电源控制装置和方法与流程

本公开涉及控制技术领域，具体地，涉及一种电源控制装置和方法。

背景技术：

随着电子技术的快速发展，人们对电子产品的要求也越来越高，因此电子产品及其附件都在向数字化和模块化发展，尤其是给电子产品供电的电源。电源通常可以分为非智能电源和智能电源两类，非智能电源由于使用复杂，用户体验不佳，已经无法满足人们对电子产品的需求，而现有的智能电源由于复杂度高，造价昂贵，限制了智能电源的实际使用。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种电源控制装置和方法，用以解决现有技术中智能电源复杂度高、造价昂贵的问题。

为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种电源控制装置，所述装置包括：控制模块和控制电路；

所述控制模块的输出端通过所述控制电路与负载连接，电源的输出端通过所述控制电路与所述负载连接；

所述控制模块用于向所述控制电路发送控制指令，所述控制指令用于控制所述控制电路的通断，以控制所述电源是否向所述负载供电；

其中，控制模块包括：主控单元、隔离模块和微处理器mcu；所述主控单元的输出端通过所述隔离模块与所述mcu的输入端连接，所述mcu的输出端作为所述控制模块的输出端；所述主控单元用于获取使用指令；所述mcu用于获取所述主控单元根据所述使用指令发送的所述控制指令；所述mcu还用于向所述控制电路发送所述控制指令。

可选地，所述隔离模块包括至少两个控制器局域网络can隔离子模块，所述主控单元的至少两个输出端分别通过所述至少两个can隔离子模块与所述mcu的输入端连接。

可选地，所述装置还包括：总控制电路和隔离运算放大器；

所述控制模块的输出端通过所述总控制电路与所述电源的使能端连接；

所述控制模块的输出端通过所述隔离运算放大器与所述电源的输出端连接；

所述控制模块用于根据目标电流和预设的目标电流阈值向所述总控制电路发送第一控制指令，所述第一控制指令用于控制所述总控制电路的通断，以控制所述电源的通断，所述目标电流为所述控制模块通过所述隔离运算放大器测量的所述电源的输出电流。

可选地，所述控制电路包括n个控制回路，分别用于控制所述电源向n个所述负载供电，其中n为正整数；

所述控制模块还用于根据n个所述控制回路的电流和n个所述负载对应的n个预设的电流阈值，向所述n个控制回路发送第二控制指令，所述第二控制指令用于控制n个所述控制回路的通断，以控制所述电源是否向n个所述负载供电。

可选地，所述装置还包括学习电路；

所述学习电路的输出端与所述控制模块的输入端连接；

所述学习电路用于控制所述控制模块获取所述目标电流阈值，和/或n个所述电流阈值。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电源控制方法，应用电源控制装置，所述电源控制装置包括：控制模块和控制电路，所述控制模块的输出端通过所述控制电路与负载连接，电源的输出端通过所述控制电路与所述负载连接，其中，所述控制模块包括：主控单元、隔离模块和微处理器mcu，所述主控单元的输出端通过所述隔离模块与所述mcu的输入端连接，所述mcu的输出端作为所述控制模块的输出端；所述方法包括：

利用所述主控单元获取所述使用指令；

利用所述mcu获取所述主控单元根据所述使用指令发送的控制指令；

利用所述mcu向所述控制电路发送所述控制指令，所述控制指令用于控制所述控制电路的通断，以控制所述电源是否向所述负载供电。

可选地，所述隔离模块包括至少两个控制器局域网络can隔离子模块，所述主控单元的至少两个输出端分别通过所述至少两个can隔离子模块与所述mcu的输入端连接；

所述利用所述mcu获取所述主控单元根据所述使用指令发送的所述控制指令，包括：

利用所述mcu通过所述至少两个can隔离子模块中的任一正常工作的can隔离子模块获取所述主控单元发送的所述控制指令。

可选地，所述电源控制装置还包括：总控制电路和隔离运算放大器，所述控制模块的输出端通过所述总控制电路与所述电源的使能端连接，所述控制模块的输出端通过所述隔离运算放大器与所述电源的输出端连接；

所述方法还包括：

利用所述控制模块根据目标电流和预设的目标电流阈值向所述总控制电路发送第一控制指令，所述第一控制指令用于控制所述总控制电路的通断，以控制所述电源的通断，所述目标电流为所述控制模块通过所述隔离运算放大器测量的所述电源的输出电流。

