專利名稱：車載設(shè)備及其電源管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車載設(shè)備及其電源管理裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，汽車得到了急速普及且已經(jīng)成為現(xiàn)代人的代步工具。由于 汽車的普及，與之相關(guān)的車輛信息終端設(shè)備也有了發(fā)展空間，而且這些車載設(shè)備給人們帶 來了很多方便。車載設(shè)備以移動通訊和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，向汽車提供多元化的服務(wù)。通常來講， 車載設(shè)備包括GPS導(dǎo)航單元、功放單元、回聲消除單元、通信單元等功能單元，所述通訊單 元又可以包括2. 5G通訊單元、3G通訊單元、藍牙通訊單元。對于汽車而言，若汽車鑰匙轉(zhuǎn)動到鎖定檔或熄火檔時，汽車處于未啟動狀態(tài)，此時 可以通過車載設(shè)備的電源鍵開啟或關(guān)閉車載設(shè)備，當車載設(shè)備開啟，則由汽車電瓶向車載 設(shè)備獨立供電。若汽車鑰匙轉(zhuǎn)動到喚醒檔，則可以在汽車未點火的時候由汽車電瓶提供電 能，給車載設(shè)備供電。而對于汽車的啟動，則需要先開啟喚醒檔由汽車電瓶提供電能完成汽車發(fā)動機的 點火。當汽車發(fā)動機啟動后，汽車進入行駛過程。在汽車的行駛過程中，現(xiàn)有的車載設(shè)備供 電一般有兩種，一種是可以通過汽車發(fā)動機電瓶供電，同時汽車發(fā)動機會向汽車電瓶持續(xù) 充電；另一種是可以通過汽車發(fā)動機供電。通常來講小型車輛的電瓶額定電壓為12V，而車 輛在行進過程中汽車發(fā)動機輸出的電壓為9V-16V。上述車載設(shè)備的供電可以通過將發(fā)動機供電電源(汽車電瓶或汽車發(fā)動機)輸出 的電壓轉(zhuǎn)換成適于車載設(shè)備工作的電壓，向車載設(shè)備獨立供電。但是對于汽車而言，經(jīng)常會 遇到很多的突發(fā)狀況，如汽車點火，腳踩油門，剎車等等。都會影響到車載設(shè)備的供電電 源，進而影響車載設(shè)備中各個功能單元的正常工作，削弱了整個車載設(shè)備的穩(wěn)定性。申請?zhí)枮?00920110387.0的中國專利申請?zhí)峁┝艘环N車載設(shè)備，實現(xiàn)了通過太 陽能電池給車載設(shè)備供電，但是對于上述問題其并未涉及。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的是由于車載設(shè)備的供電電源不穩(wěn)定而影響車載設(shè)備的穩(wěn)定 性的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種車載設(shè)備的電源管理裝置，所述車載 設(shè)備包括至少一個功能單元；所述電源管理裝置包括電源處理單元和連接所述電源處理 單元且適于控制所述電源處理單元按時序產(chǎn)生輸出電壓的控制單元；所述電源處理單元包 括適于提供輸入電壓的輸入接口 ；適于將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為不同輸出電壓的電源轉(zhuǎn)換 單元；適于分別將不同的輸出電壓輸出到相應(yīng)的功能單元的至少兩個輸出接口 ；所述控制 單元連接于所述輸入接口?？蛇x的，所述控制單元還適于在檢測到所述輸入電壓超過預(yù)定電壓時，控制所述電源處理單元以使得所述輸出接口停止輸出輸出電壓。 可選的，所述控制單元包括適于與所述電源處理單元相連的接口，適于輸出時序 信號的時序處理單元，連接于所述時序信號處理單元且基于所述時序信號輸出控制信號控 制所述電源轉(zhuǎn)換單元按時序產(chǎn)生輸出電壓的控制信號產(chǎn)生單元?？蛇x的，所述控制單元還包括檢測單元，適于在檢測到所述輸入電壓超過預(yù)定電 壓時輸出開關(guān)控制信號的檢測單元，所述電源處理單元還包括適于接收所述開關(guān)控制信 號以控制所述電源轉(zhuǎn)換單元停止輸出輸出電壓的開關(guān)控制單元?？蛇x的，所述預(yù)定電壓由所述電源處理單元工作電壓的范圍決定?？蛇x的，所述控制單元為微控制器或處理器中的任意一種。可選的，所述電源處理單元為封裝芯片，所述輸入接口和輸出接口為封裝芯片的 引腳?？蛇x的，所述電源處理單元還包括至少一個適于輸出線性電源的輸出接口和至少 一個輸出開關(guān)電源的輸出接口?？蛇x的，所述功能單元包括液晶顯示屏、導(dǎo)航單元、通信單元、回聲消除單元和GPS 單元的其中一種或多種。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供一種包括上述電源管理裝置的車載設(shè) 備。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點通過控制單元控制電源處理單元按時序產(chǎn)生輸出電壓以驅(qū)動車載設(shè)備的功能單 元工作，且所述控制單元在檢測到所述電源處理單元的輸入電壓超過預(yù)定電壓時，控制所 述電源處理單元以使得所述電源處理單元輸出接口停止輸出輸出電壓至功能單元，在很大 程度上提高了車載設(shè)備的穩(wěn)定性。

