CN109398267A - 车辆及其车载多媒体的电源管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆及其车载多媒体的电源管理系统，其中系统包括：电源切换器，电源切换器的第一端与车辆的ACC电源相连，电源切换器的第二端与车辆的车载电源相连，电源切换器的输出端分别与车载多媒体中的功放和电源模组相连，电源切换器在ACC电源断开时切断车载电源给功放和电源模组的供电通路；ACC检测电路，ACC检测电路在检测到ACC电源断开时输出低功耗信号；微控制器，微控制器在接收到低功耗信号时进入低功耗工作模式，并控制微控制器周边电路中的至少一部分器件断电；微控制器电源，微控制器电源对车载电源提供的电压进行转换以给微控制器供电，能够有效地降低车载多媒体的暗电流，满足更多的车规需求，并且无需增加太多硬件成本。

Description

车辆及其车载多媒体的电源管理系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车载多媒体的电源管理系统以及一种具有该车载多媒体的电源管理系统的车辆。

背景技术

针对汽车中使用的电器设备，整车厂一直追求较低的待机功耗，这关系到汽车电池馈电时间、续航里程（例如新能源汽车）等等。只有要求各个电器设备均拥有较低的暗电流，整车才能做到待机低功耗，使得待机时间长。

目前大部分整车厂要求车载影音设备暗电流在10mA或以下，通常采用的实现方式是，更换为待机低功耗器件，通过软件控制，使得电源及功放器件处于低功耗模式，然而这种实现方式并不能完全满足极低的暗电流要求，并且会增加较多硬件成本。

发明内容

本发明旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车载多媒体的电源管理系统，在ACC电源断开时完全切断车载电源给功放和电源模组的供电通路，能够有效地降低车载多媒体的暗电流，满足更多的车规需求，并且无需增加太多硬件成本。

本发明的第二个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的车载多媒体的电源管理系统，包括：电源切换器，所述电源切换器的第一端与车辆的ACC电源相连，所述电源切换器的第二端与所述车辆的车载电源相连，所述电源切换器的输出端分别与所述车载多媒体中的功放和电源模组相连，所述电源切换器在所述ACC电源断开时切断所述车载电源给所述功放和所述电源模组的供电通路；ACC检测电路，所述ACC检测电路与所述ACC电源相连，所述ACC检测电路在检测到所述ACC电源断开时输出低功耗信号；微控制器，所述微控制器与所述ACC检测电路相连，所述微控制器在接收到所述低功耗信号时进入低功耗工作模式，并控制微控制器周边电路中的至少一部分器件断电；微控制器电源，所述微控制器电源的输入端与所述车载电源相连，所述微控制器电源的输出端与所述微控制器相连，所述微控制器电源对所述车载电源提供的电压进行转换以给所述微控制器供电。

根据本发明实施例的车载多媒体的电源管理系统，通过电源切换器的切换功能，在ACC电源断开时完全切断车载电源给功放和电源模组的供电通路，并且ACC检测电路在检测到ACC电源断开时输出低功耗信号给微控制器，以便微控制器进入低功耗工作模式，并控制微控制器周边电路中的至少一部分器件断电，从而能够有效地降低ACC电源断开时车载多媒体的暗电流，进而能够完全满足极低的暗电流要求，满足更多的车规需求，并且还无需增加太多硬件成本，节能高效。

另外，根据本发明实施例上述提出的车载多媒体的电源管理系统还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述电源切换器包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述ACC电源相连；第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的另一端相连，所述第一二极管的阳极接地；切换开关，所述切换开关的第一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第一二极管的阴极相连，所述切换开关的切换端分别与所述功放和所述电源模组相连，所述切换开关的供电端与所述车载电源相连，所述切换开关在所述ACC电源断开时将所述切换端与所述供电端断开。

