本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种电源装置和智能锁设备。
背景技术：
参见图1，图1是现有技术的智能锁设备中锂电池的供电示意图。目前现有的智能车锁方案大部分采用的是3.6V的一次性锂电池进行供电，锂电池与MCU(微控制单元)控制芯片处于直接连接状态，由锂电池直接给MCU进行供电，驱动MCU的正常工作，从而控制其他的电路系统模块进行工作。同时，由于GSM/GPS(全球移动通讯系统/全球定位系统)模块的电压需求为3.8～4V，锂电池还要通过DC-DC(直流-直流)升压转换芯片进行升压转换，从而为GSM/GPS模块进行供电，驱动其正常工作。
但是，由于锂电池为一次性供电电池，在锂电池电能不断消耗的情况下，锂电池的内阻增大，锂电池的电压会逐渐下降，而MCU的正常供电电压范围一般为2V～3.6V，通常供电电压为3.3V电压，DC-DC升压转换芯片的输入电压一般为0.7V～5V，因此当锂电池的电压下降到无法支持MCU正常工作(大约2V左右)的时候，此时需要重新更换电池，很容易造成电池的浪费，无法高效地利用电池的电能。同时，由于3.6V接近MCU的最高供电电压的临界值，故如果电池电压不稳定，也很容易造成系统运行的不稳定性，从而增加企业的维修成本。
技术实现要素：
本实用新型实施例的目的是提供一种电源装置和智能锁设备，能有效提升电池的使用效率，延长电池的使用时间。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种电源装置，包括：电压输入端、第一滤波模块、电源控制模块、电压控制模块、第二滤波模块和电压输出端；其中，
所述第一滤波模块的输入端与所述电压输入端连接，所述第一滤波模块的输出端与所述电源控制模块的输入端连接；
所述电源控制模块的第一输出端与所述电压控制模块的第一输入端连接，所述电源控制模块的第二输出端与所述电压控制模块的第二输入端连接；
所述电压控制模块的输出端与所述电压输出端连接；
所述第二滤波模块的输入端与所述电压控制模块的输出端连接，所述第二滤波模块的输出端与所述电压输出端连接。
与现有技术相比，本实用新型公开的电源装置通过所述电源控制模块接收所述电压输入端输入的电压，并通过所述电源控制模块和所述电压控制模块对所述电压输入端的电压进行稳压控制，以使所述电压输出端的电压呈固定值。另外，所述第一滤波模块和所述第二滤波模块还能起到滤波作用。解决了现有技术中无法高效地利用电池的电能，电池电压不稳定而造成系统运行的不稳定的问题，能有效提升电池的使用效率，延长电池的使用时间。
作为上述方案的改进，所述第一滤波模块包括第一电容、第二电容和第三电容；其中，
所述第一电容的第一端与所述第一滤波模块的输入端连接，所述第一电容的第二端接地；
所述第二电容的第一端与所述第一电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地；
所述第三电容的第一端与所述第二电容的第一端连接，所述第三电容的第一端还与所述第一滤波模块的输出端连接，所述第三电容的第二端接地。
作为上述方案的改进，所述第二滤波模块包括第四电容、第五电容和第六电容；其中，
所述第四电容的第一端与所述第二滤波模块的输入端连接，所述第四电容的第二端接地；
所述第五电容的第一端与所述第四电容的第一端连接，所述第五电容的第二端接地；
所述第六电容的第一端与所述第五电容的第一端连接，所述第六电容的第一端还与所述第二滤波模块的输出端连接，所述第六电容的第二端接地。
作为上述方案的改进，所述电源控制模块包括电源控制芯片、电感和第三电阻；其中，
所述电源控制芯片的第五引脚与所述电源控制模块的输入端连接，所述电源控制芯片的第一引脚与所述电源控制模块的第一输出端连接，所述电源控制芯片的第十引脚与所述电源控制模块的第二输出端连接；
所述电感的第一端与所述电源控制芯片的第四引脚连接，所述电感的第二端与所述电源控制芯片的第二引脚连接；
所述第三电阻的第一端与所述电源控制芯片的第五引脚连接，所述第三电阻
的第二端分别连接所述电源控制芯片的第六引脚、第七引脚和第八引脚。
