机动车主控系统及其电压检测模块的制作方法

1.本实用新型实施例涉及机动车控制系统技术领域，尤其涉及一种机动车主控系统及其电压检测模块。


背景技术：

2.机动车主控系统通常设置有电压检测模块来检测为系统供电的车载电池的输出电压，以防止车载电池的输出电压异常时仍启动系统。
3.现有的一种机动车主控系统的电压检测模块通常采用由第一电阻r1和第二电阻r2串联组成的分压电路，第一电阻r1远离第二电阻r2的一端连接至车载电池的正极，第二电阻r2远离第一电阻r1的一端连接至接地端，第一电阻r1和第二电阻r2之间的线路形成电压采样点连接至机动车主控系统的主控芯片的电压采样引脚(adc引脚)；另外，由于车载电池的输入电流中的瞬态干扰信号、杂波信号以及低周波电压等干扰，为有效滤除上述干扰，传统的电压检测模块的输入端通常连接至机动车主控系统的电源滤波模块的输出端。
4.但是，发明人在具体实施时发现，现有的电源滤波模块仍无法有效滤除车载电池的输入电流中的低周波电压，仍然会对电压采样引脚造成损害；而且，将电压检测模块的输入端连接至电源滤波模块的输出端后，电压检测模块从电源滤波模块的输出端检测获得的检测电压值通常与车载电池实际的电压值存在差异，导致电压检测准确度较差。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例要解决的技术问题在于，提供一种机动车主控系统的电压检测模块，能有效去除车载电池输入的瞬态干扰信号或低周波电压。
6.本实用新型实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种机动车主控系统，能有效保护主控芯片的电压采样引脚。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例首先提供以下技术方案：一种机动车主控系统的电压检测模块，连接于车载电池和机动车主控系统的主控芯片之间，包括：
8.分压电路，连接于所述车载电池的正极和所述主控芯片的电压采样引脚之间，所述分压电路内部设有一个电压采样点，所述电压采样点与所述电压采样引脚相连；
9.滤波电路，连接于所述车载电池的正极和所述分压电路之间，用于滤除所述车载电池的输入电流中的瞬态干扰信号和杂波信号；以及
10.第一二极管d1，所述第一二极管d1的正极连接至所述电压采样点，所述第一二极管d1的负极连接至所述主控芯片的电源引脚。
11.进一步的，所述滤波电路包括第一电容c1、第一电感l1和第二电容c2，其中，所述第一电感l1的相对两端分别通过第一电容c1和第二电容c2连接至接地端，所述第一电感l1与第一电容c1相连的一端还作为所述滤波电路的输入端连接至所述车载电池的正极，所述第一电感l1与第二电容c2相连的一端还作为所述滤波电路的输出端连接至所述分压电路。
12.进一步的，所述分压电路包括相互串联的第一电阻r1和第二电阻r2，所述第一电
阻r1和第二电阻r2之间的线路构成所述电压采样点，所述第一电阻r1远离第二电阻r2的一端连接至所述滤波电路的输出端，所述第二电阻r2远离第一电阻r1的一端连接至接地端。
13.进一步的，所述分压电路还包括与所述第二电阻r2并联设置的第三电容c3。
14.进一步的，所述第一二极管d1为低正向导通压降的二极管。
15.进一步的，所述第一电阻r1由若干第一子电阻ra串联而成。
16.进一步的，任意两个相邻的第一子电阻ra之间的线路还分别通过一个滤波电容c0连接至接地端。
17.进一步的，所述第二电阻r2由若干第二子电阻rb串联而成。
18.另一方面，为了解决上述进一步的技术问题，本实用新型实施例再提供以下技术方案：一种机动车主控系统，包括与车载电池相连的电源滤波模块、与所述电源滤波模块相连的电压转换模块、通过电源引脚与所述电压转换模块的输出端相连的主控芯片以及与所述车载电池的正极和所述主控芯片的电压采样引脚相连的电压检测模块，所述电压检测模块为如上述任一项所述的电压检测模块。