[0021]圖1是本實用新型實施方式的車載設(shè)備的電源管理裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例的車載設(shè)備的電源管理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
正如背景技術(shù)中所描述的，現(xiàn)有技術(shù)中通過汽車發(fā)動機或汽車電瓶向車載設(shè)備的 各個功能單元獨立供電，具體地是通過把汽車發(fā)動機或汽車電瓶發(fā)動機輸出的電壓經(jīng)由車 載設(shè)備自生所帶的電源處理單元將汽車發(fā)動機或汽車電瓶輸?shù)碾妷恨D(zhuǎn)換成適用車載設(shè)備 中各個功能單元適合工作的電壓，進而驅(qū)動車載設(shè)備中的各個功能單元工作。然而車載設(shè)備的電源系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境遠遠比普通電源系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境要復(fù)雜的 多，因為汽車內(nèi)的電磁環(huán)境比較復(fù)雜，汽車的電氣設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生大量的電磁干 擾，這些干擾的頻帶很寬，通過傳導(dǎo)、耦合或者輻射的方式傳播到車載的電源系統(tǒng)內(nèi)，進而 影響車載設(shè)備中各個功能單元的正常工作。此外，車輛自身也會產(chǎn)生一定的干擾，如汽車 點火系統(tǒng)、發(fā)動機及整流機系統(tǒng)的干擾脈沖，都會影響到車載設(shè)備中各個功能單元的正常 工作。針對上述的原因，發(fā)明人提出一種用于車載設(shè)備的電源管理裝置，當車載的電源系統(tǒng)受到干擾而導(dǎo)致車載設(shè)備的供電電壓發(fā)生波動時，通過控制單元實時的管理為車載設(shè) 備中各個功能單元供電的電源處理單元，保證車載設(shè)備中各個功能單元的穩(wěn)定工作。為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本 實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠 以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵 的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的具體實施方式
的限制。請參見圖1，圖1是本實用新型實施方式的車載設(shè)備的電源管理裝置的基本結(jié)構(gòu) 示意圖，如圖1所示，本實施方式的車載設(shè)備包括至少一個功能單元，為了便于說明，圖1中 僅給出了兩個功能單元，第一功能單元401和第二功能單元402。所述車載設(shè)備的電源管 理裝置，包括電源處理單元20和連接所述電源處理單元20且適于控制所述電源處理單元 20按時序產(chǎn)生輸出電壓的控制單元10 ；所述電源處理單元20包括適于提供輸入電壓的 輸入接口 1 ；適于將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為不同輸出電壓的電源轉(zhuǎn)換單元201 ；適于分別將不 同的輸出電壓輸出到相應(yīng)的功能單元的至少兩個輸出接口 ；本實施方式中所述輸出接口為 接口 2和接口 3，通過接口 2和接口 3分別將不同的輸出電壓輸出至與所述接口 2接口 3相 對應(yīng)的第一功能單元401和第二功能單元402。所述控制單元10連接于所述輸入接口 1。請參見圖2，圖2給出了本實用新型實施例的車載設(shè)備的電源管理裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。結(jié)合圖1和圖2，本實施例的車載設(shè)備的電源管理裝置包括控制單元10'、電源處 理單元20'、第一功能單元401和第二功能單元402。其中，所述控制單元10'包括適于與所述電源處理單元20'相連的接口(圖中未 示出)，時序處理單元101、控制信號產(chǎn)生單元102和檢測單元103。