CN211206752U - 电源管理器和移动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源管理器和移动平台。电源管理器包括采样电路、比较器和控制电路，其中：采样电路用于采样电流并将电流转换为电压输出至比较器与控制电路；比较器与采样电路的输出端相连，用于在转换后的电压大于电压阈值时输出触发信号至控制电路；控制电路与采样电路的输出端相连，且与比较器的输出端相连，用于在接收到触发信号后采样电压并根据电压判断是否发生短路。如此，在比较器输出触发信号后，控制电路根据电压来判断是否发生短路，这样可避免在电压大于电压阈值时就判断发生短路而出现的误判。同时，控制电路也无需持续对电压进行采样来判断是否发生短路，节约了控制电路的资源和时间。

Description

电源管理器和移动平台

技术领域

本实用新型涉及电源管理技术领域，特别涉及一种电源管理器和移动平台。

背景技术

在相关技术中，电路的短路检测方案，是通过检测电路中的电流特征来判断短路是否发生，一般短路发生时的特征为存在大电流。而最简单的方法是电流比较法，使用一个比较器就可以实现，当电流大于阈值时判断为短路，然而这样容易误判，比如会把电路的负载启动瞬间的高电流的脉冲也识别为短路。

实用新型内容

本实用新型的实施方式提供了一种电源管理器和移动平台。

本实用新型实施方式的电源管理器包括采样电路、比较器和控制电路，其中：

所述采样电路用于采样电流并将所述电流转换为电压输出至所述比较器与控制电路；

所述比较器与所述采样电路的输出端相连，用于在转换后的所述电压大于电压阈值时输出触发信号至控制电路；

所述控制电路与所述采样电路的输出端相连，且与所述比较器的输出端相连，用于在接收到所述触发信号后采样所述电压并根据所述电压判断是否发生短路。

本实用新型实施方式的电源管理器中，在比较器输出触发信号后，控制电路根据电压来判断是否发生短路，这样可避免在电压大于电压阈值时就判断发生短路而出现的误判。同时，控制电路也无需持续对电压进行采样来判断是否发生短路，节约了控制电路的资源和时间。

在某些实施方式中，所述采样电路包括采样电阻和放大器，所述放大器包括第一输入端、第二输入端和所述输出端，所述第一输入端和所述第二输入端分别连接所述采样电阻的两端。

在某些实施方式中，所述控制电路包括模数转换器，所述模数转换器连接所述采样电路的输出端，所述控制电路用于根据所述模数转换器输出的电信号计算所述电流并根据所述电流判断是否发生短路。

