基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置、系统及汽车 |
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| 申请号 | CN202410225070.0 | 申请日 | 2024-02-29 | 公开(公告)号 | CN118046851A | 公开(公告)日 | 2024-05-17 |
| 申请人 | 江铃汽车股份有限公司; | 发明人 | 黄小刚; 刘钦; 涂丽红; 尧猛得; 钟志军; 柴茂华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 汽车 内部 电路 技术领域，尤其是涉及一种基于MOSFET管的整车 控制器 智能保险装置、系统及汽车，包括互相电性连接的MOSFET管及MOSFET驱动芯片构成MOSFET管总成模 块 ，MOSFET管输出端与整车控制器输入端电性连接；运算模块用于输出采集 电压 ；微控制单元与MOSFET管总成模块及运算模块电性连接，用于根据采集电压 阈值 输出控制指令，以控制所述MOSFET管的开启或关闭，从而保护MOSFET管总成模块及其连接的电路元件。本发明可在整车控制器下电时通过MOSFET驱动芯片对MOSFET管持续输出给模块供电，通过运算模块输出 电流 状态，将电流转换为微控制单元的采集电压，当超过某一电流时关闭MOSFET管输出，从而保护MOSFET及其及其连接的电路元件。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置、系统及汽车技术领域背景技术[0002] 传统汽车上的整车控制器回路的保险回路连接的是保险丝，当保险回路出现异常时，保险丝会直接熔断，对汽车行驶安全存在重大隐患。 发明内容[0004] 根据本发明第一方面实施例的一种基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置，其中，包括： 整车控制器； MOSFET管总成模块，所述MOSFET管总成模块包括互相电性连接的MOSFET管及 MOSFET驱动芯片，所述MOSFET管输出端与所述整车控制器输入端电性连接； 运算模块，所述运算模块与所述MOSFET管总成模块电性连接，用于输出采集电压； 微控制单元，所述微控制单元与所述MOSFET管总成模块及运算模块电性连接，用 于根据所述采集电压的阈值输出控制指令至所述MOSFET管总成模块，以控制所述MOSFET管 的开启或关闭，从而保护所述MOSFET管总成模块及其连接的电路元件。 在第一方面的一种可能的实现方式中所述MOSFET管总成模块还包括检测模块，所 述检测模块与所述MOSFET管电性连接，用于检测流经所述MOSFET管的第一输出电流。 [0007] 在第一方面的一种可能的实现方式中所述第一输出电流的范围为0 A～10.2A。 [0008] 根据本发明实施例的基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置，通过 MOSFET管与MOSFET驱动芯片进行组合，当整车控制器下电时，微控制单元是休眠状态，MOSFET驱动芯 片此时对MOSFET管持续输出给模块供电，通过运算模块输出电流状态，将电流转换为微控 制单元的采集电压，当超过某一电流时关闭MOSFET管输出，从而保护MOSFET及其及其连接 的电路元件。 [0009] 根据本发明实施例的基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置，相较于现有技术具备如下效果： （一）、方便快速定位问题，缩短开发时间； （二）、实时检测故障，提高整车功能安全； （三）、每个整车控制器的电源回路可单独监测和控制，可以对整车电器进行有效 监控、分配、关闭，当电力不足时，可以关闭部分用电器以保证主要电器的使用，可以解决电 池馈电，优化整车能耗，简化模块电源和网络管理策略。 [0010] 根据本发明第二方面实施例的一种基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统，包括：车机中控屏、继电器、报警器；其特征在于，还包括如上述的基于MOSFET管的整车控制器 智能保险装置，所述MOSFET管与所述整车控制器通过继电器连接电性连接，所述微控制单 元与所述车机中控屏及所述报警器电性连接，其中所述基于MOSFET管的整车控制器智能保 险装置包括： 整车控制器； MOSFET管总成模块，所述MOSFET管总成模块包括互相电性连接的MOSFET管及 MOSFET驱动芯片，所述MOSFET管输出端与所述整车控制器输入端电性连接； 运算模块，所述运算模块与所述MOSFET管总成模块电性连接，用于输出采集电压； 微控制单元，所述微控制单元与所述MOSFET管总成模块及运算模块电性连接，用 于根据所述采集电压的阈值输出控制指令至所述MOSFET管总成模块，以控制所述MOSFET管 的开启或关闭，从而保护所述MOSFET管总成模块及其连接的电路元件。 [0011] 根据本发明实施例的基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统，相较于现有技术具备如下效果： 1. 当回路存在异常时，会通过CAN发出错误帧到娱乐系统或者车机中控屏进行显 示，提升行驶安全； 2. 当回路存在问题时，基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统可以保护回路 防止存在导线烧蚀的问题，大大降低整车自燃风险； 3. 基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统可实时检测回路上电流，诊断并保 护回路状态，减少整车馈电风险，使得整车控制器运行更为安全。 [0012] 在第二方面的一种可能的实现方式中，所述MOSFET管总成模块还包括检测模块，所述检测模块与所述MOSFET管电性连接，用于检测流经所述MOSFET管的第一输出电流。 [0013] 在第二方面的一种可能的实现方式中，所述MOSFET管总成模块还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1串联至所述MOSFET管的栅极与MOSFET驱动芯片输出控制端之间，用于 限流保护。 [0014] 在第二方面的一种可能的实现方式中，所述第一输出电流的范围为0 A～10.2A。 [0015] 根据本发明第三方面实施例的一种汽车，其中，包括基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统，用于搭载运行如上述的基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置。 [0017] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。 [0018] 图1是根据本发明实施例的基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置的电路图。 具体实施方式[0019] 下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。 [0020] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。 [0021] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个 相关的所列项目的任意的和所有的组合。 [0022] 本申请的说明书和权利要求书及所述附图中术语“第一”、“第二”、“第三”等是区别于不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变 形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元，或者可选地，还包括没有 列出的步骤或单元，或者可选地还包括这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单 元。 [0023] 附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前，应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然 流程图将各项操作（或步骤）描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以并行地、并发地 或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终 止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子 例程、子程序等等。 [0024] 在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”、“单元”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，单元可以是但不限于 在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或分布在两个或多 个计算机之间。此外，这些单元可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执 行。单元可例如根据具有一个或多个数据分组（例如来自与本地系统、分布式系统和/或网 络间的另一单元交互的第二单元数据。例如，通过信号与其它系统交互的互联网）的信号通 过本地和/或远程进程来通信。 [0025] 实施例1本实施例提供一种基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置，其中，包括： 整车控制器； MOSFET管总成模块，所述MOSFET管总成模块包括互相电性连接的MOSFET管及 MOSFET驱动芯片，所述MOSFET管输出端与所述整车控制器输入端电性连接； 运算模块，所述运算模块与所述MOSFET管总成模块电性连接，用于输出采集电压； 微控制单元，所述微控制单元与所述MOSFET管总成模块及运算模块电性连接，用 于根据所述采集电压的阈值输出控制指令至所述MOSFET管总成模块，以控制所述MOSFET管 的开启或关闭，从而保护所述MOSFET管总成模块及其连接的电路元件。 需要说明的是，所述MOSFET管总成模块还包括检测模块，所述检测模块与所述 MOSFET管电性连接，用于检测流经所述MOSFET管的第一输出电流。 [0026] 需要说明的是，所述MOSFET管总成模块还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1串联至所述MOSFET管的栅极与MOSFET驱动芯片输出控制端之间，用于限流保护。 [0027] 需要说明的是，所述运算模块包括放大器Q2和第九电阻R9，所述放大器Q2和第九电阻R9串联后接入所述MOSFET管及所述微控制单元。 [0028] 需要说明的是，所述第一输出电流的范围为0 A～10.2A。 [0029] 根据本发明实施例的基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置，通过 MOSFET管与MOSFET驱动芯片进行组合，当整车控制器下电时，微控制单元是休眠状态，MOSFET驱动芯 片此时对MOSFET管持续输出给模块供电，通过运算模块输出电流状态，将电流转换为微控 制单元的采集电压，当超过某一电流时关闭MOSFET管输出，从而保护MOSFET及其及其连接 的电路元件。 [0030] 根据本发明实施例的基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置，相较于现有技术具备如下效果： （一）、方便快速定位问题，缩短开发时间； （二）、实时检测故障，提高整车功能安全； （三）、每个整车控制器的电源回路可单独监测和控制，可以对整车电器进行有效 监控、分配、关闭，当电力不足时，可以关闭部分用电器以保证主要电器的使用，可以解决电 池馈电，优化整车能耗，简化模块电源和网络管理策略。 [0031] 参阅图1所示，为本发明基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置的电路图，具体参数如下： 在本实施例中，通过N MOSFET管与MOSFET驱动芯片AUIR3242S进行组合，当整车控 制器模块下电时，MCU是休眠状态，MOSFET驱动芯片驱动MOSFET管持续输出给整车控制器模 块供电； 通过检测模块的运算放大器输出第一输出电流I0状态，第一输出电流转换为微控 制单元的采集电压。 根据运算放大器的虚短虚断原理可计算得到： V0=(V2‑V1)*R8/R5 =I0*R2*R8/R5=0.245*I0； 由于MOSFET驱动芯片IN脚的高电平阈值Vin大于2.5V，低电平Vin需要小于0.8V； 当Vin电压小于0.8V时，Gate脚输出12V高电平使Q1输出； 当Vin电压大于2.5V时，Gate脚输出低电平，Q1处于截止区无法输出； 设置MOSFET管保护电流为10.2A，当I0电流大于10.2A时，关闭MOSFET管输出，所以 微控制单元的AD脚采集电压V0=0.245*I0>2.5得出I0>10.2A， 此时微控制单元的 IO脚输 出5V高电平，关闭MOSFET管驱动，起到保护MOSFET管及外部回路的作用。 [0032] 实施例2本实施例提供一种基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统，包括：车机中控屏、 继电器、报警器；其特征在于，还包括如上述的基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置， 所述MOSFET管与所述整车控制器通过继电器连接电性连接，所述微控制单元与所述车机中 控屏及所述报警器电性连接，其中所述基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置包括： 整车控制器； MOSFET管总成模块，所述MOSFET管总成模块包括互相电性连接的MOSFET管及 MOSFET驱动芯片，所述MOSFET管输出端与所述整车控制器输入端电性连接； 运算模块，所述运算模块与所述MOSFET管总成模块电性连接，用于输出采集电压； 微控制单元，所述微控制单元与所述MOSFET管总成模块及运算模块电性连接，用 于根据所述采集电压的阈值输出控制指令至所述MOSFET管总成模块，以控制所述MOSFET管 的开启或关闭，从而保护所述MOSFET管总成模块及其连接的电路元件。 [0033] 根据本发明实施例的基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统，相较于现有技术具备如下效果： 1. 当回路存在异常时，会通过CAN发出错误帧到娱乐系统或者车机中控屏进行显 示，提升行驶安全； 2. 当回路存在问题时，基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统可以保护回路 防止存在导线烧蚀的问题，大大降低整车自燃风险； 3. 基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统可实时检测回路上电流，诊断并保 护回路状态，减少整车馈电风险，使得整车控制器运行更为安全。 [0034] 需要说明的是，所述MOSFET管总成模块还包括检测模块，所述检测模块与所述MOSFET管电性连接，用于检测流经所述MOSFET管的第一输出电流。 [0035] 需要说明的是，所述MOSFET管总成模块还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1串联至所述MOSFET管的栅极与MOSFET驱动芯片输出控制端之间，用于限流保护。 [0036] 需要说明的是，所述第一输出电流的范围为0 A～10.2A，便于保护所述MOSFET管总成模块及其连接的电路元件。 [0037] 实施例3本实施例提供一种汽车，其中，包括基于MOSFET管的整车控制器智能保险系统，用 于搭载运行如上述的基于MOSFET管的整车控制器智能保险装置。 [0038] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。 [0039] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的 示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。 [0040] 显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性可以包含在本实施例 申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是相同的实施 例，也不是与其它实施例互斥的独立的或是备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和 隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。基于本申请中的实施例， 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，都属于本申 请保护的范围。 [0041] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。 |
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