CN101661269B - 电源管理装置以及电源管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种电源管理装置，包括电源电路和控制单元。电源电路接收具有电压值的输入电源，并通过第一电压转换器和第二电压转换器分别将上述电压值转换成具有第一电压值的第一转换信号以及具有第二电压值的第二转换信号。第一电压转换器根据第一重置信号重新启始，以及第二电压转换器根据第二重置信号重新启始。控制单元接收相应第一转换信号和相应第二转换信号，并比较第一电压值与第一参考范围以及第二电压值与第二参考范围，当第一电压值未介于第一参考范围内且第二电压值介于第二参考范围内时，发送第一重置信号，当第一电压值介于第一参考范围内且第二电压值未介于第二参考范围内时，发送第二重置信号。

Description

电源管理装置以及电源管理方法

技术领域

本发明涉及一种电源管理装置及方法，特别是一种电子设备或机器的电源管理装置及方法。

背景技术

随着科技的进步和发展，人们于日常生活中愈来愈依赖电子产品所带来的便利性。电子设备除了于日常生活中便利人们的生活，也可以应用于各个产业中。以摄影业来说，假设要长期拍摄观察野外动物的生活全纪录，不太可能以人工的方式长期拍摄，因此往往会需要于野外动物常常出没的特定地点架设户外猎物追踪器。由于户外猎物追踪器是长期架设于野外且无人看管，因此当某些因素而引起电源不稳定时容易引起机器电源的误动作，进而影响机器的正常运作。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中电子设备无人看管、其电源不稳定时易引起误动作的缺陷，提供一种电源管理装置及电源管理方法，来随时监控并解决由于某些因素所引起的电源不稳的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，揭露一种电源管理装置，包括电源电路和控制单元。电源电路接收具有电压值的输入电源，并通过第一电压转换器和第二电压转换器分别将上述电压值转换成具有第一电压值的第一转换信号以及具有第二电压值的第二转换信号。第一电压转换器根据第一重置信号重新启始，以及第二电压转换器根据第二重置信号重新启始。控制单元接收相应第一转换信号和相应第二转换信号，并比较第一电压值与第一参考范围以及第二电压值与第二参考范围，当第一电压值未介于第一参考范围内且第二电压值介于第二参考范围内时，发送第一重置信号，当第一电压值介于第一参考范围内且第二电压值未介于第二参考范围内时，发送上述第二重置信号。

本发明另外揭露一种电源管理方法，包括接收具有一电压值的输入电源，分别通过第一电压转换器和第二电压转换器转换电压值为第一电压值和第二电压值，设定第一参考范围和第二参考范围，以及分别比较第一电压值与第一参考范围和第二电压值与第二参考范围，当第一电压值未介于第一参考范围内且第二电压值介于第二参考范围内时，重新启始第一电压转换器，以及当第一电压值介于第一参考范围内且第二电压值未介于第二参考范围内时，重新启始第二电压转换器。

本发明另外揭露一种电源管理装置，包括电源电路和控制单元。电源电路接收具有一电压数值的输入电源，并通过至少一电压转换器将上述电压数值分别转换成具有至少一电压值的至少一转换信号，其中每一电压转换器根据其对应的重置信号重新启始。控制单元接收电压值并分别比较每一电压值与其对应的参考范围，当侦测到电压值中一部分的电压值未介于其对应的参考范围内时，对转换该部分电压值的电压转换器发送其对应的重置信号。

本发明另外揭露一种电源管理方法，包括接收具有一电压数值的输入电源，分别通过至少一电压转换器转换上述电压数值为至少一电压值，设定对应于电压值的复数参考范围，以及分别比较电压值与其对应的参考范围，当电压值中一部分的电压值未介于其对应的参考范围时，将转换该部分电压值的电压转换器重新启始。

本发明另外揭露一种电源管理装置，包括电源电路、控制单元和系统重置单元。电源电路接收具有一电压值的输入电源，通过第一电压转换器和第二电压转换器分别将上述输入电源转换成具有第一电压值的第一转换信号和具有第二电压值的第二转换信号，并根据输入电源重置信号重新启始。控制单元接收相应第一转换信号以及相应第二转换信号，比较第一电压值与第一参考范围以及第二电压值与第二参考范围，当第一电压值未介于第一参考范围内或第二电压值未介于第二参考范围内时，发送一输入电源重置命令。系统重置单元根据输入电源重置命令发送输入电源重置信号。

