供电装置及物联网设备的制作方法

本实用新型涉及物联网供电技术领域，具体而言，涉及一种供电装置及物联网设备。

背景技术：

随着物联网技术的深入发展及广泛应用，物联网设备(比如，网关，本地服务器等)的重要性正逐步提升，所述物联网设备可用于构成物联网，实现对环境物理参数的监控，因此，物联网设备的供电就尤为重要。

目前而言，物联网设备采用的是外部供电的方式。然而，当外部供电电源与物联网设备的连接断开时，物联网设备便无法工作，物联网将会瘫痪，对数据的采集或处理将无法继续进行，影响用户体验。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型实施例的目的在于提供一种可使物联网设备在外部供电电源供电故障的情况下继续工作，并及时告知用户物联网设备供电故障的相关信息的供电装置及物联网设备。

就供电装置而言，本实用新型较佳的实施例提供一种供电装置，用于给物联网设备供电。所述供电装置包括外部供电模块和备用供电模块；

所述外部供电模块与所述物联网设备的用电模块电性连接，以对所述物联网设备供电；

所述备用供电模块包括备用电源供电电路，所述备用电源供电电路与所述物联网设备的用电模块电性连接，以在所述外部供电模块与所述物联网设备的用电模块断开连接时为所述物联网设备供电；

所述外部供电模块还与所述备用供电模块电性连接，用于为所述备用供电模块充电。

在本实用新型较佳的实施例中，上述外部供电模块包括外部供电电源、稳压器及第一二极管，所述外部供电电源的正极经由所述稳压器、第一二极管与所述用电模块的第一输入端电性连接，所述外部供电电源的负极与所述用电模块的第二输入端电性连接且接地。

在本实用新型较佳的实施例中，上述稳压器包括输入端、输出端及接地端，所述稳压器的输入端与所述外部供电电源的正极电性连接，所述稳压器的输出端与所述第一二极管的阳极电性连接，所述第一二极管的阴极与所述用电模块的第一输入端电性连接，所述稳压器的接地端接地。

在本实用新型较佳的实施例中，上述备用电源供电电路包括备用电源及第二二极管，所述备用电源的正极经由所述第二二极管与所述用电模块的第一输入端电性连接，所述备用电源的负极与所述用电模块的第二输入端电性连接且接地。

在本实用新型较佳的实施例中，上述备用供电模块还包括备用电源充电模块，所述备用电源充电模块包括电压比较电路、开关管、充电电路，其中，所述电压比较电路包括输入端及输出端，所述电压比较电路的输入端与所述第一二极管的阴极电性连接，所述电压比较电路的输出端经由所述开关管、充电电路与所述备用电源的正极电性连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述开关管为一场效应管，所述场效应管的栅极与所述电压比较电路的输出端电性连接，所述场效应管的源极与所述第二二极管的阴极电性连接，所述场效应管的漏极经由所述充电电路与所述备用电源的正极电性连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述充电电路包括输入端、输出端及接地端，所述充电电路的输入端与所述开关管的漏极电性连接，所述充电电路的输出端与所述备用电源的正极电性连接，所述充电电路的接地端接地。

就物联网设备而言，本实用新型较佳的实施例提供一种物联网设备。所述物联网设备包括用电模块，微处理器，以及与所述用电模块电性连接的上述的供电装置，所述微处理器与所述用电模块电性连接，以获取所述用电模块的工作电压，所述微处理器还与所述供电装置电性连接，用于控制所述供电装置为所述用电模块供电。

在本实用新型较佳的实施例中，上述物联网设备还包括存储模块，所述存储模块用于存储所述物联网设备采集或处理的数据信息。

在本实用新型较佳的实施例中，上述物联网设备还包括通信模块，所述通信模块与所述微处理器电性连接，用于在所述物联网设备供电故障时发送报警信息。

相对于现有技术而言，本实用新型较佳的实施例提供的供电装置及物联网设备具有以下有益效果：所述供电装置通过外部供电模块与物联网设备的用电模块电性连接，以对所述物联网设备供电，通过与所述物联网设备的用电模块电性连接的备用电源供电电路，以在所述外部供电模块与所述物联网设备的用电模块断开连接时为所述物联网设备供电，所述外部供电模块还与所述备用供电模块电性连接，用于为所述备用供电模块充电。所述供电装置及物联网设备可以使得所述物联网设备在外部供电电源供电故障时仍能继续工作。

