專利名稱：車載電源的監(jiān)控方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電源監(jiān)控方法，特別涉及一種用于包含不同電源來源的 車載電源的監(jiān)控方法。
背景技術：
近幾年來，由于車用電子的快速發(fā)展，使得各項車載周邊產品也不斷增 加，然而不管在車載計算機裝置或其他各部位車載電氣產品上，都必須通過 車載電源來提供運作所需的電源，因此針對車載電源的部份，如何兼具穩(wěn)定 性、安全性及適用性等各方面的考慮而進行開發(fā)設計便是重要的一環(huán)。
目前己知技術大多是在車載主電源之外再搭配設計有另一 電源供應端， 或者是再進一步設計有穩(wěn)壓電路和充電電路而形成類似不斷電電源系統(tǒng)
(UPS)，以達成提供備用電源給車載相關產品，但在此設計中，穩(wěn)壓電路必
須不間斷地處于開啟狀態(tài)，以達到在主電源失效時而能夠及時提供備用電源 的作用，而這也將會增加不斷電電源系統(tǒng)的耗電流，并且間接降低車載電源 系統(tǒng)的整體性能。
此外，在安全性的考慮上，若采用備用電源(例如上述不斷電電源系統(tǒng)) 輔助主電源的應用設計，不管是在主電源或備用電源的過電壓、過電流和電 路短路，甚至是備用電源的電池過充或者適用各種車載相關產品本身的負載 限制等，都將是設計時所需充分研究的項目。因此目前的車載電源系統(tǒng)確實 有其再加以改善的地方，以期除了達到兼具穩(wěn)定性、安全性和適用性的設計 之外，更擁有較佳的成本競爭優(yōu)勢。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于，針對車載電源、充電電路 和車載應用系統(tǒng)來分別進行檢測和控制，使其不僅能在車載電源中的主電源 瞬間失效時，能及時提供備用電源供應車載應用系統(tǒng)，還可以隨時監(jiān)測各電
源和電池的狀況而加以進行相關硬件單元的控制和處理，以達到安全防護和 充分備源的目的。
為了解決上述問題，根據本發(fā)明所提出的方案，提供一種車載電源的監(jiān) 控方法，其特征在于，所述的車載電源包含主電源和備用電源以提供給車載 應用系統(tǒng)，該監(jiān)控方法的步驟包括首先，檢測主電源是否穩(wěn)定運作，若主 電源已穩(wěn)定運作，則提供切換單元切換主電源為輸出電源；否則便改變切換 備用電源為輸出電源，接著，提供電路保護單元以檢測主電源的電壓狀況、 備用電源的電壓狀況和輸出電源的電流狀況，并進而輸出至少一個檢測信 號，最后，提供控制單元以根據電路保護單元所提供的檢測信號來控制車載 電源和車載應用系統(tǒng)的啟閉。由此，以達到對車載電源進行監(jiān)控的目的。
根據本發(fā)明的監(jiān)控方法，所述的輸出電源的電流狀況是通過所述電路保 護單元所提供的第一檢測電路以檢測電路短路或過電流的異常狀況。
根據本發(fā)明的監(jiān)控方法，所述的主電源的電壓狀況是通過所述電路保護 單元所提供的第二檢測電路以檢測所述主電源的電壓是否超過第一設定值。
根據本發(fā)明的監(jiān)控方法，所述的備用電源的電壓狀況是通過所述電路保 護單元所提供的第三檢測電路以檢測所述備用電源的電壓是否低于第二設 定值或己充飽。
根據本發(fā)明的監(jiān)控方法，所述的備用電源的電壓若低于所述第二設定 值，則所述控制單元便控制警示單元以產生需充電的警示信號。
根據本發(fā)明的監(jiān)控方法，所述的主電源的運作與否是通過所述電路保護 單元所提供的第四檢測電路以進行檢測，若檢測所述主電源為運作狀態(tài)時， 則所述切換單元切換所述主電源為所述輸出電源，并且所述第四檢測電路可 以控制充電電路以對所述備用電源進行充電。
根據本發(fā)明的監(jiān)控方法，所述的第四檢測電路若檢測所述主電源為停止 運作狀態(tài)，則所述切換單元切換所述備用電源為所述輸出電源，并產生所述 檢測信號以使所述控制單元通知所述車載應用系統(tǒng)進行關機程序，且在達設 定時間后關閉所述切換單元。
以上的概述與接下來的詳細說明和附圖，都是為了能進一步說明本發(fā)明 為達成預定目的所采取的方式、手段和功效。而有關本發(fā)明的其他目的和優(yōu) 點，將在后續(xù)的說明和附圖中加以闡述。


圖1是本發(fā)明車載電源的監(jiān)控裝置的實施例方塊圖;
圖2是本發(fā)明車載電源的監(jiān)控方法的實施例流程圖。
其中，附圖標記說明如下
監(jiān)控裝置1
切換單元10
車載電源2
電路保護單元20
主電源21
備用電源22
第一檢測電路201
第二檢測電路202
第三檢測電路203
第四檢測電路204
車載應用系統(tǒng)3
充電電路30
控制單元40
信號通知單元50
警示單元60
濾波單元70
具體實施例方式