本发明另外揭露一种电源管理方法，包括接收具有一电压值的输入电源，分别通过第一电压转换器和第二电压转换器转换电压值为第一电压值和第二电压值，设定第一参考范围和第二参考范围，以及分别比较第一电压值与第一参考范围以及比较第二电压值与第二参考范围，当第一电压值未介于第一参考范围内或第二电压值未介于第二参考范围内时，暂停接收输入电源一既定时间后，重新接收输入电源。

本发明另外揭露一种电源管理装置，包括电源电路、控制单元以及系统重置单元。电源电路接收具有一电压值的输入电源，并通过电压转换器将电压值转换成具有第一电压值的第一转换信号和具有第二电压值的第二电压转换信号，其中电压转换器根据重置信号重新启始，而上述电源电路根据输入电源重置信号重新启始。控制单元接收相应第一转换信号以及相应第二转换信号，比较第一电压值与第一参考范围以及第二电压值与第二参考范围，其中当第一电压值未介于第一参考范围内或第二电压值未介于第二参考范围内时，控制单元发送一输入电源重置命令或重置信号。系统重置单元根据输入电源重置命令发送输入电源重置信号。

本发明另外揭露一种电源管理方法，包括接收具有一电压值的输入电源，通过电压转换器将电压值分别转换为第一电压值和第二电压值，设定第一参考范围和第二参考范围，以及分别比较第一电压值与第一参考范围以及比较第二电压值与第二参考范围，当第一电压值未介于第一参考范围内或第二电压值未介于第二参考范围内时，重新启始电压转换器，或暂停接收输入电源一既定时间后，重新接收输入电源。

实施本发明的电源管理装置及电源管理方法，具有以下有益效果：可随时对电源进行监控，当电源的电压值未介于预定的参考范围内时，可重新启始对应的电压转换器，或者暂停接收输入电源既定时间后，重新接收输入电源，及时解决电源不稳的问题，保证机器的正常运作。

附图说明

图1显示根据本发明一实施例所述的一电源管理装置；以及

图2显示根据本发明一实施例所述的电源管理装置的操作流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

图1显示根据本发明一实施例所述的一电源管理装置，包括电源电路10、控制单元20和系统重置单元30。其中电源电路10包括第一电压转换器11、第二电压转换器12和电子开关13，控制单元20包含了第一模拟数字转换器21、第二模拟数字转换器22、电源开关输入输出控制单元23和储存一程序的储存装置24。

电源电路10通过电子开关13接收具有一电压值(在此以6伏特为例)的输入电源Vin后，再通过第一电压转换器11和第二电压转换器12将输入电源Vin分别转换成第一电压值V1和第二电压值V2。第一模拟数字转换器21接收第一电压值V1，并且将其转换成一第一数字值Vd1，同样地，第二模拟数字转换器22接收第二电压值V2，并且将其转换成一第二数字值Vd2。储存装置24中的程序预先设定了对应第一电压值V1的第一参考范围以及对应第二电压值V2的第二参考范围。

以下介绍参考范围的决定方式。以第一参考范围为例，第一参考范围的决定是以第一电压转换器11预定的输出电压值为中心取一上下范围的值。例如第一电压转换器11预定输出1.8V的电压值，则依照1.8V为中心取一上下范围为10％的值，而得到第一参考范围为1.62V至1.98V。同样地，假设第二电压转换器12预定输出2.5V的电压值，则依照2.5V为中心取一上下范围为10％的值，而得到第二参考范围为2.25V至2.75V。参考范围的设定根据可维持机器正常操作的电压变动范围而定，亦即不会导致机器误动作的电压范围。对一般的电子设备而言，直流电压变动范围在10％以内皆属可正常工作的范围，但也可以视需求取不同的变动范围。

