CN201901003U - 车载设备及其电源管理装置 - Google Patents

Abstract

一种车载设备的电源管理装置，所述车载设备包括至少一个功能单元；所述电源管理装置包括：电源处理单元和连接所述电源处理单元且适于控制所述电源处理单元按时序产生输出电压的控制单元；所述电源处理单元包括：适于提供输入电压的输入接口；适于将所述输入电压转换为不同输出电压的电源转换单元；适于分别将不同的输出电压输出到相应的功能单元的至少两个输出接口；所述控制单元连接于所述输入接口。本实用新型在很大程度上提高了车载设备的稳定性。

Description

车载设备及其电源管理装置

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种车载设备及其电源管理装置。

背景技术

随着汽车产业的发展，汽车得到了急速普及且已经成为现代人的代步工具。由于汽车的普及，与之相关的车辆信息终端设备也有了发展空间，而且这些车载设备给人们带来了很多方便。

车载设备以移动通讯和互联网技术为基础，向汽车提供多元化的服务。通常来讲，车载设备包括GPS导航单元、功放单元、回声消除单元、通信单元等功能单元，所述通讯单元又可以包括：2.5G通讯单元、3G通讯单元、蓝牙通讯单元。

对于汽车而言，若汽车钥匙转动到锁定档或熄火档时，汽车处于未启动状态，此时可以通过车载设备的电源键开启或关闭车载设备，当车载设备开启，则由汽车电瓶向车载设备独立供电。若汽车钥匙转动到唤醒档，则可以在汽车未点火的时候由汽车电瓶提供电能，给车载设备供电。

而对于汽车的启动，则需要先开启唤醒档由汽车电瓶提供电能完成汽车发动机的点火。当汽车发动机启动后，汽车进入行驶过程。在汽车的行驶过程中，现有的车载设备供电一般有两种，一种是可以通过汽车发动机电瓶供电，同时汽车发动机会向汽车电瓶持续充电；另一种是可以通过汽车发动机供电。通常来讲小型车辆的电瓶额定电压为12V，而车辆在行进过程中汽车发动机输出的电压为9V-16V。

上述车载设备的供电可以通过将发动机供电电源(汽车电瓶或汽车发动机)输出的电压转换成适于车载设备工作的电压，向车载设备独立供电。但是对于汽车而言，经常会遇到很多的突发状况，如：汽车点火，脚踩油门，刹车等等。都会影响到车载设备的供电电源，进而影响车载设备中各个功能单元的正常工作，削弱了整个车载设备的稳定性。

申请号为200920110387.0的中国专利申请提供了一种车载设备，实现了通过太阳能电池给车载设备供电，但是对于上述问题其并未涉及。

实用新型内容

本实用新型要解决的是由于车载设备的供电电源不稳定而影响车载设备的稳定性的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种车载设备的电源管理装置，所述车载设备包括至少一个功能单元；所述电源管理装置包括：电源处理单元和连接所述电源处理单元且适于控制所述电源处理单元按时序产生输出电压的控制单元；所述电源处理单元包括：适于提供输入电压的输入接口；适于将所述输入电压转换为不同输出电压的电源转换单元；适于分别将不同的输出电压输出到相应的功能单元的至少两个输出接口；所述控制单元连接于所述输入接口。

可选的，所述控制单元还适于在检测到所述输入电压超过预定电压时，控制所述电源处理单元以使得所述输出接口停止输出输出电压。

可选的，所述控制单元包括：适于与所述电源处理单元相连的接口，适于输出时序信号的时序处理单元，连接于所述时序信号处理单元且基于所述时序信号输出控制信号控制所述电源转换单元按时序产生输出电压的控制信号产生单元。

可选的，所述控制单元还包括：检测单元，适于在检测到所述输入电压超过预定电压时输出开关控制信号的检测单元，所述电源处理单元还包括：适于接收所述开关控制信号以控制所述电源转换单元停止输出输出电压的开关控制单元。

可选的，所述预定电压由所述电源处理单元工作电压的范围决定。

可选的，所述控制单元为微控制器或处理器中的任意一种。

可选的，所述电源处理单元为封装芯片，所述输入接口和输出接口为封装芯片的引脚。

可选的，所述电源处理单元还包括至少一个适于输出线性电源的输出接口和至少一个输出开关电源的输出接口。

可选的，所述功能单元包括液晶显示屏、导航单元、通信单元、回声消除单元和GPS单元的其中一种或多种。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种包括上述电源管理装置的车载设备。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

通过控制单元控制电源处理单元按时序产生输出电压以驱动车载设备的功能单元工作，且所述控制单元在检测到所述电源处理单元的输入电压超过预定电压时，控制所述电源处理单元以使得所述电源处理单元输出接口停止输出输出电压至功能单元，在很大程度上提高了车载设备的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施方式的车载设备的电源管理装置的基本结构示意图；