本實施例中，所述時序 處理單元101適于輸出時序信號，所述控制信號產(chǎn)生單元102基于所述時序信號輸出控制 信號控制所述電源轉(zhuǎn)換單元201按時序產(chǎn)生輸出電壓。所述時序處理單元101與所述控制 信號產(chǎn)生單元102相連。本實施例中所述時序處理單元101產(chǎn)生何種時序信號來控制電源 轉(zhuǎn)換單元201按時序產(chǎn)生不同的輸出電壓由實際應(yīng)用而決定。所述檢測單元103，適于在檢測到所述輸入電壓超過預(yù)定電壓時控制所述電源處 理單元20'以使得所述輸出接口停止輸出輸出電壓。本實施例中，所述檢測單元103適于 在檢測到所述輸入電壓超過預(yù)定電壓時輸出開關(guān)控制信號至所述電源處理單元20'。具體地，本實施例中所述檢測單元103通過其自帶的接口(圖中未示出)與所述 電源處理單元20'的輸入接口 1相連，用于對輸入接口 1輸入的輸入電壓進行檢測。本實 施例中所述輸入電壓可以為汽車發(fā)動機或汽車電瓶為車載設(shè)備提供的輸入電壓。車輛在實 際的運行過程中，所述輸入電壓容易受到汽車內(nèi)的電磁干擾及汽車點火系統(tǒng)、發(fā)動機、整流 機系統(tǒng)的干擾，引起輸入電壓的波動。本實施例中所述預(yù)定電壓由所述電源處理單元20'工作電壓的范圍決定。舉例 來說，如果電源處理單元20'工作電壓的范圍為9 16V，當輸入電壓為MV時，檢測單元 103檢測到其超過了電源處理單元20'工作電壓的范圍，故控制電源處理單元20'的輸出 接口，本實施例中為控制接口 2和接口 3停止輸出輸出電壓，也即停止對第一功能單元401 和第二功能單元402的供電。具體地，所述電源處理單元20'還包括與所述檢測單元103 和電源轉(zhuǎn)換單元201相連的開關(guān)控制單元202，適于接收所述檢測單元103輸出的開關(guān)控制信號以控制所述電源轉(zhuǎn)換單元201停止輸出輸出電壓，即開關(guān)控制單元202接收到開關(guān)控 制信號后可以關(guān)閉輸入接口 1至電源轉(zhuǎn)換單元201的通路，使電源轉(zhuǎn)換單元201停止工作。本實施例中所述第一功能單元401可以為導(dǎo)航單元，所述第二功能單元402可以 為通信單元，所述通信單元還可以包括2. 5G通信單元、3G通信單元、藍牙通訊單元等。在 其他實施例中，還可以包括多個功能單元，所述功能單元還可以為液晶顯示屏、回聲消除單 元、GPS單元等等。本實施例中，所述控制單元10'可以為微控制器(MCU，Micro ControlUnit)或其 他處理器，用于對電源處理單元20'進行控制。本實施例中電源處理單元20'通過接口 1輸入輸入電壓，通過電源轉(zhuǎn)換單元201 將接口1輸入的輸入電壓轉(zhuǎn)換為適用于不同功能單元工作的工作電壓并通過相應(yīng)的接口 輸出到不同的功能單元。所述電源轉(zhuǎn)換單元201可以將由接口 1輸入的12V電壓轉(zhuǎn)換為供 電能力強的開關(guān)電源和干擾小且穩(wěn)定的線性電源，如將輸入的12V電壓轉(zhuǎn)換為1路電壓幅 值為3. 3V的線性電源，3路電壓幅值分別為3. 6V、1. 8V、5V的開關(guān)電源。通過電源轉(zhuǎn)換單 元201將輸入電壓轉(zhuǎn)換為可以隔離的開關(guān)電源和線性電源，也即將數(shù)字電路和模擬電路的 供電隔離開來。而電源轉(zhuǎn)換單元201具體將輸入電壓轉(zhuǎn)換為多少伏的電源以驅(qū)動功能單元 工作，取決于實際的應(yīng)用及所述功能單元能夠正常工作的電壓范圍。本實施例中所述電源處理單元20 ‘可以為電源轉(zhuǎn)換芯片，所述輸入接口及輸出接 口為所述電源轉(zhuǎn)換芯片的引腳。以下結(jié)合本實施例車載設(shè)備的電源管理裝置的工作過程對本實施例車載設(shè)備的 電源管理裝置進行進一步的說明。在汽車行駛過程中，對車載設(shè)備進行供電的電源系統(tǒng)(發(fā)動機或汽車電瓶)容易 受到大量的電磁干擾，當汽車點火時，用戶踩油門時電源系統(tǒng)的電壓都會受到波動?？刂茊?元10'在電源系統(tǒng)輸入的輸入電壓沒有過大的波動時，控制電源處理單元20'按時序輸 出不同的輸出電壓來驅(qū)動車載設(shè)備中的各個功能單元工作。如輸入電壓為12V時，控制單 元10'控制電源處理單元20'在不同的時刻輸出線性電源3. 6V驅(qū)動通信單元，1.8V驅(qū)動 液晶顯示屏、5V驅(qū)動導(dǎo)航單元，開關(guān)電源3. 3V驅(qū)動回升消除芯片。當控制單元10'檢測到輸入電壓出現(xiàn)較大的波動時，如輸入電壓由于上述原因突 然升至60V，控制單元10'輸出控制信號控制電源處理單元20'使得其輸出接口停止輸出 輸出電壓，中斷所述車載設(shè)備中各個功能單元的運行。