双电池管理电路及灯具的制作方法

文档序号:21775675发布日期:2020-08-07 19:34阅读:137来源:国知局
双电池管理电路及灯具的制作方法

本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种双电池管理电路及灯具。



背景技术:

在现代的各行各业中,电的运用已经变得越来越重要,往往片刻的断电容易造成巨大的损失,由此可知电已经变成了人们生活中比不可少的成分。但是现在还有存在一些设备都是需要通过电池来供电使用的,基于电池电量的有限性,则可能导致设备作业停止,例如在智能照明作业系统的视频数据采集作业过程中,若无法保持持续连贯的工序,则会导致拍摄的间断而导致一些非必要或者重大的损失。

由此可知,如何保证用电设备的连贯性作业,以保证设备工序的连贯性是现有技术中亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种双电池管理电路及灯具,用于解决现有技术中电池在更换过程中无法保持设备持续作业的问题,以保证设备的持续工作而保证工序的连贯性。

本发明实施例的技术方案具体如下:

一种双电池管理电路,包括:

并联连接的第一供电单元和第二供电单元,所述第一供电单元用于提供第一供电电流,所述第二供电单元用于提供第二供电电流,通过所述第一供电电流和所述第二供电电流为双电池管理电路供电;

检测单元,与所述第二供电单元连接,用于检测与所述第二供电单元对应的实时电压值并输出;

判断单元,与所述第一供电单元、所述第二供电单元、所述检测单元连接,用于接收所述实时电压值,并基于所述实时电压值生成对应的控制信号并输出;

充电单元,与所述判断单元连接,用于接收所述控制信号,并基于所述控制信号控制所述第一供电电流和/或所述第二供电电流的流向。

可选地,所述检测单元包括:

与所述第一供电单元连接的第一分压模块,和与所述第二供电单元连接的第二分压模块;以及

与所述第一分压模块、所述第二分压模块连接的开关模块,所述第一分压模块和所述第二分压模块用于分压;

所述检测单元基于所述第一分压模块和/或所述第二分压模块对应的压降大小确定所述实时电压值;

所述开关模块基于所述控制信号控制所述第一供电单元与所述第二供电单元之间的连接状态,所述连接状态包括导通状态和截止状态。

可选地,所述判断单元包括:并联连接的第一控制芯片和第二控制芯片;

所述第一控制芯片还与所述第一供电单元、所述第二供电单元、所述充电单元连接,所述第二控制芯片还与所述第一供电单元、所述第二供电单元、所述充电单元连接;

所述第一控制芯片和所述第二控制芯片基于所述实时电压值生成对应的控制信号并输出。

可选地,所述充电单元包括mos管和第一电阻,所述第一电阻的一端与所述mos管的基极连接,所述第一电阻的另一端与所述开关模块连接;

所述mos管的发射极接地,所述mos管的集电极与所述第一控制芯片、所述第二控制芯片连接。

可选地,还包括:与所述判断单元连接的储能单元;

在所述第一供电单元断电时,通过所述储能单元为双电池管理电路持续供电。

可选地,所述储能单元包括至少一个的储能电容,所述储能电容一端接地,另一端与预设的外接电源连接。

可选地,还包括:与所述第一供电单元、所述判断单元连接的第一续流单元;以及

与所述第二供电单元、所述判断单元连接的第二续流单元;

所述第一续流单元和第二续流单元均用于续流。

可选地,所述第一续流单元包括第五电容和第一二极管;

所述第五电容的一端接地,另一端与所述第一供电单元连接;

所述第一二极管的阳极接地,阴极与所述第一供电单元连接;

通过所述第一供电单元供电时,所述第五电容起储能作用,所述第一二极管在所述第五电容放电过程中用于续流。

可选地,所述第二续流单元包括第六电容和第二二极管;

所述第六电容的一端接地,另一端与所述第二供电单元连接;

所述第二二极管的阳极接地,阴极与所述第二供电单元连接;

通过所述第二供电单元供电时,所述第六电容起储能作用,所述第二二极管在所述第六电容放电过程中用于续流。

一种灯具,所述灯具包括如上任一项所述的双电池管理电路。

实施本发明实施例,将具有如下有益效果:

采用了上述双电池管理电路及灯具之后,通过第一供电单元和第二供电单元为该双电池管理电路供电;并且设置与第二供电单元连接的检测单元,以检测对应第二供电单元的实时电压值;基于该实时电压值,通过与第一供电单元、第二供电单元和检测单元连接的判断单元生成对应的控制信号,判断单元将控制信号传输至充电单元,实现对第一供电单元提供的第一供电电流的流向控制,以及实现对第二供电单元提供的第二供电电流的流向控制。本实施例基于检测单元获取对应第二供电单元的实时电压值,通过判断单元生成对应的控制信号对第一供电单元和第二供电单元进行控制,从而通过充电单元实现充电操作,能够保证在第一供电单元断电的情况下,能够通过第二供电单元继续供电,实现整个双电池管理电路的持续供电,避免设置有双电池的灯具在更换第一供电单元的情况下,出现灯具无法工作的情况;同时,能够保证设置有该灯具的用电设备的持续、连贯作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。

其中:

图1为一个实施例中所述双电池管理电路的结构示意图;

图2为一个实施例中所述检测单元的结构电路示意图;

图3为一个实施例中所述双电池管理电路的部分电路示意图;

图4为另一个实施例中所述双电池管理电路的部分电路示意图;

图5为一个实施例中所述判断单元的结构示意图;

图6为另一个实施例中所述双电池管理电路的结构示意图;

图7为一个实施例中所述双电池管理电路的部分电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

为解决传统技术中灯具在供电过程中由于电池更换出现断电的情况下,灯具或者设置有所述灯具的设备无法持续连贯作业的情况,在本实施例中,特提出了一种双电池管理电路,以实现对灯具的持续供电控制,保证作业的连续性。

如图1所示,该双电池管理电路100包括第一供电单元110、第二供电单元120、检测单元130、判断单元140和充电单元150;其中,判断单元140与第一供电单元110、第二供电单元120、检测单元130、充电单元140连接,检测单元130还与第一供电单元110、第二供电单元120连接。

其中,第一供电单元110用于提供第一供电电流,第二供电单元120用于提供第二供电电流,双电池管理电路100通过第一供电电流、第二供电电流进行供电,实现对第一供电单元110和第二供电单元120的管理控制。

检测单元130用于检测与第二供电单元120对应的实时电压值;此时,双电池管理电路100中将第一供电单元110作为主电池使用,第二供电单元作为副电池。在具体实施例中,通过第一供电单元110为第二供电单元120充电,而通过设置检测单元130,在对第二供电单元120的充电过程中,若检测到第二供电单元120的实时电压值达到预设值,即可判断第二供电单元120完成充电操作。

在其他实施例中,也可通过检测单元130对第一供电单元110进行实时电压值的检测操作,即在通过第一供电单元110为第二供电单元120充电的过程中,若该检测单元130检测到第一供电单元110的实施电压值达到预设值,即可停止由第一供电单元110为第二供电单元120充电,完成充电操作。

在检测单元130检测到对应的实时电压值后输出时,判断单元140接收所述实时电压值,并基于该实时电压值生成对应的控制信号后输出;因为在实际操作过程中,通过第一供电单元110与第二供电单元120进行供电,而通过判断单元140基于实时电压值作出对应的判断,以确定第一供电单元110和/或第二供电单元120的电量值,能够有效避免在第一供电单元110和/或第二供电单元120电量不足的情况下,使用该双电池管理电路的灯具或设备出现工序不连贯的情况。

在判断单元140基于实时电压值生成对应的控制信号并输出后,充电单元150即可根据接收到的控制信号,控制第一供电电流和/或第二供电电流的流向;以保证双电池管理电路100的供电持续性。

通过设置检测单元130对第一供电单元110和/或第二供电单元120进行电压检测,获取实时电压值,判断单元140可基于该实时电压值生成对应的控制信号,以实现通过充电单元150对第一供电单元110和/或第二供电单元120的电流流向控制,进而能够确保第一供电单元110、第二供电单元120中至少有一个能为使用双电池管理电路100的灯具或设备进行供电,保证作业的连贯性和持续性。

如图2所示,检测单元130包括第一分压模块131、开关模块132和第二分压模块133;其中,第一分压模块131与第一供电单元110连接,第二分压模块133与第二供电单元120连接,开关模块132与第一分压模块131、第二分压模块133连接。

