一种用于降低车载电源静态功耗的方法及系统

技术领域

本发明涉及到车载电源技术领域，特别涉及一种用于降低车载电源静态功耗的方法及系统。

背景技术

现有的汽车都采用双电源供电，其中包括车载电源和休眠电源，其中车载电源作为主电源供电，当汽车启动时，控制车载电源接通，当汽车不启动时，控制车载电源断开，以降低车载电源的电源损耗，当电量不足时，控制休眠电源接通，当车载电源接通时，控制休眠电源断开，以此降低休眠电源的损耗，为了降低车载电源的静态功耗，提出一种用于降低车载电源静态功耗的方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于降低车载电源静态功耗的方法及系统，可大大降低车载电源的静态功耗，以解决上述背景技术中提出耗电量大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于降低车载电源静态功耗的方法，包括如下步骤：

S1：采用高压阻断MOS模块的输入端接到高压输入模块输入高压电源，高压阻断MOS模块的输出端接到高压转低压LDO模块的输入端，输入稳定的高压电源；

S2：高压转低压LDO模块用以保证车载电源处于休眠状态下高压输入为单片机持续供电，使其可捕捉到上升沿，同时高压转低压LDO模块对输入的高压电做降压处理，高压转低压LDO模块的输出端接到辅助电源模块的输入端，为辅助电源模块充电，

S3：高压转低压LDO模块的输出端接到单脉冲启动辅助电源模块的输入端，单脉冲启动辅助电源电路通过控制MOS管的开关进而控制车载电源和辅助电源模块的休眠和唤醒；

S4：单脉冲启动辅助电源电路的输入端接到上升沿检测电路的输出端，上升沿检测电路用于检测唤醒电源信号的上升沿；

S5：通过辅助电源电路的控制端接有辅助电源关机电路，辅助电源关机电路用于接收单片机发出的关机信号，控制辅助电源模块断开供电。

本发明提供的另一技术方案：一种用于降低车载电源静态功耗的方法的系统，包括高压阻断MOS模块、高压输入模块、辅助电源模块、高压转低压LDO模块、上升沿检测电路、单脉冲启动辅助电源电路、辅助电源关机电路、车载电源和单片机，所述高压阻断MOS模块的输入端与高压输入模块的输出端电性连接，高压阻断MOS模块的输出端与辅助电源模块的输入端电性连接，高压阻断MOS模块的输出端与高压转低压LDO模块的输入端电性连接，高压转低压LDO模块的输出端与辅助电源模块的输入端电性连接高压转低压LDO模块的输出端与单脉冲启动辅助电源电路以及单片机电性连接，单脉冲启动辅助电源电路的输入端与上升沿检测电路的输出端电性连接，辅助电源模块的信号输入端与单片机的信号发送端电性连接。

优选的，高压转低压LDO模块包括LDO模块Q1、LDO模块Q2、限流电阻R1、稳压电容C1、稳压电容C2、稳压电容C3、稳压电容C4和钳位稳压管D1，所述LDO模块Q1的1脚接到限流电阻R1的高压输出端，限流电阻R1的高压输出端接高压电源输入；所述稳压电容C1的输入端连接到LDO模块Q1的输入端，稳压电容C1的输出端连接到钳位稳压管D1的输出端，钳位稳压管D1的输入端接地；所述稳压电容C2与钳位稳压管D1并联，稳压电容C3的输出端与LDO模块Q1的输出端相连后连接到LDO模块Q2的输入端，LDO模块Q1的2脚与LDO模块Q2的2脚相连后接地；所述LDO模块Q2的3脚接VCC1端子输出，并连接到稳压电容C4的输入端，稳压电容C4的输出端接地。

优选的，上升沿检测电路包括光耦U2、稳压管D4、二极管D3、限流电阻R3、电阻R2和滤波电容C4，二极管D3的输入端接告警信号输入，二极管D3的输出端与电阻R2的输入端相连，电阻R2的输出端与稳压管D4的一端相连，稳压管D4的另一端连接到光耦U2的1脚，光耦U2的2脚接地，光耦U2的4脚连接到电阻R3的输出端和电容C4的输入端，并连接到WAKEUP端子输出，电阻R3的输入端连接到VCC电源端输入，电容C4的输出端与光耦U2的3脚相连后接地。

