多模式充电应急灯电路及照明设备的制作方法

1.本实用新型涉及照明领域，特别涉及一种多模式充电应急灯电路及照明设备。


背景技术：

2.现有的民用类应急灯产品给储能器件充电都只能在开灯照明的时候，并且充电电流比较小，导致电池经常充不满。也有少部分产品是另外增加一个驱动电源单独给电池充电，虽然是可以实现快速充电，但是还是需要在照明状态下才能充电。储能器件的充能只能在照明状态下才能充电，导致客户使用体验感不好，同时经常出现储能器件不能充满，会影响客户应急使用时间同时还会影响使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种多模式充电应急灯电路及照明设备，通过设置多种充电模式，旨在解决应急灯在照明时对电池充电慢而导致电池经常处于不满电状态的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出多模式充电应急灯电路，包括：电源输入端及电源输出端，所述电源输入端用于接入供电电源，所述电源输出端用于接入led灯；
5.电源开关，所述电源开关的输入端与所述电源输入端连接；
6.储能器件充电电路，所述储能器件充电电路的输入端与所述电源开关的输出端连接，所述储能器件充电电路的输出端用于接入储能器件；
7.led灯驱动电路，所述led灯驱动电路的输入端与所述电源开关的输出端连接，所述led灯驱动电路的输出端与所述电源输出端连接；
8.主控电路，所述主控电路的检测端与所述电源开关的输出端连接，所述主控电路的输出端分别与所述储能器件充电电路的受控端和所述led灯驱动电路的受控端连接；所述主控电路，用于检测所述电源开关的开/关状态，并根据检测到的所述开/关状态，控制所述储能器件充电电路和/或所述led灯驱动电路工作。
9.可选地，所述主控电路包括电源开关检测控制电路，所述电源开关检测控制电路的输入端与所述电源输入端连接，用于检测所述开/关状态；所述电源开关检测控制电路的输出端所述储能器件充电电路的受控端和所述led灯驱动电路的受控端连接，用于根据检测到的所述开/关状态，控制储能器件充电电路和/或所述led灯驱动电路工作。
10.可选地，所述主控电路还包括电源检测电路及备用开关；
11.所述备用开关的输入端与所述储能器件连接，所述备用开关的输出端用于接入所述led灯，所述主控电路还与所述电源输入端连接，用于检测所述电源输入端的输出电压，在所述电源输入端掉电时，控制所述备用开关导通，以控制所述储能器件为所述led灯充电。
12.可选地，所述主控电路还包括储能器件控制电路及保护开关，所述保护开关的受控端与所储能器件控制电路连接，所述保护开关的输入端与所述储能器件充电电路的输出
端连接，所述储能器件控制电路用于检测所述储能器件的电压和电流，并根据检测到的所述电压和所述电流控制所述保护开关的导通/关断。
13.可选地，所述电源开关检测控制电路、电源检测电路、备用开关、储能器件控制电路及保护开关集成于同一集成电路中。
14.可选地，所述led灯包括应急led灯电路，所述应急led灯电路与所述备用开关的输出端连接，所述应急led灯电路接地，用于在所述电源输入端掉电时，控制所述备用开关导通，以控制所述储能器件为所述应急led灯电路充电。
15.可选地，所述应急led灯电路包括多个发光二极管，所述多个发光二极管并联设置于所述备用开关的输出端和地极之间。
16.可选地，所述led灯驱动电路集成于同一集成电路中，所述储能器件充电电路集成于同一集成电路中。
17.可选地，所述多模式充电应急灯电路还包括整流桥，所述整流桥的输入端用于连接交流电源，所述整流桥的输出端为所述电源输入端。
18.本实用新型提出一种照明设备，所述照明设备包括led灯及如上所述的多模式充电应急灯电路。
19.本实用新型通过设置电源输入端、电源输出端、电源开关、储能器件充电电路、led灯驱动电路和主控电路；电源输入端用于接入供电电源，电源输出端用于接入led灯，电源开关的输入端与电源输入端连接，储能器件充电电路的输入端与电源开关的输出端连接，储能器件充电电路的输出端用于接入储能器件，led灯驱动电路的输入端与电源开关的输出端连接，led灯驱动电路的输出端与电源输出端连接，主控电路的检测端与电源开关的输出端连接，主控电路的输出端分别与储能器件充电电路的受控端和led灯驱动电路的受控端连接。储能器件充电电路工作时，储能器件充电，led灯不会照明，led灯驱动电路工作时，储能器件充电且led灯照明，主控电路根据开/关状态来控制储能器件充电电路和led灯驱动电路工作，通过设置开/关状态的控制逻辑实现储能器件充电电路工作且led灯驱动电路不工作的情况，就可以实现该多模式充电应急灯电路在不照明的情况下对储能器件的充电。本实用新型通过设置多种充电模式解决了应急灯在照明时对电池充电慢而导致电池经常处于不满电状态的问题。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型多模式充电应急灯电路一实施例的功能模块示意图；