图2是本实用新型实施例的车载设备的电源管理装置的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术中所描述的，现有技术中通过汽车发动机或汽车电瓶向车载设备的各个功能单元独立供电，具体地是通过把汽车发动机或汽车电瓶发动机输出的电压经由车载设备自生所带的电源处理单元将汽车发动机或汽车电瓶输的电压转换成适用车载设备中各个功能单元适合工作的电压，进而驱动车载设备中的各个功能单元工作。

然而车载设备的电源系统的应用环境远远比普通电源系统的应用环境要复杂的多，因为汽车内的电磁环境比较复杂，汽车的电气设备在运行过程中会产生大量的电磁干扰，这些干扰的频带很宽，通过传导、耦合或者辐射的方式传播到车载的电源系统内，进而影响车载设备中各个功能单元的正常工作。此外，车辆自身也会产生一定的干扰，如：汽车点火系统、发动机及整流机系统的干扰脉冲，都会影响到车载设备中各个功能单元的正常工作。

针对上述的原因，发明人提出一种用于车载设备的电源管理装置，当车载的电源系统受到干扰而导致车载设备的供电电压发生波动时，通过控制单元实时的管理为车载设备中各个功能单元供电的电源处理单元，保证车载设备中各个功能单元的稳定工作。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参见图1，图1是本实用新型实施方式的车载设备的电源管理装置的基本结构示意图，如图1所示，本实施方式的车载设备包括至少一个功能单元，为了便于说明，图1中仅给出了两个功能单元，第一功能单元401和第二功能单元402。所述车载设备的电源管理装置，包括：电源处理单元20和连接所述电源处理单元20且适于控制所述电源处理单元20按时序产生输出电压的控制单元10；所述电源处理单元20包括：适于提供输入电压的输入接口1；适于将所述输入电压转换为不同输出电压的电源转换单元201；适于分别将不同的输出电压输出到相应的功能单元的至少两个输出接口；本实施方式中所述输出接口为接口2和接口3，通过接口2和接口3分别将不同的输出电压输出至与所述接口2接口3相对应的第一功能单元401和第二功能单元402。所述控制单元10连接于所述输入接口1。

请参见图2，图2给出了本实用新型实施例的车载设备的电源管理装置的结构示意图。结合图1和图2，本实施例的车载设备的电源管理装置包括：控制单元10′、电源处理单元20′、第一功能单元401和第二功能单元402。

其中，所述控制单元10′包括适于与所述电源处理单元20′相连的接口(图中未示出)，时序处理单元101、控制信号产生单元102和检测单元103。本实施例中，所述时序处理单元101适于输出时序信号，所述控制信号产生单元102基于所述时序信号输出控制信号控制所述电源转换单元201按时序产生输出电压。所述时序处理单元101与所述控制信号产生单元102相连。本实施例中所述时序处理单元101产生何种时序信号来控制电源转换单元201按时序产生不同的输出电压由实际应用而决定。

所述检测单元103，适于在检测到所述输入电压超过预定电压时控制所述电源处理单元20′以使得所述输出接口停止输出输出电压。本实施例中，所述检测单元103适于在检测到所述输入电压超过预定电压时输出开关控制信号至所述电源处理单元20′。

具体地，本实施例中所述检测单元103通过其自带的接口(图中未示出)与所述电源处理单元20′的输入接口1相连，用于对输入接口1输入的输入电压进行检测。本实施例中所述输入电压可以为汽车发动机或汽车电瓶为车载设备提供的输入电压。车辆在实际的运行过程中，所述输入电压容易受到汽车内的电磁干扰及汽车点火系统、发动机、整流机系统的干扰，引起输入电压的波动。

本实施例中所述预定电压由所述电源处理单元20′工作电压的范围决定。举例来说，如果电源处理单元20′工作电压的范围为9～16V，当输入电压为24V时，检测单元103检测到其超过了电源处理单元20′工作电压的范围，故控制电源处理单元20′的输出接口，本实施例中为控制接口2和接口3停止输出输出电压，也即停止对第一功能单元401和第二功能单元402的供电。具体地，所述电源处理单元20′还包括：与所述检测单元103和电源转换单元201相连的开关控制单元202，适于接收所述检测单元103输出的开关控制信号以控制所述电源转换单元201停止输出输出电压，即开关控制单元202接收到开关控制信号后可以关闭输入接口1至电源转换单元201的通路，使电源转换单元201停止工作。

本实施例中所述第一功能单元401可以为导航单元，所述第二功能单元402可以为通信单元，所述通信单元还可以包括2.5G通信单元、3G通信单元、蓝牙通讯单元等。在其他实施例中，还可以包括多个功能单元，所述功能单元还可以为液晶显示屏、回声消除单元、GPS单元等等。

