CN117826968A - 一种换电站低功耗电源管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种换电站低功耗电源管理方法集系统，其方法包括：换电站微控制单元MCU中的电源管理模块实时监测当前唤醒锁的数量是否为0；当所述电源管理模块监测当前唤醒锁的数量为0时，则进入休眠模式；当所述电源管理模块监测当前唤醒锁的数量不为0时，则进入唤醒模式。
Description
技术领域
本发明涉及换电站技术领域，具体涉及一种换电站低功耗电源管理方法及系统。
背景技术
低功耗设备的电源管理中休眠时存在某些必要的业务(ota升级、日志上传等)需要完成处理，业务的复杂性导致外部器件无法触发或及时休眠，也可能业务没完成就休眠了。
发明内容
本发明提供一种换电站低功耗电源管理方法及系统，以便解决如何实现低功耗电源管理的技术问题。
本发明提供了一种换电站低功耗电源管理方法，包括：
换电站微控制单元MCU中的电源管理模块实时监测当前唤醒锁的数量是否为0；
当所述电源管理模块监测当前唤醒锁的数量为0时，则进入休眠模式；
当所述电源管理模块监测当前唤醒锁的数量不为0时，则进入唤醒模式。
优选地，在单核系统中，所述当所述电源管理模块进入休眠模式后，还包括：当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的唤醒事件；当所述电源管理模块监测接收到外部唤醒源触发的唤醒事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行累加处理，得到当前唤醒锁数量，同时将当前的休眠模式切换到唤醒模式。
优选地，在单核系统中，所述当所述电源管理模块进入唤醒模式后，还包括：当所述电源管理模块进入唤醒模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的休眠事件，并在监测接收到外部唤醒源触发的休眠事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行减法处理，得到当前唤醒锁数量；当所述当前唤醒锁的数量不为0时，则所述电源管理模块保持唤醒模式；以及当所述当前唤醒锁的数量为0时，则所述电源管理模块从当前的唤醒模式切换至休眠模式。
优选地，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入休眠模式后，还包括：当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的唤醒事件；当所述电源管理模块监测接收到外部唤醒源触发的唤醒事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行累加处理，得到当前唤醒锁数量，同时将当前的休眠模式切换到唤醒模式，并通知微处理器MPU进入唤醒模式，使所述MPU开始工作。
优选地，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入唤醒模式后，还包括：当所述电源管理模块进入唤醒模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的休眠事件，并在监测接收到外部唤醒源触发的休眠事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行减法处理，得到当前唤醒锁数量；当所述当前唤醒锁的数量不为0时，所述电源管理模块和所述MPU同时保持唤醒模式；当所述当前唤醒锁的数量为0时，所述电源管理模块通知所述MPU进入休眠模式，并在接收到所述MPU已进入休眠后，从当前的唤醒模式切换至休眠模式。
优选地，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入休眠模式后，还包括：当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到MPU通过核间通信通知的唤醒事件；其中，唤醒事件为MPU内部业务触发的唤醒事件；当所述电源管理模块监测接收到MPU通过核间通信通知的唤醒事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行累加处理，得到当前唤醒锁数量，同时将当前的休眠模式切换到唤醒模式。
优选地，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入唤醒模式后，还包括：当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到MPU通过核间通信通知的休眠事件；其中，唤醒事件为MPU内部业务触发的休眠事件；当所述电源管理模块监测接收到MPU通过核间通信通知的休眠事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行减法处理，得到当前唤醒锁数量；当所述当前唤醒锁的数量不为0时，所述电源管理模块和所述MPU同时保持唤醒模式；当所述当前唤醒锁的数量为0时，所述电源管理模块通知所述MPU进入休眠模式，并在接收到所述MPU已进入休眠后，从当前的唤醒模式切换至休眠模式。
优选地，所述外部唤醒源包含以下任一或组合：ACC、Sensor、RTC、充电抢、换电器及CAN唤醒数据；所述U内部业务包含以下任一或组合：OTA、日志上传及数据上报。