22.图2为图1中主控电路一实施例的电路结构示意图；
23.图3为图1中led灯驱动电路一实施例的电路结构示意图。
24.附图标号说明：
[0025][0026][0027]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0028]
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的一部分实施例，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。需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0029]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0030]
本实用新型提出多模式充电应急灯电路，通过设置多种充电模式，旨在解决应急灯在照明时对电池充电慢而导致电池经常处于不满电状态的问题。
[0031]
参照图1，在本实用新型一实施例中，该多模式充电应急灯电路包括：电源输入端00及电源输出端10，所述电源输入端00用于接入供电电源，所述电源输出端10用于接入led灯；
[0032]
电源开关01，所述电源开关01的输入端与所述电源输入端00连接；
[0033]
储能器件充电电路03，所述储能器件充电电路03的输入端与所述电源开关01的输出端连接，所述储能器件充电电路03的输出端用于接入储能器件04；
[0034]
led灯驱动电路02，所述led灯驱动电路02的输入端与所述电源开关01的输出端连接，所述led灯驱动电路02的输出端与所述电源输出端10连接；
[0035]
主控电路05，所述主控电路05的检测端与所述电源开关01的输出端连接，所述主控电路05的输出端分别与所述储能器件充电电路03的受控端和所述led灯驱动电路02的受控端连接；所述主控电路05，用于检测所述电源开关01的开/关状态，并根据检测到的所述
开/关状态，控制所述储能器件充电电路03和/或所述led灯驱动电路02工作。
[0036]
在本实施例中，电源开关01用于控制电源输入端00和储能器件充电电路03及led灯驱动电路02之间的连接。在电源开关01关断时，储能器件充电电路03及led灯驱动电路02无法从电源输入端00处获得工作电压，储能器件充电电路03及led灯驱动电路02不工作；在电源开关01导通时，储能器件充电电路03及led灯驱动电路02接收电源输入端00的电压源，用于提供工作电压。储能器件充电电路03的输出端接入储能器件04，在储能器件充电电路03工作时，储能器件充电电路03为储能器件04充电。
[0037]
led灯驱动电路02与电源输出端10连接，电源输出端10用于接入led灯，led灯包括正常照明灯串和应急照明灯串。其中，在电源输出端驱动led灯驱动电路02工作时，正常照明灯串照明，由于主控电路检测到电源输入端的电压，故应急照明灯串不照明。led灯驱动电路02接入储能器件04，在led灯驱动电路02工作时，led灯驱动电路02为储能器件04充电。
[0038]
主控电路05检测端连接于电源开关01的输出端，在电源开关01闭合时，主控电路05检测端接入电源输入端00的信号；在电源开关01关断时，主控电路05检测端接收不到电源输入端00的信号。根据主控电路05接收到电源输入端00的信号的状态来检测电源开关01的开/关状态，在主控电路05开始检测到电源输入端00的信号，计为电源开关01开启一次；在主控电路05开始检测不到电源输入端00的信号，计为电源开关01关断一次。
[0039]
主控电路05根据检测的开/关状态来控制储能器件充电电路03和led灯驱动电路02工作。其中，在储能器件充电电路03工作时，储能器件充电电路03为储能器件04充电，在led灯驱动电路02工作时，led灯驱动电路02为储能器件04充电且led灯照明。
[0040]
主控电路05根据开/关状态来控制储能器件充电电路03和led灯驱动电路02工作的控制逻辑可以任意设置，以实现在一个开/关状态下，储能器件充电电路03工作且led灯驱动电路02不工作，此时储能器件充电电路03用于为储能器件04充电，而led灯驱动电路02不工作，led灯不照明，实现不在照明状态下，多模式充电应急灯电路为储能器件04充电的情况。
[0041]