作为上述方案的改进，所述电压控制模块包括第一电阻和第二电阻；其中，
所述第一电阻的第一端与所述电压控制模块的第一输入端连接，所述第一电阻的第一端还与所述电压控制模块的输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述电压控制模块的第二输入端连接；
所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地。
作为上述方案的改进，所述电源控制模块还包括第七电容，所述第七电容的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第七电容的第二端接地。
作为上述方案的改进，所述电源控制模块还包括第八电容，所述第八电容的第一端与所述电源控制芯片的第一引脚连接，所述第八电容的第二端与所述电源控制芯片的第十引脚连接。
作为上述方案的改进，所述电源控制芯片的型号为TPS63000，所述电源控制芯片的第三引脚、第九引脚和第十一引脚均接地。
为实现上述目的，本实用新型实施例还提供了一种智能锁设备，包括电池、微控制单元以及如上述实施例中任一项所述的电源装置；其中，
所述电源装置的电压输入端与所述电池连接，所述电源装置的电压输出端与所述微控制单元连接。
与现有技术相比，本实施例公开的智能锁设备通过所述智能锁设备对所述电池的输出电压进行电压调整，以使所述输出电压与所述微控制单元的最佳工作电压相等，进而使得所述微控制单元处于最佳工作状态。解决了现有技术中无法高效地利用电池的电能，电池电压不稳定而造成系统运行的不稳定的问题，能有效提升电池的使用效率，延长电池的使用时间。
作为上述方案的改进，所述智能锁设备还包括升压模块、第一负载和第二负载，其中，
所述升压模块分别连接所述电池和所述第一负载；所述微控制单元分别连接所述第一负载和所述第二负载。
附图说明
图1是现有技术的智能锁设备中锂电池的供电示意图；
图2是本实用新型实施例一提供的一种电源装置的结构示意图；
图3是本实用新型实施例一提供的一种电源装置的电路结构图；
图4是实用新型实施例二提供的一种智能锁设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
参见图2，图2是本实用新型实施例一提供的一种电源装置的结构示意图；包括：电压输入端IN、第一滤波模块11、电源控制模块12、电压控制模块13、第二滤波模块14和电压输出端OUT；其中，
所述第一滤波模块11的输入端IN2与所述电压输入端IN连接，所述第一滤波模块11的输出端OUT1与所述电源控制模块12的输入端IN1连接；所述电源控制模块12的第一输出端OUT2与所述电压控制模块13的第一输入端IN3连接，所述电源控制模块12的第二输出端OUT3与所述电压控制模块13的第二输入端IN4连接；所述电压控制模块13的输出端OUT4与所述电压输出端OUT连接；所述第二滤波模块14的输入端IN5与所述电压控制模块13的输出端OUT4连接，所述第二滤波模块14的输出端OUT5与所述电压输出端OUT连接。
参见图3，图3是本实用新型实施例一提供的一种电源装置的电路结构图。
优选的，所述第一滤波模块11包括第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；其中，
所述第一电容C1的第一端与所述第一滤波模块11的输入端IN2连接，所述第一电容C1的第二端接地；所述第二电容C2的第一端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第二电容C2的第二端接地；所述第三电容C3的第一端与所述第二电容C2的第一端连接，所述第三电容C3的第一端还与所述第一滤波模块11的输出端OUT1连接，所述第三电容C3的第二端接地。
具体的，所述电压输入端IN的电压由电源提供，所述电源可以是锂电池。当所述电压输入端IN有电压时，所述电压输入端IN的电压流过所述第一滤波模块11，所述第一滤波模块11起到滤波作用。优选的，所述第一电容C1、所述第二电容C2和所述第三电容C3可以是陶瓷电容，对所述电压输入端IN的电压进行滤波，抑制电压的波动，从而得到较为平滑稳定的直流电压，以使所述第一滤波模块11输出的电压更加稳定，降低所述电压输入端IN所带来的纹波干扰。