优选地，所述电源管理模块进入休眠模式包括：判断所述电源管理模块为仓储模式还是运营模式；当判断所述电源管理模块为仓储模式时，则休眠模式为关机操作；当判断所述电源管理模块为运营模式时，则休眠模式为休眠操作。
本发明提供了一种换电站低功耗电源管理系统，包括：
检测模块，用于实时监测当前唤醒锁的数量是否为0；
管理模块，用于当监测当前唤醒锁的数量为0时，则进入休眠模式；以及当监测当前唤醒锁的数量不为0时，则进入唤醒模式。
本发明的优点与积极效果在于：在MCU端实现一个锁机制，持锁就是不允许休眠，没有锁时进入休眠，从而实现低功耗电源管理。
附图说明
图1是本发明提供的一种换电站低功耗电源管理方法的流程图；
图2是本发明提供的一种换电站低功耗电源管理系统的示意图；
图3是本发明提供的换电站低功耗电源管理系统的结构图；
图4是本发明提供的换电站低功耗电源管理系统的具体结构图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明提供的一种换电站低功耗电源管理方法的流程图，如图2所示，包括：
步骤S101：换电站微控制单元MCU中的电源管理模块实时监测当前唤醒锁的数量是否为0；
步骤S102：当所述电源管理模块监测当前唤醒锁的数量为0时，则进入休眠模式；
步骤S103：当所述电源管理模块监测当前唤醒锁的数量不为0时，则进入唤醒模式。
进一步地，在单核系统中，所述当所述电源管理模块进入休眠模式后，还包括：当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的唤醒事件；当所述电源管理模块监测接收到外部唤醒源触发的唤醒事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行累加处理，得到当前唤醒锁数量，同时将当前的休眠模式切换到唤醒模式。
进一步地，在单核系统中，所述当所述电源管理模块进入唤醒模式后，还包括：当所述电源管理模块进入唤醒模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的休眠事件，并在监测接收到外部唤醒源触发的休眠事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行减法处理，得到当前唤醒锁数量；当所述当前唤醒锁的数量不为0时，则所述电源管理模块保持唤醒模式；以及当所述当前唤醒锁的数量为0时，则所述电源管理模块从当前的唤醒模式切换至休眠模式。
具体地说，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入休眠模式后，还包括：当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的唤醒事件；当所述电源管理模块监测接收到外部唤醒源触发的唤醒事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行累加处理，得到当前唤醒锁数量，同时将当前的休眠模式切换到唤醒模式，并通知微处理器MPU进入唤醒模式，使所述MPU开始工作。
具体地说，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入唤醒模式后，还包括：当所述电源管理模块进入唤醒模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的休眠事件，并在监测接收到外部唤醒源触发的休眠事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行减法处理，得到当前唤醒锁数量；当所述当前唤醒锁的数量不为0时，所述电源管理模块和所述MPU同时保持唤醒模式；当所述当前唤醒锁的数量为0时，所述电源管理模块通知所述MPU进入休眠模式，并在接收到所述MPU已进入休眠后，从当前的唤醒模式切换至休眠模式。
具体地说，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入休眠模式后，还包括：当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到MPU通过核间通信通知的唤醒事件；其中，唤醒事件为MPU内部业务触发的唤醒事件；当所述电源管理模块监测接收到MPU通过核间通信通知的唤醒事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行累加处理，得到当前唤醒锁数量，同时将当前的休眠模式切换到唤醒模式。
具体地说，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入唤醒模式后，还包括：当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到MPU通过核间通信通知的休眠事件；其中，唤醒事件为MPU内部业务触发的休眠事件；当所述电源管理模块监测接收到MPU通过核间通信通知的休眠事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行减法处理，得到当前唤醒锁数量；当所述当前唤醒锁的数量不为0时，所述电源管理模块和所述MPU同时保持唤醒模式；当所述当前唤醒锁的数量为0时，所述电源管理模块通知所述MPU进入休眠模式，并在接收到所述MPU已进入休眠后，从当前的唤醒模式切换至休眠模式。