第一模拟数字转换器21和第二模拟数字转换器22具有一特定位的分辨率以及一参考电压，参考电压代表可解析的最大值。举例来说，假设第一模拟数字转换器21具有12位的分辨率以及3.3V的参考电压，则其具有212阶的电压表示层级，也就是0～4095的表示范围，而参考电压代表最大的可解析范围，亦即4095。第一模拟数字转换器21和第二模拟数字转换器22于接收第一电压值V1和第二电压值V2以后，将第一电压值V1和第二电压值V2分别转换成第一数字值Vd1和第二数字值Vd1，然后以一特定进制来表示第一数字值Vd1和第二数字值Vd1。第一电压值V1和第二电压值V2的转换是通过以下的公式(以第一电压值V1为例)：(第一电压值V1/参考电压)*第一模拟数字转换器21的阶数。举例来说，若所接收的第一电压值V1为1.8V，则转换后的数字值是(1.8/3.3)*4096＝2234，然后再将此值2234以16进位元的方式表示。

完成第一电压值V1和第二电压值V2的转换以后，储存于储存装置24的上述程序执行第一数字值Vd1与第一参考范围的比较以及第二数位值Vd2与第二参考范围的比较。以第一电压值V1来说，在电源稳定的情况下，第一电压转换器11所实际转换输出的第一电压值V1与其预定输出的电压值不会相差太多，例如第一电压转换器11预定输出的电压值是1.8V，而实际转换输出的第一电压值V1可能为1.81V(或接近1.8V的任何电压值)。在此情况下，第一模拟数字转换器21接收实际转换出的第一电压值V1(1.81V)，并将1.81V转换成第一数字值Vd1，并且以十六进制的方式表示第一数字元元值Vd1。在上述情况中第一电压值V1为1.81V，因此转换出的第一数字值Vd1以十六进制来表示的值为8C7。最后，上述程序再比较8C7与第一参考范围7DB(1.62V)至99A(1.98V)。以上是电源稳定的情况。当电源不稳定的时候，第一电压转换器11所实际转换输出的第一电压值V1可能与其预定输出的电压值相差太多，例如2.3V。在此情况下所得到的第一数字值Vd1为B27，上述程序比较B27与第一参考范围7DB(1.62V)至99A(1.98V)，并发现B27未介于7DB和99A之间。在此情况下，上述程序将对应于第一电压值V1的第一变量X1设定为一设定值，上述特定设定值用来纪录第一电压值V1未介于第一参考范围内。接着上述程序再对第二电压值V2执行以上的比较步骤，若第二电压值V2未介于第二参考范围内，则将对应于第二电压值V2的第二变量X2设定为上述设定值。

最后，上述程序判断第一变量X1和第二变量X2是否皆设定为上述设定值，亦即是否皆未介于其对应的参考范围内。第一种情况是第一变量X1为上述设定值而第二变量X2非上述设定值(亦即第一电压值V1未介于第一参考范围内而第二电压值V2介于第二参考范围内)，此时电源开关输入输出控制单元23发送一第一重置信号R1给第一电压转换器11以将其重新启始，借着重新启始第一电压转换器11来重新输出稳定的第一电压值V1。第二种情况是第一变量X1非上述设定值而第二变量X2为上述设定值(亦即第一电压值V1介于第一参考范围内而第二电压值V2未介于第二参考范围内)，此时电源开关输入输出控制单元23发送一第二重置信号R2给第二电压转换器12以将其重新启始，借着重新启始第二电压转换器12来重新输出稳定的第二电压值V2。第三种情况是第一变量X1和第二变量X2皆为上述设定值(亦即第一电压值V1未介于第一参考范围内而第二电压值V2未介于第二参考范围内)，此时控制单元20发送一输入电源重置命令R3给系统重置单元30，系统重置单元30收到输入电源重置命令R3后发送一输入电源重置信号R4给电子开关13以暂停供应输入电源Vin至第一电压转换器11和第二电压转换器12一既定时间后，再重新供应输入电源Vin至第一电压转换器11以及第二电压转换器12。借着暂停供应输入电源来重新输出稳定的第一电压值V1和第二电压值V2。