可选地，所述控制电路包括n个控制回路，分别用于控制所述电源向n个所述负载供电，其中n为正整数；

所述方法还包括：

利用所述控制模块根据n个所述控制回路的电流和n个所述负载对应的n个预设的电流阈值，向所述n个控制回路发送第二控制指令，所述第二控制指令用于控制n个所述控制回路的通断，以控制所述电源是否向n个所述负载供电。

可选地，所述电源控制装置还包括学习电路，所述学习电路的输出端与所述控制模块的输入端连接；

所述方法还包括：

利用所述学习电路控制所述控制模块获取所述目标电流阈值，和/或n个所述电流阈值；或

利用所述控制模块获取学习指令；

利用所述控制模块根据所述学习指令获取所述目标电流阈值，和/或n个所述电流阈值。

通过上述技术方案，本公开中控制电路分别将控制模块的输出端与负载连接，将电源的输出端与负载连接，在控制模块中，主控单元的输出端通过隔离模块与mcu的输入端连接，mcu的输出端作为控制模块的输出端，通过控制模块向控制电路发送用于控制该控制电路通断的控制指令，其中，主控单元获取使用指令，并根据使用指令向mcu发送控制指令，再由mcu将控制指令发送给控制电路，以达到控制电源是否向负载供电的目的，能够实现电源的智能管理，便于用户使用，并能够简化结构，降低成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种电源控制装置的框图；

图2是根据图1所示的一种电源控制装置中控制模块102的框图；

图3是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制装置的框图；

图4是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制装置的框图；

图5是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制装置的框图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种电源控制方法的示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制方法的示意图；

图8是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制方法的示意图；

图9是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制方法的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在对本公开提供的电源控制装置和方法说明前，首先对本公开中各个实施例所涉及到的应用场景进行介绍。该应用场景为电源控制装置控制电源为负载供电，电源控制装置中的控制模块可以与控制面板连接，用于用户输入使用指令，还可以与显示屏幕连接，用于向用户展示电源的工作状态，其中负载可以有多个或多种，电源能够分别控制对不同的负载进行供电。在本公开各个实施例中，以负载为led(英文：lightemittingdiode，中文：发光二极管)灯为例进行说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电源控制装置的框图，如图1所示，该装置100包括：控制模块102和控制电路103。

控制模块102的输出端通过控制电路103与负载104连接，电源101的输出端通过控制电路103与负载104连接。

示例的，控制电路103分别将控制模块102的输出端与负载104连接，将电源101的输出端与负载104连接，需要说明的是，本公开中各模块之间的连接方式既可以是电性的直接连接，也可以通过耦合的方式连接，本公开对连接方式不做限定。

控制模块102用于向控制电路103发送控制指令，控制指令用于控制控制电路103的通断，以控制电源101是否向负载104供电。

举例来说，控制模块102向控制电路103发送的控制指令，通过控制控制电路103的通断，来实现控制电源101对负载104的供电状态。其中，控制指令可以是根据用户通过与控制模块102相连的控制面板输入的使用指令来确定的，也可以是预先设定好存储在控制模块102中的控制指令，还可以是由控制模块102根据电源101当前的工作状态来确定的，可以分为：接通全部负载、接通部分负载和断开全部负载三类。例如，当负载104为多路led灯，对应多路led灯，控制电路103也包括多个控制回路时，用户可以输入指示全部led灯上电的使用指令，由控制模块102向控制电路103发送相应指示控制电路103全部接通的控制指令。若在控制模块102中预先设定了默认的控制指令，例如可以设置默认的控制指令为控制电路103全部接通，在没有接收到用户输入的使用指令时，控制模块102可以发送默认的控制指令。还可以由控制模块102获取电源101的工作状态，例如控制模块102可以检测每一路led灯是否正常工作，如果某一路led灯出现了短路等异常情况，控制模块102可以向控制电路103发送用于指示该路led灯对应的控制回路断开的控制指令。

其中，控制模块102包括：主控单元1021、隔离模块1022和mcu(英文：microcontrollerunit，中文：微处理器)1023，如图2所示。

主控单元1021的输出端通过隔离模块1022与mcu1023的输入端连接，mcu1023的输出端作为控制模块102的输出端。

示例的，主控单元1021与mcu1023之间可以通过can(英文：controllerareanetwork中文：控制器局域网络)总线或lin(英文：localinterconnectnetwork中文：本地互联网)总线进行通信，为了避免由于电路中出现浪涌脉冲或高频瞬态干扰等信号导致通信接口损坏，因此要在主控单元1021与mcu1023之间设置隔离模块1022。

