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CN110143180A - 电子装置及电源管理方法 - Google Patents

电子装置及电源管理方法 Download PDF

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CN110143180A
CN110143180A CN201910307079.5A CN201910307079A CN110143180A CN 110143180 A CN110143180 A CN 110143180A CN 201910307079 A CN201910307079 A CN 201910307079A CN 110143180 A CN110143180 A CN 110143180A
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China
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unit
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陈文源
郑人元
王振冈
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Qisda Corp
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Qisda Optronics Suzhou Co Ltd
Qisda Corp
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Abstract

本发明提供一种电子装置，连接于外部供电单元，电子装置包含：备用供电单元；第一电源管理单元，耦接于备用供电单元以及外部供电单元；开关，耦接于第一电源管理单元；电压侦测单元，耦接于外部供电单元与开关；处理器，耦接于电压侦测单元及第一电源管理单元；以及电子模块，耦接于开关与处理器；其中，第一电源管理单元以外部供电单元对处理器与电子模块进行供电；当外部供电单元的电压准位低于第一预定准位时，电压侦测单元输出侦测讯号，开关受侦测讯号控制而断开，以停止对电子模块进行供电，处理器受侦测讯号控制而执行关机程序。本发明可有效减少处理器耗用备用供电单元的电量，从而延长备用供电单元的使用寿命。

Description

电子装置及电源管理方法
技术领域
本发明涉及电源管理领域，尤其是涉及一种电子装置及电源管理方法。
背景技术
车载单元(On Board Unit，OBU)是一种安装于车辆上，用以与路侧单元(RoadSide Unit，RSU)进行通讯的装置。当车辆通过路侧单元时，车载单元便会与路侧单元进行通讯，以识别车辆与计算通行费。一般而言，车载单元是由车辆的电瓶进行供电，且车载单元内装设有备用电池。当车辆的电瓶失效时，车载单元的电源管理芯片((PowerManagement IC，PMIC)便会自动将电源切换至备用电池。由于车载单元的备用电池为一次性电池(亦即，不可充电)，因此，如何避免耗用备用电池的电量，以延长备用电池的使用寿命，便成为设计上的一大课题。
发明内容
鉴于现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种可延长备用供电单元的使用寿命的电子装置及电源管理方法。
为了达到上述目的，本发明提出一种电子装置，连接于外部供电单元，该电子装置包含：备用供电单元；第一电源管理单元，耦接于该备用供电单元以及该外部供电单元；开关，耦接于该第一电源管理单元；电压侦测单元，耦接于该外部供电单元与该开关；处理器，耦接于该电压侦测单元及该第一电源管理单元；以及电子模块，耦接于该开关与该处理器；其中，该第一电源管理单元以该外部供电单元对该处理器与该电子模块进行供电；当该外部供电单元的电压准位低于第一预定准位时，该电压侦测单元输出侦测讯号，该开关受该侦测讯号控制而断开，以停止对该电子模块进行供电，该处理器受该侦测讯号控制而执行关机程序。
作为可选的方案，该电子模块包含第二电源管理单元，该第二电源管理单元耦接于该开关。
