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CN115402126A - 汽车快充控制方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

汽车快充控制方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN115402126A
CN115402126A CN202211064233.9A CN202211064233A CN115402126A CN 115402126 A CN115402126 A CN 115402126A CN 202211064233 A CN202211064233 A CN 202211064233A CN 115402126 A CN115402126 A CN 115402126A
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CN
China
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controller
area network
charging
network module
signal
Prior art date
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Pending
Application number
CN202211064233.9A
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严延
胡磊
卜健
徐永华
伍伟业
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Dongfeng Nissan Passenger Vehicle Co
Original Assignee
Dongfeng Nissan Passenger Vehicle Co
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Abstract

本发明公开一种汽车快充控制方法、电子设备及存储介质。方法包括：当控制器被快充枪插入信号唤醒后，如果在预设时间内未检测到充电允许信号，则进入低功耗休眠模式，在所述低功耗休眠模式下，关闭控制器部分功能，关闭控制器局域网络模块，并维持控制器局域网络模块的唤醒功能；当控制器被来自控制器局域网络模块的信号唤醒后，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。本发明在快充枪插入后，在未接收到充电允许信号的情况下，给控制器引入一种低功耗休眠模式，在保留控制器局域网络模块被充电允许信号唤醒功能的同时，关闭控制器大部分功能，降低在快充枪插入但未接收到充电允许信号的情况下的控制器功耗。

Description

汽车快充控制方法、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及汽车相关技术领域，特别是一种汽车快充控制方法、电子设备及存储介质。
背景技术
新能源汽车(例如电动汽车)的暗电流是指点火开关在OFF的位置(汽车无工作状态)时，仍然在流动的电流。而由于这些暗电流的存在，以及蓄电池的自然放电，蓄电池容易馈电并降低使用寿命。
目前电动汽车在快充枪插入时，快充口连接信号(CC2)将唤醒整车控制器(Vehicle Control Module，VCM)。当一定时间(例如，3分钟)未检测到刷卡信号时，或者手机APP未授权允许充电时，VCM仍一直处于循环检测刷卡信号和远程充电允许信号的状态。VCM的控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)模块相关功能处于正常工作模式，功耗较大。
如图1所示，VCM 1’包括直流直流(DC-DC)电源芯片11’、微控制单元(MicroController Unit，MCU)12’、控制器局域网络模块13’。其中，控制器局域网络模块13’包括：车身控制器局域网络(Vehicle_CAN，V_CAN)模块131’、电动汽车控制器局域网络(ElectricVehicle CAN，EV_CAN)模块132’、快充控制器局域网络(Quick Charge_CAN，Q_CAN)模块133’。
当VCM 1’在接收到快充枪插入信号后，被唤醒。然后VCM 1’开始检测充电桩2’检测充电卡4’后发送到Q_CAN模块133’上的刷卡信号，如一定时间内未刷卡，仍循环检测。同时，MCU 12’开始检测远程控制模块(Telematics Control Unit，TCU)3’检测手机5’信号后发送到Q_CAN模块133’上的远程充电允许信号，如一定时间内未检测到，仍循环检测。刷卡信号和远程充电允许信号均为CAN信号。