可选地，所述切换开关为继电器。

可选地，所述微控制器电源采用一级电路模式，以降低电源本身功耗。

可选地，所述微控制器电源包括：第二电阻，所述第二电阻的一端与所述车载电源相连；第一电解电容，所述第一电解电容的正极端与所述第二电阻的另一端相连，所述第一电解电容的负极端接地；第一电容，所述第一电容与所述第一电解电容并联；电源芯片，所述电源芯片的输入端分别与所述第二电阻的另一端和所述第一电解电容的正极端相连，所述电源芯片的输出端与所述微控制器的电源端相连；第二电容，所述第二电容的一端与所述电源芯片的输出端相连，所述第二电容的另一端接地。

可选地，所述电源模组包括多个电源单元，所述多个电源单元用以给所述车载多媒体中除去所述功放的部件供电。

可选地，所述车载多媒体中除去所述功放的部件包括收音机和硬盘。

可选地，所述车载电源提供的电压为24V，所述微控制器电源的输出电压为5V。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例还提出了一种车辆，其包括上述实施例的车载多媒体的电源管理系统。

根据本发明实施例的车辆，通过上述车载多媒体的电源管理系统，通过电源切换器在ACC电源断开时完全切断车载电源给功放和电源模组的供电通路，并且ACC检测电路在检测到ACC电源断开时输出低功耗信号给微控制器，以便微控制器进入低功耗工作模式，并控制微控制器周边电路中的至少一部分器件断电，从而能够有效地降低ACC电源断开时车载多媒体的暗电流，进而能够完全满足极低的暗电流要求，满足更多的车规需求，并且还无需增加太多硬件成本，节能高效。

附图说明

图1为根据本发明实施例的车载多媒体的电源管理系统的方框示意图；

图2为根据本发明一个实施例的电源切换器的电路图；

图3为根据本发明一个实施例的微控制器电源的电路图；

图4为根据本发明一个实施例的ACC电源检测电路的示意图；

图5为根据本发明一个实施例的微控制器及其周边电路示意图。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

当前，针对整车厂一直追求车辆中电器设备的较低待机功耗情况，一般是采用更换待机低功耗器件，通过软件控制，来使得电源及功放器件处于低功耗模式，然而这种实现方式并不能完全满足极低的暗电流要求，并且会增加较多硬件成本。

为此，本申请的发明人对车载多媒体中的各个模块进行待机功耗分析。车辆驾驶员拔出车钥匙离开车辆时，播放器停止工作，自动变更为关机模式，此时车载多媒体的功耗部分为：MCU（Micro Control Unit，微控制器）电源正常工作，MCU工作，车载多媒体中的功放待机、车载多媒体中其他各个部件电源待机。车辆驾驶员离开后车载多媒体无需工作，但需保留司机相关设置数据，故只需要MCU电源及MCU工作即可，而通过待机功耗检测可知，功放的待机功耗>各个部件电源的待机功耗>MCU的待机功耗>MCU电源的待机功耗。

由此可知，为降低待机功耗，需要降低各个电器设备的暗电流，例如将部分设备暗电流标准降低到3mA以下，而传统的电源控制管理方案远远达不到此要求。其中，暗电流是指车钥匙拨出后设备消耗电流。

因此，本发明实施例提出的车载多媒体的电源管理系统，通过在ACC电源断开时完全切断车载电源给功放和电源模组的供电通路，能够有效地降低车载多媒体的暗电流，满足更多的车规需求，并且无需增加太多硬件成本。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

图1为根据本发明实施例的车载多媒体的电源管理系统的方框示意图。如图1所示，该车载多媒体的电源管理系统包括电源切换器10、ACC检测电路20、微控制器30和微控制器电源40。

