CN103823386A - 一种电源管理装置及该装置的上电、下电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源管理装置，包括：主芯片和从芯片，主芯片和从芯片之间相互通信；第一电源芯片，第一电源芯片与从芯片相连，用于为从芯片供电，且第一电源芯片受从芯片控制；第二电源芯片，第二电源芯片分别与主芯片和从芯片相连，用于在从芯片的控制下为主芯片供电。根据本发明的实施例，主芯片和从芯片在每次上电时，从芯片判断主芯片是否符合上电条件，从芯片在判断主芯片满足上电条件以后控制第二电源芯片对主芯片供电，从而在保证主芯片和从芯片稳定工作的情况下，进一步提升控制器的安全性和可靠性。本发明还提出了一种电源管理装置的上电控制方法和下电控制方法。

Description

一种电源管理装置及该装置的上电、下电控制方法

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种电源管理装置及该装置的上电、下电控制方法。

背景技术

随着人们对电动汽车的要求不断提高，运行更为平稳，乘坐更为舒适、更节能已经成为电动汽车的发展趋势，这就需要对司机的操作行为（踏板深度、档位位置等）、整车运行模式及整车其它部件的工作状态需要更细化的采样和控制，要满足电动车不同车型的繁杂的模拟信号处理、数字信号处理，驱动信号处理的需求，对整车控制器的性能提出了严格要求。

近年来，越来越多的整车控制器为了满足安全等级的要求，采用双芯片的架构。对于双芯片的整车控制器，部分设计者为了简化电路，降低成本，采用同一个电源管理芯片。还有部分设计者考虑到一个电源存在风险，对两个芯片分别采用两个独立电源。上述方案中，仅仅是实现了简单芯片供电，没有考虑电源与芯片间的逻辑关系。

现有技术中，由于两个芯片相对独立且没有考虑到芯片与电源之间的关系，电源仅是简单地为芯片供电，因此，当芯片出现故障而未消除时，电源对芯片进行再次上电，从而引起故障再次发生，影响控制器及外部接口的安全可靠性。

发明内容

本发明的目的旨在解决所述技术缺陷。

为此，本发明的一个目的在于提出一种安全可靠的电源管理装置。

本发明的另一个目的在于提出一种电源管理装置的上电控制方法。

本发明的再一个目的在于提出一种电源管理装置的下电控制方法。

为达到所述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种电源管理装置，包括：主芯片和从芯片，所述主芯片和从芯片之间相互通信；第一电源芯片，所述第一电源芯片与所述从芯片相连，用于为所述从芯片供电，且所述第一电源芯片受所述从芯片控制；以及第二电源芯片，所述第二电源芯片分别与所述主芯片和从芯片相连，用于在所述从芯片的控制下为所述主芯片供电。

根据本发明实施例的电源管理装置，在每次上电时，从芯片判断主芯片是否符合上电条件，从芯片在判断主芯片满足上电条件以后控制第二电源芯片对主芯片供电，从而在保证主芯片和从芯片稳定工作的情况下，进一步提升控制器的安全性和可靠性。

另外，根据本发明上述实施例的电源管理装置还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述第一电源芯片具有信号输入端、使能端和保持端，所述信号输入端与电池正极相连，所述使能端接收启动信号，所述保持端与所述从芯片的第一输出端相连，所述启动信号为高电平时，所述第一电源芯片为所述从芯片供电。

在一些示例中，所述从芯片在上电之后，通过所述第一输出端输出低电平信号至所述第一电源芯片的保持端以保持所述第一电源芯片输出预设电压，所述从芯片控制所述第一输出端输出高电平至所述保持端以使所述第一电源芯片停止输出所述预设电压，所述从芯片完成下电。

在一些示例中，所述从芯片还用于在判断所述主芯片符合上电条件之后，所述从芯片通过第二输出端激活所述第二电源芯片以使所述第二电源芯片为所述主芯片供电。

在一些示例中，在接收到下电指令之后，所述主芯片将运行数据发送至所述从芯片以通过所述从芯片保存所述运行数据，并通过所述从芯片关闭所述第二电源芯片。

进一步地，在所述从芯片关闭所述第二电源芯片之后，所述从芯片的第一输出端输出高电平信号以使所述第一电源芯片关闭。

本发明的第二方面的实施例公开了一种电源管理装置的上电控制方法，包括以下步骤：向所述第一电源芯片的使能端输入高电平以使所述第一电源芯片为所述从芯片供电；所述从芯片在上电之后，通过所述第一输出端向所述第一电源芯片的保持端输入低电平信号以保持所述第一电源芯片为所述从芯片持续供电；所述从芯片判断所述主芯片符合上电条件之后，通过第二输出端激活所述第二电源芯片以使所述第二电源芯片为所述主芯片供电。