在某些实施方式中，所述控制电路包括计算电路和短路判断电路，其中：

所述计算电路用于对所述电流进行积分并计算平均电流；

所述短路判断电路与所述计算电路的输出端相连，所述短路判断电路用于根据所述电流和所述平均电流判断是否发生短路。

在某些实施方式中，所述短路判断电路用于在所述电流连续第一预设次数大于第一预设值时，判断发生短路；或

所述短路判断电路用于在第一预设采样次数后的所述平均电流大于第二预设值时，判断发生短路；

其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

在某些实施方式中，所述控制电路包括计算电路和短路判断电路，其中：

所述计算电路用于对所述电流进行积分并计算平均电流和平均功率；

所述短路判断电路与所述计算电路的输出端相连，所述短路判断电路用于根据所述电流、所述平均电流和所述平均功率判断是否发生短路。

在某些实施方式中，所述短路判断电路用于在所述电流连续第一预设次数大于第一预设值时，判断发生短路；或

所述短路判断电路用于在第一预设采样次数后的所述平均电流大于第二预设值时，判断发生短路；或

所述短路判断电路用于在第二预设采样次数后的所述平均功率大于第三预设值时，判断发生短路；

其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

在某些实施方式中，所述控制电路包括计数器、信号判断电路和电压读取电路，其中：

所述计数器与所述短路判断电路的输出端相连，所述计数器用于统计没有发生短路的次数作为未短路次数；

所述信号判断电路与所述计数器的输出端相连，所述信号判断电路用于在所述未短路次数大于第二预设次数时，判断是否再次接收到所述触发信号；

所述电压读取电路与所述信号判断电路的输出端相连，所述电压读取电路用于在再次接收到所述触发信号时，重新采样所述电压。

在某些实施方式中，所述控制电路包括计数器、信号判断电路和中断恢复电路，其中：

所述计数器与所述短路判断电路的输出端相连，所述计数器用于统计没有发生短路的次数作为未短路次数；

所述信号判断电路与所述计数器的输出端相连，所述信号判断电路用于在所述未短路次数大于第二预设次数时，判断是否再次接收到所述触发信号；

所述中断恢复电路与所述信号判断电路的输出端相连，所述中断恢复电路用于在没有再次接收到所述触发信号时，确认为误触发。

在某些实施方式中，所述控制电路包括计数器、信号判断电路和电压读取电路，其中：

所述计数器与所述电压读取电路和所述短路判断电路的输出端相连，所述计数器用于在未发生短路时统计所述控制电路采样所述电压的采样次数；

所述信号判断电路与所述计数器的输出端相连，所述信号判断电路用于在所述采样次数大于第三预设采样次数时，判断是否再次接收到所述触发信号；

所述电压读取电路与所述信号判断电路的输出端相连，所述电压读取电路用于在再次接收到所述触发信号时，重新采样所述电压。

在某些实施方式中，所述控制电路包括计数器、信号判断电路和中断恢复电路，其中：

所述计数器与所述电压读取电路和所述短路判断电路的输出端相连，所述计数器用于在未发生短路时统计所述控制电路采样所述电压的采样次数；

所述信号判断电路与所述计数器的输出端相连，所述信号判断电路用于在所述采样次数大于第三预设采样次数时，判断是否再次接收到所述触发信号；

所述中断恢复电路与所述信号判断电路的输出端相连，所述中断恢复电路用于在没有再次接收到所述触发信号时，确认为误触发。

在某些实施方式中，所述控制电路包括保护电路，所述保护电路与所述短路判断电路的输出端相连，所述保护电路用于在发生短路时，执行预设的保护动作。

本实用新型实施方式的移动平台，包括上述任一实施方式的电源管理器。

本实用新型实施方式的移动平台中，在比较器输出触发信号后，控制电路根据电压来判断是否发生短路，这样可避免在电压大于电压阈值时就判断发生短路而出现的误判。同时，控制电路也无需持续对电压进行采样来判断是否发生短路，节约了控制电路的资源和时间。

在某些实施方式中，所述移动平台包括电池和负载，所述采样电路用于采样所述电池的电流，所述控制电路连接所述负载。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的电源管理器的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式的电源管理器的另一结构示意图；

图3是本实用新型实施方式的移动平台的结构示意图；

图4和图5是本实用新型实施方式的电源管理器的电路示意图。

主要元件符号说明：

采样电路10、采样电阻12、放大器14、比较器20；

控制电路30、模数转换器31、计算电路32、短路判断电路33、计数器34、信号判断电路35、电压读取电路36、中断恢复电路37、保护电路38；

电源管理器100、电池200、负载300。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请一并参阅图1，本实用新型实施方式的电源管理器100包括采样电路10、比较器20和控制电路30，其中：采样电路10用于采样电流并将电流转换为电压输出至比较器20与控制电路30；比较器20与采样电路10的输出端相连，用于在转换后的该电压大于电压阈值时输出触发信号至控制电路30；控制电路30与采样电路10的输出端相连，且与比较器20的输出端相连，用于在接收到触发信号后根据电压判断是否发生短路。

本实用新型实施方式的电源管理器100中，在比较器20输出触发信号后，控制电路30根据电压来判断是否发生短路，这样可避免在电压大于电压阈值时就判断发生短路而出现的误判。同时，控制电路30也无需持续对电压进行采样来判断是否发生短路，节约了控制电路30的资源。

而本实用新型实施方式的电源管理器100，既可避免在电压大于电压阈值时就判断发生短路而出现的误判，控制电路30也无需持续对电压进行采样来判断是否发生短路，从而节约了控制电路30的资源。

在本实施方式中，采样电路10包括采样电阻12和放大器14，放大器14包括第一输入端142、第二输入端144和输出端，第一输入端142和第二输入端144分别连接采样电阻12的两端。