作为可选的方案，当该处理器执行该关机程序时，该处理器关闭该电子模块与该处理器之间的讯号信道。
作为可选的方案，该电子装置另包含控制器，该控制器耦接于该处理器及该第一电源管理单元，其中在该处理器执行该关机程序后，该处理器传送请求讯号至该控制器，该控制器响应该请求讯号而控制该第一电源管理单元停止对该处理器进行供电。
作为可选的方案，当该外部供电单元的该电压准位低于第二预定准位时，该第一电源管理单元将电源自该外部供电单元切换为该备用供电单元，该第二预定准位低于该第一预定准位。
作为可选的方案，该第一电源管理单元包括升压器与供电端，该升压器的输入端与该备用供电单元耦接，该升压器的输出端与第一萧特基二极管的阳极耦接，该第一萧特基二极管的阴极与该第一电源管理单元的该供电端耦接。
本发明还提供一种电源管理方法，该电源管理方法适用于电子装置，该电子装置连接外部供电单元，该电子装置包含备用供电单元、处理器以及电子模块，该电源管理方法包含下列步骤：以该外部供电单元对该处理器与该电子模块进行供电；以及当该外部供电单元的电压准位低于第一预定准位时，停止对该电子模块进行供电，且由该处理器执行关机程序。
作为可选的方案，当该处理器执行该关机程序时，该处理器关闭该电子模块与该处理器之间的讯号信道。
作为可选的方案，该电子装置另包含控制器，在该处理器执行该关机程序后，该处理器传送请求讯号至该控制器，该控制器响应该请求讯号而控制该第一电源管理单元停止对该处理器进行供电。
作为可选的方案，该电源管理方法另包含下列步骤：当该外部供电单元的该电压准位低于第二预定准位时，将电源自该外部供电单元切换为该备用供电单元，其中该第二预定准位低于该第一预定准位。
与现有技术相比，本发明在将电源自外部供电单元切换为备用供电单元之前，本发明便已藉由断开开关而停止对电子模块进行供电。因此，在将电源自外部供电单元切换为备用供电单元之后，电子模块便不会耗用备用供电单元的电量。此外，由于处理器在电源切换为备用供电单元之前便已开始执行关机程序，因此，本发明可有效减少处理器耗用备用供电单元的电量。藉此，备用供电单元的使用寿命便得以延长。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的电子装置一实施例的功能方块图；
图2为本发明所述的外部供电单元的电压准位与时间的关系图；
图3为本发明的电源管理方法一实施例的流程图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参阅图1以及图2，图1为本发明的电子装置1一实施例的功能方块图，图2为本发明所述的外部供电单元3的电压准位与时间的关系图。
如图1所示，电子装置1包含备用供电单元10、第一电源管理单元12、开关14、电压侦测单元16、处理器18、电子模块20以及控制器22，其中第一电源管理单元12包括升压器与供电端，升压器的输入端与备用供电单元10耦接，升压器的输出端与第一萧特基二极管D1的阳极耦接，第一萧特基二极管D1的阴极与第一电源管理单元12的供电端耦接。开关14耦接于第一电源管理单元12，电压侦测单元16耦接于开关14，处理器18耦接于电压侦测单元16及第一电源管理单元12，电子模块20耦接于开关14与处理器18，且控制器22耦接于处理器18、电压侦测单元及第一电源管理单元12。于此实施例中，电子模块20可包含第二电源管理单元200，第二电源管理单元200耦接于开关14。此外，电子装置1连接于外部供电单元3，其中第一电源管理单元12的供电端与电压侦测单元16皆耦接于外部供电单元3。
于实际应用中，电子装置1可为车载单元(On Board Unit，OBU)，且外部供电单元3可为车辆的电瓶，但不以此为限。备用供电单元10可为装设于电子装置1内的电池。电压侦测单元16可为用以侦测外部供电单元3的电压准位的电路。电子模块20可为通讯模块(例如，无线广域网(Wireless Wide Area Network，WWAN)模块、WiFi模块、蓝牙模块等)或其它电子模块，且处理器18可为用以控制电子模块20的通讯处理器或其它处理器。需说明的是，电子装置1可装设有一或多个不同的电子模块20，视实际应用而定。第一电源管理单元12与第二电源管理单元200可为电源管理芯片((Power Management IC，PMIC)，其中第一电源管理单元12用以对电子装置1进行电源管理，且第二电源管理单元200用以对电子模块20进行电源管理。