具体的,第一分压模块131和第二分压模块133均用于分压;检测单元130基于第一分压模块131和/或第二分压模块133对应的压降大小确定实时电压值;开关模块132基于控制信号控制第一供电单元110与第二供电单元120之间的连接状态,所述连接状态包括导通状态和截止状态。

示例性地,如图3所示,第一分压模块131包括第八电阻r8、第九电阻r9和第八电容c8;其中,第八电阻r8的一端与第一供电单元110连接,另一端与第九电阻r9连接,第九电阻r9的另一端接地,第八电容c8的一端与第八电阻r8、第九电阻r9的连接端连接,且第八电容c8与第八电阻r8、第九电阻r9连接端连接的一端还与开关模块132连接,第八电容c8的另一端接地。第二分压模块133包括第十电阻r10、第十一电阻r11和第九电容c9;其中,第十电阻r10的一端与第二供电单元120连接,另一端与第十一电阻r11连接,第十一电阻r11的另一端接地,第九电容c9的一端与第十电阻r10、第十一电阻r11的连接端连接,且第九电容c9与第十电阻r10、第十一电阻r11连接端连接的一端还与开关模块132连接,第九电容c9的另一端接地。

具体的,第一分压模块131通过第八电阻r8和第九电阻r9的分压确定对应第一供电单元110对应的实时电压值;同样地,第二分压模块133通过第十电阻r10和第十一电阻r11确定对应第二供电单元120的实时电压值。示例性地,假设第一供电单元110能够达到的最大电压值为4.3v,第二供电单元120能够达到的最大电压值为4.2v,若通过检测单元130对第二供电单元120进行实时电压值的检测操作,则可设置第十电阻r10的阻值为200k,第十一电阻r11的阻值为100k,通过第十电阻r10和第十一电阻r11的分压作用,并获取第十电阻r10和第十一电阻r11分压对应的adc读数,若adc读数为1.4v时,即可判定第二供电单元120充电完成,达到其自身最大电压值4.2v。

如图3所示,开关模块132包括模拟开关u3,以实现对第一供电单元110和第二供电单元120之间的连接状态控制操作。

在其他实施例中,如图4所示,还可通过将第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10和第十一电阻r11设置成温敏电阻来实现对第一供电单元110和/或第二供电单元120对应的实时电压值,基于温敏电阻的温度值与压降值之间的关系获取得到,其中,本实施例所使用温敏电阻为现有的类型,温敏电阻的温度值与压降值之间的关系可根据不同类型温敏电阻对应的特性曲线进行获取,在此不再进行赘述。

通过设置第一分压模块131的分压、第二分压模块133进行分压,能够实时且精准地了解第一供电单元110和第二供电单元120的实时电压值,实现对第一供电单元110和第二供电单元120的电压监测操作,从而保证在双电池管理电路100的使用过程中,保持连贯的供电。

在一个实施例中,如图5所示,判断单元140包括并联连接的第一控制芯片141和第二控制芯片142;其中,第一控制芯片141还与第一供电单元110、第二供电单元120、充电单元150连接,第二控制芯片142还与第一供电单元110、第二供电单元120、充电单元150连接。

在具体实施例中,当检测单元130检测到对应第一供电单元110和/或第二供电单元120的实时电压值时,第一控制芯片141和第二控制芯片142基于实时电压值生成对应的控制信号并输出。

其中,第一控制芯片141和第二控制芯片142为同类型芯片,且第一控制芯片141与第二控制芯片142对应引脚相连;本实施例通过第一控制芯片141和第二控制芯片142并联作为双电池管理电路100的判断单元140,即通过判断140生成对应的控制信号来控制第一供电单元110和第二供电单元120之间的电流流向,以保证双电池管理电路100的持续性供电。

并且通过设置并联的第一控制芯片141和第二控制芯片142能够有效减少整个双电池管理电路100的内阻,从而减少整个双电池管理电路100在使用过程中的电压消耗,提高双电池管理电路100的用电效率。

在一个实施例中,第一控制芯片141和第二控制芯片142采用aw3312型芯片,基于aw3312型芯片采用ic控制,能够有效避免干扰信号,从而提高整个双电池管理电路100对第一供电单元110和第二供电单元120供电的管理精度,有利于提升作业的连贯性。