主控单元1021用于获取使用指令。

举例来说，主控单元1021获取的使用指令，可以是用户通过与主控单元1021相连的控制面板输入的，也可以是与负载104有关联的其他电子设备下发给主控单元1021的。其中，控制面板可以是对应多路led灯的指示按钮，也可以是能够接收用户指定操作(例如：单击操作、双击操作或长按操作等)的显示界面。

mcu1023用于获取主控单元1021根据使用指令发送的控制指令。

mcu1023还用于向控制电路103发送控制指令。

示例的，主控单元1021根据使用指令向mcu1023发送控制指令，之后，由mcu1023向控制电路103发送控制指令。其中使用指令是指示电源101是否对负载104进行供电，而对应的控制指令是指示控制电路103的通断，从而达到指示电源101是否对负载104进行供电的目的。

综上所述，本公开中控制电路分别将控制模块的输出端与负载连接，将电源的输出端与负载连接，在控制模块中，主控单元的输出端通过隔离模块与mcu的输入端连接，mcu的输出端作为控制模块的输出端，通过控制模块向控制电路发送用于控制该控制电路通断的控制指令，其中，主控单元获取使用指令，并根据使用指令向mcu发送控制指令，再由mcu将控制指令发送给控制电路，以达到控制电源是否向负载供电的目的，能够实现电源的智能管理，便于用户使用，并能够简化结构，降低成本。

可选的，隔离模块1022包括至少两个控制器局域网络can隔离子模块，主控单元1021的至少两个输出端分别通过至少两个can隔离子模块与mcu1023的输入端连接。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制装置的框图，以隔离模块1022中包括两个can隔离子模块(第一can隔离子模块1022a和第二can隔离子模块1022b)为例，如图3所示。为了保证主控单元1021与mcu1023之间通信的稳定性和可靠度，同时降低生产成本，主控单元1021与mcu1023之间通过can总线，以canopen协议进行通信，当电源控制装置100开始工作时，首先判定主控单元1021与mcu1023之间的通信是否正常。可以预先设置多个can隔离子模块的顺序，以第一can隔离子模块1022a和第二can隔离子模块1022b举例，可以先判断第一can隔离子模块1022a所在的线路是否通信正常，如果正常就使用该条线路进行通信，如果异常，再判断第二can隔离子模块1022b所在的线路是否通信正常，如果正常就使用该条线路进行通信，如果异常，则说明主控单元1021与mcu1023之间不能正常通信，即canopen协议链接建立不成功，此时可以按照预设的需求，由mcu1023控制电源101关闭或开启，或者不对电源101进行控制，由电源101中预设的默认状态(关闭或开启)来确定。

图4是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制装置的框图，如图4所示，该装置100还包括：总控制电路105和隔离运算放大器106。

控制模块102的输出端通过总控制电路105与电源101的使能端连接。

控制模块102的输出端通过隔离运算放大器106与电源101的输出端连接。

控制模块102用于根据目标电流和预设的目标电流阈值向总控制电路105发送第一控制指令，第一控制指令用于控制总控制电路105的通断，以控制电源101的通断，目标电流为控制模块102通过隔离运算放大器106测量的电源101的输出电流。

举例来说，隔离运算放大器106将控制模块102的输出端与电源101的输出端连接，控制模块102能够通过隔离运算放大器106测量电源101的输出电流，作为目标电流(由mcu1023采集目标电流，并通过can总线将目标电流反馈给主控单元1021)。控制模块102根据目标电流和预设的目标电流阈值向总控制电路105发送第一控制指令，用于控制总控制电路105的通断，其中，总控制电路105与电源101的使能端连接，能够控制电源101的通断。其中，预设的目标电流阈值可以是根据负载104的实际情况人为设定的，也可以是在电源101对负载104正常供电时采集的正常电流值。当目标电流和目标电流阈值的差值在预设的范围内，说明电源101的工作状态正常(即对负载104正常供电)，当目标电流和目标电流阈值的差值不在预设的范围内，说明电源101的工作状态异常，此时控制模块102向总控制电路105发送第一控制指令，使总控制电路105断开，以达到关闭电源101的目的。需要说明的是，总控制电路105是通过控制电源101的使能端来控制电源101的通断，因此能够减少电源101的功耗。