如此，通过采样电阻12和放大器14来将电流转换为电压，简单方便地使得数据易于处理。具体地，采样电阻12串联在电路中，采样电流流经采样电阻12。由于放大器14的第一输入端142和第二输入端144分别连接采样电阻12的两端，所以，放大器可以采集采样电阻两端的压差。这样，就可以将采样电流转换为电压。

另外，通过放大器14将电压放大，可以提高后续比较器20进行比较的准确性。可以理解，如果电压过小，在与对应的电压阈值进行比较时，电压与对应的电压阈值的差值会非常小，可能导致比较器无法识别，或者得到错误的结论。而通过放大器将电压放大，可以保证比较器对电压和电压阈值的比较更加准确，从而提高后续触发触发信号的准确性。

进一步地，在本实施方式中，电压阈值的范围为0V-3.3V。在一个例子中，电压阈值为2.99V。

当然，在其他的实施方式中，也可以利用霍尔元件将电流形成的磁场转化为电压。电压可为模拟量。在此不对采样电路10的具体形式进行限定。

比较器20可将放大器14输出的电压与电压阈值进行比较。比较器20可根据比较的结果输出二进制信号0或1。

在一个例子中，在电压小于或等于电压阈值时，比较器20输出二进制信号0；在电压大于电压阈值时，比较器20输出二进制信号1。触发信号可为二进制信号1，或上升沿信号。

在另一个例子中，在电压小于或等于电压阈值时，比较器20输出二进制信号1；在电压大于电压阈值时，比较器20输出二进制信号0。触发信号可为二进制信号0，或下降沿信号。

当然，比较器20也可以根据比较的结果输出其他形式的信号。在此不对比较器20输出的信号的具体形式进行限定，也不对触发信号的具体形式进行限定。

请参阅图2，控制电路30包括模数转换器31，模数转换器31连接采样电路10的输出端，模数转换器31用于将电压转换为电流，控制电路30用于采样电流并根据电流判断是否发生短路。

如此，通过模数转换器31将电压从模拟信号转变为数字信号，使得控制电路30根据模数转换器31输出的电信号计算电流并根据电流判断是否发生短路，简单方便，容易实现。

在本实施方式中，控制电路30包括计算电路32和短路判断电路33，其中：计算电路32用于对电流进行积分并计算平均电流和平均功率；短路判断电路33与计算电路32的输出端相连，短路判断电路33用于根据电流、平均电流和平均功率判断是否发生短路。

如此，实现判断是否发生短路。具体地，计算电路32和短路判断电路33可为数字运算电路，数字计算电路实现简单，系统可靠，兼具算数运算和逻辑运算功能。这样，计算电路32可利用数字运算电路的算数运算功能对电流进行积分并计算平均电流和平均功率。短路判断电路33可利用数字运算电路的逻辑运算功能对是否发生短路进行判断。

当然，计算电路32和短路判断电路33也可为模拟运算电路。模拟运算电路电路简单、成本低、实时性强。在此不对计算电路32和短路判断电路33的具体形式进行限定。可以理解，在计算电路32和短路判断电路33为模拟运算电路时，模数转换器31可省去。

进一步地，计算电路32可根据平均电流和输入电压确定平均功率。输入电压为移动平台的电池输入至电源管理器100的电压。

进一步地，短路判断电路33用于在电流连续第一预设次数大于第一预设值时，判断发生短路；或短路判断电路33用于在第一预设采样次数后的平均电流大于第二预设值时，判断发生短路；或短路判断电路33用于在第二预设采样次数后的平均功率大于第三预设值时，判断发生短路；其中，第一预设值大于第二预设值。

如此，实现通过电流、平均电流和平均功率对是否发生短路进行判断，并可使得判断更加准确。可以理解，在并未短路的情况下，电流也有可能大于第一预设值。如果在电流大于第一预设值时就确定短路，有较大的偶然性。而电流连续第一预设次数大于第一预设值时，则可排除偶然性的因素，从而保证判断的准确性。另外，从平均电流和平均功率的角度对是否短路进行判断，可以提供另两种判断方式，补充单一判断方式遗漏的情况，从而进一步保证判断的准确性。

在在一例子中，第一预设次数为10次，第一预设值为80A，第一预设采样次数为30次，第二预设值为75A，第二预设采样次数为30次，第三预设值为1300W。另外，控制电路30可包括定时器，通过定时器设置100μs采样一次。