其中，所述外部唤醒源包含以下任一或组合：ACC、Sensor、RTC、充电抢、换电器及CAN唤醒数据；所述U内部业务包含以下任一或组合：OTA、日志上传及数据上报。
进一步地，所述电源管理模块进入休眠模式包括：判断所述电源管理模块为仓储模式还是运营模式；当判断所述电源管理模块为仓储模式时，则休眠模式为关机操作；当判断所述电源管理模块为运营模式时，则休眠模式为休眠操作。
图2是本发明提供的一种换电站低功耗电源管理系统的示意图，如图2所示，包括：检测模块，用于实时监测当前唤醒锁的数量是否为0；管理模块，用于当监测当前唤醒锁的数量为0时，则进入休眠模式；以及当监测当前唤醒锁的数量不为0时，则进入唤醒模式。
本发明通过外部器件唤醒，持有唤醒锁，通知所有业务开始工作；业务在工作时，持有唤醒锁，唤醒锁数量加一，唤醒锁的使用不限于单核；外部器件触发休眠时，唤醒锁减一，唤醒锁数量为0时，发送通知进行休眠操作；业务自身知道自己的工作什么时候完成，可以准确精准的持有和释放唤醒锁以触发休眠，使得在满足业务情况最大限度降低功耗；根据仓储模式(小电池供电)还是运营模式(24V供电)进入关机或休眠以满足业务需求最大限度省电；双核处理中，电源管理在MCU端，业务在MPU(微处理器)端，MPU端知道是RTC(Real-Time Clock,实时时钟)唤醒，则立即使RTC唤醒重置，上报业务消息后立刻进入关机或休眠(取决供电类型)，如果也含有其他唤醒源，预判3分钟业务处理完毕进行超时RTC唤醒重置。
图3是本发明提供的换电站低功耗电源管理系统的结构图，如图3所示，包括：唤醒源电路模块，一个开机运行的电源管理服务程序，还有相关服务业务程序。
1、唤醒源电路说明如下：
11)芯片的休眠唤醒会有一个gpio引脚作为输入，当有外部信号产生高低电平时，会对应地唤醒或请求休眠事件。
12)因芯片的唤醒引脚是一个，唤醒源可能是多个，唤醒源电路上是设计各个唤醒源是或逻辑，任意一个唤醒源触发都会使唤醒引脚电平变化，另外各个唤醒源也回连接芯片的其他gpio引脚，用于区分是哪些唤醒源触发的唤醒。
13)唤醒源电路的设计与芯片是否支持低功耗相关，触发唤醒是通过硬件电路触发，何时休眠则由电源管理程序控制。
2、服务业务说明如下：
21)程序中负责某服务业务的功能。每个业务的处理是不同的。周期唤醒数据上报业务，是通过RTC周期唤醒后上报的，业务完成立即使RTC唤醒重置，进入休眠流程；日志上传和OTA是运行中触发唤醒和休眠的。
22)通过持有和释放唤醒锁影响电源管理。
3、电源管理说明如下：
31)电源管理是对系统的功耗运行模式的管理,通过相关驱动接口能够控制芯片进入哪一种功耗模式，比如浅休眠、深度休眠、待机模式等。
32)本电源管理除了传统方式的管理，还提供了一种持锁方式，使得应用程序也能够影响到系统功耗。
33)本电源管理除了方便管理自身业务，涉及到双核的设备或更复杂的MCU或MPU的模组，通过该种方式能够让其他核的服务业务通过核间通讯持有或释放锁来准确的通知电源管理进行管理。
其具体步骤包括：
1、当设备处于休眠的状态，有外部的唤醒源器件触发唤醒时，设备启动进入电源管理服务，电源管理服务维护着唤醒锁的计数，检测到有外部的唤醒源时唤醒锁数量加一。这里的外部唤醒源器件也有可能是ACC、换电站换电器、重力传感器、RTC等，作用是唤醒设备工作的。
2、电源管理服务器启动后会通知其他服务模块，进入正常的工作模式。
3、有日志上传的业务，业务进行阶段不能进入休眠，业务开始时就要持有唤醒锁，唤醒锁数量进行加一。业务的进行可能会依赖底层的接口，日志上传涉及文件系统的读写文件的，如果常规休眠或关机，会影响业务的完整性。类似的业务可以有OTA、日志上报等。
4、在业务进行过程，有外部唤醒源器件触发休眠时，唤醒锁数量会减一，如果有业务锁则处于唤醒状态，如果没有锁则直接进入休眠或关机。
5、当日志上传完成时会立即释放该业务的唤醒锁，业务持锁的及时释放通知电源管理进行休眠或关机处理。
6、没有唤醒锁，执行休眠或关机动作，当电源管理是服务双核的，电源管理根据供电类型进入不同的省电模式，当是仓储模式则进行关机；当为运营模式则进入休眠。
图4是本发明提供的换电站低功耗电源管理系统的具体结构图，如图4所示，包括：
41.唤醒时，外部唤醒源唤醒MCU，MCU通过硬件引脚(A→B)通知MPU工作。
42.MPU工作时，升级、日志上传等会通过核间通讯(基于硬件SPI的，在软件上使用的是rpc远程接口调用的方式)告诉MCU，我MPU有重要工作，不能立即休眠，如果重要工作完成，再通知MCU允许进入休眠。
43.休眠时，ACC等唤醒源消失，并且MPU没有重要事情做，那么MCU通过硬件引脚(A→B)通知MPU休眠，MPU休眠完成后通过硬件引脚(C→D)通知MCU自己已完成休眠，MCU收到后自己进入休眠。
在上述的描述中，涉及很多通知，MPU中升级、日志上传或者数据上报等等，需要让MCU感知，MCU和MPU是相互独立的，随着业务迭代，不能MPU有了新的重要事情就让MCU做一次处理，外部的唤醒源也是影响休眠的条件，因此，需要一种解耦合的方式能够方便电源管理。
实现整体思路：在MCU端实现一个锁机制，持锁就是不允许休眠，没有锁时进入休眠。谁可以持锁，可以是检测到外部唤醒源存在(ACC打开等)，也可以是MCU端其他的程序模块，还可以是MPU通过核间通讯来持有锁。电源管理本身不关心MCU和MPU所做的事情，仅维护好锁就可以。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