可选的，控制电路103包括n个控制回路，分别用于控制电源101向n个负载104供电，其中n为正整数。

控制模块102还用于根据n个控制回路的电流和n个负载104对应的n个预设的电流阈值，向n个控制回路发送第二控制指令，第二控制指令用于控制n个控制回路的通断，以控制电源101是否向n个负载104供电。

示例的，负载104可以包括多个，相应的可以设置与每个负载104对应的控制回路。同样的，控制模块102能够通过隔离运算放大器106分别测量电源101在各个控制回路的电流，并根据各个控制回路的电流与预设的电流阈值向各个控制回路发送第二控制指令，用于控制各个控制回路的通断，以控制电源101是否向各个负载104供电。其中，预设的电流阈值可以是根据各个负载104的实际情况人为设定的，也可以是在电源101对各个负载104正常供电时(即电源101只对其中一个负载104供电时)分别采集的各个控制回路上的正常电流值。以其中任一负载a和对应的一个控制回路a举例，当控制回路a上的电流和对应的电流阈值的差值在预设的范围内，说明电源101在控制回路a上的工作状态正常(即对负载a正常供电)，当控制回路a上的电流和对应的电流阈值的差值不在预设的范围内，说明电源101在控制回路a上的工作状态异常，此时控制模块102向控制回路a发送第二控制指令，使控制回路a断开，以达到控制电源101不向负载a供电的目的。

图5是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制装置的框图，如图5所示，以控制电路103包括2个控制回路(第一控制回路1031和第二控制回路1032)为例，该装置100还包括学习电路107。

学习电路107的输出端与控制模块102的输入端连接。

学习电路107用于控制控制模块102获取目标电流阈值，和/或n个电流阈值。

举例来说，学习电路107用于将控制模块102通过隔离运算放大器106，在电源101对负载104正常供电时，采集的正常电流值作为目标电流阈值，将控制模块102通过隔离运算放大器106，在电源101对n个负载104正常供电时，采集的n个控制回路上的电流值作为n个预设的电流阈值。

如图5所示，以控制两路led灯为例，电源控制装置100的具体实施电路可以包括以下结构：

mcu1023通过第一can隔离子模块1022a、电阻r9、r10、电容c32、变压器t8和防静电管esd1和主控单元1021的can端口j1连接，mcu1023通过第二can隔离子模块1022b、电阻r11、r15、电容c33、变压器t9和防静电管esd2和主控单元1021的can端口j2连接，用于建立主控单元1021与mcu1023之间canopen协议链接。

隔离运算放大器106与电阻r1组成检测电路，检测电源101的输出。

总控制电路105与5v电源和vcc4电源连接，包括：电阻r24、r25、r26、r51、nmos管q12、由发光二极管和三极管组成的发光电路u9、三极管q6组成，通过与电源101的使能端连接，来控制电源101整体的通断。

第一控制回路1031与5v电源连接，包括：电阻r37、r39、r40、r44、r46、稳压二极管d6、nmos管q5、q8、由发光二极管和三极管组成的发光电路u15、三极管q2，用于控制第一路led灯，第二控制回路1032与5v电源连接，包括：r38、r41、r42、r43、r45、稳压二极管d3、nos管q7、q9，由发光二极管和三极管组成的发光电路u16、三极管q1，用于控制第二路led灯。

端子jc5是用于连接供电电源的，通过滤波器m1(用于屏蔽电磁干扰)与电源101连接。jcb1是用于连接led灯的端子，能够连接两路led灯。

学习电路107与3v3电源连接，由开关s1、电阻r27、r28、发光二极管led1组成。

在电源控制装置100初始工作时(或者更换负载时)，首先可以通过开关s1控制控制模块102获取目标电流阈值和两路led灯对应的电流阈值。例如，用户按下开关s1，电源控制装置100进入学习模式，led1以第一预设频率闪烁，表示学习模式开始，由控制模块102分别采集两路led灯正常工作时的电流和整个电源输出的电流，作为两路led灯对应的电流阈值和目标电流阈值并存储，在控制模块102采集并记录完成后led1以第二预设频率闪烁，表示学习模式结束。还可以直接由控制模块102主动进入学习模式(例如：由控制模块102发出学习指令)，采集并记录两路led灯对应的电流阈值和目标电流阈值。再由mcu1023判断canopen协议链接是否建立成功，以保证mcu1023和主控单元1021正常通信。在电源101对两路led灯进行供电时，实时监控目标电流和第一控制回路1031和第二控制回路1032上的电流，分别判断目标电流、第一控制回路1031、第二控制回路1032上的电流与目标电流阈值、两路led灯对应的电流阈值之间的关系，若有一路led灯出现了异常，那么控制该路led灯对应的控制回路断开，并控制对应的控制回路中的发光电路亮起(u9、u15或u16)。在电源101仅对第一控制回路1031对应的一路led灯进行供电时，实时监控第一控制回路1031上的电流，判断第一控制回路1031上的电流和第一控制回路1031对应的电流阈值之间的关系，若第一控制回路1031出现了异常，那么控制第一控制回路1031断开，并控制发光电路u15亮起。从而实现电源的智能控制。

