在强冲击环境下不间断电源管理系统以及探测设备的制作方法

文档序号:15153292发布日期:2018-08-10 21:25阅读:203来源:国知局

本实用新型涉及电子电路设计领域,特别涉及一种在强冲击环境下不间断电源管理系统以及探测设备。



背景技术:

在具有强冲击环境的枪械瞄准设备中,多采用可充电电池对枪械瞄准设备中的探测系统进行供电。

为了固定电池与探测系统之间的连接,相关技术中通常使用弹簧机构来固定和连接电池的正负极,以减少电池的移动,保证电池的正负极与电极片的接触,进而保证电池与探测系统的电性连接。

但在枪械击发枪弹时,探测系统会承受非常大的冲击力,导致电池弹簧的共振,使得弹簧和电池正负极短时间脱离接触,探测系统断电重启,失去最佳作战时机。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种能够在强冲击等环境下保证电源不间断的微型电源管理装置,保证在具有强冲击等环境下的探测系统的稳定性。本申请提供的技术方案具体如下:

第一方面,提供了一种在强冲击环境下不间断电源管理系统,所述系统包括:电源管理电路和微型快速储能放电电路;

所述电源管理电路与供电电源以及探测系统电性连接,所述电源管理电路控制所述供电电源向所述探测系统供电;

所述电源管理电路还与所述微型快速储能放电电路电性连接,所述电源管理电路根据所述供电电源提供的电压选择性地控制向所述微型快速储能放电电路充电,或控制所述微型快速储能放电电路向所述探测系统供电。

可选的,所述电源管理电路在判定所述供电电源提供的电压低于预定电压阈值时,控制所述微型快速储能放电电路向所述探测系统供电。

可选的,所述电源管理电路在判定所述供电电源提供的电压高于所述微型快速储能放电电路提供的电压时,控制所述供电电源向所述微型快速储能放电电路的储能器件充电。

可选的,所述微型快速储能放电电路包括充放电控制电路以及储能器件,所述供电电源与所述充放电控制电路电性连接,所述充放电控制电路与所述储能器件电性连接,所述供电电源通过所述充放电控制电路向所述储能器件充电。

可选的,所述充放电控制电路包括二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述储能器件包括第一电容和第二电容,其中:

所述二极管的正极与所述供电电源的电压输出端电性连接,所述二极管的负极与所述第一电阻的第一端电性连接;

所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端以及所述第二电阻的第一端电性连接,所述第一电阻的第二端作为所述微型快速储能放电电路的电压输出端;

所述第一电容的第二端分别与所述第二电阻的第二端以及所述第二电容的第一端电性连接;

所述第二电容的第一端还与所述第三电阻的第一端电性连接,所述第二电容的第二端与所述第三电阻的第二端电性连接,所述第二电容的第二端还接地。

可选的,所述供电电源的电压输出端与所述电源管理电路的第一电压输入端电性连接,所述微型快速储能放电电路的电压输出端与所述电源管理电路的第二电压输入端电性连接,所述电源管理电路选通所述第一电压输入端和所述第二电压输入端输入的电压之一向所述探测系统供电。

第二方面,提供了一种具备强冲击力的探测设备,所述探测设备包括第一方面所述在强冲击环境下不间断电源管理系统,以及电池和探测系统。

通过设置电源管理电路,选择性的在电池供电电压不足时,由微型快速储能放电电路对探测系统进行供电,且在微型快速储能放电电路的供电电压低于电池供电电压时,对微型快速储能放电电路进行充电,从而可以保证在强冲击环境下,即使电池无法正常供电,仍旧可以通过微型快速储能放电电路对探测系统进行供电,保证了探测系统的正常工作。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本实用新型的实施例,并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型一个实施例中提供的利用弹簧固定电池正负极的示意图;

图2是本实用新型一个实施例中提供的具备强冲击力的探测设备的结构示意图;

图3是本实用新型一个实施例中提供的电源管理电路的示意图;

图4是本实用新型一个实施例中提供的微型快速储能放电电路的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,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实用新型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、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在枪支等具备强冲击力的探测设备中,通常包含有探测系统,该探测系统可以辅助探测或瞄准目标,比如探测系统可以发射小功率激光或与夜视镜配合使用的红外线。显然,这种探测系统需要通过电源进行供电才能实现探测,而常见的则选择利用电池对探测系统进行供电,为了保证电池可以与探测系统进行电性连接,在实际应用中,通常会利用弹簧来将电池的正负极与电极片进行连接以及固定。

在一种实现方式中,请参见图1所示,其是本实用新型一个实施例中提供的利用弹簧固定电池正负极的示意图。其中,电池盖101通过螺纹对电池进行锁紧;绝缘垫隔绝电极102 与电池盖101地导电;电极片103是保证多个电池间的串并联;弹簧104主要调节电极与电池间的紧密度。通过上述措施,可以在一定程度上保证电极片与电池正负极间在冲击时的可靠接触。但是当探测设备出现高频振动时,电极片与电池产生谐振时可能出现微秒级的瞬间断电。为了解决该问题,本申请提供了一种电源管理系统,其可以在电池无法正常供电时,利用导通备用的微型快速储能放电电路对探测系统进行供电,以保证探测系统的供电,下面结合图2至图4进行举例说明。