优选的，所述第二滤波模块14包括第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6；其中，
所述第四电容C4的第一端与所述第二滤波模块14的输入端IN5连接，所述第四电容C4的第二端接地；所述第五电容C5的第一端与所述第四电容C4的第一端连接，所述第五电容C5的第二端接地；所述第六电容C6的第一端与所述第五电容C5的第一端连接，所述第六电容C6的第一端还与所述第二滤波模块14的输出端OUT5连接，所述第六电容C6的第二端接地。
具体的，当所述电压控制模块13输出的电压经过所述第二滤波模块14时，所述第二滤波模块14起到滤波作用。优选的，所述第五电容C5、第六电容C6和所述第七电容C7可以是陶瓷电容，对所述电压控制模块13输出的电压进行滤波，抑制电压的波动，从而得到较为平滑稳定的直流电压，以使所述第二滤波模块14输出的电压更加稳定，降低所述电源控制模块12所带来的纹波干扰。
优选的，所述电源控制模块12包括电源控制芯片TPS、电感L1和第三电阻R3；其中，
所述电源控制芯片TPS的第五引脚与所述电源控制模块12的输入端IN1连接，所述电源控制芯片TPS的第一引脚与所述电源控制模块12的第一输出端OUT2连接，所述电源控制芯片TPS的第十引脚与所述电源控制模块12的第二输出端OUT3连接；所述电感L1的第一端与所述电源控制芯片TPS的第四引脚连接，所述电感L1的第二端与所述电源控制芯片TPS的第二引脚连接；所述第三电阻R3的第一端与所述电源控制芯片TPS的第五引脚连接，所述第三电阻R3的第二端分别连接所述电源控制芯片TPS的第六引脚、第七引脚和第八引脚。
优选的，所述电压控制模块13包括第一电阻R1和第二电阻R2；其中，
所述第一电阻R1的第一端与所述电压控制模块13的第一输入端IN3连接，所述第一电阻R1的第一端还与所述电压控制模块13的输出端OUT4连接，所述第一电阻R1的第二端与所述电压控制模块13的第二输入端IN4连接；所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端接地。
具体的，所述电源装置设有预先设定好的目标电压，当所述电池的输出电压大于所述目标电压时，所述电源控制芯片TPS的第五引脚、第六引脚和第七引脚均得到高电平，所述电源控制芯片TPS开始工作。通过所述电源控制芯片TPS的自动开关检测和控制方式，使所述电源控制芯片TPS进入降压输出模式，优选的，所述降压输出模式可以是BUCK模式。
当所述电池的输出电压小于所述目标电压时，所述电源控制芯片TPS的第五引脚、第六引脚和第七引脚均得到高电平，所述电源控制芯片TPS开始工作。通过所述电源控制芯片TPS的自动开关检测和控制方式，使所述电源控制芯片TPS进入升压输出模式，优选的，所述升压输出模式可以是BOOST模式。
此时，无论所述电源控制芯片TPS的处于升压输出模式或降压输出模式，所述电源控制芯片TPS的第十引脚都能够输出恒定电压,优选的，所述恒定电压为固定值0.5V。再根据电压公式求出所述电源控制芯片TPS的第一引脚的输出电压，所述第一引脚的输出电压即为所述电压输出端OUT的电压，所述电压公式为：
VOUT＝0.5*(R1/R2+1) 公式(1)；
其中，VOUT为所述目标电压，0.5为所述恒定电压，R1为所述第一电阻R1的阻值，R2为所述第二电阻R2的阻值。
根据所述电压公式可设定所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值，以使所述电压输出端OUT的电压与所述目标电压相等。通过电源控制模块12和电压控制模块13的搭配使用能够使所述电压输出端OUT的电压呈固定值，有效提升电池的使用效率，延长电池的使用时间。
优选的，所述电感L1具有储能续流和能量传输的作用，为后端的所述电压输出端OUT的电压提供所需的电流。优选的，所述第三电阻R3为限流电阻。
