本實用新型涉及汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電源管理模塊及裝置。

背景技術(shù)：

隨著汽車電子行業(yè)的快速發(fā)展，汽車電子的智能化發(fā)展也越來越快，給用戶的舒適性、便捷性提供了保障。汽車的智能化，離不開電子控制系統(tǒng)，當然也離不開功率控制電路。在汽車上，功率控制電路常常需要開通或關(guān)閉。傳統(tǒng)的功率控制電路中，通常使用電磁繼電器進行控制，如車窗、后視鏡、雨刮、座椅、發(fā)動機風扇控制等。電磁繼電器使用較小電流、較低電壓來控制較大電流、較大電壓，在實際應用中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。繼電器的使用，使得電路中的開關(guān)控制得到了很大的改善。然而隨著對電器性能需求的不斷提升，繼電器的使用會存在著一定影響，例如：易產(chǎn)生EMI現(xiàn)象，不能使用PWM控制，體積比較大等問題，阻礙了系統(tǒng)整體性能的提升。

當今時代，顧客對舒適型用電器的需求越來越高，整車的負載電流隨著增大，進而就需要增大發(fā)電機的功率和蓄電池的容量。在這種背景下，雖然繼電器具有操作簡單方便的優(yōu)點，然而隨著負載電流越高，繼電器的制造難度及對環(huán)境條件的要求也越來越高，成本也越來越貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種電源管理模塊及裝置,以解決現(xiàn)有功率控制電路采用電磁繼電器，導致的易產(chǎn)生EMI現(xiàn)象，不能使用PWM控制，體積比較大，系統(tǒng)成本高等問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供一種電源管理模塊，所述電源管理模塊包括第一電源管理單元、第一電源、第二電源管理單元、第二電源、控制模塊及電源輸出端；其特征在于，所述第一電源管理單元包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管；所述第二電源管理單元包括第三開關(guān)管、第四開關(guān)管；

所述第一開關(guān)管的第一端與所述第二開關(guān)管的第二端串聯(lián)連接，所述第一開關(guān)管的第二端與第一電源連接；所述第三開關(guān)管的第一端與所述第四開關(guān)管的第二端串聯(lián)連接，所述第三開關(guān)管的第二端與第二電源連接；

所述第二開關(guān)管的第一端與所述第四開關(guān)管的第一端并聯(lián)連接后與所述電源輸出端連接；

所述控制模塊的第一端與所述第一開關(guān)管的第三端及所述第二開關(guān)管的第三連接端；所述控制模塊的第二端與所述第四開關(guān)管的第三端及所述第三開關(guān)管的第三連接端。

優(yōu)選的，所述電源管理模塊還包括第一肖特基二極管和第二肖特基二極管；

所述第一肖特基二極管與所述第一開關(guān)管并聯(lián)連接；所述第二肖特基二極管與所述第二開關(guān)管并聯(lián)連接。

優(yōu)選的，所述電源管理模塊還包括第五開關(guān)管、第六開關(guān)管；

所述第五開關(guān)管與所述第三開關(guān)管并聯(lián)連接；所述第六開關(guān)管與所述第四開關(guān)管并聯(lián)連接。

優(yōu)選的，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管為P溝道開關(guān)管，所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為N溝道開關(guān)管。

優(yōu)選的，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管為P溝道開關(guān)管，所述第三開關(guān)管、所述第四開關(guān)管、所述第五開關(guān)管及所述第六開關(guān)管為N溝道開關(guān)管。

優(yōu)選的，所述P溝道開關(guān)管或所述N溝道開關(guān)管包括金屬-氧化物半導體場效應晶體管、絕緣柵雙極晶體管、門極可關(guān)斷晶閘管、電力晶體管中的一種。

優(yōu)選的，所述P溝道開關(guān)管和所述N溝道開關(guān)管包括反并聯(lián)二極管。

優(yōu)選的，所述第一電源通過雙向DC-DC變換器與所述第二電源連接。

優(yōu)選的，所述控制模塊還包括開關(guān)管驅(qū)動模塊。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例還提供一種電源管理裝置，其特征在于，所述電源管理裝置包括起動機和/或發(fā)動機、以及上述的電源管理模塊。

本實用新型實施例提供的一種電源管理模塊及裝置，采用電力電子開關(guān)器件，體積小且便于安裝、功率損耗較低、動作響應時間快，降低了系統(tǒng)成本。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例提供的電源管理模塊第一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型第一實施例提供的電源管理模塊第二結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型第一實施例提供的電源管理模塊第三結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型第一實施例提供的電源管理模塊第四結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型第二實施例提供的電源管理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本發(fā)明第一實施例提供一種電源管理模塊，電源管理模塊包括第一電源管理單元、第一電源、第二電源管理單元、第二電源、控制模塊及電源輸出端。

所述第一電源管理單元包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管；所述第二電源管理單元包括第三開關(guān)管、第四開關(guān)管；

所述第一開關(guān)管的第一端與所述第二開關(guān)管的第二端串聯(lián)連接，所述第一開關(guān)管的第二端與第一電源連接；所述第三開關(guān)管的第一端與所述第四開關(guān)管的第二端串聯(lián)連接，所述第三開關(guān)管的第二端與第二電源連接；

所述第二開關(guān)管的第一端與所述第四開關(guān)管的第一端并聯(lián)連接后與所述電源輸出端連接；

所述控制模塊的第一端與所述第一開關(guān)管的第三端及所述第二開關(guān)管的第三連接端；所述控制模塊的第二端與所述第四開關(guān)管的第三端及所述第三開關(guān)管的第三連接端。

