CN109861343A - 一种间歇式电源管理电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种间歇式电源管理电路，包括计时模块、负载功率状态检测模块、控制单元、工作模式电源电路、待机模式电源电路、休眠模式电源；由计时模块产生控制时钟，启动对负载工作状态的检测。通过增加与工作模式电源电路并联的待机模式电源电路和休眠模式电源电路，在待机模式电源电路作用时，由待机模式电源电路提供系统所需电压与功耗；在休眠模式电源电路作用时，由休眠模式电源电路提供系统所需电压与功耗。待机模式电源电路所提供的电压与功耗为工作模式的30％，休眠模式下的电压和功耗为工作模式的10％，在保证系统正常使用的前提下，降低了系统的功耗，延长了电池使用寿命。

Description

一种间歇式电源管理电路

技术领域

本发明涉及节省电储能设备电量的自动控制领域，具体是一种间歇式电源管理电路。

背景技术

近年来，由电力储能设备提供电源的电子设备，如无人值守电气设备和监测系统器等应用得到广泛的发展和普及。但电子设备一直处于工作状态，既会增加系统不必要的功耗，也会降低电池使用寿命。

在现有电子设备的使用过程中，如果可以监测用电设备的功率，就可以在用电设备功率较大时，使电路模块处于正常工作模式，而在用电设备功率较小时，控制电源供电设备处于低功耗运行，进入待机模式或者休眠模式，减少电能的消耗。基于对电子设备电池的保护及降低系统功耗的考虑，当系统处于休眠状态时，其电源电路可以保持低功率运行，当需要唤醒系统时，再打开工作电路，保持高速运转。

发明内容

本发明的目的在于提供一种间歇式电源管理电路，该间歇式电源管理电路共有三种模式：工作模式、待机模式、休眠模式。通过负载功率监测电路的逻辑控制，使供电设备在不同设备功耗的情况下，采用不同的供电模式，以达到降低功耗，延长电池使用寿命的目的。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种间歇式电源管理电路，包括工作模块、待机模块和休眠模块、计时模块、负载功率检测模块、控制模块和负载，所述控制模块包括控制单元；

所述负载的信号输出端和负载功率检测模块的信号输入端相连，所述计时模块的信号输出端、负载功率检测模块的输出端均和控制单元的输入端相连；

所述控制单元的信号输出端分别和工作模式电源电路的信号输入端、待机模式电源电路的信号输入端、休眠模式电源电路的信号输入端相连，工作模式电源电路的信号输出端、待机模式电源电路的信号输出端和休眠模式电源电路的信号输出端分别和负载的信号输入端相连。

进一步地，所述负载功率检测模块包括负载功率检测模块输入端和负载功率检测模块输出端；

所述负载功率检测模块输入端与负载输出端相连，负载功率检测模块输出端与控制单元第二输入端相连。

进一步地，所述控制模块包括控制单元、控制单元第一输入端、控制单元第二输入端和控制单元输出端；

所述控制单元第一输入端与计时模块输出端连接，控制单元第二输入端与负载功率检测模块输出端相连，控制单元输出端分别与工作模式电源电路输入端、待机模式电源电路输入端、休眠模式电源电路输入端相连，控制三个电源电路的工作状态。

进一步地，所述工作模块包括工作模式电源电路、工作模式电源电路输入端和工作模式电源电路输出端；

所述工作模式电源电路输出端与负载输入端相连，工作模式电源电路输入端与控制单元输出端相连。

进一步地，所述待机模块包括待机模式电源电路、待机模式电源电路输入端和待机模式电源电路输出端；

所述待机模式电源电路输出端与负载输入端相连，待机模式电源电路输入端与控制单元输出端相连。

进一步地，所述休眠模块包括休眠模式电源电路、休眠模式电源电路输入端和休眠模式电源电路输出端；

所述休眠模式电源电路输出端与负载输入端相连，休眠模式电源电路输入端与控制单元输出端相连。

进一步地，工作模式、待机模式和休眠模式的切换，依靠计时模块来启动负载的能耗检测，由负载功率状态检测电路进行电学信号采集，控制单元进行负载能耗状态的判断、电源电路切换，从而在保证系统正常使用的前提下，降低系统的功耗。