本实施例中，所述控制单元10′可以为微控制器(MCU，Micro ControlUnit)或其他处理器，用于对电源处理单元20′进行控制。

本实施例中电源处理单元20′通过接口1输入输入电压，通过电源转换单元201将接口1输入的输入电压转换为适用于不同功能单元工作的工作电压并通过相应的接口输出到不同的功能单元。所述电源转换单元201可以将由接口1输入的12V电压转换为供电能力强的开关电源和干扰小且稳定的线性电源，如将输入的12V电压转换为1路电压幅值为3.3V的线性电源，3路电压幅值分别为3.6V、1.8V、5V的开关电源。通过电源转换单元201将输入电压转换为可以隔离的开关电源和线性电源，也即将数字电路和模拟电路的供电隔离开来。而电源转换单元201具体将输入电压转换为多少伏的电源以驱动功能单元工作，取决于实际的应用及所述功能单元能够正常工作的电压范围。

本实施例中所述电源处理单元20′可以为电源转换芯片，所述输入接口及输出接口为所述电源转换芯片的引脚。

以下结合本实施例车载设备的电源管理装置的工作过程对本实施例车载设备的电源管理装置进行进一步的说明。

在汽车行驶过程中，对车载设备进行供电的电源系统(发动机或汽车电瓶)容易受到大量的电磁干扰，当汽车点火时，用户踩油门时电源系统的电压都会受到波动。控制单元10′在电源系统输入的输入电压没有过大的波动时，控制电源处理单元20′按时序输出不同的输出电压来驱动车载设备中的各个功能单元工作。如：输入电压为12V时，控制单元10′控制电源处理单元20′在不同的时刻输出线性电源3.6V驱动通信单元，1.8V驱动液晶显示屏、5V驱动导航单元，开关电源3.3V驱动回升消除芯片。

当控制单元10′检测到输入电压出现较大的波动时，如输入电压由于上述原因突然升至60V，控制单元10′输出控制信号控制电源处理单元20′使得其输出接口停止输出输出电压，中断所述车载设备中各个功能单元的运行。当输入电压回落到电源处理单元工作电压的范围后，控制单元10′控制电源处理单元20′使得其输出接口按时序输出不同的输出电压以驱动车载设备各个功能单元工作。

综上所述，本实用新型提供的车载设备的电源管理装置通过控制单元控制电源处理单元按时序产生输出电压以驱动车载设备的功能单元工作，且所述控制单元在检测到所述电源处理单元的输入电压超过预定电压时，控制所述电源转换单元以使得所述电源处理单元输出接口停止输出输出电压至车载设备的功能单元，在很大程度上提高了车载设备的稳定性。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种车载设备的电源管理装置，所述车载设备包括至少一个功能单元；其特征在于，包括：电源处理单元和连接所述电源处理单元且适于控制所述电源处理单元按时序产生输出电压的控制单元；所述电源处理单元包括：适于提供输入电压的输入接口；适于将所述输入电压转换为不同输出电压的电源转换单元；适于分别将不同的输出电压输出到相应的功能单元的至少两个输出接口；所述控制单元连接于所述输入接口。

2.如权利要求1所述的车载设备的电源管理装置，其特征在于，所述控制单元还适于在检测到所述输入电压超过预定电压时，控制所述电源处理单元以使得所述输出接口停止输出输出电压。

3.如权利要求1所述的车载设备的电源管理装置，其特征在于，所述控制单元包括：适于与所述电源处理单元相连的接口，适于输出时序信号的时序处理单元，连接于所述时序信号处理单元且基于所述时序信号输出控制信号控制所述电源转换单元按时序产生输出电压的控制信号产生单元。

4.如权利要求3所述的车载设备的电源管理装置，其特征在于，所述控制单元还包括：适于在检测到所述输入电压超过预定电压时输出开关控制信号的检测单元，所述电源处理单元还包括：适于接收所述开关控制信号以控制所述电源转换单元停止输出输出电压的开关控制单元。

5.如权利要求2所述的车载设备的电源管理装置，其特征在于，所述预定电压由所述电源处理单元工作电压的范围决定。

6.如权利要求1所述的车载设备的电源管理装置，其特征在于，所述控制单元为微控制器或处理器中的任意一种。

7.如权利要求1所述的车载设备的电源管理装置，其特征在于，所述电源处理单元为封装芯片，所述输入接口和输出接口为封装芯片的引脚。

8.如权利要求1所述的车载设备的电源管理装置，其特征在于，所述电源处理单元还包括至少一个适于输出线性电源的输出接口和至少一个输出开关电源的输出接口。

9.如权利要求1所述的车载设备的电源管理装置，其特征在于，所述功能单元包括液晶显示屏、导航单元、通讯单元、回声消除单元和GPS单元的其中一种或多种。

10.一种车载设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的车载设备的电源管理装置。

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