包括n个过流保护子电路,n个过流保护子电路分别为过流保护子电路1、过流保护子电路2、
……
、过流保护子电路n。过流保护子电路i一端与开关控制子电路103连接,另一端与车载域控制器i连接,i为小于或等于n的正整数。
75.在本技术实施例的一些可能实现中,过流保护子电路可以采用ltc4368型号的理想二极管控制器进行过流保护。
76.在本技术实施例的一些可能实现中,当存在升压模块时,过流保护子电路i一端可以与升压子电路i的输出端连接,另一端与车载域控制器i连接。
77.在本技术实施例中,能够对车载域控制器进行过流保护。
78.在本技术实施例的一些可能实现中,本技术实施例提供的车载域控制器供电电路还包括:供电子电路,其中,供电子电路包括线性稳压器、第一二极管和第二二极管;线性稳压器的输出端与开关控制子电路连接;线性稳压器的输入端分别与第一二极管的阴极、第二二极管的阴极连接;第一二极管的阳极与第一电源连接;第二二极管的阳极与第二电源连接。
79.在本技术实施例的一些可能实现中,线性稳压器可以为低压差线性稳压器(low dropout regulator,ldo)。
80.示例性地,如图9所示。在图9中,供电子电路110包括ldo、第一二极管d1和第二二极管d2。ldo的输出端与开关控制子电路103连接,ldo的输入端分别与d1的阴极、d2的阴极连接,d1的阳极与第一电源201连接;d2的阳极与第二电源202连接。
81.在本技术实施例的一些可能实现中,本技术实施例提供的车载域控制器供电电路还包括:过流欠压检测模块,其中,过流欠压检测模块包括四输入与非门、或门和与门;四输入与非门的四个输入分别用于接收对于四个开关的欠压检测信号;或门的两个输入端用于接收对于第一开关和第二开关的过流检测信号;与门的两个输入端分别与四输入与非门的输出端、或门的输出端连接;与门的输出端与多个车载域控制器连接。
82.示例性地,如图10所示。在图10中,过流欠压检测模块111包括四输入与非门、或门和与门;四输入与非门的四个输入分别用于接收对于四个开关的欠压检测信号;或门的两个输入端用于接收对于第一开关a和第二开关b的过流检测信号;与门的两个输入端分别与四输入与非门的输出端、或门的输出端连接;与门的输出端与多个车载域控制器连接。
83.本技术实施例并不对欠压检测和过流检测所采用的方式进行限定,任何可用的方式均可以应用于本技术实施例中。当开关采用ltc4368型号的理想二极管控制器时,由于ltc4368具有过流检测功能,其可以直接输出过流检测信号。
84.在本技术实施例中,多个车载域控制器接收到与门输出后,可以根据与门输出改变自身工作状态,其中,车载域控制器包括但不限于休眠状态和正常状态等。例如,当与门输出1时,表示此时欠压且过流,车载域控制器可以切换为休眠状态,当与门输出0时,表示此时欠压但不过流、不欠压但过流、既不欠压也不过流,车载域控制器可以切换为正常状态。
85.图11是本技术实施例提供的车载域控制器供电电路的第八种结构示意图。图11示出了两个电源为3个车载域控制器进行供电。
86.第一电源201与第一理想二极管控制器104的输入端连接,第一理想二极管控制器104的输出端与第一滤波子电路106的输入端连接,第一滤波子电路106的输出端与开关控制子电路103中的第一开关a的输入端连接。
87.第二电源202与第二理想二极管控制器105的输入端连接,第二理想二极管控制器105的输出端与第二滤波子电路107的输入端连接,第二滤波子电路107的输出端与开关控制子电路103中的第二开关b的输入端连接。
88.第一开关a的输出端分别与开关控制子电路103中的第三开关c的输入端、开关控制子电路103中的第四开关d的输出端、升压模块108中的升压子电路1的输入端、升压模块108中的升压子电路2的输入端连接。
89.第二开关b的输出端分别与第三开关c的输出端、第四开关d的输入端、升压模块108中的升压子电路3的输入端连接。
90.升压子电路1的输出端、升压子电路2的输出端、升压子电路3的输出端分别与过流保护模块109中的过流保护子电路1的输入端、过流保护模块109中的过流保护子电路2的输入端、过流保护模块109中的过流保护子电路3的输入端连接。
91.过流保护子电路1的输出端、过流保护子电路2的输出端、过流保护子电路3的输出端分别与车载域控制器1、车载域控制器2、车载域控制器3连接。
92.供电子电路110的线性稳压器的输出端与开关控制子电路103连接;线性稳压器的输入端分别与第一二极管d1的阴极、第二二极管d2的阴极连接;第一二极管d1的阳极与第一滤波子电路106的输出端连接;第二二极管d2的阳极与第二滤波子电路107的输出端连接。
93.第一电压比较器101的输入端与第一滤波子电路106的输出端连接,第一电压比较器101的输出端与开关控制子电路103连接,第二电压比较器102的输入端与第二滤波子电路107的输出端连接,第二电压比较器102的输出端与开关控制子电路103连接。
94.第一电压比较器101比较第一电源201提供的电压与电压阈值的大小,第二电压比较器102比较第二电源202提供的电压与电压阈值的大小,以控制第一开关a、第二开关b、第三开关c和第四开关d的通断对车载域控制器1、车载域控制器2、车载域控制器3进行供电。