在上述例子中，电流连续10次大于80A时，则短路判断电路33判断发生短路。在上述例子中，在采样30次后的平均电流为80A，大于75A，则短路判断电路33判断发生短路。在上述例子中，在采样30次后的平均功率大于1300W时，则短路判断电路33判断发生短路。

在上述例子中，电流没有连续10次大于80A，且，在采样30次后的平均电流小于75A，且，在采样30次后的平均功率小于1300W，则短路判断电路33判断未发生短路。

当然，第一预设次数也可以为3次、5次、8次、9次、11次或其他数值。第一预设值也可以为60A、67A、72A、79A、84A或其他数值。

第一预设采样次数2次、4次、7次、9次、12次或其他数值。第二预设值也可以为55A、61A、73A、76A、82A或其他数值。

第二预设采样次数2次、4次、7次、9次、12次或其他数值。第三预设值也可以为1000W、1100W、1250W、1400W、1500W或其他数值。

另外，第一预设次数、第一预设采样次数和第二预设采样次数可以相同，也可以不同。第一预设值、第二预设值和第三预设值可以相同，也可以不同。在此不对第一预设次数、第一预设值、第一预设采样次数、第二预设值、第二预设采样次数和第三预设值的具体数值和具体关系进行限定。

在另一些实施方式中，控制电路30包括计算电路32和短路判断电路33，其中：计算电路32用于对电流进行积分并计算平均电流；短路判断电路33与计算电路32的输出端相连，短路判断电路33用于根据电流和平均电流判断是否发生短路。

如此，实现根据电流和平均电流判断短路的情况，简单方便，容易实现。类似地，计算电路32和短路判断电路33可为数字运算电路，也可为模拟运算电路。关于计算电路32和短路判断电路33的解释和说明可参照前文，为避免冗余，在此不再赘述。

进一步地，短路判断电路33用于在电流连续第一预设次数大于第一预设值时，判断发生短路；或短路判断电路33用于在第一预设采样次数后的平均电流大于第二预设值时，判断发生短路；其中，第一预设值大于第二预设值。

如此，实现通过电流和平均电流对是否发生短路进行判断，并可使得判断更加准确。可以理解，在并未短路的情况下，电流也有可能大于第一预设值。如果在电流大于第一预设值时就确定短路，有较大的偶然性。而电流连续第一预设次数大于第一预设值时，则可排除偶然性的因素，从而保证判断的准确性。另外，从平均电流的角度对是否短路进行判断，可以提供另一种判断方式，补充单一判断方式遗漏的情况，从而进一步保证判断的准确性。

在一个例子中，第一预设次数为10次，第一预设值为80A，第一预设采样次数为30次，第二预设值为75A。另外，控制电路30可包括定时器，通过定时器设置100μs采样一次。

在上述例子中，电流连续10次大于80A时，则短路判断电路33判断发生短路。在上述例子中，在采样30次后的平均电流为80A，大于75A，则短路判断电路33判断发生短路。在上述例子中，电流没有连续10次大于80A，且，在采样30次后的平均电流小于75A，则短路判断电路33判断未发生短路。

当然，第一预设次数也可以为3次、5次、8次、9次、11次或其他数值。第一预设值也可以为60A、67A、72A、79A、84A或其他数值。

第一预设采样次数2次、4次、7次、9次、12次或其他数值。第二预设值也可以为55A、61A、73A、76A、82A或其他数值。

另外，第一预设次数和第一预设采样次数可以相同，也可以不同。第一预设值和第二预设值可以相同，也可以不同。在此不对第一预设次数、第一预设值、第一预设采样次数和第二预设值的具体数值和具体关系进行限定。

控制电路30包括计数器34、信号判断电路35和电压读取电路36，其中：计数器34与短路判断电路33的输出端相连，计数器34用于统计没有发生短路的次数作为未短路次数；信号判断电路35与计数器34的输出端相连，信号判断电路35用于在判断未短路次数大于第二预设次数时，判断是否再次接收到触发信号；电压读取电路36与信号判断电路35的输出端相连，电压读取电路36用于在再次接收到触发信号时，重新采样电压。