其中，电源切换器10的第一端与车辆的ACC电源相连，电源切换器10的第二端与车辆的车载电源例如24V电源相连，电源切换器10的输出端分别与车载多媒体中的功放50和电源模组60相连，电源切换器10在ACC电源断开时切断车载电源给功放50和电源模组60的供电通路。ACC检测电路20与ACC电源相连，ACC检测电路20在检测到ACC电源断开时输出低功耗信号；微控制器30与ACC检测电路20相连，微控制器30在接收到低功耗信号时进入低功耗工作模式，并控制微控制器周边电路中的至少一部分器件断电。微控制器电源40的输入端与车载电源例如24V电源相连，微控制器电源40的输出端与微控制器30相连，微控制器电源40对车载电源提供的电压进行转换以给微控制器30供电。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，电源切换器10包括第一电阻R1、第一二极管D1和切换开关101。其中，第一电阻R1的一端与ACC电源ACC_IN相连,第一二极管D1的阴极与第一电阻R1的另一端相连，第一二极管D1的阴极接地，切换开关101的第一端分别与第一电阻R1的另一端和第一二极管D1的阴极相连，切换开关101的切换端分别与功放50和电源模组60相连，即切换开关101的切换端连接到Vout+24V，切换开关101的供电端与车载电源Vin+24V相连，切换开关101在ACC电源断开时将切换端与供电端断开，从而切断车载电源给功放和电源模组的供电通路。

具体地，如图2所示，切换开关101可以是继电器。

也就是说，如图2所示，ACC_IN为ACC电源，Vin+24V为车载电源常电，Vout+24V为给功放和电源模组供电。当ACC有效时即ACC电源没有断开时（车钥匙处于ACC档位或者ON档），继电器工作，继电器的线圈得电，吸合继电器的触点1和触点3，给功放50和电源模组60供电；当ACC电源断开时，继电器不工作，继电器的触点1与触点3之间断开，继电器的触点3与触点2吸合，完全断开车载电源Vin+24V与Vout+24V之间的供电通路，大大降低了功耗，且这部分电路不工作，不会额外产生任何功耗。

作为一个实施例，如图3所示，微控制器电源40采用一级电路模式，以降低电源本身功耗。具体地，微控制器电源40通过选型低功耗、耐压高的电源芯片，并采用一级转换电路，能够大大降低电源本身功耗。

如图3所示，微控制器电源40包括第二电阻R2、第一电解电容E1、第一电容C1、电源芯片401、第二电容C2。第二电阻R2的一端与车载电源Vin+24V相连，第一电解电容E1的正极端与第二电阻R2的另一端相连，第一电解电容E1的负极端接地，第一电容C1与第一电解电容E1并联，电源芯片401的输入端分别与第二电阻R2的另一端和第一电解电容E1的正极端相连，电源芯片401的输出端与微控制器30的电源端相连，第二电容C2的一端与电源芯片401的输出端相连，第二电容C2的另一端接地。

也就是说，微控制器电源40采用一级电源，直接将Vin+24V转换成MCU_5.0V，提供给MCU，可以大大降低电源本身功耗。

在本发明的实施例中，微控制器30在选型时可选择能够设置低功耗模式的器件，例如选型为STM8S105K4，具体如图5所示。这样，微控制器30在接收到ACC检测电路20输出的低功耗信号时直接进入低功耗工作模式，并可控制微控制器周边电路中的至少一部分器件断电，例如断开SYS+5V电源，具体可结合图4和图5所示。

其中，如图4所示，ACC检测电路通过端口ACC_DET输出低功耗信号给微控制器30。

综上所述，本发明实施例的车载多媒体的电源管理系统，能够有效地降低车载多媒体设备的暗电流，满足更多的车规需求，实现有效节能，并且应用范围广、拓展性强，无需增加太多硬件成本。

作为一个实施例，电源模组60包括多个电源单元，多个电源单元用以给车载多媒体中除去功放的部件供电。具体地，车载多媒体中除去功放的部件可包括收音机和硬盘等。

作为一个具体示例，车载电源提供的电压为24V，微控制器电源的输出电压为5V。

根据本发明实施例的车载多媒体的电源管理系统，通过电源切换器的切换功能，在ACC电源断开时完全切断车载电源给功放和电源模组的供电通路，并且ACC检测电路在检测到ACC电源断开时输出低功耗信号给微控制器，以便微控制器进入低功耗工作模式，并控制微控制器周边电路中的至少一部分器件断电，从而能够有效地降低ACC电源断开时车载多媒体的暗电流，进而能够完全满足极低的暗电流要求，满足更多的车规需求，并且还无需增加太多硬件成本，节能高效。