本发明的有益效果：

本发明通过检测负载的功率消耗，判断负载的工作状态。增加与工作模块并联，且与控制单元连接的待机模块和休眠模块，在待机模块作用时，由待机模式电源电路提供系统所需电压与功耗；在休眠模块作用时，由休眠模式电源电路提供系统所需电压与功耗。待机模式电源电路所提供的电压与功耗为工作模式的30％，休眠模式下的电压和功耗为工作模式的10％，在保证系统正常使用的前提下，降低了系统的功耗，延长电池使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明间歇式电源管理电路的结构示意图；

图中：10-工作模式电源电路；101-工作模式电源电路输入端；102-工作模式电源电路输出端；20-待机模式电源电路；201-待机模式电源电路输入端；202-待机模式电源电路输出端；30-休眠模式电源电路；301-休眠模式电源电路输入端；302-休眠模式电源电路输出端；40-计时模块；401-计时模块输出端；50-负载功率检测模块；501-负载功率检测模块输入端；502-负载功率检测模块输出端；60-控制单元；601-控制单元第一输入端；602-控制单元第二输入端；603-控制单元输出端；70-负载；701-负载输入端；702-负载输出端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。

如图1所示，一种间歇式电源管理电路，包括工作模块、待机模块和休眠模块、计时模块40、负载功率检测模块50、控制模块和负载70，所述控制模块包括控制单元60；

所述负载70的信号输出端和负载功率检测模块50的信号输入端相连，所述计时模块40的信号输出端、负载功率检测模块50的输出端均和控制单元60的输入端相连；

所述控制单元60的信号输出端分别和工作模式电源电路10的信号输入端、待机模式电源电路20的信号输入端、休眠模式电源电路30的信号输入端相连，工作模式电源电路10的信号输出端、待机模式电源电路20的信号输出端和休眠模式电源电路30的信号输出端分别和负载7的信号输入端相连。

所述负载功率检测模块50包括负载功率检测模块输入端501和负载功率检测模块输出端502；

所述负载功率检测模块输入端501与负载输出端702相连，负载功率检测模块输出端502与控制单元第二输入端602相连。

所述控制模块包括控制单元60、控制单元第一输入端601、控制单元第二输入端602和控制单元输出端603；

所述控制单元第一输入端601与计时模块输出端401连接，控制单元第二输入端602与负载功率检测模块输出端502相连，控制单元输出端603分别与工作模式电源电路输入端101、待机模式电源电路输入端201、休眠模式电源电路输入端301相连，控制三个电源电路的工作状态。

所述工作模块包括工作模式电源电路10、工作模式电源电路输入端101和工作模式电源电路输出端102；

所述工作模式电源电路输出端102与负载输入端701相连，工作模式电源电路输入端101与控制单元输出端603相连。

所述待机模块包括待机模式电源电路20、待机模式电源电路输入端201和待机模式电源电路输出端202；

所述待机模式电源电路输出端202与负载输入端701相连，待机模式电源电路输入端201与控制单元输出端603相连。

所述休眠模块包括休眠模式电源电路30、休眠模式电源电路输入端301和休眠模式电源电路输出端302；

所述休眠模式电源电路输出端302与负载输入端701相连，休眠模式电源电路输入端301与控制单元输出端603相连。

工作模式、待机模式和休眠模式的切换，依靠计时模块40来启动负载的能耗检测，由负载功率状态检测电路进行电学信号采集，控制单元60进行负载能耗状态的判断、电源电路切换，从而在保证系统正常使用的前提下，降低系统的功耗。

电子设备在使用过程中，计时模块40的任务是进行负载功率检测的时间控制。计时模块按照设定的时间间隔，发送启动信号，由控制单元60从负载功率检测模块50读入负载的能耗情况。由控制单元60进行逻辑判断，确定当前的工作状态，并根据负载的工作状态输出信号，进行负载供电电源电路的切换。

