CN203225545U - 一种车载电子装置的分布式电源管理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种车载电子装置的分布式电源管理系统，包括第一级系统电源模块、若干第二级系统外设电源模块、车载电脑控制单元供电模块、电源控制系统、控制系统供电模块和总电源；第一级系统电源模块的输入端与总电源电性连接，第一级系统电源模块的输出端与车载电脑控制单元供电模块的输入端以及每一个第二级系统外设电源模块的输入端之间分别连接有受控转换开关；控制系统供电模块连接在总电源和电源控制系统之间；电源控制系统分别与第一级系统电源模块、第二级系统外设电源模块和车载电脑控制单元供电模块电性连接。本实用新型对车载电子装置内部的不同电路模块的供电进行分布式管理，减少功耗，提高可靠性，同时便于诊断故障，提高工作效率。

Description

一种车载电子装置的分布式电源管理系统
技术领域
本实用新型涉及一种车载电子装置的分布式电源管理系统。
背景技术
随着汽车工业的发展，汽车电子化程度越来越高，汽车逐渐成为电气化的汽车。各种各样的车载电子装置作为汽车电子化的基础，分布于汽车的各个角落。同时，人们对汽车安全和汽车功耗的关注日益增加。汽车工业对车载电子装置的安全可靠和低功耗提出了很高的要求。传统的汽车的电源管理系统采用专用芯片，无法针对特定的设计需求实现灵活的管理策略。且当车载电脑的某个电路发生故障时，难以诊断，给维修带来很大麻烦。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种车载电子装置的分布式电源管理系统，对车载电子装置内部的不同电路模块的供电电源进行分布式管理，当车载电子装置的某部分电路不工作时不供电，减少功耗；当电源的受控条件不满足时不供电，提高装置可靠性；并能够检测每一级供电电源的工作情况，当车载电脑发生故障时便于诊断和维修，提高工作效率。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种车载电子装置的分布电源管理系统，包括第一级系统电源模块、第一级系统外设电源模块、若干第二级系统外设电源模块、车载电子装置主控制单元供电模块、电源管理系统、电源管理系统供电模块和总电源；所述第一级系统电源模块的输入端与总电源电性连接，第一级系统电源模块的输出端与车载电子装置主控制单元供电模块的输入端以及每一个第二级系统外设电源模块的输入端之间分别连接有受控转换开关，第一级系统电源模块的输出端与每一个第二级系统外设电源模块的输入端之间的受控转换开关分别与车载电子装置主控制单元供电模块电性连接；所述第一级系统外设电源模块的输入端与总电源之间设有受控转换开关，该受控转换开关与车载电子装置主控制单元供电模块电性连接；所述电源管理系统供电模块的输入端与总电源电性连接，电源管理系统供电模块的输出端与电源管理系统电性连接；所述电源管理系统分别与第一级系统电源模块、第一级系统外设电源模块、第二级系统外设电源模块和车载电子装置主控制单元供电模块电性连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述车载电子装置的分布式电源管理系统进一步设有多级系统外设电源模块，上一级系统外设电源模块的输出端与多个次一级系统外设电源模块电性连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述上一级系统外设电源模块的输出端与每一个次一级系统外设电源模块之间分别设有一个受控转换开关，每一个系统外设电源模块与外设模块电路电性连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述电源管理系统包括电源管理芯片、使能控制模块、电压监控模块和热监控模块，所述使能控制模块、电压监控模块和热监控模块分别与所述电源管理芯片电性连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述使能控制模块分别与第一级系统电源模块以及每一个受控转换开关电性连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述电压监控模块分别与车载电子装置主控制单元供电模块、第一级系统电源模块以及每一级系统外设电源模块电性连接。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述热监控模块分布在所述第一级系统电源模块和每一个系统外设电源模块附近。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述电源管理芯片为通用DSP芯片，型号为TMS320F28035。