使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型较佳的实施例提供的供电装置的一种方框示意图。

图2为本实用新型较佳的实施例提供的图1所示的供电装置的一种电路原理图。

图3为本实用新型较佳的实施例提供的物联网设备的一种方框示意图。

图4为本实用新型较佳的实施例提供的物联网设备的另一种方框示意图。

图标：10-物联网设备；100-供电装置；200-用电模块；110-外部供电模块；120-备用供电模块；111-外部供电电源；112-稳压器；113-第一二极管；121-备用电源供电电路；1211-备用电源；1212-第二二极管；122-备用电源充电模块；1221-电压比较电路；1222-开关管；1223-充电电路；300-微处理器；400-存储模块；500-通信模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如何提供一种在外部供电电源供电故障时仍能维持物联网设备继续工作，并及时告知用户物联网设备供电故障的相关信息的供电装置及物联网设备，对本领域技术人员而言，是急需解决的技术问题。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，是本实用新型较佳的实施例提供的供电装置100的一种方框示意图。在本实用新型实施例中，所述供电装置100应用于物联网设备10，所述物联网设备10包括用电模块200。所述供电装置100包括：外部供电模块110及备用供电模块120。所述外部供电模块110与所述物联网设备10的用电模块200电性连接，以对所述物联网设备10供电。所述备用供电模块120与所述物联网设备10的用电模块200电性连接，以再所述外部供电模块110与所述物联网设备10的用电模块200断开连接(比如，所述外部供电模块110停电，所述外部供电模块110与所述物联网设备10的连接口松动或损坏)时为所述物联网设备10供电。在本实施例中，所述外部供电模块110还与所述备用供电模块120电性连接，用于为所述备用供电模块120充电。

请参照图2，为本实用新型较佳的实施例提供的图1所示的供电装置100的一种电路原理图。

在本实用新型实施例中，所述外部供电模块110包括：外部供电电源111、稳压器112及第一二极管113。所述外部供电电源111、稳压器112及第一二极管113各个元件相互之间电性连接，并与所述物联网设备10的用电模块200电性连接，以为所述物联网设备10供电，使所述物联网设备10得以实现对环境物理参数的监控。

在本实施例中，所述外部供电电源111为所述物联网设备10提供电压的外接电源。在本实施例的一种实施方式中，所述外部供电电源111为所述物联网设备10提供5V的电压。所述外部供电电源111经由所述稳压器112、所述第一二极管113与所述物联网设备10的用电模块200电性连接。具体地，所述外部供电电源111的正极经由所述稳压器112、所述第一二极管113与所述物联网设备10的用电模块200的第一输入端电性连接，所述外部供电电源111的负极与所述物联网设备10的用电模块200的第二输入端电性连接且接地。

在本实施例中，所述稳压器112用于对所述外部供电电源111提供的电压进行稳压。所述稳压器112包括输入端、输出端及接地端。所述稳压器112的输入端与所述外部供电电源111的正极电性连接，以接收所述外部供电电源111输出的电压；所述稳压器112的输出端与所述第一二极管113的阳极电性连接，以输出稳压后的电压；所述稳压器112的接地端与所述外部供电电源111的阴极、所述物联网设备10的用电模块200的第二输入端电性连接且接地。

在本实施例中，所述第一二极管113与所述物联网设备10的用电模块200直接电性连接，用于实现对所述外部供电模块110的导通或阻断。具体地，所述第一二极管113的阳极与所述稳压器112的输出端电性连接，所述第一二极管113的阴极与所述物联网设备10的用电模块200的第一输入端电性连接，以实现所述外部供电模块110对所述物联网设备10的供电。

在本实用新型实施例中，所述备用供电模块120包括备用电源供电电路121，所述备用电源供电电路121与所述物联网设备10的用电模块200电性连接，以在所述外部供电模块110与所述物联网设备10的用电模块200断开连接时为所述物联网设备10供电。