优选的，单脉冲启动辅助电源电路包括电阻R4、电阻R5、开关管Q3、电阻R6、电阻R7、三极管Q4、电阻R8和电容C5，电阻R4的输入端接电源信号ON-OFF输入，电阻R4的输出端连接到开关管Q3的1脚，并连接到电阻R5的输入端，电阻R5的输出端与开关管Q3的2脚相连后接地，开关管Q3的3脚连接到电阻R6的输出端，电阻R6的输入端连接到电阻R7的输出端，并连接到三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极连接到电阻R8的输出端，电阻R7的输入端与电阻R8的输入端相连后连接到高压转低压LDO模块的输出端VCC1，三极管Q4的发射极连接到电容C5的输入端，并连接到VCC2电源端输入，电容C5的输出端接地。

优选的，辅助电源关机电路包括开关管Q5、限流电阻R9、电阻R10、电容C6、二极管D5，开关管Q5的1脚接关机信号端子输入，开关管Q5的3脚连接到限流电阻R9的输出端，并连接到电阻R10的输出端，限流电阻R9的输入端连接到辅源+5V电源输入，电阻R10的输入端连接到二极管D5输出端和电容C6的输入端，二极管D5的输入端接关机是能信号输入，电容C6的输出端与开关管Q5的2脚相连后接地。

优选的，高压阻断MOS模块采用MOSFET管作为阻断元件，MOSFET管的漏极接到高压输入模块的高压输入端，MOSFET管的源极接到辅助电源模块和高压转低压LDO模块的输入端。

优选的，单片机采用STM32F芯片作为处理芯片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的用于降低车载电源静态功耗的方法及系统，通过采用单脉冲启动辅助电源电路唤醒车载电源和辅助电源模块，在汽车启动时，唤醒车载电源供电，辅助电源模块休眠，当车载电源不工作时，控制车载电源断开，辅助电源模块供电，以此大大降低了车载电源和辅助电源模块的电损耗。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的流程图；

图3为本发明的高压转低压LDO模块电路原理图；

图4为本发明的上升沿检测电路原理图；

图5为本发明的单脉冲启动辅助电源电路原理图；

图6为本发明的辅助电源关机电路原理图；

图7为本发明的单片机控制原理图。

图中：1、高压阻断MOS模块；2、高压输入模块；3、辅助电源模块；4、高压转低压LDO模块；5、上升沿检测电路；6、单脉冲启动辅助电源电路；7、辅助电源关机电路；8、车载电源；9、单片机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种用于降低车载电源静态功耗的方法，包括如下步骤：

第一步：采用高压阻断MOS模块1的输入端接到高压输入模块2输入高压电源，高压阻断MOS模块1的输出端接到高压转低压LDO模块4的输入端，输入稳定的高压电源；

第二步：高压转低压LDO模块4用以保证车载电源8处于休眠状态下高压输入为单片机9持续供电，使其可捕捉到上升沿，同时高压转低压LDO模块4对输入的高压电做降压处理，高压转低压LDO模块4的输出端接到辅助电源模块3的输入端，为辅助电源模块3充电，

第三步：高压转低压LDO模块4的输出端接到单脉冲启动辅助电源电路6的输入端，单脉冲启动辅助电源电路6通过控制MOS管的开关进而控制车载电源8和辅助电源模块3的休眠和唤醒；

第四步：单脉冲启动辅助电源电路6的输入端接到上升沿检测电路5的输出端，上升沿检测电路5用于检测唤醒电源信号的上升沿，检测到上升沿，辅助电源模块3唤醒，车载电源8休眠；

第五步：通过辅助电源模块3的控制端接有辅助电源关机电路7，辅助电源关机电路7用于接收单片机9发出的关机信号，控制辅助电源模块3断开供电。

本发明提出的另一技术方案：如图1所示，一种用于降低车载电源静态功耗的方法的系统，包括高压阻断MOS模块1、高压输入模块2、辅助电源模块3、高压转低压LDO模块4、上升沿检测电路5、单脉冲启动辅助电源电路6、辅助电源关机电路7、车载电源8和单片机9，单片机9采用STM32F芯片作为处理芯片，高压阻断MOS模块1的输入端与高压输入模块2的输出端电性连接，高压阻断MOS模块1的输出端与辅助电源模块3的输入端电性连接，高压阻断MOS模块1的输出端与高压转低压LDO模块4的输入端电性连接，高压转低压LDO模块4的输出端与辅助电源模块3的输入端电性连接，高压转低压LDO模块4的输出端与单脉冲启动辅助电源电路6以及单片机9电性连接，单脉冲启动辅助电源电路6的输入端与上升沿检测电路5的输出端电性连接，辅助电源模块3的信号输入端与单片机9的信号发送端电性连接。