在一个实施例中,如图6所示,双电池管理电路100还包括储能单元160、第一续流单元170和第二续流单元180;其中,储能单元160与判断单元140连接,第一续流单元170与第一供电单元110、判断单元140连接,第二续流单元180与第二供电单元110、判断单元140连接。

具体的,储能单元140用于储存电能,以避免在第一供电单元110断电时,若需要更换第一供电单元110,则可通过储能单元160为双电池管理电路持续供电,这样,若利用第二供电单元120,可保证双电池管理电路100在由第一供电单元110供电切换到第二供电单元120供电的过程中连贯性和持续性。第一续流单元170和第二续流单元180均用于续流。

基于上述实施例中的充电单元150、第一控制芯片141、第二控制芯片142、储能单元160、第一续流单元170和第二续流单元180,可结合如图7所示视图进行示例性说明。

示例性地,充电单元150包括mos管q和第一电阻r1;其中,第一电阻r1的一端与mos管q的基极b连接,第一电阻r1的另一端与开关模块132;mos管q的发射极e接地,mos管q的集电极c与第一控制芯片141、第二控制芯片142连接。

具体的,储能单元140由电容构成,其中,电容作为储能电容使用,且储能单元140包括至少一个该储能电容,且每一个该储能电容一端接地,另一端与预设的外接电源连接。

如图7所示,若每一个储能电容设置为容量大小为47uf的电容,则储能单元140包括第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第四电容c4;其中,第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第四电容c4均一端接地,另一端与第一控制芯片141、第二控制芯片142连接。

第一续流单元170包括第五电容c5和第一二极管d1,其中,第五电容c5的一端接地,另一端与第一供电单元110连接,第一二极管d1的阳极接地,阴极与第一供电单元110连接;在通过第一供电单元110供电时,第五电容c5起储能作用,即对第五电容c5进行充电;而若第五电容c5进行放电操作,则通过第一二极管d1进行续流,第五电容c5放电过程中产生的电流倒流会第一供电单元110,以保证用电的安全性。

第二续流单元180包括第六电容c6和第二二极管d2;其中,第六电容c6的一端接地,另一端与第二供电单元120连接,第二二极管d2的阳极接地,阴极与第二供电单元120连接;通过第二供电单元120供电时,第六电容c6起储能作用,即对第六电容c6进行充电操作,若第六电容c6进行放电操作,则通过第二二极管d2续流,能够防止第六电容c6的放电电流倒流至第二供电单元120,以保证用电的安全性。

如图7所示,在具体实施例中,在对第一供电单元110和第二供电单元120之间的电流流向控制时,通过第一控制芯片141和第二控制芯片142中对应引脚的电平高地进行判断。

具体的,当en引脚为低电平时,则可通过进一步判断第一控制芯片141、第二控制芯片142与第一供电单元110、第二供电单元120连接引脚的电平高低情况,即判断与第一供电单元110连接的a_bat引脚的电平高低,以及与第二供电单元120连接的b_bat引脚的电平高低,进而实现对第一供电单元110或第二供电单元120的实时电压值进行判断。

其中,若a_bat引脚的电平为高电平,则说明第一供电单元110电压值充足,能够满足为双电池管理电路100的供电需求,则表明此时不需要对第一供电单元110进行充电操作;反之,若a_bat引脚的电平为低电平,则说明第一供电单元110的实时电压值偏低或为零,此时,则需要通过外接电源或者第二供电单元120对其进行充电,以保证可通过第一供电单元110进行供电操作,实现连贯的作业。

同样,若b_bat引脚的电平为高电平,则说明第二供电单元120电压值充足,能够满足为双电池管理电路100的供电需求,则表明此时不需要对第二供电单元120进行充电操作;反之,若b_bat引脚的电平为低电平,则说明第二供电单元120的实时电压值偏低或为零,此时,则需要通过外接电源或者第一供电单元120对其进行充电,以保证第二供电单元120中所包含电量的充足性,保证运用双电池管理电路100的灯具或设备的连贯作业。