例如，开/关状态的控制逻辑设置根据开/关次数来控制储能器件充电电路03和led灯驱动电路02工作，其中开/关次数为奇数时，led灯驱动电路02工作，储能器件充电电路03不工作；在开/关次数为偶数时，led灯驱动电路02不工作，储能器件充电电路03工作。工作过程为主控电路05在检测到电源开关01首次闭合，控制储能器件充电电路03不工作，led灯驱动电路02工作，此时led灯正常照明，储能器件04充电由led灯驱动电路02提供能量，储能器件充电电路03不给储能器件04提供充电。主控电路05在设定的时间内第二次检测到电源开关01闭合时，主控电路05控制储能器件充电电路03开始工作，led灯驱动电路02停止工作，此时led灯不亮，储能器件04的充电由储能器件充电电路03提供。主控电路05在设定的时间内第三次检测到电源开关01闭合时，恢复到储能器件充电电路03不工作，led灯驱动电路02工作，如此循环下去。同时由于设计了掉电记忆功能，断开电源开关01后，在超出设定时间外闭合电源开关01，工作状态为上次断开前的电源开关01状态。
[0042]
本实施例的工作原理，储能器件充电电路03和led灯驱动电路02工作时都能实现对储能器件04的充电，区别在于led灯驱动电路02工作对储能器件04充电时，led灯会照明，储能器件充电电路03对储能器件04充电时，led灯不会照明。因此，要实现对储能器件04充电且led灯不会照明，就是要让储能器件充电电路03工作且led灯驱动电路02不工作。主控
电路05根据开/关状态来控制储能器件充电电路03和led灯驱动电路02工作，通过设置开/关状态的控制逻辑实现储能器件充电电路03工作且led灯驱动电路02不工作的情况，就可以实现该多模式充电应急灯电路在不照明的情况下对储能器件04的充电。
[0043]
本实用新型通过设置电源输入端00、电源输出端10、电源开关01、储能器件充电电路03、led灯驱动电路02和主控电路05；电源输入端00用于接入供电电源，电源输出端10用于接入led灯，电源开关01的输入端与电源输入端00连接，储能器件充电电路03的输入端与电源开关01的输出端连接，储能器件充电电路03的输出端用于接入储能器件04，led灯驱动电路02的输入端与电源开关01的输出端连接，led灯驱动电路02的输出端与电源输出端10连接，主控电路05的检测端与电源开关01的输出端连接，主控电路05的输出端分别与储能器件充电电路03的受控端和led灯驱动电路02的受控端连接。储能器件充电电路03工作时，储能器件04充电，led灯不会照明，led灯驱动电路02工作时，储能器件04充电且led灯照明，主控电路05根据开/关状态来控制储能器件充电电路03和led灯驱动电路02工作，通过设置开/关状态的控制逻辑实现储能器件充电电路03工作且led灯驱动电路02不工作的情况，就可以实现该多模式充电应急灯电路在不照明的情况下对储能器件04的充电。本实用新型通过这种电路设置解决了应急灯在照明时对电池充电慢而导致电池经常处于不满电状态的问题。
[0044]
在一实施例中，所述开/关状态包括开/关次数，所述主控电路05具有充电控制模式、灯具控制模式及灯具充电模式，所述主控电路05具体用于根据检测的所述开/关次数选择所述充电控制模式、灯具控制模式及灯具充电模式中对应的模式工作，以控制储能器件充电电路03和/或所述led灯驱动电路02工作。
[0045]
本实施例中，主控电路05检测端连接于电源开关01的输出端，在电源开关01闭合时，主控电路05检测端接入电源输入端00的信号；在电源开关01关断时，主控电路05检测端接收不到电源输入端00的信号。根据主控电路05接收到电源输入端00的信号的状态来检测电源开关01的开/关状态，在主控电路05开始检测到电源输入端00的信号，计为电源开关01开启一次；在主控电路05开始检测不到电源输入端00的信号，计为电源开关01关断一次。主控电路05根据检测的开/关次数选择对应的工作模式，以控制储能器件充电电路03和led灯驱动电路02工作。
[0046]
例如，工作过程为主控电路05在检测到电源开关01首次闭合，主控电路05选择灯具控制方式；主控电路05在设定的时间内第二次检测到电源开关01闭合时，主控电路05选择充电控制方式；主控电路05在设定的时间内第三次检测到电源开关01闭合时，主控电路05选择灯具充电方式；主控电路05在设定的时间内第四次检测到电源开关01闭合时，主控电路05再次选择灯具控制方式，如此循环下去。
[0047]
在一实施例中，所述开/关状态还包括开/关时长，所述主控电路05具有充电控制模式、灯具控制模式及灯具充电模式，所述主控电路05具体用于根据检测的所述开/关时长选择所述充电控制模式、灯具控制模式及灯具充电模式中对应的模式工作，以控制所述储能器件充电电路03和/或所述led灯驱动电路02工作。