根据本发明实施例的电源管理装置的上电控制方法，在每次上电时，从芯片判断主芯片是否符合上电条件，从芯片在判断主芯片满足上电条件以后控制第二电源芯片对主芯片供电，从而在保证主芯片和从芯片稳定工作的情况下，进一步提升控制器的安全性和可靠性。

本发明的第三方面的实施例公开了一种电源管理装置的下电控制方法，包括以下步骤：向所述第一电源芯片的使能端输入低电平；所述主芯片将运行数据发送至所述从芯片以通过所述从芯片保存所述运行数据，并通过所述从芯片关闭所述第二电源芯片，所述主芯片完成下电；以及在所述从芯片关闭所述第二电源芯片之后，所述从芯片的第一输出端输出高电平信号以使所述第一电源芯片关闭，所述从芯片完成下电。

根据本发明实施例的电源管理装置的下电控制方法，在每次下电时，主芯片将运行数据发送至从芯片以通过从芯片保存运行数据，并通过从芯片关闭第二电源芯片，以使主芯片下电，并在关闭第二电源芯片之后，从芯片控制第一电源芯片关闭以使从芯片完成下电，从而在保证主芯片和从芯片的下电时的安全性，进一步提升控制器的安全性和可靠性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明所述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的电源管理装置的结构图；和

图2是根据本发明一个实施例的电源管理装置的上电控制方法的流程图；以及

图3是根据本发明一个实施例的电源管理装置的下电控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的电源管理装置。

图1是根据本发明一个实施例的电源管理装置的结构图。

如图1所示，根据本发明实施例的电源管理装置100，包括主芯片110、从芯片120、第一电源芯片130和第二电源芯片140。

具体地，主芯片110和从芯片120之间相互通信，例如，主芯片110和从芯片120之间通过串行外围设备接口（serial peripheral interface）总线（SPI总线）进行通讯。第一电源芯片130与从芯片120相连，第一电源芯片130用于为从芯片120供电，且第一电源芯片130受从芯片120控制。第二电源芯片140分别与主芯片110和从芯片120相连，用于在从芯片120的控制下为主芯片110供电。

结合图1，从芯片120在上电之后，通过第一输出端I/O（1）输出低电平信号至第一电源芯片130的保持端Hold以保持第一电源芯片130输出预设电压，即当第一电源芯片130的保持端Hold接收到低电平信号后，第一电源芯片130将持续地为从芯片120供电，在该实例中，预设电压例如为5V。从芯片120控制第一输出端I/O（1）输出高电平至保持端Hold以使第一电源芯片130停止输出预设电压，从芯片120完成下电，具体地，第一电源芯片130具有信号输入端In、使能端Enable和保持端Hold，信号输入端In与电池正极相连，使能端Enable接收启动信号，保持端Hold与从芯片120的第一输出端I/O（1）相连，启动信号为高电平时，第一电源芯片130为从芯片120供电。作为一个具体的例子，第一电源芯片130的信号输入端In接KL30，KL30为电池正极，使能端Enable接KL15，KL15为车辆的Key ON位置电压信号，即启动信号，电压输出端Out输出电压作为从芯片120供电，例如为5V电压，保持端Hold接从芯片120的第一输出端I/O（1）。当使能端Enable接收到高电平信号后，电压输出端Out输出5V电压，此时从芯片120的第一输出端I/O（1）向第一电源芯片130的保持端Hold输出为低电平时，第一电源芯片130的使能端Enable无论为何种电平状态（高电平或者低电平），第一电源芯片130的电压输出端Out均能输出5V电压，第一电源芯片130工作在保持状态。在使能端Enable接收到低电平时，如车辆的钥匙位于Key OFF位置时的电压信号，从芯片120通过第一输出端I/O（1）向第一电源芯片130的保持端Hold输出高电平信号，第一电源芯片130停止工作。在本发明的其他示例中，从芯片120还用于在判断主芯片110符合上电条件之后，从芯片120通过第二输出端I/O（2）激活第二电源芯片140以使第二电源芯片140为主芯片110供电，具体地，第二电源芯片140的输入端In接KL30，使能端wake接从芯片120的第二输出端I/O（2），第二电源芯片140的电压输出端Out输出电压向主芯片110供电，第二电源芯片140与主芯片110之间通过SPI总线通讯。当使能端wake脚接收到从芯片输出的高电平后，第二电源芯片140的Out端输出5V电压。如果第二电源芯片140的SPI命令中的“Sleep”位为0，即第二电源芯片140接收到主芯片110发送的控制信号为低电平且wake端接收到低电平，第二电源芯片140停止工作，具体而言，主芯片110接收到下电指令之后，即启动信号为低电平时，主芯片110将运行数据发送至从芯片120以通过从芯片120保存运行数据，并通过从芯片120关闭第二电源芯片140，进一步地，在从芯片120关闭第二电源芯片140之后，从芯片120的第一输出端输出高电平信号以使第一电源芯片130关闭。