此外，本发明实施例还提出了一种车辆，其包括上述实施例的车载多媒体的电源管理系统。

根据本发明实施例的车辆，通过上述车载多媒体的电源管理系统，通过电源切换器在ACC电源断开时完全切断车载电源给功放和电源模组的供电通路，并且ACC检测电路在检测到ACC电源断开时输出低功耗信号给微控制器，以便微控制器进入低功耗工作模式，并控制微控制器周边电路中的至少一部分器件断电，从而能够有效地降低ACC电源断开时车载多媒体的暗电流，进而能够完全满足极低的暗电流要求，满足更多的车规需求，并且还无需增加太多硬件成本，节能高效。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种车载多媒体的电源管理系统，其特征在于，包括：

电源切换器，所述电源切换器的第一端与车辆的ACC电源相连，所述电源切换器的第二端与所述车辆的车载电源相连，所述电源切换器的输出端分别与所述车载多媒体中的功放和电源模组相连，所述电源切换器在所述ACC电源断开时切断所述车载电源给所述功放和所述电源模组的供电通路；

ACC检测电路，所述ACC检测电路与所述ACC电源相连，所述ACC检测电路在检测到所述ACC电源断开时输出低功耗信号；

微控制器，所述微控制器与所述ACC检测电路相连，所述微控制器在接收到所述低功耗信号时进入低功耗工作模式，并控制微控制器周边电路中的至少一部分器件断电；

微控制器电源，所述微控制器电源的输入端与所述车载电源相连，所述微控制器电源的输出端与所述微控制器相连，所述微控制器电源对所述车载电源提供的电压进行转换以给所述微控制器供电。

2.如权利要求1所述的车载多媒体的电源管理系统，其特征在于，所述电源切换器包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述ACC电源相连；

第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的另一端相连，所述第一二极管的阳极接地；

切换开关，所述切换开关的第一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第一二极管的阴极相连，所述切换开关的切换端分别与所述功放和所述电源模组相连，所述切换开关的供电端与所述车载电源相连，所述切换开关在所述ACC电源断开时将所述切换端与所述供电端断开。

3.如权利要求2所述的车载多媒体的电源管理系统，其特征在于，所述切换开关为继电器。

4.如权利要求1-3中任一项所述的车载多媒体的电源管理系统，其特征在于，所述微控制器电源采用一级电路模式，以降低电源本身功耗。

5.如权利要求4所述的车载多媒体的电源管理系统，其特征在于，所述微控制器电源包括：

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述车载电源相连；

第一电解电容，所述第一电解电容的正极端与所述第二电阻的另一端相连，所述第一电解电容的负极端接地；

第一电容，所述第一电容与所述第一电解电容并联；

电源芯片，所述电源芯片的输入端分别与所述第二电阻的另一端和所述第一电解电容的正极端相连，所述电源芯片的输出端与所述微控制器的电源端相连；

第二电容，所述第二电容的一端与所述电源芯片的输出端相连，所述第二电容的另一端接地。

6.如权利要求1所述的车载多媒体的电源管理系统，其特征在于，所述电源模组包括多个电源单元，所述多个电源单元用以给所述车载多媒体中除去所述功放的部件供电。

7.如权利要求6所述的车载多媒体的电源管理系统，其特征在于，所述车载多媒体中除去所述功放的部件包括收音机和硬盘。

8.如权利要求1所述的车载多媒体的电源管理系统，其特征在于，所述车载电源提供的电压为24V，所述微控制器电源的输出电压为5V。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的车载多媒体的电源管理系统。