[0048]
本实施例中，主控电路05检测端连接于电源开关01的输出端，在电源开关01闭合时，主控电路05检测端接入电源输入端00的信号；在电源开关01关断时，主控电路05检测端接收不到电源输入端00的信号。根据主控电路05接收到电源输入端00的信号的状态来检测
电源开关01的开/关状态，在主控电路05开始检测到电源输入端00的信号，计为电源开关01开启一次；在主控电路05开始检测不到电源输入端00的信号，计为电源开关01关断一次。在计数开启一次时，根据此时电源开关01开启的时间和上次电源开关01关断的时间之间的间隔为此次开/关时长。主控电路05根据开/关时长选择工作模式。
[0049]
例如，主控电路05设有第一预设时间和第二预设时间，其中第二预设时间大于第一预设时间。主控电路05在检测到开/关时长小于或等于第一预设时间，选择灯具控制方式；主控电路05在检测到开/关时长大于第一预设时间且小于第二预设时间，主控电路05选择充电控制方式；主控电路05在检测到开/关时长大于或等于第二预设时间，主控电路05选择灯具充电方式。
[0050]
在一实施例中，所述开/关时长为电源开关01关断至下一次开启的时间。
[0051]
在本实施例中，主控电路05设置有第三预设时间，主控电路05在检测到电源开关01首次闭合，控制储能器件充电电路03不工作，led灯驱动电路02工作，此时led灯正常照明，储能器件04充电由led灯驱动电路02提供能量，储能器件充电电路03不给储能器件04提供充电。主控电路05在第三预设时间内第二次检测到电源开关01闭合时，主控电路05控制储能器件充电电路03开始工作，led灯驱动电路02停止工作，此时led灯不亮，储能器件04的充电由储能器件充电电路03提供。主控电路05在第三预设时间内第三次检测到电源开关01闭合时，恢复到储能器件充电电路03不工作，led灯驱动电路02工作，如此循环下去。
[0052]
在一实施例中，主控电路具有掉电记忆，设有第四预设时间，当主控电路在检测到电源开关处于断开状态的时间超过了第四预设时间时，主控电路控制led灯驱动电路02和储能器件充电电路03在上一次电源开关闭合时的工作状态。
[0053]
在一实施例中，所述主控电路05在工作于充电控制模式时，所述储能器件充电电路03工作，所述led灯驱动电路02不工作；
[0054]
所述主控电路05在工作于灯具控制模式时，所述储能器件充电电路03不工作，所述led灯驱动电路02工作；
[0055]
所述主控电路05在工作于灯具充电模式时，所述储能器件充电电路03工作和所述led灯驱动电路02工作。
[0056]
在本实施例中，在充电控制模式时，储能器件充电电路03给储能器件04充电，led灯不亮；在充电控制模式时，led灯驱动电路02给储能器件04充电，led灯照明；在灯具充电模式时，储能器件充电电路03和led灯驱动电路02给储能器件04充电，led灯照明。
[0057]
在一实施例中，在所述开/关次数为奇数时，所述主控电路05选择所述灯具控制模式工作，在所述开/关次数为偶数时，所述主控电路05选择所述充电控制模式工作。
[0058]
在本实施例中，主控电路05在检测到电源开关01首次闭合，控制储能器件充电电路03不工作，led灯驱动电路02工作，此时led灯正常照明，储能器件04充电由led灯驱动电路02提供能量，储能器件充电电路03不给储能器件04提供充电。主控电路05在设定的时间内第二次检测到电源开关01闭合时，主控电路05控制储能器件充电电路03开始工作，led灯驱动电路02停止工作，此时led灯不亮，储能器件04的充电由储能器件充电电路03提供。主控电路05在设定的时间内第三次检测到电源开关01闭合时，恢复到储能器件充电电路03不工作，led灯驱动电路02工作，如此循环下去。
[0059]
在一实施例中，所述主控电路05包括电源开关01检测控制电路，所述电源开关01
检测控制电路的输入端与所述电源输入端00连接，用于检测所述开/关状态；所述电源开关01检测控制电路的输出端所述储能器件充电电路03的受控端和所述led灯驱动电路02的受控端连接，用于根据检测到的所述开/关状态，控制储能器件充电电路03和/或所述led灯驱动电路02工作。
[0060]
本实施例中，电源开关01检测控制电路用于检测所述开/关状态，以控制储能器件充电电路03和/或所述led灯驱动电路02工作。
[0061]
在一实施例中，所述主控电路05还包括电源检测电路及备用开关，所述备用开关的输入端与所述储能器件04连接，所述备用开关的输出端用于接入所述led灯，所述主控电路05还与所述电源输入端00连接，用于检测所述电源输入端00的输出电压，在所述电源输入端掉电时，控制所述备用开关导通，以控制所述储能器件为所述led灯充电。