在本实施例中，所述备用电源供电电路121包括备用电源1211及第二二极管1212。所述备用电源1211经由所述第二二极管1212与所述物联网设备10的用电模块200电性连接。

在本实施例中，所述备用电源1211为一充电电池，所述充电电池可以是，但不限于，锂电池、碱性电池、标准电池等。在本实施例中，所述备用电源1211优选为输出电压为3.7V的电量为360～720mAh的锂电池。所述备用电源1211的正极经由所述第二二极管1212与所述物联网设备10的用电模块200的第一输入端电性连接，所述备用电源1211的负极与所述物联网设备10的用电模块200的第二输入端电性连接且接地。

在本实施例中，所述第二二极管1212与所述物联网设备10的用电模块200直接电性连接，用于配合所述外部供电模块110实现对所述备用电源供电电路121的导通或阻断。具体地，所述第二二极管1212的阳极与所述备用电源1211的正极电性连接，所述第二二极管1212的阴极与所述物联网设备10的用电模块200的第一输入端电性连接，以在所述外部供电模块110与所述物联网设备10的用电模块200断开连接时为所述物联网设备10供电。

在本实用新型实施例中，所述备用供电模块120还包括备用电源充电模块122。所述外部供电模块110经由所述备用电源充电模块122与所述备用电源供电电路121电性连接，以为所述备用供电模块120充电，即为所述备用电源供电电路121中的备用电源1211充电。

在本实施例中，所述备用电源充电模块122包括电压比较电路1221、开关管1222及充电电路1223。所述电压比较电路1221、开关管1222及充电电路1223各个元件相互之间电性连接，并分别与所述外部供电模块110和所述备用电源供电电路121电性连接，以实现所述外部供电模块110在为所述物联网设备10供电时为所述备用电源供电电路121进行充电。

在本实施例中，所述电压比较电路1221用于切换所述外部供电模块110中的外部供电电源111与所述备用供电模块120中的备用电源1211对所述物联网设备10进行供电。所述电压比较电路1221包括输入端及输出端，所述电压比较电路1221的输入端与所述第一二极管113的阴极电性连接，以获得所述物联网设备10的用电模块200的工作电压，所述电压比较电路1221的输出端经由所述开关管1222、充电电路1223与所述备用电源供电电路121中的备用电源1211的正极电性连接。

在本实施例中，所述电压比较电路1221将所述用电模块200的工作电压与所述电压比较电路1221的比较电压进行比较，并根据比较结果执行相应的操作。在本实施例的一种实施方式中，所述电压比较电路1221的标准比较电压为4.35V，当所述第一二极管113或所述第二二极管1212的压降为0.7V时，所述电压比较电路1221的比较电压为3.65V。当所述用电模块200的工作电压的值大于或等于所述电压比较电路1221的比较电压的值时，所述电压比较电路1221使所述开关管1222导通。

在本实施例中，所述开关管1222为一场效应管，优选为P沟道耗尽型MOS场效应管，用于在所述备用电源1211为所述物联网设备10供电时隔断所述充电电路1223，避免所述备用电源1211自己给自己充电的现象的产生。在本实施例中，所述开关管1222的栅极与所述电压比较电路1221的输出端电性连接，所述开关管1222的源极与所述第二二极管1212的阴极电性连接，所述开关管1222的漏极经由所述充电电路1223与所述备用电源1211的正极电性连接。

在本实施例中，所述充电电路1223用于所述外部供电模块110为所述物联网设备10供电时，对所述备用电源1211进行充电。所述充电电路1223包括输入端、输出端及接地端，所述充电电路1223的输入端与所述开关管1222的漏极电性连接，所述充电电路1223的输出端与所述备用电源1211的正极电性连接，所述充电电路1223的接地端与所述备用电源1211的负极电性连接且接地。

