本實用新型涉及電動汽車領域，更具體地說，涉及一種低功耗電路及基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統。

背景技術：

為了滿足電動汽車電機控制器在整車下電時的功能需求(例如主動放電、狀態記錄等功能)，電機控制系統通常需要為電機控制器提供低功耗供電。目前常用的低功耗供電通過具有低功耗功能的電源管理芯片和DSP/MCU實現：在整車下發低功耗延時指令時，使電源管理芯片和DSP/MCU進入低功耗模式。

然而，帶有低功耗功能的電源管理芯片和DSP/MCU通常成本較高，并需增加電壓管理芯片，該增加的電壓管理芯片還將導致單板面積增大。上述帶有低功耗功能的電源管理芯片運行于低功耗模式時，也存在一定的功耗，無法滿足部分客戶嚴苛的待機功耗要求。此外，通常帶有低功耗模式的電源管理芯片和DSP/MCU在收到低功耗延時指令到進入低功耗模式的時間是固定的，不利于電機控制系統在收到低功耗延時指令后進行相關的功能操作(如主動放電、數據記錄等)。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在于，針對上述電機控制器低功耗運行成本高、進入延時模式的時間固定的問題，提供一種低功耗電路及基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案是，提供一種低功耗電路，包括電壓輸入端口、電壓輸出端口、第三開關單元、硬線信號輸入端口、控制器信號輸入端口、第一開關單元以及第二開關單元；其中：所述硬線信號輸入端口連接到第一開關單元的控制端，所述控制器信號輸入端口連接到第二開關單元的控制端；所述第三開關單元的兩端分別連接電壓輸入端口和電壓輸出端口，該第三開關單元的控制端連接到第一開關單元和第二開關單元，并在第一開關單元和第二開關單元中的任一個導通時導通。

在本實用新型所述的低功耗電路中，所述第一開關單元包括第一三極管，且該第一三極管的基極連接到硬線信號輸入端口、集電極經由第一電阻連接到第三開關單元的控制端、發射極接地；所述第二開關單元包括第二三極管，且該第二三極管的基極連接到控制器信號輸入端口、集電極經由第二電阻連接到第三開關單元的控制端、發射極接地。

在本實用新型所述的低功耗電路中，所述第三開關單元包括PMOS管，且該PMOS管的柵極經由第三電阻連接到電壓輸入端口、源極連接到電壓輸入端口、漏極連接到電壓輸出端口。

在本實用新型所述的低功耗電路中，所述硬線信號輸入端口經由第五電阻接地，所述第一三極管的基極與硬線信號輸入端口之間還連接有第四電阻，且該第一三極管的基極和發射極之間連接有第一電容；所述控制器信號輸入端口經由第七電阻接地，所述第二三極管的基極與控制器信號輸入端口之間還連接有第六電阻，且該第二三極管的基極和發射極之間連接有第二電容。

本實用新型還提供一種基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統，包括低壓蓄電池、低功耗電路、控制電路以及電子硬線，且所述控制電路中包括有主控制器，其中：所述低功耗電路包括第一開關單元、第二開關單元以及第三開關單元，且所述第一開關單元的控制端經由硬線信號輸入端口連接電子硬線；第二開關單元的控制端經由控制器輸入端口連接到控制電路的信號輸出端口；所述第三開關單元的兩端分別連接低壓蓄電池和控制電路，且該第三開關單元的控制端連接到第一開關單元和第二開關單元，并在第一開關單元和第二開關單元中的任一個導通時導通。

在本實用新型所述的基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統中，所述第一開關單元包括第一三極管，且該第一三極管的基極連接到硬線信號輸入端口、集電極經由第一電阻連接到第三開關單元的控制端、發射極接地；所述第二開關單元包括第二三極管，且該第二三極管的基極連接到控制器信號輸入端口、集電極經由第二電阻連接到第三開關單元的控制端、發射極接地。

在本實用新型所述的基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統中，所述第三開關單元包括PMOS管，且該PMOS管的柵極經由第三電阻連接到電壓輸入端口、源極連接到電壓輸入端口、漏極連接到電壓輸出端口。

在本實用新型所述的基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統中，所述硬線信號輸入端口經由第五電阻接地，所述第一三極管的基極與硬線信號輸入端口之間還連接有第四電阻，且該第一三極管的基極和發射極之間連接有第一電容；所述控制器信號輸入端口經由第七電阻接地，所述第二三極管的基極與控制器信號輸入端口之間還連接有第六電阻，且該第二三極管的基極和發射極之間連接有第二電容。

本實用新型的低功耗電路及基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統具有以下有益效果：通過硬線信號與主控制器信號控制開關器件，實現電機控制系統的低功耗需求，而且低功耗延遲時間可控。本實用新型方案新穎，成本低廉且可靠性高，可廣泛應用于電動汽車、電動摩托車、電動叉車等需要控制系統實現低功耗的場合。