值得一提的是，控制单元20可以一微控制器(Microcontroller Unit，MCU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、中央处理器(Central ProcessorUnit、CPU)、现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)以及复杂可编程逻辑装置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)来实现。当控制单元20以微控制器实现时，该微控制器可具有多个模拟数字转换器，每个模拟数字转换器皆分别对应到一电压值，因此可实现多组的电源管理。另外，微控制器中模拟数字转换器的参考电压可以是可程序化的。但必须注意的是，当第一电压值V1或第二电压值V2大于参考电压时会超过模拟数字转换器可解析的电压范围，因此必须通过分压网络将其分压成小于参考电压的值，此时参考范围的决定根据所分压得到的值为中心取上下一个范围。

图2显示根据本发明一实施例所述的电源管理装置的操作流程图。首先于步骤S10接收具有一电压值的一输入电源，接着于步骤S11中通过第一和第二电压转换器分别转换上述电压值为具有第一电压值的第一转换信号以及具有第二电压值的第二转换信号。在步骤S12中转换第一电压值为第一数字值以及转换第二电压值为第二数字值。在步骤S13中决定第一和第二参考范围，以及设定对应第一电压转换器和第一电压值的第一变量与对应第二电压转换器和第二电压值的第二变量。在步骤S14中，分别比较第一电压值与第一参考范围以及第二电压值与第二参考范围，当第一或第二电压值未介于其对应的参考范围内时，将其对应的变量设定为一设定值。在步骤S15中，判断第一和第二变量是否皆为上述设定值。如果不是，在步骤S16中，将设定为上述设定值的变量所对应的电压转换器重新启始。或者，在步骤S17中，暂停接收输入电源一既定时间后重新接收输入电源。完成上述的步骤之后，在步骤S18中将所有被设定成上述设定值的变量重新清除上述设定值，然后持续进行电压值的监控。

上述的实施例揭露了当第一变量X1为上述设定值而第二变量X2非上述设定值(亦即第一电压值V1未介于第一参考范围内而第二电压值V2介于第二参考范围内)时，电源开关输入输出控制单元23发送一第一重置信号R1给第一电压转换器11以将其重新启始。而当第一变量X1非上述设定值而第二变量X2为上述设定值(亦即第一电压值V1介于第一参考范围内而第二电压值V2未介于第二参考范围内)时，电源开关输入输出控制单元23发送一第二重置信号R2给第二电压转换器12以将其重新启始。然而，在另一实施例中，当第一电压值V1未介于第一参考范围内或第二电压值V2未介于第二参考范围内时，控制单元20直接发送输入电源重置命令R3给系统重置单元30，系统重置单元30收到输入电源重置命令R3后发送输入电源重置信号R4给电子开关13以暂停供应输入电源Vin至第一电压转换器11和第二电压转换器12一既定时间后，再重新供应输入电源Vin至第一电压转换器11以及第二电压转换器12。也就是说，只要第一电压值V1或第二电压值V2任一者有异常状况时(未介于其参考范围内)，系统直接重置电子开关13。

此外，虽然以上的实施例描述了电源电路10通过电子开关13接收具有一电压值的输入电源Vin后，再通过第一电压转换器11和第二电压转换器12将输入电源Vin分别转换成第一电压值V1和第二电压值V2。然而，在另外的实施例中，第一电压值V1和第二电压值V2的转换也可以只用单一的具有多信道的电压转换器完成。在这情况下，该单一电压转换器所转换出的第一电压值V1和第二电压值V2若有其中一者有异常状况时(未介于其参考范围内)，系统可重置该电压转换器，或着是重置电子开关13。再者，在另一实施例中，该单一电压转换器所转换出的第一电压值V1和第二电压值V2若有其中一者有异常状况时(未介于其参考范围内)，系统可只重置该异常的电压转换器(例如当第一电压值V1异常而第二电压值V2正常时，重置第一电压转换器11)，或着是重置电子开关13。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，但其并非用以限定本发明的范围，本技术领域的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种用于无人看管电子设备的电源管理装置，其特征在于，包括：

电源电路，接收具有一电压值的输入电源，并通过第一电压转换器和第二电压转换器分别将上述电压值转换成具有第一电压值的第一转换信号以及具有第二电压值的第二转换信号；以及