本实用新型的有益效果是：对车载电子装置内部的不同电路模块的供电电源进行分布式管理，当车载电子装置的某部分电路不工作时对应的电源不供电，减少功耗；当电源的受控条件不满足时不供电，提高装置可靠性；并能够检测每一级供电电源的工作情况，当车载电脑发生故障时便于诊断和维修，提高工作效率。
附图说明
图1是本实用新型车载电脑的分级电源管理系统的电路图。
附图中各部件的标记如下：1、第一级系统电源模块；2、第二级系统外设电源模块；3、车载电子装置主控制单元供电模块；4、电源管理系统；401、电源管理芯片；402、使能控制模块；403、电压监控模块；5、电源管理系统供电模块；6、总电源；7、受控转换开关；8、第一级系统外设电源模块；9、热监控模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本实用新型实施例包括：
一种车载电子装置的分布式电源管理系统，包括第一级系统电源模块1、第一级系统外设电源模块8、若干第二级系统外设电源模块2、车载电子装置主控制单元供电模块3、电源管理系统4、电源管理系统供电模块5和总电源6。所述第一级系统外设电源模块8的输入端与总电源6之间设有受控转换开关7，该受控转换开关7与车载电子装置主控制单元供电模块3电性连接。
所述第一级系统电源模块1的输入端与总电源6电性连接，第一级系统电源模块1的输出端与车载电子装置主控制单元供电模块3的输入端以及每一个第二级系统外设电源模块2的输入端之间分别连接有受控转换开关7；第一级系统电源模块1的输出端与每一个第二级系统外设电源模块2的输入端之间的受控转换开关7分别与车载电子装置主控制单元供电模块3电性连接。第一级系统电源模块1将总电源6输出的电压转换为车载电子装置主控制单元供电模块3的输入端和第二级系统外设电源模块2的输入端所需的电压。
所述电源管理系统供电模块5的输入端与总电源6电性连接，电源管理系统供电模块5的输出端与电源管理系统4电性连接，电源管理系统供电模块5把总电源6输出的电压转换为电源管理系统4所需的供电电压。
所述车载电子装置的分布式电源管理系统进一步设有多级系统外设电源模块，上一级系统外设电源模块的输出端与多个次一级系统外设电源模块电性连接。所述上一级系统外设电源模块的输出端与每一个次一级系统外设电源模块之间分别设有一个受控转换开关7，每一个系统外设电源模块与外设模块电路电性连接。
所述电源管理系统4包括电源管理芯片401、使能控制模块402、电压监控模块403和热监控模块9，所述使能控制模块402、电压监控模块403和热监控模块9分别与所述电源管理芯片401电性连接。
所述电压监控模块403分别与车载电子装置主控制单元供电模块3、第一级系统电源模块1、热监控模块9以及每一级系统外设电源模块电性连接。电压监控模块403采集各电源模块的输出电压，并传送至电源管理芯片401进行实时处理，监控各电源模块的负载情况，增加整个系统的可靠性。
所述热监控模块9将各电源模块的温度信息转换成电压信号传送至电源管理芯片401进行处理，实现对各电源模块的温度监控，有效地保护电源过温，增加了整个系统的可靠性。
电源管理芯片401通过使能控制模块402分别与第一级系统电源模块1以及每一个受控转换开关7电性连接。电源管理芯片401根据电压监控模块403及热监控模块9采集的信息及电源管理策略来智能的控制每一个受控转换开关7的开启与闭合，从而控制每一个系统外设电源模块工作，实现了所述电源管理系统对所有电源的软件受控。