附圖說明

圖1是本實用新型低功耗電路實施例的示意圖。

圖2是本實用新型基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統實施例的示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，是本實用新型低功耗電路實施例的示意圖，該電路可直接應用于電動汽車電機控制器，實現電機控制器下電后的低功耗需求。本實施例中的低功耗電路包括電壓輸入端口VIN、電壓輸出端口VOUT、第三開關單元13、硬線信號輸入端口IO-EN、控制器信號輸入端口MCU-EN、第一開關單元11以及第二開關單元12。上述硬線信號輸入端口IO-EN用于外接來自整車的電子硬線，且該硬線信號輸入端口IO-EN連接到第一開關單元11的控制端，控制器信號輸入端口MCU-EN連接到第二開關單元12的控制端；第三開關單元13的兩端分別連接電壓輸入端口VIN和電壓輸出端口VOUT，該第三開關單元13的控制端連接到第一開關單元11和第二開關單元12，并在第一開關單元11和第二開關單元12中的任一個導通時導通，從而將電壓輸入端口VIN的電壓輸出到電壓輸出端口VOUT。

上述第一開關單元11包括第一三極管Q1，且該第一三極管Q1的基極連接到硬線信號輸入端口IO-EN、集電極經由第一電阻R1連接到第三開關單元13的控制端、發射極接地；第二開關單元12包括第二三極管Q2，且該第二三極管Q2的基極連接到控制器信號輸入端口MCU-EN、集電極經由第二電阻R2連接到第三開關單元13的控制端、發射極接地。第三開關單元13包括PMOS管Q3，且該PMOS管Q3的柵極經由第三電阻R3連接到電壓輸入端口VIN、源極連接到電壓輸入端口VIN、漏極直接連接到電壓輸出端口VOUT。

此外，硬線信號輸入端口IO-EN經由第五電阻R5接地，第一三極管Q1的基極與硬線信號輸入端口IO-EN之間還連接有第四電阻R4，且該第一三極管Q1的基極和發射極之間連接有第一電容C1；控制器信號輸入端口MCU-EN經由第七電阻R7接地，第二三極管Q2的基極與控制器信號輸入端口MCU-EN之間還連接有第六電阻R6，且該第二三極管Q2的基極和發射極之間連接有第二電容C2。

在電機控制器默認上電前，硬線信號輸入端口IO-EN的電壓以及連接到控制器信號輸入端口MCU-EN的休眠信號分別通過第五電阻R5、第七電阻R7下拉到低電平，第一三極管Q1和第二三極管Q2截止，PMOS管Q3無法導通，電壓輸入端口VIN與電壓輸出端口VOUT斷開。

當低功耗電路收到低功耗硬線信號，即硬線信號輸入端口IO-EN電壓變高，第一三極管Q1飽和導通，PMOS管Q3柵源級產生負壓而飽和導通，電壓輸入端口VIN與電壓輸出端口VOUT連接。控制電路正常工作后，主控制器(DSP/MCU)將輸出到控制器輸入端口MCU-EN的休眠信號置高，第二三極管Q2飽和導通，告知低功耗電路進入正常工作模式。當硬線信號輸入端口IO-EN收到低功耗硬線信號變低后，雖然第一三極管Q1截止，但是因為第二三極管Q2飽和導通，PMOS管Q3柵源級產生負壓而依舊飽和導通。當客戶通過CAN命令告知主控制器需要下電時，主控制器才會將休眠信號置低，此時第一三極管Q1和第二三極管Q2都截止，電壓輸入端口VIN與電壓輸出端口VOUT斷開。

通過設置第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3的值，可以調節PMOS管Q3的柵源級電壓；通過設置第四電阻R4和第六電阻R6的參數，可以調節第一三極管Q1、第二三極管Q2的工作狀態。該低功耗電路工作簡單、成本低廉、可靠性高。

如圖2所示，本實用新型還提供一種基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統。該低功耗控制系統包括低壓蓄電池20、低功耗電路10、控制電路30和電子硬線40，且控制電路中包括有主控制器31，其中低功耗電路10包括第一開關單元、第二開關單元以及第三開關單元，且第一開關單元的控制端連接電子硬線40；第二開關單元的控制端連接到主控制器的信號輸出端口；第三開關單元的兩端分別連接低壓蓄電池和控制電路，且該第三開關單元的控制端連接到第一開關單元和第二開關單元，并在第一開關單元和第二開關單元中的任一個導通時導通。

上述第一開關單元包括第一三極管，且該第一三極管的基極經由硬線信號輸入端口連接到電子硬線40、集電極經由第一電阻連接到第三開關單元的控制端、發射極接地；所述第二開關單元包括第二三極管，且該第二三極管的基極經由控制器信號輸入端口連接到主控制器31的信號輸出端口、集電極經由第二電阻連接到第三開關單元的控制端、發射極接地。第三開關單元包括PMOS管，且該PMOS管的柵極經由第三電阻連接到電壓輸入端口、源極連接到電壓輸入端口、漏極連接到電壓輸出端口。

此外，硬線信號輸入端口經由第五電阻接地，第一三極管的基極與硬線信號輸入端口之間還連接有第四電阻，且該第一三極管的基極和發射極之間連接有第一電容；控制器信號輸入端口經由第七電阻接地，第二三極管的基極與控制器信號輸入端口之間還連接有第六電阻，且該第二三極管的基極和發射極之間連接有第二電容。

上述基于汽車電子硬線喚醒的低功耗控制系統通過硬線信號與主控制器(MCU/DSP)信號控制開關器件，實現電機控制系統的低功耗需求，而且低功耗延遲時間可控，方案新穎，成本低廉且可靠性高。可廣泛應用于電動汽車、電動摩托車、電動叉車等需要控制系統實現低功耗的場合。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。