根据本发明实施例的电源管理装置，通过从芯片对第一和第二电源芯片进行控制，保证主芯片和从芯片的稳定工作，提高了控制器的安全性和可靠性。具体地，每次下电时，主芯片和从芯片的运行数据存储在从芯片中，重新上电后，从芯片通过读取上次下电时的数据，判断是否符合主芯片的上电条件，从而提升安全性和可靠性。

本发明的进一步实施例提出了一种如上述实施例所述的电源管理装置的上电控制方法，包括以下步骤：向第一电源芯片的使能端输入高电平以使第一电源芯片为从芯片供电；从芯片在上电之后，通过第一输出端向第一电源芯片的保持端输入低电平信号以保持第一电源芯片为从芯片持续供电；从芯片判断主芯片符合上电条件之后，通过第二输出端激活第二电源芯片以使第二电源芯片为主芯片供电。

作为一个具体的示例，如图2所示，为根据本发明一个实施例的电源管理装置100的上电控制方法的流程图。具体而言，包括以下步骤：

步骤S201，KL30=On，即电池与第一电源芯片130相连。

步骤S202，KL15=On，即第一电源芯片130开始工作。

步骤S203，第一电源芯片130上电，输出5V电压，即第一电源芯片130的电压输出端OUT输出5V电源给从芯片120供电。

步骤S204，从芯片120上电初始化。

步骤S205，从芯片120控制第一电源芯片130的保持端为低电平。具体地，在从芯片120完成上电初始化后，使得第一电源芯片130的保持端Hold置为低电平。

步骤S206，从芯片120判断主芯片110是否符合上电条件。即从芯片120通过保存的主芯片110在上一次下电时的运行数据判断是否符合主芯片110的上电条件。如果符合，则转至步骤S207，否则转至步骤S208。

步骤S207，从芯片120将第二电源芯片140的wake端置为1，第二电源芯片140开始工作，输出5V电压，并转至步骤S209。

步骤S208，从芯片120不将第二电源芯片140的wake端置为1，第二电源芯片140不工作。

步骤S209，主芯片110上电初始化。

步骤S210，在主芯片110上电初始化完成以后，通过SPI总线将第二电源芯片140的“Sleep”位置为1，保证第二电源芯片140工作稳定。

根据本发明实施例的电源管理装置的上电控制方法，在每次上电时，从芯片判断主芯片是否符合上电条件，从芯片在判断主芯片满足上电条件以后控制第二电源芯片对主芯片供电，从而在保证主芯片和从芯片稳定工作的情况下，进一步提升控制器的安全性和可靠性。

本发明的进一步实施例提出了一种电源管理装置的下电控制方法，包括以下步骤：向第一电源芯片的使能端输入低电平；主芯片将运行数据发送至从芯片以通过从芯片保存运行数据，并通过从芯片关闭第二电源芯片，主芯片完成下电；以及在从芯片关闭第二电源芯片之后，从芯片的第一输出端输出高电平信号以使第一电源芯片关闭，从芯片完成下电。