95.过流欠压检测模块111的四输入与非门的四个输入分别用于接收对于四个开关的欠压检测信号;过流欠压检测模块111的或门的两个输入端用于接收对于第一开关a和第二开关b的过流检测信号;过流欠压检测模块111的与门的两个输入端分别与四输入与非门的
输出端、或门的输出端连接;与门的输出端分别与3个车载域控制器(车载域控制器1、车载域控制器2、车载域控制器3)连接。
96.在图11中,第一理想二极管控制器104和第二理想二极管控制器105采用lm74700-q1;第一开关a和第二开关b采用ltc4368;第三开关c和第四开关d采用lm7480-q1,升压子电路采用max25203,过流保护子电路采用ltc4368结合nmos,线性稳压器采用ldo,电压比较器采用tps37-q1。
97.本技术实施例还提供一种控制方法,应用于本技术实施例提供的包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一理想二极管控制器和第二理想二极管控制器的车载域控制器供电电路。
98.本技术实施例提供的控制方法可以包括:
99.在第一电源提供的第一电压大于电压阈值但第二电源提供的第二电压小于电压阈值的情况下,控制开关控制子电路包括的第一开关和第三开关闭合,开关控制子电路包括的第二开关和第四开关断开,第一电源为与开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;
100.在第二电压大于电压阈值但第一电压小于电压阈值的情况下,控制第二开关和第四开关闭合,第一开关和第三开关断开,第二电源为与开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;
101.在第一电压和第二电压均小于电压阈值但第一电压大于第二电压的情况下,控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均闭合,第二理想二极管控制器切断第二电源,第一电源为与开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;
102.在第一电压和第二电压均小于电压阈值但第二电压大于第一电压的情况下,控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均闭合,第一理想二极管控制器切断第一电源,第二电源为与开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;
103.在第一电压和第二电压均大于电压阈值的情况下,控制第一开关和第二开关闭合,第三开关和第四开关断开,第一电源为与第一开关连接的车载域控制器进行供电,第二电源为与第二开关连接的车载域控制器进行供电。
104.本技术实施例还提供一种车辆,该车辆包括:本技术实施例提供的车载域控制器供电电路。
105.以上所述,仅为本技术的具体实施方式。应理解,本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。
技术特征:
1.一种车载域控制器供电电路,其特征在于,所述车载域控制器供电电路包括:第一电压比较器、第二电压比较器、开关控制子电路,其中,所述第一电压比较器的输入端与第一电源连接,所述第一电压比较器的输出端与所述开关控制子电路连接;所述第二电压比较器的输入端与第二电源连接,所述第二电压比较器的输出端与所述开关控制子电路连接;所述开关控制子电路还与所述第一电源、所述第二电源和多个车载域控制器连接;所述第一电压比较器比较所述第一电源提供的第一电压与电压阈值的大小,以及所述第二电压比较器比较所述第二电源提供的第二电压与所述电压阈值的大小,以控制所述开关控制子电路中开关的通断对所述多个车载域控制器进行供电。2.根据权利要求1所述的车载域控制器供电电路,其特征在于,所述开关控制子电路包括:第一开关、第二开关、第三开关和第四开关,其中,所述第一开关的输入端与所述第一电源连接;所述第一开关的输出端分别与所述第三开关的输入端、所述第四开关的输出端、所述多个车载域控制器中第一部分车载域控制器连接;所述第二开关的输入端与所述第二电源连接;所述第二开关的输出端分别与所述第四开关的输入端、所述第三开关的输出端、所述多个车载域控制器中第二部分车载域控制器连接。3.根据权利要求2所述的车载域控制器供电电路,其特征在于,所述开关控制子电路还包括:第一与非门、第二与非门和第三与非门,其中,所述第一电压比较器的输出端分别与所述第四开关的控制端、所述第一与非门的第一输入端、所述第二与非门的第一输入端连接;所述第二电压比较器的输出端分别与所述第三开关的控制端、所述第一与非门的第二输入端、所述第三与非门的第一输入端连接;所述第一与非门的输出端分别与所述第二与非门的第二输入端、所述第三与非门的第二输入端连接;所述第二与非门的输出端与所述第一开关的控制端连接;所述第三与非门的输出端与所述第二开关的控制端连接。4.根据权利要求2所述的车载域控制器供电电路,其特征在于,所述开关控制子电路还包括:第三电源和十二个mos管,其中,十二个mos管分别为第一mos管至第十二mos管;所述十二个mos管的漏极均与所述第三电源连接,所述十二个mos管的源极均接地;所述第一电压比较器的输出端分别与所述第四开关的控制端、第二mos管的栅极、第六mos管的栅极连接;第一mos管的栅极、第三mos管的栅极、第四mos管的栅极和第五mos管的栅极均与所述第三电源连接;所述第二电压比较器的输出端分别与所述第三开关的控制端、第八mos管的栅极、第十二mos管的栅极连接;第七mos管的栅极、第九mos管的栅极、第十mos管的栅极和第十一mos管的栅极均与所述第三电源连接;