Claims (10)
1.一种换电站低功耗电源管理方法，其特征在于，包括：
换电站微控制单元MCU中的电源管理模块实时监测当前唤醒锁的数量是否为0；
当所述电源管理模块监测当前唤醒锁的数量为0时，则进入休眠模式；
当所述电源管理模块监测当前唤醒锁的数量不为0时，则进入唤醒模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在单核系统中，所述当所述电源管理模块进入休眠模式后，还包括：
当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的唤醒事件；
当所述电源管理模块监测接收到外部唤醒源触发的唤醒事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行累加处理，得到当前唤醒锁数量，同时将当前的休眠模式切换到唤醒模式。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在单核系统中，所述当所述电源管理模块进入唤醒模式后，还包括：
当所述电源管理模块进入唤醒模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的休眠事件，并在监测接收到外部唤醒源触发的休眠事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行减法处理，得到当前唤醒锁数量；
当所述当前唤醒锁的数量不为0时，则所述电源管理模块保持唤醒模式；以及
当所述当前唤醒锁的数量为0时，则所述电源管理模块从当前的唤醒模式切换至休眠模式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入休眠模式后，还包括：
当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的唤醒事件；
当所述电源管理模块监测接收到外部唤醒源触发的唤醒事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行累加处理，得到当前唤醒锁数量，同时将当前的休眠模式切换到唤醒模式，并通知微处理器MPU进入唤醒模式，使所述MPU开始工作。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入唤醒模式后，还包括：
当所述电源管理模块进入唤醒模式后，实时监测是否接收到外部唤醒源触发的休眠事件，并在监测接收到外部唤醒源触发的休眠事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行减法处理，得到当前唤醒锁数量；
当所述当前唤醒锁的数量不为0时，所述电源管理模块和所述MPU同时保持唤醒模式；
当所述当前唤醒锁的数量为0时，所述电源管理模块通知所述MPU进入休眠模式，并在接收到所述MPU已进入休眠后，从当前的唤醒模式切换至休眠模式。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入休眠模式后，还包括：
当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到MPU通过核间通信通知的唤醒事件；其中，唤醒事件为MPU内部业务触发的唤醒事件；
当所述电源管理模块监测接收到MPU通过核间通信通知的唤醒事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行累加处理，得到当前唤醒锁数量，同时将当前的休眠模式切换到唤醒模式。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在双核系统中，所述当所述电源管理模块进入唤醒模式后，还包括：
当所述电源管理模块进入休眠模式后，实时监测是否接收到MPU通过核间通信通知的休眠事件；其中，唤醒事件为MPU内部业务触发的休眠事件；
当所述电源管理模块监测接收到MPU通过核间通信通知的休眠事件时，根据所接收到的唤醒事件数量对唤醒锁数量进行减法处理，得到当前唤醒锁数量；
当所述当前唤醒锁的数量不为0时，所述电源管理模块和所述MPU同时保持唤醒模式；
当所述当前唤醒锁的数量为0时，所述电源管理模块通知所述MPU进入休眠模式，并在接收到所述MPU已进入休眠后，从当前的唤醒模式切换至休眠模式。
8.根据权利要求2或6所述的方法，其特征在于，所述外部唤醒源包含以下任一或组合：ACC、Sensor、RTC、充电抢、换电器及CAN唤醒数据；所述U内部业务包含以下任一或组合：OTA、日志上传及数据上报。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电源管理模块进入休眠模式包括：
判断所述电源管理模块为仓储模式还是运营模式；
当判断所述电源管理模块为仓储模式时，则休眠模式为关机操作；
当判断所述电源管理模块为运营模式时，则休眠模式为休眠操作。
10.一种换电站低功耗电源管理系统，其特征在于，包括：
检测模块，用于实时监测当前唤醒锁的数量是否为0；
管理模块，用于当监测当前唤醒锁的数量为0时，则进入休眠模式；以及当监测当前唤醒锁的数量不为0时，则进入唤醒模式。
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