如此，可以在未短路次数大于第二预设次数时，跳出计算电路32和短路判断电路33根据一次触发信号对是否短路所进行的判断，在针对该次触发信号采样电压的过程中未再次收到触发信号的情况下，控制电路30则不继续采样电压，从而避免控制电路30根据一次触发信号持续采样和判断，可以节约控制电路的资源和时间。

具体地，在根据一次触发信号对是否短路进行判断的过程中，在每确定一次没有发生短路时，计数器34可在原有值的基础上加1，从而实现对没有发生短路的次数的统计。

进一步地，计数器34可包括触发器，例如为RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等，触发器可作为计数单元储存计数相关的信息。

另外，控制电路30包括计数器34、信号判断电路35和中断恢复电路37，其中：计数器34与短路判断电路33的输出端相连，计数器34用于统计没有发生短路的次数作为未短路次数；信号判断电路35与计数器34的输出端相连，信号判断电路35用于在判断未短路次数大于第二预设次数时，判断是否再次接收到触发信号；中断恢复电路37与信号判断电路35的输出端相连，中断恢复电路37用于在没有再次接收到触发信号时，确认为误触发。

如此，实现对误触发的确定，从而结束对中断的处理。可以理解，控制电路30可集成为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)的部分或全部，在比较器20输出触发信号至控制电路30时，MCU为响应触发信号的请求而中止当前的工作，转而通过控制电路30进行与触发信号相关的处理。中断恢复电路37在确认为误触发后，可通知MCU结束中断，继续处理中止的工作。具体地，中断可由中断服务程序(Interrupt Service Routine，ISR)进行事件处理和任务调度。

在一个例子中，第二预设次数为10次，在针对一次触发信号进行第1次至第11次判断未发生短路的过程中，如果再次收到比较器20输出的触发信号，则在第11次判断未发生短路后，将计数器34清零，重新采样电压并对是否短路进行判断。在第1次至第11次判断未发生短路的过程中，如果没有再次收到比较器20输出的触发信号，则在第11次判断未发生短路后，确认为本次触发信号为误触发。

也即是说，每一个触发信号，最多引起11次判断未发生短路。在这11次判断未发生短路的过程中，如果再次接收到比较器20输出的触发信号，则将计数器34清零，开始进行由再次接收到的触发信号所引起的短路判断。

另外，也可通过采样次数来跳出计算电路32和短路判断电路33根据一次触发信号对是否短路所进行的判断。

例如，在其他的实施方式中，控制电路30包括计数器34、信号判断电路35和电压读取电路36，其中：计数器34与电压读取电路36和短路判断电路的输出端相连，计数器34用于在未发生短路时统计控制电路30采样电压的采样次数；信号判断电路35与计数器34的输出端相连，信号判断电路35用于在采样次数大于第三预设采样次数时，判断是否再次接收到触发信号；电压读取电路36与信号判断电路35的输出端相连，电压读取电路36用于在再次接收到触发信号时，重新采样电压。

另外，在其他的实施方式中，控制电路30包括计数器34、信号判断电路35和中断恢复电路37，其中：计数器34与电压读取电路和短路判断电路的输出端相连，计数器34用于在未发生短路时统计控制电路30采样电压的采样次数；信号判断电路35与计数器34的输出端相连，信号判断电路35用于在采样次数大于第三预设采样次数时，判断是否再次接收到触发信号；中断恢复电路37与信号判断电路35的输出端相连，中断恢复电路37用于在没有再次接收到触发信号时，确认为误触发。

在一个例子中，第三预设采样次数为70次，在针对一次触发信号进行第1次至第71次采样的过程中，如果再次收到比较器20输出的触发信号，则在第71次采样后，将计数器34清零，重新采样电压并对是否短路进行判断。在第1次至第71次采样的过程中，如果没有再次收到比较器20输出的触发信号，则在第71次采样后，确认为本次触发信号为误触发。

也即是说，每一个触发信号，最多引起71次采样。在这71次采样的过程中，如果再次接收到比较器20输出的触发信号，则将计数器34清零，开始进行由再次接收到的触发信号所引起的短路判断。