优选的，所述电源控制模块12还包括第七电容C7，所述第七电容C7的第一端与所述第三电阻R3的第二端连接，所述第七电容C7的第二端接地。具体的，所述第七电容C7能够降低所述电源控制芯片TPS开启正常工作的时间。
优选的，所述电源控制模块12还包括第八电容C8，所述第八电容C8的第一端与所述电源控制芯片TPS的第一引脚连接，所述第八电容C8的第二端与所述电源控制芯片TPS的第十引脚连接。具体的，所述第八电容C8能够加强所述电源控制芯片TPS在瞬间高负载情况下的响应时间。
优选的，所述电源控制芯片TPS可以是DC-DC(直流-直流)升降压转换芯片，所述电源控制芯片TPS的型号为TPS63000，所述电源控制芯片TPS的第三引脚、第九引脚和第十一引脚均接地。优选的，所述电源控制芯片TPS的第一引脚为补偿增压转换器输出引脚，所述电源控制芯片TPS的第二引脚为连接感应器引脚，所述电源控制芯片TPS的第三引脚为接地引脚，所述电源控制芯片TPS的第四引脚为连接感应器引脚，所述电源控制芯片TPS的第五引脚为电源电压输入引脚，所述电源控制芯片TPS的第六引脚为使能信号输入引脚，所述电源控制芯片TPS的第七引脚为电源电压控制引脚，所述电源控制芯片TPS的第九引脚为接地引脚，所述电源控制芯片TPS的第十引脚为反馈引脚，所述电源控制芯片TPS的第十一引脚为接地引脚。
具体实施时，通过所述电源控制模块12接收所述电压输入端IN输入的电压，并通过所述电源控制模块12和所述电压控制模块13对所述电压输入端IN的电压进行稳压控制，以使所述电压输出端OUT的电压呈固定值。另外，所述第一滤波模块11和所述第二滤波模块14还能起到滤波作用。
本实用新型实施例一公开的电源装置解决了现有技术中无法高效地利用电池的电能，电池电压不稳定而造成系统运行的不稳定的问题，能有效提升电池的使用效率，延长电池的使用时间。
实施例二
参见图4，图4是实用新型实施例二提供的一种智能锁设备的结构示意图。包括电池21、升压模块22、第一负载23、微控制单元25、第二负载26以及如上述实施例一中任一项所述的电源装置24；其中，
所述电源装置24的电压输入端IN与所述电池21连接，所述电源装置24的电压输出端OUT与所述微控制单元25连接；所述升压模块22分别连接所述电池21和所述第一负载23；所述微控制单元分别连接所述第一负载23和所述第二负载26。所述电源装置24的功能参考上述实施例一的工作过程，在此不再赘述。
优选的，所述电池21可以是锂电池，所述锂电池的最高供电电压为3.6V；所述升压模块22可以是DC-DC(直流-直流)升压转换电路；所述第一负载23可以是GSM/GPS(全球移动通讯系统/全球定位系统)；所述第二负载26可以是马达、LED(发光二极管)、开关或传感器；所述微控制单元25可以是MCU，其中，所述MCU可支持的最高供电电压为3.6V，最佳工作电压为3.3V。优选的，所述电源装置24的目标电压可以设定为3.3V。优选的，所述智能锁设备可以应用在单车上。
当所述电池21的电压大于所述目标电压时，所述电源装置24的工作状态为降压模式，从而使得所述电源装置24的输出电压与所述目标电压相等，进而使得所述微控制单元25工作在最佳状态。当所述电池21的电压小于所述目标电压时，所述电源装置24的工作状态为升压模式，从而使得所述电源装置24的输出电压与所述目标电压相等，进而使得所述微控制单元25工作在最佳状态。
具体实施时，通过在所述电池21与所述微控制单元25之间增加所述电源装置24，在所述电池21不断消耗电能的情况下，所述电池21仍然可以为所述微控制单元25继续供电，从而提升了所述电池21的使用效率，延长了所述电池21的使用时间，也可以使得所述智能锁设备的运营时间加长，降低企业更换电池的成本。同时，输出稳定的电压为所述微控制单元25进行供电，使所述微控制单元25处于最稳定的供电状态，不会因为所述电池21的不稳定造成电路模块的损坏，能够降低企业的维修成本。
本实用新型实施例二公开的智能锁设备解决了现有技术中无法高效地利用电池的电能，电池电压不稳定而造成系统运行的不稳定的问题，能有效提升电池的使用效率，延长电池的使用时间。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。