系统上电之后，控制单元60先切换工作模式电源电路10为负载供电，在负载正常工作时，负载功率检测模块50检测负载状态的功率消耗为正常，控制单元60维持正常工作模式电路给负载供电。计时模块40设定检测间隔时间为5分钟。达到计时时间的时候，计时模块40通过信号输出端402将脉冲信号送到控制单元第一输入端601，控制单元60启动负载功率检测模块50对负载的耗电状态进行检测。如果负载的能耗为工作模式，则控制单元60切换工作模式电源电路10对负载进行供电；如果负载的能耗状态为待机，则控制单元60切换待机模式电源电路20对负载进行供电；如果负载的能耗状态为休眠，则控制单元60切换休眠模式电源电路30对负载进行供电。计时模块40发出控制信号之后，再次进入计时状态，等设定时间到来时，再次发出负载检测控制信号给控制单元60。待机模式电源电路20的对应输出的功率是工作模式电源电路10的30％。休眠模式电源电路30的对应输出的功率是工作模式电源电路10的30％。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种间歇式电源管理电路，其特征在于，包括工作模块、待机模块和休眠模块、计时模块(40)、负载功率检测模块(50)、控制模块和负载(70)，所述控制模块包括控制单元(60)；

所述负载(70)的信号输出端和负载功率检测模块(50)的信号输入端相连，所述计时模块(40)的信号输出端、负载功率检测模块(50)的输出端均和控制单元(60)的输入端相连；

所述控制单元(60)的信号输出端分别和工作模式电源电路(10)的信号输入端、待机模式电源电路(20)的信号输入端、休眠模式电源电路(30)的信号输入端相连，工作模式电源电路(10)的信号输出端、待机模式电源电路(20)的信号输出端和休眠模式电源电路(30)的信号输出端分别和负载(7)的信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种间歇式电源管理电路，其特征在于，所述负载功率检测模块(50)包括负载功率检测模块输入端(501)和负载功率检测模块输出端(502)；

所述负载功率检测模块输入端(501)与负载输出端(702)相连，负载功率检测模块输出端(502)与控制单元第二输入端(602)相连。

3.根据权利要求1所述的一种间歇式电源管理电路，其特征在于，所述控制模块包括控制单元(60)、控制单元第一输入端(601)、控制单元第二输入端(602)和控制单元输出端(603)；

所述控制单元第一输入端(601)与计时模块输出端(401)连接，控制单元第二输入端(602)与负载功率检测模块输出端(502)相连，控制单元输出端(603)分别与工作模式电源电路输入端(101)、待机模式电源电路输入端(201)、休眠模式电源电路输入端(301)相连，控制三个电源电路的工作状态。

4.根据权利要求1所述的一种间歇式电源管理电路，其特征在于，所述工作模块包括工作模式电源电路(10)、工作模式电源电路输入端(101)和工作模式电源电路输出端(102)；

所述工作模式电源电路输出端(102)与负载输入端(701)相连，工作模式电源电路输入端(101)与控制单元输出端(603)相连。

5.根据权利要求1所述的一种间歇式电源管理电路，其特征在于，所述待机模块包括待机模式电源电路(20)、待机模式电源电路输入端(201)和待机模式电源电路输出端(202)；

所述待机模式电源电路输出端(202)与负载输入端(701)相连，待机模式电源电路输入端(201)与控制单元输出端(603)相连。

6.根据权利要求1所述的一种间歇式电源管理电路，其特征在于，所述休眠模块包括休眠模式电源电路(30)、休眠模式电源电路输入端(301)和休眠模式电源电路输出端(302)；

所述休眠模式电源电路输出端(302)与负载输入端(701)相连，休眠模式电源电路输入端(301)与控制单元输出端(603)相连。

7.根据权利要求1所述的一种间歇式电源管理电路，其特征在于，工作模式、待机模式和休眠模式的切换，依靠计时模块(40)来启动负载的能耗检测，由负载功率状态检测电路进行电学信号采集，控制单元(60)进行负载能耗状态的判断、电源电路切换，从而在保证系统正常使用的前提下，降低系统的功耗。