19.进一步的，所述电源滤波模块包括第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第二二极管d2、第三二极管d3以及第二电感l2，其中：所述第二二极管d2的正极一方面连接至所述车载电池的正极，另一方面通过第四电容c4连接至接地端，所述第二二极管d2的负极一方面分别通过第三二极管d3连接至接地端，另一方面通过第二电感l2连接至所述电压转换模块，所述第三二极管d3的正极连接至接地端，所述第三二极管d3的负极连接至所述第二二极管d2的负极，所述第二电感l2的相对两端还分别通过第五电容c5和第六电容c6连接至接地端。
20.采用上述技术方案后，本实用新型实施例至少具有如下有益效果：本实用新型实施例通过在车载电池的正极和电压检测模块的分压电路之间增设滤波电路，利用滤波电路将车载电池的输入电流中的瞬态干扰信号和杂波信号滤除，避免其干扰主控芯片的电压采样引脚，进一步增设第一二极管d1，第一二极管d1能有效将车载电池输入的低周波电压输送至主控芯片的电源引脚，利用电源引脚的耐压值更高吸收低周波电压，从而避免过压损坏主控芯片的电压采样引脚。
附图说明
21.图1为本实用新型机动车主控系统一个可选实施例的电路原理示意图。
22.图2为本实用新型机动车主控系统的电压检测模块又一个可选实施例的电路原理示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定，而且，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
24.如图1和图2所示，本实用新型一个可选实施例提供一种机动车主控系统的电压检测模块1，连接于车载电池3和机动车主控系统的主控芯片5之间，包括：
25.分压电路10，连接于所述车载电池3的正极和所述主控芯片5的电压采样引脚50之
间，所述分压电路10内部设有一个电压采样点a，所述电压采样点50与所述电压采样引脚50相连；
26.滤波电路12，连接于所述车载电池3的正极和所述分压电路10之间，用于滤除所述车载电池3的输入电流中的瞬态干扰信号和杂波信号；以及
27.第一二极管d1，所述第一二极管d1的正极连接至所述电压采样点a，所述第一二极管d1的负极连接至所述主控芯片5的电源引脚52。
28.本实用新型实施例通过在车载电池3的正极和电压检测模块1的分压电路10之间增设滤波电路12，利用滤波电路12将车载电池3的输入电流中的瞬态干扰信号和杂波信号滤除，避免其干扰主控芯片5的电压采样引脚50，进一步增设第一二极管d1，第一二极管d1能有效将车载电池3输入的低周波电压输送至主控芯片5的电源引脚52，利用电源引脚52的耐压值更高吸收低周波电压，从而避免过压损坏主控芯片5的电压采样引脚50。
29.在本实用新型又一个可选实施例中，如图1和图2所示，所述滤波电路12包括第一电容c1、第一电感l1和第二电容c2，其中，所述第一电感l1的相对两端分别通过第一电容c1和第二电容c2连接至接地端，所述第一电感l1与第一电容c1相连的一端还作为所述滤波电路12的输入端连接至所述车载电池3的正极，所述第一电感l1与第二电容c2相连的一端还作为所述滤波电路12的输出端连接至所述分压电路10。本实施例中，采用第一电容c1、第一电感l1和第二电容c2组成clc型滤波电路，电路结构简单，能有效滤除车载电池3的输入电流中的瞬态干扰信号和杂波信号；另外，由于电压检测回路电流小，因此，第一电感l1自身阻抗导致的压降只有毫伏级别，对输入电压检测几乎没有影响，第一电感l1完全可以采用普通电感，成本也较低。在具体实施时，为滤除瞬态干扰信号和杂波信号，所述滤波电路12还可以选择rc滤波电路、lc滤波电路等。