控制单元，接收相应上述第一转换信号以及相应上述第二转换信号，比较上述第一电压值与第一参考范围以及上述第二电压值与第二参考范围，当上述第一电压值未介于上述第一参考范围内且上述第二电压值介于上述第二参考范围内时，发送第一重置信号，重新启始上述第一电压转换器，以借着重新启始第一电压转换器来重新输出稳定的第一电压值；且当上述第一电压值介于上述第一参考范围内且上述第二电压值未介于上述第二参考范围内时，发送第二重置信号，重新启始上述第二电压转换器，以借着重新启始第二电压转换器来重新输出稳定的第二电压值。

2.如权利要求1所述的用于无人看管电子设备的电源管理装置，其特征在于，上述控制单元更包括第一模拟数字转换器以及第二模拟数字转换器。

3.如权利要求1所述的用于无人看管电子设备的电源管理装置，其特征在于，上述电源电路更包括电子开关，用以供应上述输入电源至上述第一电压转换器以及上述第二电压转换器，并根据输入电源重置信号暂停供应上述输入电源至上述第一电压转换器以及上述第二电压转换器一既定时间后，重新供应上述输入电源至上述第一电压转换器以及上述第二电压转换器，以借着暂停供应输入电源来重新输出稳定的第一电压值和第二电压值。

4.如权利要求3所述的用于无人看管电子设备的电源管理装置，其特征在于，更包括系统重置单元，用以根据输入电源重置命令发送上述输入电源重置信号，其中当上述第一电压值未介于上述第一参考范围内且上述第二电压值未介于上述第二参考范围内时，上述控制单元发送上述输入电源重置命令。

5.如权利要求3所述的用于无人看管电子设备的电源管理装置，其特征在于，上述控制单元更包括储存程序的储存单元，上述程序具有第一变量和第二变量，当上述第一电压值未介于上述第一参考范围内时，上述程序设定上述第一变量为设定值，以及当上述第二电压值未介于上述第二参考范围内时，上述程序设定上述第二变量为上述设定值。

6.如权利要求5所述的用于无人看管电子设备的电源管理装置，其特征在于，上述程序更判断上述第一变量和上述第二变量是否皆为上述设定值，当上述第一变量和上述第二变量皆为上述设定值时，上述控制单元发送输入电源重置命令。

7.一种用于无人看管电子设备的电源管理方法，其特征在于，包括：

接收具有电压值的输入电源；

分别通过第一电压转换器和第二电压转换器转换上述电压值为第一电压值和第二电压值；

设定第一参考范围和第二参考范围；以及

分别比较上述第一电压值与上述第一参考范围以及上述第二电压值与上述第二参考范围，当上述第一电压值未介于上述第一参考范围内且上述第二电压值介于上述第二参考范围内时，重新启始上述第一电压转换器，以借着重新启始第一电压转换器来重新输出稳定的第一电压值；以及当上述第一电压值介于上述第一参考范围内且上述第二电压值未介于上述第二参考范围内时，重新启始上述第二电压转换器，以借着重新启始第二电压转换器来重新输出稳定的第二电压值。

8.如权利要求7所述的用于无人看管电子设备的电源管理方法，其特征在于，当上述第一电压值未介于上述第一参考范围内且上述第二电压值未介于上述第二参考范围内时，暂停供应上述输入电源一既定时间后，重新供应上述输入电源，以借着暂停供应输入电源来重新输出稳定的第一电压值和第二电压值。

9.如权利要求7所述的用于无人看管电子设备的电源管理方法，其特征在于，更包括设定第一变量和第二变量，当上述第一电压值未介于上述第一参考范围内时，设定上述第一变量为一设定值，以及当上述第二电压值未介于上述第二参考范围内时，设定上述第二变量为上述设定值。

10.如权利要求9所述的用于无人看管电子设备的电源管理方法，其特征在于，更包括判断上述第一变量和上述第二变量是否皆为上述设定值，若上述第一变量和上述第二变量皆为上述设定值，则暂停接收上述输入电源一既定时间后，重新接收上述输入电源。

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