一般而言，电子装置1中还会设有运作时必要的软硬件组件，如显示面板、输入/输出端口、应用程序、电路板、内存等，视实际应用而定。
如图2所示，本发明可针对外部供电单元3的电压准位预先设定正常准位(例如，9.9V)、第一预定准位(例如，6.79V)以及第二预定准位(例如，6.5V)，其中第一预定准位低于正常准位，且第二预定准位低于第一预定准位。于图2中，在时间段t0-t1期间外部供电单元3的电压准位为正常准位且保持不变，在时间段t1-t3期间外部供电单元3的电压准位逐渐降低，其中，在时间点t2外部供电单元3的电压准位降低至第一预定准位，在时间点t3外部供电单元3的电压准位降低至第二预定准位，在时间点t3之后外部供电单元3的电压准位保持在第二预定准位，各时间点按照发生的先后时间顺序依次为t0、t1、t2及t3。当外部供电单元3的电压准位于时间段t0-t1期间高于或等于第一预定准位(例如，维持于正常准位)时，表示外部供电单元3正常运作。此时，开关14导通，且第一电源管理单元12以外部供电单元3对处理器18与电子模块20进行供电。
当外部供电单元3失效或异常时，外部供电单元3的电压准位即会自正常准位逐渐降低。当外部供电单元3的电压准位低于第一预定准位时(图2所示的时间点t2)，表示外部供电单元3失效或异常。此时，电压侦测单元16会输出侦测讯号160至开关14、控制器22与处理器18。接着，开关14会受侦测讯号160控制而断开，以停止对电子模块20进行供电。同时，处理器18会受侦测讯号160控制而执行关机程序。当处理器18执行关机程序时，处理器18会关闭电子模块20与处理器18之间的讯号信道24。因此，当开关14断开而停止对电子模块20进行供电时，处理器18即会停止发送讯号给电子模块20，以避免处理器18持续发送讯号给电子模块20而造成系统负担。此外，在处理器18执行关机程序后，处理器18会传送请求讯号180至控制器22。此时，已经接收到侦测讯号160的控制器22会响应请求讯号180而控制第一电源管理单元12停止使用外部供电单元3提供的电能对处理器18进行供电。
当外部供电单元3的电压准位低于第二预定准位时(图2所示的时间点t3)，第一电源管理单元12即会将电源自外部供电单元3切换为备用供电单元10。藉此，电子装置1即可在外部供电单元3失效或异常时，藉由备用供电单元10维持正常运作。
在将电源自外部供电单元3切换为备用供电单元10之前，本发明便已藉由断开开关14而停止对电子模块20进行供电。因此，在将电源自外部供电单元3切换为备用供电单元10之后，电子模块20便不会耗用备用供电单元10的电量，第一电源管理单元12使用备用供电单元10提供的电能继续给处理器18供电以维持处理器18完全关机前所需的电能。此外，由于处理器18在电源切换为备用供电单元10之前便已开始执行关机程序，因此，本发明可有效减少处理器18耗用备用供电单元10的电量。藉此，备用供电单元10的使用寿命便得以延长。
请参阅图3，图3为本发明的电源管理方法一实施例的流程图。图3中的电源管理方法适用于图1中的电子装置1。首先，执行步骤S10，以外部供电单元3对处理器18与电子模块20进行供电。接着，执行步骤S12，当外部供电单元3的电压准位低于第一预定准位时，停止对电子模块20进行供电，且由处理器18执行关机程序。当处理器18执行关机程序时，处理器18即会关闭电子模块20与处理器18之间的讯号信道24。此外，在处理器18执行关机程序后，处理器18即会传送请求讯号180至控制器22，使得控制器22响应请求讯号180而控制第一电源管理单元12停止对处理器18进行供电。接着，执行步骤S14，当外部供电单元3的电压准位低于第二预定准位时，将电源自外部供电单元3切换为备用供电单元10。
需说明的是，本发明的电源管理方法的详细实施例如上所述，在此不再赘述。此外，图3所示的电源管理方法的控制逻辑中的各个部分或功能皆可透过软硬件的组合来实现。