同时，VCM 1’打开DC-DC电源芯片11’、MCU 12’内核、系统时钟、外部中断，打开V_CAN模块、Q_CAN模块功能及相应时钟，以便在重新刷卡时，VCM 1’能够识别到Q_CAN上发送的刷卡或手机APP发送的远程充电允许信号。另一方面，VCM关闭模拟输入(Analog Input，AI)/数字输入(Digital Input，DI)/低压差线性稳压器(Low Droupt regulator，LDO)/低边驱动(Low Side Driver,LSD)/高边驱动(High Side Driver，HSD)/EV_CAN，以进入低功耗模式。
当重新识别到刷卡信号或远程充电允许信号，则进入正常快充模式，直至充电结束。
因此，现有技术的快充控制方法，在快充枪插入工况下，无论是否刷卡或允许远程充电，VCM整车控制器的大部分功能模块，如DC-DC电源芯片、MCU内核、中断、时钟、IO检测及CAN通讯模块均工作，消耗暗电流较大(约50mA)，从而降低蓄电池的馈电耐久寿命。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的快充控制方法，在快充枪插入工况下，消耗暗电流较大的技术问题，提供一种汽车快充控制方法、电子设备及存储介质。
本发明提供一种汽车快充控制方法，包括：
当控制器被快充枪插入信号唤醒后，如果在预设时间内未检测到充电允许信号，则进入低功耗休眠模式，在所述低功耗休眠模式下，关闭控制器部分功能，关闭控制器局域网络模块，并维持控制器局域网络模块的唤醒功能；
当控制器被来自控制器局域网络模块的信号唤醒后，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。
进一步地，所述关闭控制器局域网络，并维持控制器局域网络模块的唤醒功能，具体包括：
配置控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭控制器局域网络模块。
更进一步地，所述关闭控制器局域网络模块之后，还包括：关闭被关闭的控制器局域网络模块的模块时钟。
更进一步地，所述控制器局域网络模块包括快充控制器局域网络模块，所述配置控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭控制器局域网络模块，具体包括：
配置快充控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭快充控制器局域网络模块。
再进一步地，所述当控制器被来自控制器局域网络模块的信号唤醒后，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电，具体包括：
控制器被来自快充控制器局域网络模块的信号唤醒，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。
更进一步地，所述控制器局域网络包括车身控制器局域网络，所述配置控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭控制器局域网络模块，具体包括：
配置车身控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭车身控制器局域网络模块。
再进一步地，所述充电允许信号为充电卡刷卡信号、或远程充电允许信号。
再进一步地，所述充电卡刷卡信号为与控制器局域网络模块通信连接的充电桩发出的充电卡刷卡信号，所述远程充电允许信号为与控制器局域网络模块通信连接的远程控制模块发出的远程充电允许信号。
本发明提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的汽车快充控制方法。
本发明提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的汽车快充控制方法的所有步骤。
本发明在快充枪插入后，在未接收到充电允许信号的情况下，给控制器引入一种低功耗休眠模式，在保留控制器局域网络模块被充电允许信号唤醒功能的同时，关闭控制器大部分功能，降低在快充枪插入但未接收到充电允许信号的情况下的控制器功耗。
附图说明
图1为现有技术的整车控制器系统原理图；
图2为本发明一实施例一种汽车快充控制方法的工作流程图；
图3为本发明一实施例一种汽车快充控制方法所应用的整车控制器的系统原理图；
图4为本发明另一实施例中一种汽车快充控制方法的工作流程图；
图5为本发明最佳实施例一种汽车快充控制方法的工作流程图；
图6为本发明一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图2所示为本发明一实施例一种汽车快充控制方法的工作流程图，包括：
步骤S201，当控制器被快充枪插入信号唤醒后，如果在预设时间内未检测到充电允许信号，则进入低功耗休眠模式，在所述低功耗休眠模式下，关闭控制器部分功能，关闭控制器局域网络模块，并维持控制器局域网络模块的唤醒功能；
步骤S202，当控制器被来自控制器局域网络模块的信号唤醒后，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。
具体来说，本发明可以应用在车辆的电子控制器单元(Electronic ControlUnit，ECU)上。优选地，本发明实施例的汽车快充控制方法应用在整车控制器(VehicleControl Module，VCM)的微控制器上。
当快充枪插入车辆后，将产生快充枪插入信号，从而执行步骤S201，唤醒控制器。其中，控制器包括电源芯片、微控制单元、控制器局域网络模块等。控制器优选为整车控制器。