在本实施例中，当所述外部供电模块110为所述物联网设备10供电时，所述第一二极管113导通，所述第二二极管1212不导通，所述外部供电模块110中的外部供电电源111为所述物联网设备10的用电模块200提供电压，此时所述用电模块200的工作电压接近所述外部供电电源111提供的电压值，大于所述电压比较电路1221的比较电压，所述电压比较电路1221使所述开关管1222导通，所述充电电路1223工作，所述外部供电电源111为所述备用电源1211进行充电。

在本实施例中，当所述外部供电模块110与所述物联网设备10的用电模块200断开连接时，所述第二二极管1212导通，所述第一二极管113不导通，由所述备用电源供电电路121中的备用电源1211为所述物联网设备10的用电模块200提供电压，此时所述用电模块200的工作电压为接近所述备用电源1211提供的电压值，小于所述电压比较电路1221的比较电压，所述电压比较电路1221使所述开关管1222不导通，且所述开关管1222在源极与漏极上的电压值接近相同，所述开关管1222不导通，隔断所述充电电路1223，所述充电电路1223不对所述备用电源1211进行充电，避免所述备用电源1211自己给自己充电的现象的产生。

请参照图3，为本实用新型较佳的实施例提供的物联网设备10的一种方框示意图。在本实用新型实施例中，所述物联网设备10包括用电模块200、微处理器300及上述的与所述用电模块200电性连接的供电装置100。所述微处理器300与所述用电模块200电性连接，以获取所述用电模块200的工作电压，所述微处理器300还与所述供电装置100电性连接，用于控制所述供电装置100为所述用电模块200供电。

在本实施例中，所述微处理器300可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。在本实施例中，所述微处理器300优选为单片机。

在本实施例中，所述微处理器300通过获取的所述用电模块200的工作电压的大小可以判断为所述物联网设备10供电的是所述供电装置100中的外部供电电源111还是备用电源1211。当为所述物联网设备10供电的是所述供电装置100中的备用电源1211时，所述微处理器300可根据所述微处理器300当前执行的任务的优先级的划分对所述微处理器300当前执行的任务进行处理，并根据优先级的划分对所述供电装置100提供的电能进行分配，比如，所述微处理器300当前进行的是重要的数据采集和/或处理工作时，所述微处理器300控制所述供电装置100优先为重要的数据采集和/或处理工作提供电能，从而继续执行任务。

请参照图4，为本实用新型较佳的实施例提供的物联网设备10的另一种方框示意图。在本实用新型实施例中，所述物联网设备10还可以包括存储模块400及通信模块500。

在本实施例中，所述存储模块400与所述微处理器300电性连接，用于存储所述物联网设备10采集或处理的数据信息。所述存储模块400可以是，但不限于，只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。在本实施例中，所述存储模块400优选为FLASH Memory(闪存)，所述存储模块400还用于保存所述微处理器300执行任务的优先级信息。

在本实施例中，所述通信模块500与所述微处理器300电性连接，用于通过网络(比如，2G/3G/4G移动通讯、以太网等)向其他的物联网设备10发送采集或处理的数据信息。在本实施例中，当为所述物联网设备10供电的是所述供电装置100中的备用电源1211，且所述通信模块500仍可通过网络进行通信时，所述微处理器300将控制所述通信模块500发送物联网设备10供电故障的报警信息。

在本实施例中，所述微处理器300在保存了所述物联网设备10中的重要数据，并发送了报警信息后，可对所述物联网设备10执行关机操作。

综上所述，本实用新型提供的供电装置及物联网设备。所述供电装置通过外部供电模块与物联网设备的用电模块电性连接，以对所述物联网设备供电，通过与所述物联网设备的用电模块电性连接的备用电源供电电路，以在所述外部供电模块与所述物联网设备的用电模块断开连接时为所述物联网设备供电，所述外部供电模块还与所述备用供电模块电性连接，用于为所述备用供电模块充电。所述物联网设备通过与所述供电装置和所述用电模块电性连接的微处理器获取所述用电模块的供电情况，并根据供电情况执行相应的操作。所述供电装置及物联网设备可以使得所述物联网设备在外部供电电源供电故障时仍能继续工作，保存所述物联网设备中重要的数据，并及时告知用户物联网设备供电故障的报警信息。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。