此外，控制电路30包括保护电路38，保护电路38与短路判断电路33的输出端相连，保护电路38用于在发生短路时，执行预设的保护动作。如此，实现对短路的部件进行保护。具体地，预设的保护动作包括但不限于切断电路、提示预警等。在此不对保护动作的具体形式进行限定。

请参阅图3，本实用新型实施方式的移动平台1000，包括上述任一实施方式的电源管理器100。

本实用新型实施方式的移动平台1000中，在比较器20输出触发信号后，控制电路30根据电压来判断是否发生短路，这样可避免在电压大于电压阈值时就判断发生短路而出现的误判。同时，控制电路30也无需持续对电压进行采样来判断是否发生短路，节约了控制电路30的资源和时间。

具体地，移动平台1000包括电池200和负载300，采样电路10用于采样电池200的电流。如此，实现对电池200的管理和对负载300的保护。

移动平台1000包括但不限于无人机、无人车、无人船、机器人等。在本实施方式中，以移动平台1000是无人机为例进行说明。这并不代表对移动平台1000的具体形式的限定。

请参阅图4和图5，在一个例子中，电池200为无人机的云台电机的电源，控制电路30包括MCU。采样电路10采集电池200输出的电流，通过采样电阻12(即图4中的电阻R163)和放大器14将电流转换为电压I_SENSE_IN2输出至比较器20与控制电路30。

比较器20在转换后的该电压I_SENSE_IN2大于电压阈值时输出触发信号I_SENSE_IRQ2至控制电路30。

控制电路30在接收到触发信号I_SENSE_IRQ2后根据电压I_SENSE_IN2判断是否发生短路。在确定发生短路时，控制电路30可针对负载300进行保护动作。

具体地，MCU可通过中断输入端接收触发信号I_SENSE_IRQ2，在接收到触发信号I_SENSE_IRQ2后，MCU可开始ISR中断处理。进一步地，在图5的示例中，触发信号I_SENSE_IRQ2通过图5中过流保护中断的相关管脚输入至控制电路30。

首先启动采集序列，从模数转换接口采集电压并还原为电流值。然后，对电流和平均电流，或电流、平均电流和平均功率进行计算。进一步地，在图4和图5的示例中，计算电路32可根据平均电流和输入电压V_SENSE_IN2确定平均功率，以使短路判断电路33根据平均电流和平均功率对是否发生短路进行判断。输入电压V_SENSE_IN2为移动平台的电池输入至控制电路30的电压。进一步地，在图5的示例中，输入电压V_SENSE_IN2通过图5中功率检测的相关管脚输入至控制电路30。

接着，根据计算出的结果进行判断。如果符合短路特征，则产生短路信号并执行保护动作。如果不符合短路特征，则继续采集电压，如果在第三预设采样次数内都没有发现短路特征，则认为不是短路，是误触发，并结束ISR中断处理。

这样，先使用采样电路10和比较器20对电流进行初步判断，再由MCU对电流特征进行进一步的分析处理，可以减少误判，也可以节约了控制电路30的资源和时间，而且响应速度较快。另外，在MCU包括模数转换接口，或者MCU不包括模数转换接口但电路中包括模数转换器时，只需添加少量外围电路就可以实现较为完整的短路检测功能。此外，MCU支持灵活配置短路检测参数，并实现比较复杂的检测逻辑。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种电源管理器，其特征在于，包括采样电路、比较器和控制电路，其中：

所述采样电路用于采样电流并将所述电流转换为电压输出至所述比较器与所述控制电路；

所述比较器与所述采样电路的输出端相连，用于在转换后的所述电压大于电压阈值时输出触发信号至所述控制电路；

所述控制电路与所述采样电路的输出端相连，且与所述比较器的输出端相连，用于在接收到所述触发信号后采样所述电压并根据所述电压判断是否发生短路。

2.根据权利要求1所述的电源管理器，其特征在于，所述采样电路包括采样电阻和放大器，所述放大器包括第一输入端、第二输入端和所述输出端，所述第一输入端和所述第二输入端分别连接所述采样电阻的两端。

3.根据权利要求1所述的电源管理器，其特征在于，所述控制电路包括模数转换器，所述模数转换器连接所述采样电路的输出端，所述控制电路用于根据所述模数转换器输出的电信号计算所述电流并根据所述电流判断是否发生短路。