如图3所示为本发明一实施例一种汽车快充控制方法所应用的整车控制器的系统原理图，整车控制器1包括：直流直流(DC-DC)电源芯片11、微控制单元(Micro ControllerUnit，MCU)12、控制器局域网络模块13。
其中，快充枪插入信号唤醒控制器，具体为：快充枪插入信号CC2，使能直流直流电源芯片11的使能端(EN)，为微控制器12提供5V电压上电。
同时，KL30，12V蓄电池正极作为主要供电回路为DC-DC电源芯片11供电。
其中，DC-DC电源芯片11的使能端还接收：
点火信号IGN：KL15,点火信号(遥控钥匙的IGN)档位，作为唤醒信号；
慢充枪唤醒信号NCHG；
车身控制器局域网络模块驱动芯片输出的唤醒信号V_CAN_INH：当车身控制器局域网络模块上接收到报文后，驱动芯片将该信号拉高，使能DC/DC电源转换芯片，VCM上5V电；
快充控制器局域网络模块驱动芯片输出的唤醒信号Q_CAN_INH：当快充控制器局域上接收到报文后，驱动芯片将该信号拉高，使能DC/DC电源转换芯片，VCM上5V电。
然后，如果在预设时间内未检测到充电允许信号，则进入低功耗休眠模式，在所述低功耗休眠模式下，关闭控制器部分功能，关闭控制器局域网络模块，并维持控制器局域网络模块的唤醒功能。
其中，关闭控制器部分功能，包括但不限于关闭AI/DI输入、关闭内部LDO、关闭高低边驱动。同时，打开微控制器内核、打开系统时钟、以及打开外部中断。
同时，关闭控制器局域网络模块13，并维持控制器局域网络模块的唤醒功能。
由于维持控制器局域网络模块的唤醒功能，因此当接收到来自控制器局域网络模块的充电允许信号后，触发步骤S202，控制器被唤醒，从而重新开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。
本发明在快充枪插入后，在未接收到充电允许信号的情况下，给控制器引入一种低功耗休眠模式，在保留控制器局域网络模块被充电允许信号唤醒功能的同时，关闭控制器大部分功能，降低在快充枪插入但未接收到充电允许信号的情况下的控制器功耗。
如图4所示为本发明另一实施例中一种汽车快充控制方法的工作流程图，包括：
步骤S401，当控制器被快充枪插入信号唤醒后，如果在预设时间内未检测到充电允许信号，则进入低功耗休眠模式，在所述低功耗休眠模式下，配置控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭控制器局域网络模块，关闭被关闭的控制器局域网络模块的模块时钟,所述充电允许信号为充电卡刷卡信号、或远程充电允许信号；
在其中一个实施例中，所述控制器局域网络模块包括快充控制器局域网络模块，所述配置控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭控制器局域网络模块，具体包括：
配置快充控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭快充控制器局域网络模块。
在其中一个实施例中，所述控制器局域网络包括车身控制器局域网络，所述配置控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭控制器局域网络模块，具体包括：
配置车身控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭车身控制器局域网络模块。
在其中一个实施例中，所述充电卡刷卡信号为与控制器局域网络模块通信连接的充电桩发出的充电卡刷卡信号，所述远程充电允许信号为与控制器局域网络模块通信连接的远程控制模块发出的远程充电允许信号。
步骤S402,当控制器被来自控制器局域网络模块的信号唤醒后，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。
在其中一个实施例中，所述当控制器被来自控制器局域网络模块的信号唤醒后，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电，具体包括：
控制器被来自快充控制器局域网络模块的信号唤醒，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。
具体来说，当快充枪插入车辆后，将产生快充枪插入信号，从而执行步骤S401，唤醒控制器。控制器优选为整车控制器。
如图3所示为本发明一实施例一种汽车快充控制方法所应用的整车控制器的系统原理图，整车控制器1包括：直流直流(DC-DC)电源芯片11、微控制单元(Micro Control lerUnit，MCU)12、控制器局域网络模块13。其中，控制器局域网络模块13包括：车身控制器局域网络模块131、电动汽车控制器局域网络模块132、快充控制器局域网络模块133。
其中，快充枪插入信号唤醒控制器，具体为：快充枪插入信号CC2，使能直流直流电源芯片11的使能端(EN)，为微控制器12提供5V电压上电。
然后，如果在预设时间内未检测到充电允许信号，则进入低功耗休眠模式，在所述低功耗休眠模式下，关闭控制器部分功能，关闭控制器局域网络模块，关闭被关闭的控制器局域网络模块的模块时钟，并维持控制器局域网络模块的唤醒功能。