综上所述，本发明将开关耦接于第一电源管理单元、电压侦测单元与电子模块。当外部供电单元的电压准位高于或等于第一预定准位时，表示外部供电单元正常运作。此时，第一电源管理单元以外部供电单元对处理器与电子模块进行供电。当外部供电单元的电压准位低于第一预定准位时，表示外部供电单元失效或异常。此时，电压侦测单元会输出侦测讯号至开关与处理器。接着，开关会受侦测讯号控制而断开，以停止对电子模块进行供电。同时，处理器会受侦测讯号控制而执行关机程序。接着，当外部供电单元的电压准位低于第二预定准位时，第一电源管理单元将电源自外部供电单元切换为备用供电单元。
换言之，在将电源自外部供电单元切换为备用供电单元之前，本发明便已藉由断开开关而停止对电子模块进行供电。因此，在将电源自外部供电单元切换为备用供电单元之后，电子模块便不会耗用备用供电单元的电量。此外，由于处理器在电源切换为备用供电单元之前便已开始执行关机程序，因此，本发明可有效减少处理器耗用备用供电单元的电量。藉此，备用供电单元的使用寿命便得以延长。
藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种电子装置，连接于外部供电单元，其特征在于，该电子装置包含：
备用供电单元；
第一电源管理单元，耦接于该备用供电单元以及该外部供电单元；
开关，耦接于该第一电源管理单元；
电压侦测单元，耦接于该外部供电单元与该开关；
处理器，耦接于该电压侦测单元及该第一电源管理单元；以及
电子模块，耦接于该开关与该处理器；
其中，该第一电源管理单元以该外部供电单元对该处理器与该电子模块进行供电；当该外部供电单元的电压准位低于第一预定准位时，该电压侦测单元输出侦测讯号，该开关受该侦测讯号控制而断开，以停止对该电子模块进行供电，该处理器受该侦测讯号控制而执行关机程序。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该电子模块包含第二电源管理单元，该第二电源管理单元耦接于该开关。
3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当该处理器执行该关机程序时，该处理器关闭该电子模块与该处理器之间的讯号信道。
4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该电子装置另包含控制器，该控制器耦接于该处理器及该第一电源管理单元，其中在该处理器执行该关机程序后，该处理器传送请求讯号至该控制器，该控制器响应该请求讯号而控制该第一电源管理单元停止对该处理器进行供电。
5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当该外部供电单元的该电压准位低于第二预定准位时，该第一电源管理单元将电源自该外部供电单元切换为该备用供电单元，该第二预定准位低于该第一预定准位。
6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该第一电源管理单元包括升压器与供电端，该升压器的输入端与该备用供电单元耦接，该升压器的输出端与第一萧特基二极管的阳极耦接，该第一萧特基二极管的阴极与该第一电源管理单元的该供电端耦接。
7.一种电源管理方法，其特征在于，该电源管理方法适用于电子装置，该电子装置连接外部供电单元，该电子装置包含备用供电单元、处理器以及电子模块，该电源管理方法包含下列步骤：
以该外部供电单元对该处理器与该电子模块进行供电；以及
当该外部供电单元的电压准位低于第一预定准位时，停止对该电子模块进行供电，且由该处理器执行关机程序。
8.如权利要求7所述的电源管理方法，其特征在于，当该处理器执行该关机程序时，该处理器关闭该电子模块与该处理器之间的讯号信道。
9.如权利要求7所述的电源管理方法，其特征在于，该电子装置另包含控制器，在该处理器执行该关机程序后，该处理器传送请求讯号至该控制器，该控制器响应该请求讯号而控制该第一电源管理单元停止对该处理器进行供电。
10.如权利要求7所述的电源管理方法，其特征在于，该电源管理方法另包含下列步骤：
当该外部供电单元的该电压准位低于第二预定准位时，将电源自该外部供电单元切换为该备用供电单元，其中该第二预定准位低于该第一预定准位。
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