請參考圖1，其為本發(fā)明車載電源的監(jiān)控裝置的實施例方塊圖，如圖所 示，本發(fā)明提供一種監(jiān)控裝置1，其電連接于車載電源2與車載應用系統(tǒng)3 之間，而車載電源2提供主電源21和備用電源22給車載應用系統(tǒng)3運作所 需。該監(jiān)控裝置l包括切換單元IO、電路保護單元20、充電電路30、控 制單元40、信號通知單元50、警示單元60和濾波單元70。其中切換單元 10用以切換主電源21和備用電源22的其中之一來輸出輸出電源給車載應用 系統(tǒng)3，而切換單元10預設切換主電源21為輸出電源，并且在主電源21供
應不穩(wěn)定或失效時，則自動切換備用電源22為輸出電源。另外，備用電源 22通過充電電路30而進行充電。
而電路保護單元20用來檢測主電源21 、備用電源22以及輸出電源的狀 況而輸出多個檢測信號，其中電路保護單元20可以進一步包括第一檢測 電路201、第二檢測電路202、第三檢測電路203和第四檢測電路204，第一 檢測電路201電連接切換單元IO，以檢測輸出電源的電流的異常狀況，而產 生檢測信號以進一步使控制單元40得以關閉切換單元10，其中該輸出電源 的電流的異常狀況可以是例如電路短路或過電流發(fā)生的異常狀況，而關閉切 換單元10阻斷主電源21和備用電源22的輸出則可以避免監(jiān)控裝置1內的 所有元件因無法承受過大電流而被燒毀的情形；另外，第二檢測電路202通 過濾波單元70電連接主電源21，以檢測主電源21的電壓在超過第一設定值 時可以產生檢測信號使控制單元40同樣得以關閉切換單元10。而上述第一 檢測電路201和第二檢測電路202只要任何一個產生檢測信號，控制單元40 便會進行關閉切換單元10。
接著，第三檢測電路203電連接備用電源22，并且可以進一步包含低 電壓檢測電路和滿電壓檢測電路(圖中未示出)，該低電壓檢測電路用以檢測 備用電源22的電壓是否低于第二設定值以產生該檢測信號；而該滿電壓檢 測電路則用以檢測備用電源22的電壓是否已滿狀態(tài)；再者，第四檢測電路 204電連接主電源21，以檢測主電源21的運作與否而來控制充電電路30的 啟閉，而第四檢測電路204的設計通過車載引擎的啟動所開啟主電源21而 來判斷主電源21的運作與否。此外，控制單元40可以進一步根據該備用電 源22的電壓已滿而來控制關閉充電電路30，并且比第四檢測電路204擁有 充電電路30更高的控制權。
再者，信號通知單元50在實際設計上可以采用內建或外接的方式連接 控制單元40，而本實施例為方便說明采用外接的方式來說明，信號通知單元 50由控制單元40用來通知車載應用系統(tǒng)3進行關機程序，而控制單元40可 以例如根據第四檢測電路204檢測主電源21停止運作時以通知車載應用系 統(tǒng)3進行關機程序，并于超過設定時間后關閉切換單元10;此外控制單元 40也可以例如根據第三檢測電路203檢測到備用電源22的電壓低于該第二 設定值而通知車載應用系統(tǒng)3進行關機程序，并控制產生需充電的警示信號，進而在超過設定時間后關閉切換單元10，由此減少在主電源21停止運作下 過于消耗備用電源22的情形，并且可以完全停止各電源的輸出。而警示單 元60電連接控制單元40，使控制單元40得以根據第三檢測電路203所檢測 到備用電源22的電壓低于該第二設定值時而加以控制產生需充電的警示信 號，其中警示單元60可以是，例如發(fā)光二極體、顯示裝置或揚聲裝置等。 而濾波單元70電連接主電源21，用以濾除主電源21在車載引擎運轉時所被 干擾的噪音，以避免電路保護單元20中的各檢測電路因噪音干擾而產生誤 測的情形。
因此，控制單元40根據上述的各檢測電路所產生的檢測信號得以進行 控制切換單元10、充電電路30和車載應用系統(tǒng)3的啟閉，并使車載電源2 中的主電源21和備用電源22獲得較佳的管理。
請參考圖2，其為本發(fā)明車載電源的監(jiān)控方法的實施例流程圖，如圖所 示，本發(fā)明提供一種車載電源2的監(jiān)控方法，車載電源2包含主電源21和 備用電源22以提供給車載應用系統(tǒng)3，該監(jiān)控方法的步驟包括首先，檢測 主電源21是否運作(S201)，其中主電源21的運作表示主電源21并無電壓驟 降或失效的情形，若主電源21處于運作的狀態(tài)，則由切換單元10切換主電 源21為輸出電源(S203);否則若主電源21為停止運作的情形時，便切換備 用電源22為輸出電源(S205)。
而在步驟(S203)或步驟(S205)之后，再提供電路保護單元20以檢測輸出 電源的電流狀況、主電源21和備用電源22的電壓狀況，并輸出至少一個檢 測信號(S207)，進而再提供控制單元40以根據電路保護單元20所提供的檢 測信號而來控制車載電源2和車載應用系統(tǒng)3的啟閉(S209)。其中，該輸出 電源的電流可以是，例如通過電路保護單元20所提供的第一檢測電路201 檢測電路短路或過電流的異常狀況；主電源21的電壓狀況可以，例如通過 第二檢測電路202檢測主電源21的電壓是否超過第一設定值；而備用電源 22的電壓狀況則通過第三檢測電路203檢測備用電源22的電壓是否低于第 二設定值或為已充飽。而上述中，若備用電源22的電壓低于第二設定值時， 則控制單元40不僅會通知車載應用系統(tǒng)3進行關機程序，且控制警示單元 60產生需充電的警示信號，還在等待設定時間后關閉切換單元10以完全停 止電源的輸出。