其中，充电允许信号为充电卡刷卡信号、或远程充电允许信号。
其中，关闭控制器部分功能，包括但不限于关闭AI/DI输入、关闭内部LDO、关闭高低边驱动。同时，打开微控制器内核、打开系统时钟、以及打开外部中断。
同时，关闭控制器局域网络模块13以及关闭被关闭的控制器局域网络模块的模块时钟。其中，控制器局域网络模块13包括：车身控制器局域网络(Vehicle_CAN，V_CAN)模块131、电动汽车控制器局域网络(Electric Vehicle CAN，EV_CAN)模块132、快充控制器局域网络(Quick Charge_CAN，Q_CAN)模块133。因此，在低功耗休眠模式下，将关闭车身控制器局域网络模块131、电动汽车控制器局域网络模块132、快充控制器局域网络模块133，并关闭车身控制器局域网络模块131、电动汽车控制器局域网络模块132、快充控制器局域网络模块133的模块时钟。
另外，还配置快充控制器局域网络模块133以及车身控制器局域网络模块131的接收中断唤醒功能。
优选地，微控制单元12的连接端口具有接收中断唤醒设置，通过对微控制单元12与快充控制器局域网络模块133以及车身控制器局域网络模块131的连接端口设置接收中断唤醒功能，配置快充控制器局域网络模块133以及车身控制器局域网络模块131的接收中断唤醒功能。
由于维持控制器局域网络模块的唤醒功能，因此当接收到来自控制器局域网络模块的充电允许信号后，触发步骤S402，控制器被唤醒，从而重新开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。
其中，充电允许信号为来自快充控制器局域网络模块的充电卡刷卡信号、或远程充电允许信号。
其中，充电桩2接收到充电卡4发出的感应信号后，向快充控制器局域网络模块133发出充电卡刷卡信号，远程控制模块(Telematics Control Unit，TCU)3接收手机5的APP通过例如4G信号发出的远程充电允许信号后，向向快充控制器局域网络模块133发出远程充电允许信号。
另外，当车门开启时，车身控制器(Body Control Module，BCM)被唤醒，会在车身控制器局域模块131上发起报文，唤醒VCM。即插枪不刷卡VCM进入休眠后，除了可以被刷卡信号唤醒，还可以被开车门时车身控制器局域上的报文唤醒。
而快充控制器局域模块133响应中断时，不需要对车身控制器局域操作。
本实施例在快充枪插入后，在未接收到充电允许信号的情况下，给控制器引入一种低功耗休眠模式，保留车身控制器局域网络模块和快充控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能，保证控制器能被充电允许信号或者车门开启信号唤醒，同时关闭控制器大部分功能，降低在快充枪插入但未接收到充电允许信号的情况下的控制器功耗。
如图5所示为本发明最佳实施例一种汽车快充控制方法的工作流程图，包括：
步骤S501，VCM 1在接收到快充枪插入信号CC2后，被唤醒，使能DC-DC电源芯片11，为MCU 12提供5V电压上电；
步骤S502，VCM 1开始检测快充控制器局域网络模块133上的刷卡信号或者远程充电允许信号，如一定时间内未检测到刷卡信号或者远程充电允许信号，则进入CC2低功耗休眠模式；
步骤S503，在CC2低功耗休眠模式下，VCM 1打开DC-DC电源芯片11供电、MCU 12内核、系统时钟以及外部中断，同时配置使能车身控制器局域网络模块131、快充控制器局域网络模块133的Rx中断唤醒功能，以便在重新刷卡或者用户手机APP发送远程充电允许信号时，VCM 1能够识别到快充控制器局域网络模块133上发送的刷卡信号或者远程充电允许信号；
在CC2低功耗休眠模式下，VCM1关闭模拟输入(Analog Input，AI)/数字输入(Digital Input，DI)、关闭内部低压差线性稳压器(Low Droupt regulator，LDO)，关闭低边驱动(Low Side Driver,LSD)/高边驱动(High Side Driver，HSD)、关闭电动汽车控制器局域网络模块132(电动汽车控制器局域网络模块132不需要唤醒)、关闭车身控制器局域网络模块131、快充控制器局域网络模块133及相应CAN模块时钟，以进入低功耗模式，该方案CC2低功耗休眠工况下，暗电流约7mA；
步骤S504，刷卡信号或远程充电信号触发快充控制器局域网络模块133上的Rx中断，VCM 1被唤醒，切换状态进入进入正常快充模式，开始充电直至结束。
本实施例在快充枪插入，触发CC2信号后，但用户不刷卡或者手机App未发出远程充电的场景下，给VCM引入一种CC2低功耗休眠模式，关闭VCM大部分功能，同时通过配置CAN的Rx中断，保留重新刷卡或者远程充电的触发识别功能，将暗电流从现有的50mA降至7mA，有效降低该场景下的VCM功耗。
如图6所示为本发明一种电子设备的硬件结构示意图，包括：
至少一个处理器601；以及，
与至少一个所述处理器601通信连接的存储器602；其中，
所述存储器602存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的汽车快充控制方法。
图6中以一个处理器601为例。