具体的,若en引脚为高电平时,则进一步根据第一控制芯片141及第二控制芯片142上no_id引脚的电平状态;其中,若no_id引脚为低电平,则对第一供电单元110和第二供电单元120的控制与上述en引脚为低电平时的控制方式一致,在此不再进行赘述。

若no_id引脚为高电平,则结合第一供电单元110和第二供电单元120的实时电压值,以及第一供电单元110、第二供电单元120与第一控制芯片141、第二控制芯片142连接的引脚的电平高低进行控制。具体的,当第一供电单元110的电压值大于预设的电压值时,且a_bat引脚为高电平时,表明第一供电单元110中电量充足;反之,若第一供电单元110的实时电压值小于预设的电压值时,且a_bat引脚为低电平时,表明第一供电单元110中电量不足,需要通过外接电源或者第二供电单元120进行充电操作。

同样的,当第二供电单元120的电压值大于预设的电压值时,且b_bat引脚为高电平时,表明第二供电单元120中电量充足;反之,若第二供电单元120的实时电压值小于预设的电压值时,且b_bat引脚为低电平时,表明第二供电单元120中电量不足,需要通过外接电源或者第一供电单元110进行充电操作。

示例性地,假设第一供电单元110的最大电压值为4.3v,预设的电压值大小为3.4v;第二供电单元120的最大电压值为4.2v,预设的电压值大小为1.2v;则当a_bat引脚为高电平时,且第一供电单元110的实时电压值小于3.4v,则此时为第一供电单元110充电;同样,当b_bat引脚为高电平时,且第二供电单元120的实时电压值小于1.2v,则此时为第二供电单元120充电。

此外,第一控制芯片141和第二控制芯片142上en_chr引脚为高电平时,且no_id引脚为低电平时,第一供电单元110和第二供电单元120之间可互相之间进行充电操作。

在具体实施例中,其中,若第一供电单元110作为主电池,第二供电单元120作为副电池,则在第一供电单元110为第二供电单元120充电时,mos管q控制口为高电平,mos管q导通,同时,开关模块132切换至第二供电单元120,并且基于检测单元130获取得到对应第二供电单元120的实时电压值,若实时电压值小于预设的电压值,则通过第一供电单元110持续为第二供电单元120充电,直到第二供电单元120达到其自身的最大电压值,此时,mos管q关闭,第一控制单元110停止为第二供电段单元120充电。

通过对第一控制芯片141和第二控制芯片142中对应引脚的电平高低,实现对第一供电单元110和第二供电单元120的控制,由于第一控制芯片141和第二控制芯片142均通过ic控制,能够有效减少干扰信号对第一控制芯片141和第二控制芯片142的控制影响,有利于提升对第一供电单元110和第二供电单元120供电操作的控制精度,进而保证使用了双电池管理电路100的灯具或者设备的持续性连贯作业,而不需要通过例如开关机等操作,保证了灯具或者设备的正常工作。

在本实施例中,还提供一种灯具,所述灯具包括如上所述的双电池管理电路。

在另一实施例中,还提供一种设备,该设备包括如上所述的双电池管理电路,或者包括设置有上述双电池管理电路的灯具。

此外,需要特别说明的是,本实施例中灯具和/或设备实现双电池管理的具体电路结构和原理与上述双电池管理电路的结构和原理一致,具体可参阅上述内容,在此不再进行赘述。

采用了上述双电池管理电路及灯具之后,通过第一供电单元和第二供电单元为该双电池管理电路供电;并且设置与第二供电单元连接的检测单元,以检测对应第二供电单元的实时电压值;基于该实时电压值,通过与第一供电单元、第二供电单元和检测单元连接的判断单元生成对应的控制信号,判断单元将控制信号传输至充电单元,实现对第一供电单元提供的第一供电电流的流向控制,以及实现对第二供电单元提供的第二供电电流的流向控制。本实施例基于检测单元获取对应第二供电单元的实时电压值,通过判断单元生成对应的控制信号对第一供电单元和第二供电单元进行控制,从而通过充电单元实现充电操作,能够保证在第一供电单元断电的情况下,能够通过第二供电单元继续供电,实现整个双电池管理电路的持续供电,避免设置有双电池的灯具在更换第一供电单元的情况下,出现灯具无法工作的情况;同时,能够保证设置有该灯具的用电设备的持续、连贯作业。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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