作为一个具体的例子，如图3所示，为根据本发明一个实施例的电源管理装置100的下电控制方法的流程图。具体而言，包括以下步骤：

步骤S301，KL15=OFF。

步骤S302，主芯片110下电处理。

步骤S303，主芯片110向从芯片120发送关闭第二电源芯片140的请求。具体地，主芯片110将运行数据发送至从芯片120以通过从芯片120保存运行数据，并通过从芯片120关闭第二电源芯片140。进一步地，在从芯片120关闭第二电源芯片140之后，从芯片120的第一输出端输出高电平信号以使第一电源芯片130关闭。

步骤S304，主芯片110通过S PI总线将第二电源芯片140的“Sleep”位置为0。

步骤S305，从芯片120接收到关闭请求后，将第二电源芯片140的wake端置为0，关闭第二电源芯片140。

步骤S306，主芯片110关机。

步骤S307，从芯片120做下电前处理。

步骤S308，从芯片120将运行数据进行存储。从芯片120下电前处理完成后，将第一电源芯片130的Hold端置为高电平。

步骤S309，第一电源芯片130关闭。

步骤S310，从芯片120关机，从而完成下电。

根据本发明实施例的电源管理装置的下电控制方法，在每次下电时，主芯片将运行数据发送至从芯片以通过从芯片保存运行数据，并通过从芯片关闭第二电源芯片，以使主芯片下电，并在关闭第二电源芯片之后，从芯片控制第一电源芯片关闭以使从芯片完成下电，从而在保证主芯片和从芯片的下电时的安全性，进一步提升控制器的安全性和可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种电源管理装置，其特征在于，包括：

主芯片和从芯片，所述主芯片和从芯片之间相互通信；

第一电源芯片，所述第一电源芯片与所述从芯片相连，用于为所述从芯片供电，且所述第一电源芯片受所述从芯片控制；以及

第二电源芯片，所述第二电源芯片分别与所述主芯片和从芯片相连，用于在所述从芯片的控制下为所述主芯片供电。

2.如权利要求1所述的电源管理装置，其特征在于，所述第一电源芯片具有信号输入端、使能端和保持端，所述信号输入端与电池正极相连，所述使能端接收启动信号，所述保持端与所述从芯片的第一输出端相连，所述启动信号为高电平时，所述第一电源芯片为所述从芯片供电。

3.如权利要求2所述的电源管理装置，其特征在于，

所述从芯片在上电之后，通过所述第一输出端输出低电平信号至所述第一电源芯片的保持端以保持所述第一电源芯片输出预设电压，

所述从芯片控制所述第一输出端输出高电平至所述保持端以使所述第一电源芯片停止输出所述预设电压，所述从芯片完成下电。

4.如权利要求3所述的电源管理装置，其特征在于，所述从芯片还用于在判断所述主芯片符合上电条件之后，所述从芯片通过第二输出端激活所述第二电源芯片以使所述第二电源芯片为所述主芯片供电。

5.如权利要求1所述的电源管理装置，其特征在于，在接收到下电指令之后，所述主芯片将运行数据发送至所述从芯片以通过所述从芯片保存所述运行数据，并通过所述从芯片关闭所述第二电源芯片。

6.如权利要求5所述的电源管理装置，其特征在于，在所述从芯片关闭所述第二电源芯片之后，所述从芯片的第一输出端输出高电平信号以使所述第一电源芯片关闭。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的电源管理装置的上电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

向所述第一电源芯片的使能端输入高电平以使所述第一电源芯片为所述从芯片供电；

所述从芯片在上电之后，通过所述第一输出端向所述第一电源芯片的保持端输入低电平信号以保持所述第一电源芯片为所述从芯片持续供电；

所述从芯片判断所述主芯片符合上电条件之后，通过第二输出端激活所述第二电源芯片以使所述第二电源芯片为所述主芯片供电。

8.一种如权利要求1-6任一项所述的电源管理装置的下电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

向所述第一电源芯片的使能端输入低电平；

所述主芯片将运行数据发送至所述从芯片以通过所述从芯片保存所述运行数据，并通过所述从芯片关闭所述第二电源芯片，所述主芯片完成下电；以及

在所述从芯片关闭所述第二电源芯片之后，所述从芯片的第一输出端输出高电平信号以使所述第一电源芯片关闭，所述从芯片完成下电。

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