综上所述，本公开中控制电路分别将控制模块的输出端与负载连接，将电源的输出端与负载连接，在控制模块中，主控单元的输出端通过隔离模块与mcu的输入端连接，mcu的输出端作为控制模块的输出端，通过控制模块向控制电路发送用于控制该控制电路通断的控制指令，其中，主控单元获取使用指令，并根据使用指令向mcu发送控制指令，再由mcu将控制指令发送给控制电路，以达到控制电源是否向负载供电的目的，能够实现电源的智能管理，便于用户使用，并能够简化结构，降低成本。

图6是根据一示例性实施例示出的一种电源控制方法的示意图，应用电源控制装置，电源控制装置包括：控制模块和控制电路，控制模块的输出端通过控制电路与负载连接，电源的输出端通过控制电路与负载连接，其中，控制模块包括：主控单元、隔离模块和微处理器mcu，主控单元的输出端通过隔离模块与mcu的输入端连接，mcu的输出端作为控制模块的输出端，如图6所示，该方法包括：

步骤201，利用主控单元获取使用指令来实现。

步骤202，利用mcu获取主控单元根据使用指令发送的控制指令。

步骤203，利用mcu向控制电路发送控制指令，控制指令用于控制控制电路的通断，以控制电源是否向负载供电。

可选的，隔离模块包括至少两个控制器局域网络can隔离子模块，主控单元的至少两个输出端分别通过至少两个can隔离子模块与mcu的输入端连接。

步骤202可以通过以下方式来实现：

利用mcu通过至少两个can隔离子模块中的任一正常工作的can隔离子模块获取主控单元发送的控制指令。

图7是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制方法的示意图，如图7所示，电源控制装置还包括：总控制电路和隔离运算放大器，控制模块的输出端通过总控制电路与电源的使能端连接，控制模块的输出端通过隔离运算放大器与电源的输出端连接。

该方法还包括：

步骤204，利用控制模块根据目标电流和预设的目标电流阈值向总控制电路发送第一控制指令，第一控制指令用于控制总控制电路的通断，以控制电源的通断，目标电流为控制模块通过隔离运算放大器测量的电源的输出电流。

图8是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制方法的示意图，控制电路包括n个控制回路，分别用于控制电源向n个负载供电，其中n为正整数，如图8所示，该方法还包括：

步骤205，利用控制模块根据n个控制回路的电流和n个负载对应的n个预设的电流阈值，向n个控制回路发送第二控制指令，第二控制指令用于控制n个控制回路的通断，以控制电源是否向n个负载供电。

图9是根据一示例性实施例示出的另一种电源控制方法的示意图，电源控制装置还包括学习电路，学习电路的输出端与控制模块的输入端连接，如图9所示，该方法还包括：

步骤206，利用学习电路控制控制模块获取目标电流阈值，和/或n个电流阈值。或

步骤207，利用控制模块获取学习指令。

步骤208，利用控制模块根据学习指令获取目标电流阈值，和/或n个电流阈值。

关于上述实施例中的方法，其中各个步骤执行操作的具体方式已经在有关该装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

综上所述，本公开中控制电路分别将控制模块的输出端与负载连接，将电源的输出端与负载连接，在控制模块中，主控单元的输出端通过隔离模块与mcu的输入端连接，mcu的输出端作为控制模块的输出端，通过控制模块向控制电路发送用于控制该控制电路通断的控制指令，其中，主控单元获取使用指令，并根据使用指令向mcu发送控制指令，再由mcu将控制指令发送给控制电路，以达到控制电源是否向负载供电的目的，能够实现电源的智能管理，便于用户使用，并能够简化结构，降低成本。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。