电子设备可以为车辆的电子控制器单元(Electronic Control Unit，ECU)上。优选地，电子设备为整车控制器(Vehicle Control Module，VCM)的微控制器。电子设备还可以包括：输入装置603和显示装置604。
处理器601、存储器602、输入装置603及显示装置604可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。
存储器602作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的汽车快充控制方法对应的程序指令/模块，例如，图2所示的方法流程。处理器601通过运行存储在存储器602中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的汽车快充控制方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据汽车快充控制方法的使用所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行汽车快充控制方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置603可接收输入的用户点击，以及产生与汽车快充控制方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置604可包括显示屏等显示设备。
在所述一个或者多个模块存储在所述存储器602中，当被所述一个或者多个处理器601运行时，执行上述任意方法实施例中的汽车快充控制方法。
本发明在快充枪插入后，在未接收到充电允许信号的情况下，给控制器引入一种低功耗休眠模式，在保留控制器局域网络模块被充电允许信号唤醒功能的同时，关闭控制器大部分功能，降低在快充枪插入但未接收到充电允许信号的情况下的控制器功耗。
本发明一实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如前所述的汽车快充控制方法的所有步骤。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种汽车快充控制方法，其特征在于，包括：
当控制器被快充枪插入信号唤醒后，如果在预设时间内未检测到充电允许信号，则进入低功耗休眠模式，在所述低功耗休眠模式下，关闭控制器部分功能，关闭控制器局域网络模块，并维持控制器局域网络模块的唤醒功能；
当控制器被来自控制器局域网络模块的信号唤醒后，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。
2.根据权利要求1所述的汽车快充控制方法，其特征在于，所述关闭控制器局域网络，并维持控制器局域网络模块的唤醒功能，具体包括：
配置控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭控制器局域网络模块。
3.根据权利要求2所述的汽车快充控制方法，其特征在于，所述关闭控制器局域网络模块之后，还包括：关闭被关闭的控制器局域网络模块的模块时钟。
4.根据权利要求2所述的汽车快充控制方法，其特征在于，所述控制器局域网络模块包括快充控制器局域网络模块，所述配置控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭控制器局域网络模块，具体包括：
配置快充控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭快充控制器局域网络模块。
5.根据权利要求4所述的汽车快充控制方法，其特征在于，所述当控制器被来自控制器局域网络模块的信号唤醒后，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电，具体包括：
控制器被来自快充控制器局域网络模块的信号唤醒，开启被关闭的功能及控制器局域网络模块，如果检测到充电允许信号，则开始充电。
6.根据权利要求2所述的汽车快充控制方法，其特征在于，所述控制器局域网络包括车身控制器局域网络，所述配置控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭控制器局域网络模块，具体包括：
配置车身控制器局域网络模块的接收中断唤醒功能后，关闭车身控制器局域网络模块。
7.根据权利要求1至6任一项所述的汽车快充控制方法，其特征在于，所述充电允许信号为充电卡刷卡信号、或远程充电允许信号。
8.根据权利要求7所述的汽车快充控制方法，其特征在于，所述充电卡刷卡信号为与控制器局域网络模块通信连接的充电桩发出的充电卡刷卡信号，所述远程充电允许信号为与控制器局域网络模块通信连接的远程控制模块发出的远程充电允许信号。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如权利要求1至8任一项所述的汽车快充控制方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机执行所述计算机指令时，用于执行如权利要求1至8任一项所述的汽车快充控制方法的所有步骤。
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