30.在本实用新型再一个可选实施例中，如图1和图2所示，所述分压电路10包括相互串联的第一电阻r1和第二电阻r2，所述第一电阻r1和第二电阻r2之间的线路构成所述电压采样点a，所述第一电阻r1远离第二电阻r2的一端连接至所述滤波电路12的输出端，所述第二电阻r2远离第一电阻r1的一端连接至接地端。本实施例中，采用第一电阻r1和第二电阻r2组成串联分压电路，电路结构简单，方便设计。
31.在本实用新型另一个可选实施例中，如图1和图2所示，所述分压电路10还包括与所述第二电阻r2并联设置的第三电容c3。本实施例中，还通过设置第三电容c3，第三电容c3与第二电阻r2组成rc滤波电路，进一步滤除输入电流中存在的干扰信号。
32.在本实用新型再一个可选实施例中，所述第一二极管d1为低正向导通压降的二极管。本实施例中，采用低正向导通压降的二极管作为第一二极管d1，能有效的保护电压采样引脚50。在具体实施时，可以理解的是，第一二极管d1的导通压降的取值范围由车载电池3的输出电压、电压采样引脚50的最大耐压值以及电源引脚52的电压值确定。
33.在本实用新型又一个可选实施例中，如图2所示，所述第一电阻r1由若干第一子电阻ra串联而成。本实施例中，采用多个第一子电阻ra串联形成第一电阻r1，避免电路中存在单一电阻值过高(通常不大于100kω)的电阻，从而造成静电干扰和吸附粉尘。
34.在本实用新型再一个可选实施例中，如图2所示，任意两个相邻的第一子电阻ra之间的线路还分别通过一个滤波电容c0连接至接地端。本实施例中，还通过在任意相邻两个第一子电阻ra之间的线路还各设置一个滤波电容c0，每个滤波电容c0可与相应的一个第一
子电阻ra进一步形成rc滤波电路，实现多级滤波。
35.在本实用新型另一个可选实施例中，如图2所示，所述第二电阻r2由若干第二子电阻rb串联而成。本实施例中，采用多个第二子电阻rb串联形成第二电阻r2，避免电路中存在单一电阻值过高的电阻，从而造成静电干扰和吸附粉尘。
36.在具体实施时，可以理解的是，所述电压检测模块1中的各个电路元件的具体电路参数，可由车载电池3的输出电压v
bat
、电压采样引脚50的最大耐压值v
adc
、电源引脚52的最大耐压值以及电路功耗需求等确定，例如：为防止损坏电压采样引脚50，当第二电阻r2的电阻值大于或等于1kω时，第一电阻r1的电阻值应满足以下关系式：v
bat
*r2/(r1 r2)＜v
adc
，另外，第一电容c1需大于或等于22nf，第一电感l1需大于或等于10uh，第二电容c2需小于或等于2.2nf。
37.另一方面，如图1所示，本实用新型实施例再提供一种机动车主控系统，包括与车载电池3相连的电源滤波模块7、与所述电源滤波模块7相连的电压转换模块9、通过电源引脚52与所述电压转换模块9的输出端相连的主控芯片5以及与所述车载电池3的正极和所述主控芯片5的电压采样引脚50相连的电压检测模块1，所述电压检测模块为如上述实施例所述的电压检测模块。本实施例中，机动车主控系统采用如同上述的电压检测模块1，能有效的保护主控芯片5的电压采样引脚50。
38.在本实用新型一个可选实施例中，如图1所示，所述电源滤波模块7包括第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第二二极管d2、第三二极管d3以及第二电感l2，其中：所述第二二极管d2的正极一方面连接至所述车载电池3的正极，另一方面通过第四电容c4连接至接地端，所述第二二极管d2的负极一方面分别通过第三二极管d3连接至接地端，另一方面通过第二电感l2连接至所述电压转换模块9，所述第三二极管d3的正极连接至接地端，所述第三二极管d3的负极连接至所述第二二极管d2的负极，所述第二电感l2的相对两端还分别通过第五电容c5和第六电容c6连接至接地端。本实施例中，电源滤波模块7采用上述电路形式，能有效滤除车载电池3输入电流中的杂波，避免通过电源引脚52干扰主控芯片5。在具体实施时，所述第二电感l2采用差模电感，所述第三二极管d3采用瞬态二极管。
39.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。