此外，步驟(S201)中，主電源21的運作與否可以，例如通過第四檢測電 路204以檢測車載引擎的啟動與否來加以判斷，并且在主電源21運作的同 時，第四檢測電路204可以控制充電電路30以對備用電源22進行充電；相 反的，若第四檢測單元204檢測主電源21為停止運作狀態(tài)時，便會通知車 載應用系統(tǒng)3進行關機程序，并在等待設定時間后關閉切換單元10。而在本 發(fā)明的監(jiān)控方法中，只要上述電路保護單元20的其中任何一個檢測電路產 生檢測信號時，控制單元40便會根據檢測信號而加以控制相關的硬件單元 或裝置的啟閉，以在任何異常情形發(fā)生時，都可以即時進行應變保護或處理 的作用。
綜上所述，本發(fā)明不僅能在車載電源2中的主電源21失效時及時提供 備用電源22供應車載應用系統(tǒng)3，而且能夠隨時監(jiān)測各電源和其電池的狀況 而加以控制和處理，以達到安全防護和充分備源的目的，此外還可以減緩各 電源所用電池的損耗率和增加車載應用系統(tǒng)3的穩(wěn)定性、減少故障率等優(yōu)點。
但是，以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施例的詳細說明和附圖，并非用 以限制本發(fā)明，本發(fā)明的所有范圍應以下述的權利要求為準，任何本領域技 術人員，可輕易想到的變化或修改都可以涵蓋在以下本案所界定的權利要求 中。
權利要求
1、一種車載電源的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的車載電源包含主電源和備用電源以提供給車載應用系統(tǒng)，所述監(jiān)控方法的步驟包括檢測所述主電源是否運作；提供切換單元以切換所述主電源和所述備用電源的其中之一來提供輸出電源給所述車載應用系統(tǒng)；提供電路保護單元以檢測所述輸出電源的電流狀況、所述主電源和所述備用電源的電壓狀況，并輸出至少一個檢測信號；以及提供控制單元以根據所述電路保護單元所提供的所述檢測信號而控制所述車載電源和所述車載應用系統(tǒng)的啟閉。
2、 如權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的輸出電源的電 流狀況是通過所述電路保護單元所提供的第一檢測電路以檢測電路短路或 過電流的異常狀況。
3、 如權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的主電源的電壓 狀況是通過所述電路保護單元所提供的第二檢測電路以檢測所述主電源的 電壓是否超過第一設定值。
4、 如權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的備用電源的電 壓狀況是通過所述電路保護單元所提供的第三檢測電路以檢測所述備用電 源的電壓是否低于第二設定值或已充飽。
5、 如權利要求4所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的備用電源的電 壓若低于所述第二設定值，則所述控制單元便控制警示單元以產生需充電的警示信號。
6、 如權利要求1所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的主電源的運作 與否是通過所述電路保護單元所提供的第四檢測電路以進行檢測，若檢測所 述主電源為運作狀態(tài)時，則所述切換單元切換所述主電源為所述輸出電源， 并且所述第四檢測電路可以控制充電電路以對所述備用電源進行充電。
7、 如權利要求6所述的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的第四檢測電路 若檢測所述主電源為停止運作狀態(tài)，則所述切換單元切換所述備用電源為所 述輸出電源，并產生所述檢測信號以使所述控制單元通知所述車載應用系統(tǒng) 進行關機程序，且在達設定時間后關閉所述切換單元。
全文摘要
一種車載電源的監(jiān)控方法，其特征在于，所述的車載電源系包含主電源和備用電源以提供給車載應用系統(tǒng)，該監(jiān)控方法的步驟包括首先，檢測主電源是否穩(wěn)定運作，若主電源已穩(wěn)定運作，則提供切換單元切換主電源為輸出電源，否則便改變切換備用電源為輸出電源，接著，提供電路保護單元以檢測主電源的電壓狀況、備用電源的電壓狀況和輸出電源的電流狀況，并進而輸出至少一個檢測信號，最后，提供控制單元以根據電路保護單元所提供的檢測信號而來控制車載電源和車載應用系統(tǒng)的啟閉。由此，以達到對車載電源進行監(jiān)控而產生安全防護和充分備源的目的。
文檔編號B60L1/12GK101195346SQ20061016428
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權日2006年12月8日
發(fā)明者游經東, 許博承 申請人:研華股份有限公司