请参见图2所示,其是本实用新型一个实施例中提供的具备强冲击力的探测设备的结构示意图。该具备强冲击力的探测设备包括电源管理系统以及探测系统240。进一步的,该具备强冲击力的探测设备还可以包括供电电源,比如电池230。

这里所讲的电源管理系统可以包括电源管理电路210和微型快速储能放电电路220,其中,电源管理电路210与供电电源(这里一般是指电池230)以及探测系统240电性连接,电源管理电路210控制供电电源(即电池230)向探测系统240供电。

另外,电源管理电路210还与微型快速储能放电电路220电性连接,电源管理电路210 根据电池230提供的电压选择性地控制向微型快速储能220放电电路充电,或控制微型快速储能放电电路220向探测系统240供电。

一般的,为了保证电池230在供电电压比较低,比如弹簧与电池发生共振,导致电池的正负极与电极片脱离时,能够继续为探测系统供电,电源管理电路210则会控制微型快速储能放电电路220向探测系统240供电。也就是说,电源管理电路210在判定供电电源(即电池230)提供的电压低于预定电压阈值时,控制微型快速储能放电电路220向探测系统240 供电。

在实际应用中,电池230提供的电压可能并不是持续恒定的,但即使稍低于电池230的额定电压,电池230能够为探测系统240正常供电,因此这里所讲的预定电压阈值可以根据实际情况进行设定。比如,电池230的额定电压为4.2V时,这里的预定电压阈值则可以为 4.0V。很显然,当电池230的正负极与电极片脱离时,电源管理电路210确认的电池的供电电压为0V,此时则小于预定电压阈值,因此会控制微型快速储能放电电路220向探测系统 240供电。

而电源管理电路210在判定供电电源(即电池230)提供的电压高于微型快速储能放电电路220提供的电压时,则控制供电电源向微型快速储能放电电路220的储能器件充电。

在一种可能的实现方式中,电源管理电路210可以为一种微型芯片,该微型芯片内部由电子元器件组成,电源管理电路210与电池230、微型快速储能放电电路220以及探测系统 240的连接方式请参见图3所示,其是本实用新型一个实施例中提供的电源管理电路的示意图。其中,电池230的电压输出端与电源管理电路210的第一电压输入端(引脚IN1)电性连接,微型快速储能放电电路220的电压输出端与电源管理电路210的第二电压输入端(引脚IN2)电性连接,电源管理电路210选通第一电压输入端和第二电压输入端输入的电压(即图3中的供电电压)之一向探测系统供电,图3中的电阻R4至电阻R12的阻值可以根据实际情况进行确定,本申请对此不进行限制。

为了保证微型快速储能放电电路220可以实现充放电,以及保证充电过程中对储能器件的保护,在一种可能的实现方式中,微型快速储能放电电路220可以包括充放电控制电路221 以及储能器件222,电池230与充放电控制电路221电性连接,充放电控制电路221与储能器件222电性连接,电池230通过充放电控制电路221向储能器件222充电。

请参见图4所示,其是本实用新型一个实施例中提供的微型快速储能放电电路的示意图,该充放电控制电路221包括二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3,储能器件222包括第一电容C1和第二电容C2,其中:二极管D1的正极与电池230的电压输出端电性连接,二极管D1的负极与第一电阻R1的第一端电性连接;第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端以及第二电阻R2的第一端电性连接,第一电阻R1的第二端作为微型快速储能放电电路220的电压输出端;第一电容C1的第二端分别与第二电阻R2的第二端以及第二电容C2的第一端电性连接;第二电容C2的第一端还与第三电阻R3的第一端电性连接,第二电容C2的第二端与第三电阻R3的第二端电性连接,第二电容C2的第二端还接地GND。

二极管D1的设置可以保证在储能器件222的电压低于电池230提供的电压时,导通后由电池230向储能器件222充电。在充电的过程中,第一电阻R1可以起到限流的作用,保证第一电容C1和第二电容C2在充电时的安全。另外,第二电阻R2和第三电阻R3分别对第一电容C1和第二电容C2起到电压均衡的作用。

在实际工作过程中,弹簧104压紧电极片103,使电极片103与电池230紧密接触,避免电池230位移导致断电;同时电源管理电路210通过微型快速储能放电电路220的充电电路对储能器件222进行充电,充满电后,停止充电,保持电压,以备使用。

当产品出现高频振动时,电极片103与电池230产生谐振时可能出现微秒级的瞬间断电,电池230不能正常供电时,电源管理电路210将供电电路从电池切换到微型快速储能放电电路220,短时间内替代电池230进行放电,从而保证产品不间断工作。当电池230恢复正常供电时,电源管理电路210切换回电池230放电,同时对微型快速储能放电电路220进行充电。

综上所述,本实用新型实施例提供的具备强冲力的探测设备,通过增加电源管理电路,以选择性的在电池无法正常供电时,利用备用的微型快速储能放电电路对探测系统进行供电,保证了探测系统的正常运作,提供了探测系统的稳定性。另外,通过对微型快速储能放电电路中充电控制电路的设置,使得在储能器件的电压低于电池提供的电压时,让电池向存储能器件进行充电,以便在电池提供的电压不足时,由储能器件向探测系统进行供电,而不需要通过其他的供电电路对存储器件进行供电,简化了电路结构。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的实用新型后,将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、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实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型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,本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是,本实用新型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。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

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