[0062]
本实施例中，电源输入端00的掉电时，电源输入端00无法为led灯驱动电路02工作和储能器件充电电路03供电，此时电源输入端00无法对led灯照明提供能量，led灯中的正常照明灯串不照明，由储能器件04为led灯驱动电路02提供工作电压，以供led灯中的应急照明灯串照明。
[0063]
在一实施例中，所述主控电路05还包括储能器件04控制电路及保护开关，所述保护开关的受控端与所储能器件04控制电路连接，所述保护开关的输入端与所述储能器件充电电路03的输出端连接，所述储能器件04控制电路用于检测所述储能器件04的电压和电流，并根据检测到的所述电压和所述电流控制所述保护开关的导通/关断。
[0064]
在本实施例中，储能器件04控制电路对储能器件04进行充放电管理，比如充电的时候当检测到电池充到4.2v时，触发过充保护，控制保护开关断开，不再进行充电。在检测到电池放电2.6v后，进入过放保护，储能器件04控制电路会断开储能器件04与负载的连接，停止储能器件04继续放电。
[0065]
参照图2，在一实施例中，所述电源开关01检测控制电路、电源检测电路、备用开关、储能器件04控制电路及保护开关集成于同一集成电路中。
[0066]
电源开关01检测控制电路、电源检测电路、备用开关、储能器件04控制电路及保护开关集成于同一集成电路中，高度的集成电路减小了元器件的体积和重量，降低了电路中各元器件的硬性需求，从而降低了成本。
[0067]
在本实施例中，第一芯片u1为电源开关01检测控制电路、电源检测电路、备用开关、储能器件04控制电路及保护开关的集成芯片，第一芯片u1的l脚和n脚用于接入市电，l,n分别为市电的火线和零线。l脚用于检测电源开关01，n脚用于检测电源输入端00的电源，bat为电池，bat+和bat-用于接入电池的正负极。第一控制端m1用于控制储能器件充电电路03工作，第一控制端m2用于控制led灯驱动电路02工作，主控电路充电端vcc接入的电压为电池的充电电压，主控电路放电端vled是在电压源掉电时，电池用于给led灯中的应急照明灯串照明提供的电压。
[0068]
参照图3，在一实施例中，在一实施例中，所述led灯包括应急led灯电路，所述应急led灯电路与所述备用开关的输出端连接，所述应急led灯电路接地，用于在所述电源输入端掉电时，控制所述备用开关导通，以控制所述储能器件04为所述应急led灯电路充电。
[0069]
在本实施例中，led驱动电源的输出端为主控电路充电端vcc，用于产生给储能器件04充电的充电电压，主控电路放电端vled为电源输出端10，用于为led灯充电。
[0070]
led灯负载电路串联于主控电路放电端vled和主控电路充电端vcc之间，用于产生压降，主控电路放电端vled和主控电路充电端vcc的大小不同，即led灯驱动电路02用于给储能器件04充电的电压和用于给led灯供电的电压值大小不同。
[0071]
参照图3，在一实施例中，所述应急led灯电路包括多个发光二极管，所述多个发光二极管并联设置于所述备用开关的输出端和地极之间。
[0072]
在本实施例中，led灯负载电路由发光二极管组成，最下面并联的led灯为led灯中的应急照明灯串，电压源掉电时，电池用于给led灯中的应急照明灯串照明提供的电压。led灯为工作电压为3v且并联的led灯珠，往上一串灯珠是给锂电池充电提供一个6v的充电电压。
[0073]
参照图3，在一实施例中，所述led灯驱动电路02集成于同一集成电路中，所述储能器件充电电路03集成于同一集成电路中。
[0074]
在本实施例中，第二芯片u2为led灯驱动电源的集成芯片，第三芯片u3为储能器件充电电路03的集成芯片。
[0075]
参照图3，在一实施例中，所述多模式充电应急灯电路还包括整流桥，所述整流桥的输入端用于连接交流电源，所述整流桥的输出端为所述电源输入端00。
[0076]
整流桥把交流电压整流成比较平滑的直流电压，输入至电源输入端00，led灯驱动电路02和所述储能器件充电电路03用于将高压电转换为低压电，用于给电池充电和led灯供电。
[0077]
本实用新型提出一种照明设备。
[0078]
该照明设备包括如上所述的多模式充电应急灯电路，该多模式充电应急灯电路的具体结构参照上述实施例，由于本实用新型照明设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0079]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。