在本實施例中，第一電源和第二電源，主要用于提供直流電源，可為蓄電池。第一電源一般可作為主要的供電電源，第二電源可作為輔助的供電電源。進一步的，在本實施例中，第一電源可通過雙向DC-DC變換器與第二電源連接。

在本實施例中，控制模塊，主要用于對開關(guān)管進行控制，通過控制開關(guān)管的斷開和閉合，使得第一電源或第二電源與電源輸出端之間形成通路，進而在電源輸出端提供直流電源。

在本實施例中，控制模塊還包括開關(guān)管驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管及第六開關(guān)管進行工作。

如圖2所示，在本實施例中，第一電源管理單元工作時，常規(guī)工況下通過的電流會較第二電源管理單元小，在保證低功耗的前提下，所述電源管理模塊還包括第一肖特基二極管和第二肖特基二極管；所述第一肖特基二極管與所述第一開關(guān)管并聯(lián)連接；所述第二肖特基二極管與所述第二開關(guān)管并聯(lián)連接。

如圖3所示，在本實施例中，第二電源管理單元工作時，通過的電流較第一電源管理單元大，為了減小開關(guān)管的電流應力以及減小功率損耗，保證系統(tǒng)不致于過熱，所述電源管理模塊還包括第五開關(guān)管、第六開關(guān)管；所述第五開關(guān)管與所述第三開關(guān)管并聯(lián)連接；所述第六開關(guān)管與所述第四開關(guān)管并聯(lián)連接。

如圖4所示，在本實施例中，所述第一開關(guān)管V1和所述第二開關(guān)管V2為P溝道MOSFET開關(guān)管，所述第三開關(guān)管V3、所述第四開關(guān)管V4、所述第五開關(guān)管V5及所述第六開關(guān)管V6為N溝道MOSFET開關(guān)管。所述P溝道MOSFET開關(guān)管和所述N溝道MOSFET開關(guān)管包括反并聯(lián)二極管。需要說明的是，本實施例的第一開關(guān)管V1和第二開關(guān)管V2并不限定為P溝道MOSFET開關(guān)管，第三開關(guān)管V3、第四開關(guān)管V4、第五開關(guān)管V5及第六開關(guān)管V6也并不限定為N溝道MOSFET開關(guān)管。在其他實施例中，P溝道開關(guān)管或N溝道開關(guān)管可包括IGBT(絕緣柵雙極晶體管)、GTO(門極可關(guān)斷晶閘管)、GTR(電力晶體管)。

從圖4還可以更好地理解，控制模塊、第一電源、第二電源、第一開關(guān)管V1、第二開關(guān)管V2、第三開關(guān)管V3、第四開關(guān)管V4、第五開關(guān)管V5、第六開關(guān)管V6、第一肖特基二極管D12、第二肖特基二極管D11之間的連接關(guān)系。

本實用新型實施例提供的一種電源管理模塊，采用電力電子開關(guān)器件，體積小且便于安裝、功率損耗較低、動作響應時間快，降低了系統(tǒng)成本。

本發(fā)明第二實施例提供一種電源管理裝置，電源管理裝置包括起動機或發(fā)動機、以及圖1-圖4的任一電源管理模塊。

請參考圖5，作為示例的，圖5所示的電源管理裝置的工作過程如下：

1)、第一電源管理單元和第二電源管理單元都處于閉合狀態(tài)

控制模塊輸出低電平信號到第一電源管理單元，導通第一電源管理單元。當起動機和發(fā)電機端無電壓時，第一電源管理單元通過第一開關(guān)管V1及肖特基二極管D11導通；當起動機和發(fā)電機端有電壓時，第一電源管理單元通過第二開關(guān)管V2及肖特基二極管D12導通?？刂颇K輸出高電平信號到第二電源管理單元，第二電源管理單元通過第四開關(guān)管V4、第六開關(guān)管V6到第三開關(guān)管V3、第五開關(guān)管V5導通。

2)、第一電源管理單元處于閉合狀態(tài)，第二電源管理單元處于斷開狀態(tài)

控制模塊輸出低電平信號到第一電源管理單元，導通第一電源管理單元。當起動機和發(fā)電機端無電壓時，第一電源管理單元通過第一開關(guān)管V1及肖特基二極管D11導通；當起動機和發(fā)電機端有電壓時，第一電源管理單元通過第二開關(guān)管V2及肖特基二極管D12導通?？刂颇K輸出低電平驅(qū)動信號到第二電源管理單元，斷開第二電源管理單元。

3)、第一電源管理單元處于斷開狀態(tài)，第二電源管理單元處于閉合狀態(tài)

控制模塊輸出高電平信號到第一電源管理單元，斷開第一電源管理單元?？刂颇K輸出高電平信號到第二電源管理單元，第二電源管理單元通過第四開關(guān)管V4、第六開關(guān)管V6到第三開關(guān)管V3、第五開關(guān)管V5導通。

4)、第一電源管理單元和第二電源管理單元均處于斷開狀態(tài)

控制模塊輸出高電平信號到第一電源管理單元，斷開第一電源管理單元?？刂颇K輸出低電平驅(qū)動信號到第二電源管理單元，斷開第二電源管理單元。

本實用新型實施例提供的一種電源管理裝置，采用電力開關(guān)器件，體積小且便于安裝、功率損耗較低、動作響應時間快，降低了系統(tǒng)成本。

以上參照附圖說明了本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此局限本實用新型的權(quán)利范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本實用新型的范圍和實質(zhì)，可以有多種變型方案實現(xiàn)本實用新型，比如作為一個實施例的特征可用于另一實施例而得到又一實施例。凡在運用本實用新型的技術(shù)構(gòu)思之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進，均應在本實用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。