车载电子装置主控制单元供电模块3也能够控制第一级系统电源模块1的输出端与每一个第二级系统外设电源模块2的输入端之间的受控转换开关7的开启与闭合，因此，只有当车载电子装置主控制单元供电模块3和使能控制模块402同时作用时，第一级系统电源模块1的输出端与每一个第二级系统外设电源模块2的输入端之间的受控转换开关7才能导通。
另外，每一个受控转换开关7的开启与闭合，只有在外设电路功能相关联的某上一级系统外设电源输出的电压稳定后，该受控转换开关7控制的次一级系统外设电源才能工作，这样实现了对所述车载电子装置的分布式电源管理系统的硬件受控。
本实用新型可以依据不同的情况来设计上级系统外设电源对任何一个下级电源的硬件控制。在本实施例中，一个第二级系统外设电源模块2的输出端与第一级系统外设电源模块8的一个下级系统外设电源模块的受控转换开关电性连接，只有当该第二级系统外设电源模块2输出的电压稳定后，该下级系统外设电源模块才能上电。
本实用新型依据车载电子装置内部不同功能电路的上电时序进行分布式电源管理，当车载电子装置的某部分电路不工作时对应电源不供电，减少功耗；能够检测每一级供电电源的工作情况，次一级的电源受控于上一级电源的节点电压，形成硬件受控，提高装置可靠性；并能在车载电脑发生故障时便于诊断和维修，提高工作效率；电源管理芯片401通过使能控制模块402控制每一个受控转换开关7的开启与闭合，从而控制每一个系统外设电源模块工作，实现了电源管理芯片401对所有电源的软件受控；可通过硬件受控和软件受控制定灵活的电源管理策略，满足不同的功耗和可靠性需求。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种车载电子装置的分布式电源管理系统，其特征在于，包括第一级系统电源模块、第一级系统外设电源模块、若干第二级系统外设电源模块、车载电子装置主控制单元供电模块、电源管理系统、电源管理系统供电模块和总电源；所述第一级系统电源模块的输入端与总电源电性连接，第一级系统电源模块的输出端与车载电子装置主控制单元供电模块的输入端以及每一个第二级系统外设电源模块的输入端之间分别连接有受控转换开关，第一级系统电源模块的输出端与每一个第二级系统外设电源模块的输入端之间的受控转换开关分别与车载电子装置主控制单元供电模块电性连接；所述第一级系统外设电源模块的输入端与总电源之间设有受控转换开关，该受控转换开关与车载电子装置主控制单元供电模块电性连接；所述电源管理系统供电模块的输入端与总电源电性连接，电源管理系统供电模块的输出端与电源管理系统电性连接；所述电源管理系统分别与第一级系统电源模块、第一级系统外设电源模块、第二级系统外设电源模块和车载电子装置主控制单元供电模块电性连接。
2.如权利要求1所述的车载电子装置的分布式电源管理系统，其特征在于，所述车载电子装置的分布式电源管理系统进一步设有多级系统外设电源模块，上一级系统外设电源模块的输出端与多个次一级系统外设电源模块电性连接。
3.如权利要求2所述的车载电子装置的分布式电源管理系统，其特征在于，所述上一级系统外设电源模块的输出端与每一个次一级系统外设电源模块之间分别设有一个受控转换开关，每一个系统外设电源模块与外设模块电路电性连接。
4.如权利要求3所述的车载电子装置的分布式电源管理系统，其特征在于，所述电源管理系统包括电源管理芯片、使能控制模块、电压监控模块和热监控模块，所述使能控制模块、电压监控模块和热监控模块分别与所述电源管理芯片电性连接。
5.如权利要求4所述的车载电子装置的分布式电源管理系统，其特征在于，所述使能控制模块分别与第一级系统电源模块以及每一个受控转换开关电性连接。
6.如权利要求4所述的车载电子装置的分布式电源管理系统，其特征在于，所述电压监控模块分别与车载电子装置主控制单元供电模块、第一级系统电源模块以及每一级系统外设电源模块电性连接。
7.如权利要求4所述的车载电子装置的分布式电源管理系统，其特征在于，所述热监控模块分布在所述第一级系统电源模块和每一个系统外设电源模块附近。
8.如权利要求4所述的车载电子装置的分布式电源管理系统，其特征在于，所述电源管理芯片为通用DSP芯片，型号为TMS320F28035。
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