作为本发明的进一步方案：如图3所示，高压转低压LDO模块4包括LDO模块Q1、LDO模块Q2、限流电阻R1、稳压电容C1、稳压电容C2、稳压电容C3、稳压电容C4和钳位稳压管D1，所述LDO模块Q1的1脚接到限流电阻R1的高压输出端，限流电阻R1的高压输出端接高压电源输入；所述稳压电容C1的输入端连接到LDO模块Q1的输入端，稳压电容C1的输出端连接到钳位稳压管D1的输出端，钳位稳压管D1的输入端接地；所述稳压电容C2与钳位稳压管D1并联，稳压电容C3的输出端与LDO模块Q1的输出端相连后连接到LDO模块Q2的输入端，LDO模块Q1的2脚与LDO模块Q2的2脚相连后接地；所述LDO模块Q2的3脚接VCC1端子输出，并连接到稳压电容C4的输入端，稳压电容C4的输出端接地。

通过采用上述技术方案：用以保证车载电源8处于休眠状态下，输出为单片机9持续供电，并使高压转低压LDO模块4能够捕捉到车载电源8的上升沿。

作为本发明的进一步方案：如图4所示，上升沿检测电路5包括光耦U2、稳压管D4、二极管D3、限流电阻R3、电阻R2和滤波电容C4，二极管D3的输入端接告警信号输入，二极管D3的输出端与电阻R2的输入端相连，电阻R2的输出端与稳压管D4的一端相连，稳压管D4的另一端连接到光耦U2的1脚，光耦U2的2脚接地，光耦U2的4脚连接到电阻R3的输出端和电容C4的输入端，并连接到WAKEUP端子输出，电阻R3的输入端连接到VCC电源端输入，电容C4的输出端与光耦U2的3脚相连后接地。

通过采用上述技术方案：用于检测唤醒电源信号的上升沿，并将上升沿信号提供给单片机9。

作为本发明的进一步方案：如图5所示，单脉冲启动辅助电源电路6包括电阻R4、电阻R5、开关管Q3、电阻R6、电阻R7、三极管Q4、电阻R8和电容C5，电阻R4的输入端接电源信号ON-OFF输入，电阻R4的输出端连接到开关管Q3的1脚，并连接到电阻R5的输入端，电阻R5的输出端与开关管Q3的2脚相连后接地，开关管Q3的3脚连接到电阻R6的输出端，电阻R6的输入端连接到电阻R7的输出端，并连接到三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极连接到电阻R8的输出端，电阻R7的输入端与电阻R8的输入端相连后连接到高压转低压LDO模块4的输出端VCC1，三极管Q4的发射极连接到电容C5的输入端，并连接到VCC2电源端输入，电容C5的输出端接地。

通过采用上述技术方案：通过单片机9的13脚控制三极管Q3的开关进而控制车载电源8的休眠和唤醒，当三极管Q3断开时，单片机9控制车载电源8处于休眠状态，当控制三极管Q3导通时，控制车载电源8处于唤醒状态。

作为本发明的进一步方案：如图6所示，辅助电源关机电路7包括开关管Q5、限流电阻R9、电阻R10、电容C6、二极管D5，开关管Q5的1脚接关机信号端子输入，开关管Q5的3脚连接到限流电阻R9的输出端，并连接到电阻R10的输出端，限流电阻R9的输入端连接到辅源+5V电源输入，电阻R10的输入端连接到二极管D5输出端和电容C6的输入端，二极管D5的输入端接关机是能信号输入，电容C6的输出端与开关管Q5的2脚相连后接地。

通过采用上述技术方案：开关管Q5的1脚用于接收单片机9的8脚传输来的关机信号，当接收到传输来的关机信号后，开关管Q5断开，此时停止供电。

作为本发明的进一步方案：高压阻断MOS模块1采用MOSFET管作为阻断元件，MOSFET管的漏极接到高压输入模块2的高压输入端，MOSFET管的源极接到辅助电源模块3和高压转低压LDO模块4的输入端。

通过采用上述技术方案：通过高压阻断MOS模块1的MOSFET管阻断过高的高压输入，以输出稳定的高压电源，并将输出的稳定高压传输给高压转低压LDO模块4转换成稳定的低压输出。

综上所述，本发明提出的用于降低车载电源静态功耗的方法及系统，通过采用单脉冲启动辅助电源电路6唤醒车载电源8和辅助电源模块3，在汽车启动时，唤醒车载电源8供电，辅助电源模块3休眠，当车载电源不工作时，控制车载电源8断开，辅助电源模块3供电，以此大大降低了车载电源8和辅助电源模块3的电损耗。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。