所述第三mos管的漏极还与所述第一开关的控制端连接;所述第九mos管的漏极还与所述第二开关的控制端连接。5.根据权利要求2所述的车载域控制器供电电路,其特征在于,所述车载域控制器供电电路还包括:第一理想二极管控制器和第二理想二极管控制器,其中,所述第一理想二极管控制器一端与所述第一电源连接,另一端与所述开关控制子电路连接;所述第二理想二极管控制器一端与所述第二电源连接,另一端与所述开关控制子电路连接。6.根据权利要求2所述的车载域控制器供电电路,其特征在于,所述车载域控制器供电电路还包括:升压模块,其中,所述升压模块包括多个升压子电路,每个升压子电路一端与所述开关控制子电路连接,另一端与一个车载域控制器连接。7.根据权利要求2所述的车载域控制器供电电路,其特征在于,所述车载域控制器供电电路还包括:过流保护模块,其中,所述过流保护模块包括多个过流保护子电路,每个过流保护子电路一端与所述开关控制子电路连接,另一端与一个车载域控制器连接。8.根据权利要求2所述的车载域控制器供电电路,其特征在于,所述车载域控制器供电电路还包括:供电子电路,其中,所述供电子电路包括线性稳压器、第一二极管和第二二极管;所述线性稳压器的输出端与所述开关控制子电路连接;所述线性稳压器的输入端分别与所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极连接;所述第一二极管的阳极与所述第一电源连接;所述第二二极管的阳极与所述第二电源连接。9.根据权利要求2所述的车载域控制器供电电路,其特征在于,所述车载域控制器供电电路还包括:过流欠压检测模块,其中,所述过流欠压检测模块包括四输入与非门、或门和与门;所述四输入与非门的四个输入分别用于接收对于四个开关的欠压检测信号;所述或门的两个输入端用于接收对于第一开关和第二开关的过流检测信号;所述与门的两个输入端分别与所述四输入与非门的输出端、所述或门的输出端连接;所述与门的输出端与所述多个车载域控制器连接。10.一种控制方法,其特征在于,所述控制方法应用于权利要求5所述的车载域控制器供电电路,所述控制方法包括:在所述第一电压大于所述电压阈值但所述第二电压小于所述电压阈值的情况下,控制所述第一开关和所述第三开关闭合,所述第二开关和所述第四开关断开,所述第一电源为与所述开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;在所述第二电压大于所述电压阈值但所述第一电压小于所述电压阈值的情况下,控制所述第二开关和所述第四开关闭合,所述第一开关和所述第三开关断开,所述第二电源为与所述开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;
在所述第一电压和所述第二电压均小于所述电压阈值但所述第一电压大于所述第二电压的情况下,控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关均闭合,所述第二理想二极管控制器切断所述第二电源,所述第一电源为与所述开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;在所述第一电压和所述第二电压均小于所述电压阈值但所述第二电压大于所述第一电压的情况下,控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关均闭合,所述第一理想二极管控制器切断所述第一电源,所述第二电源为与所述开关控制子电路连接的所有车载域控制器进行供电;在所述第一电压和所述第二电压均大于所述电压阈值的情况下,控制所述第一开关和所述第二开关闭合,所述第三开关和所述第四开关断开,所述第一电源为与所述第一开关连接的车载域控制器进行供电,所述第二电源为与所述第二开关连接的车载域控制器进行供电。
技术总结
本申请公开了一种车载域控制器供电电路及控制方法,涉及车辆技术领域。车载域控制器供电电路包括:第一电压比较器、第二电压比较器、开关控制子电路,第一电压比较器的输入端与第一电源连接,第一电压比较器的输出端与开关控制子电路连接;第二电压比较器的输入端与第二电源连接,第二电压比较器的输出端与开关控制子电路连接;开关控制子电路还与第一电源、第二电源和多个车载域控制器连接;第一电压比较器比较第一电源提供的第一电压与电压阈值的大小,第二电压比较器比较第二电源提供的第二电压与电压阈值的大小,以控制开关控制子电路中开关的通断对多个车载域控制器进行供电。能够降低电源管理系统和热管理复杂度,降低成本。降低成本。降低成本。
技术研发人员:马相宇 冯星 李琦
受保护的技术使用者:北京经纬恒润科技股份有限公司
技术研发日:2023.02.17
技术公布日:2023/6/26
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