4.根据权利要求3所述的电源管理器，其特征在于，所述控制电路包括计算电路和短路判断电路，其中：

所述计算电路用于对所述电流进行积分并计算平均电流；

所述短路判断电路与所述计算电路的输出端相连，所述短路判断电路用于根据所述电流和所述平均电流判断是否发生短路。

5.根据权利要求4所述的电源管理器，其特征在于，所述短路判断电路用于在所述电流连续第一预设次数大于第一预设值时，判断发生短路；或

所述短路判断电路用于在第一预设采样次数后的所述平均电流大于第二预设值时，判断发生短路；

其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

6.根据权利要求3所述的电源管理器，其特征在于，所述控制电路包括计算电路和短路判断电路，其中：

所述计算电路用于对所述电流进行积分并计算平均电流和平均功率；

所述短路判断电路与所述计算电路的输出端相连，所述短路判断电路用于根据所述电流、所述平均电流和所述平均功率判断是否发生短路。

7.根据权利要求6所述的电源管理器，其特征在于，所述短路判断电路用于在所述电流连续第一预设次数大于第一预设值时，判断发生短路；或

所述短路判断电路用于在第一预设采样次数后的所述平均电流大于第二预设值时，判断发生短路；或

所述短路判断电路用于在第二预设采样次数后的所述平均功率大于第三预设值时，判断发生短路；

其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

8.根据权利要求4或6所述的电源管理器，其特征在于，所述控制电路包括计数器、信号判断电路和电压读取电路，其中：

所述计数器与所述短路判断电路的输出端相连，所述计数器用于统计没有发生短路的次数作为未短路次数；

所述信号判断电路与所述计数器的输出端相连，所述信号判断电路用于在所述未短路次数大于第二预设次数时，判断是否再次接收到所述触发信号；

所述电压读取电路与所述信号判断电路的输出端相连，所述电压读取电路用于在再次接收到所述触发信号时，重新采样所述电压。

9.根据权利要求4或6所述的电源管理器，其特征在于，所述控制电路包括计数器、信号判断电路和中断恢复电路，其中：

所述计数器与所述短路判断电路的输出端相连，所述计数器用于统计没有发生短路的次数作为未短路次数；

所述信号判断电路与所述计数器的输出端相连，所述信号判断电路用于在所述未短路次数大于第二预设次数时，判断是否再次接收到所述触发信号；

所述中断恢复电路与所述信号判断电路的输出端相连，所述中断恢复电路用于在没有再次接收到所述触发信号时，确认为误触发。

10.根据权利要求4或6所述的电源管理器，其特征在于，所述控制电路包括计数器、信号判断电路和电压读取电路，其中：

所述计数器与所述电压读取电路和所述短路判断电路的输出端相连，所述计数器用于在未发生短路时统计所述控制电路采样所述电压的采样次数；

所述信号判断电路与所述计数器的输出端相连，所述信号判断电路用于在所述采样次数大于第三预设采样次数时，判断是否再次接收到所述触发信号；

所述电压读取电路与所述信号判断电路的输出端相连，所述电压读取电路用于在再次接收到所述触发信号时，重新采样所述电压。

11.根据权利要求4或6所述的电源管理器，其特征在于，所述控制电路包括计数器、信号判断电路和中断恢复电路，其中：

所述计数器与所述电压读取电路和所述短路判断电路的输出端相连，所述计数器用于在未发生短路时统计所述控制电路采样所述电压的采样次数；

所述信号判断电路与所述计数器的输出端相连，所述信号判断电路用于在所述采样次数大于第三预设采样次数时，判断是否再次接收到所述触发信号；

所述中断恢复电路与所述信号判断电路的输出端相连，所述中断恢复电路用于在没有再次接收到所述触发信号时，确认为误触发。

12.根据权利要求5或7所述的电源管理器，其特征在于，所述控制电路包括保护电路，所述保护电路与所述短路判断电路的输出端相连，所述保护电路用于在发生短路时，执行预设的保护动作。

13.一种移动平台，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的电源管理器。

14.根据权利要求13所述的移动平台，其特征在于，所述移动平台包括电池和负载，所述采样电路用于采样所述电池的电流，所述控制电路连接所述负载。

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