當輸入電壓回落到電源處理單元工 作電壓的范圍后，控制單元10'控制電源處理單元20'使得其輸出接口按時序輸出不同 的輸出電壓以驅(qū)動車載設(shè)備各個功能單元工作。綜上所述，本實用新型提供的車載設(shè)備的電源管理裝置通過控制單元控制電源處 理單元按時序產(chǎn)生輸出電壓以驅(qū)動車載設(shè)備的功能單元工作，且所述控制單元在檢測到所 述電源處理單元的輸入電壓超過預(yù)定電壓時，控制所述電源轉(zhuǎn)換單元以使得所述電源處理 單元輸出接口停止輸出輸出電壓至車載設(shè)備的功能單元，在很大程度上提高了車載設(shè)備的 穩(wěn)定性。本實用新型雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任 何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技 術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及 修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種車載設(shè)備的電源管理裝置，所述車載設(shè)備包括至少一個功能單元；其特征在 于，包括電源處理單元和連接所述電源處理單元且適于控制所述電源處理單元按時序產(chǎn) 生輸出電壓的控制單元；所述電源處理單元包括適于提供輸入電壓的輸入接口 ；適于將 所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為不同輸出電壓的電源轉(zhuǎn)換單元；適于分別將不同的輸出電壓輸出到相 應(yīng)的功能單元的至少兩個輸出接口 ；所述控制單元連接于所述輸入接口。
2.如權(quán)利要求1所述的車載設(shè)備的電源管理裝置，其特征在于，所述控制單元還適于 在檢測到所述輸入電壓超過預(yù)定電壓時，控制所述電源處理單元以使得所述輸出接口停止 輸出輸出電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的車載設(shè)備的電源管理裝置，其特征在于，所述控制單元包括適 于與所述電源處理單元相連的接口，適于輸出時序信號的時序處理單元，連接于所述時序 信號處理單元且基于所述時序信號輸出控制信號控制所述電源轉(zhuǎn)換單元按時序產(chǎn)生輸出 電壓的控制信號產(chǎn)生單元。
4.如權(quán)利要求3所述的車載設(shè)備的電源管理裝置，其特征在于，所述控制單元還包括 適于在檢測到所述輸入電壓超過預(yù)定電壓時輸出開關(guān)控制信號的檢測單元，所述電源處理 單元還包括適于接收所述開關(guān)控制信號以控制所述電源轉(zhuǎn)換單元停止輸出輸出電壓的開 關(guān)控制單元。
5.如權(quán)利要求2所述的車載設(shè)備的電源管理裝置，其特征在于，所述預(yù)定電壓由所述 電源處理單元工作電壓的范圍決定。
6.如權(quán)利要求1所述的車載設(shè)備的電源管理裝置，其特征在于，所述控制單元為微控 制器或處理器中的任意一種。
7.如權(quán)利要求1所述的車載設(shè)備的電源管理裝置，其特征在于，所述電源處理單元為 封裝芯片，所述輸入接口和輸出接口為封裝芯片的引腳。
8.如權(quán)利要求1所述的車載設(shè)備的電源管理裝置，其特征在于，所述電源處理單元還 包括至少一個適于輸出線性電源的輸出接口和至少一個輸出開關(guān)電源的輸出接口。
9.如權(quán)利要求1所述的車載設(shè)備的電源管理裝置，其特征在于，所述功能單元包括液 晶顯示屏、導(dǎo)航單元、通訊單元、回聲消除單元和GPS單元的其中一種或多種。
10.一種車載設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一項所述的車載設(shè)備的電源管 理裝置。
專利摘要一種車載設(shè)備的電源管理裝置，所述車載設(shè)備包括至少一個功能單元；所述電源管理裝置包括電源處理單元和連接所述電源處理單元且適于控制所述電源處理單元按時序產(chǎn)生輸出電壓的控制單元；所述電源處理單元包括適于提供輸入電壓的輸入接口；適于將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為不同輸出電壓的電源轉(zhuǎn)換單元；適于分別將不同的輸出電壓輸出到相應(yīng)的功能單元的至少兩個輸出接口；所述控制單元連接于所述輸入接口。本實用新型在很大程度上提高了車載設(shè)備的穩(wěn)定性。
文檔編號B60L1/00GK201901003SQ20102068848
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者唐正虎, 張家玉, 時紅仁, 謝小毛 申請人:上海博泰悅臻電子設(shè)備制造有限公司