CN107707016B - 一种基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机。包括主控端模块、主控端切换模块和键盘底座端电池模块，所述主控端模块包括主控端控制模块、主控端电池模块，所述主控端切换模块为搭建主控端电池以及键盘底座电池的充放电回路，所述键盘底座端电池接口电路为传输键盘底座电池的电能以及数据信号的接口电路，所述主控端控制模块通过主控端切换模块分别连接主控端电池模块、键盘底座端电池模块。本设计优先键盘底座电池放电，并在键盘底座寿命低的时候，将电池设计为可拆卸电池，极大方面用户更换新的电池。在用户更换电池的同时，本设计改进了电池充放电控制系统，使得在更换键盘底座电池的时候，可以保证系统不断电工作。
Description
技术领域
本发明涉及可插拔设备以及电池充放电的切换电路，特别涉及一种基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机。
背景技术
随着加固计算机形态的发展，在加固平板和加固笔记本的产品形态基础上，逐渐出现了一种新的可插拔加固计算机产品形态。计算机控制和处理单元作为可插拔的设备，方便移动使用。键盘底座作为不可移动设备，提供丰富的扩展接口，该产品既可以单独作为加固平板设备使用，也可以插入键盘底座作为加固桌面设备使用。但是由于加固计算机经常会在比较恶劣的环境下使用，其电池寿命相比普通的设备会大大减少；另外，在与键盘底座一起使用时，由于底座本身的扩展接口较多，会加大系统的负载，使电池的续航时间面临极大的挑战。
发明内容
本发明提供一种基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，旨在解决可插拔加固计算机电池寿命低、续航时间短的问题。
本发明提供一种基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，包括主控端模块、主控端切换模块和键盘底座端电池模块，所述主控端模块包括主控端控制模块、主控端电池模块，所述主控端切换模块为搭建主控端电池以及键盘底座电池的充放电回路，所述键盘底座端电池模块为传输键盘底座电池的电能以及数据信号的接口电路，所述主控端控制模块通过主控端切换模块分别连接主控端电池模块、键盘底座端电池模块。
作为本发明的进一步改进，所述主控端切换模块包括第一切换电路，所述第一切换电路为主控端电池模块的充放电回路，包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6、场效应管Q7、场效应管Q8、场效应管Q9、场效应管Q10、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、二极管CR1、二极管CR2、二极管CR3、电容PC4、磁珠FB2、磁珠FB3、磁珠FB4，所述场效应管Q1的栅极分别连接电阻R7、电阻R8，所述场效应管Q1的源极分别连接二极管CR1的负极、场效应管Q3的漏极、电阻R12、磁珠FB3的一端，所述场效应管Q1的漏极分别连接二极管CR1的正极、场效应管Q3的源极、电阻R10、电阻R16、电阻R11、场效应管Q4的源极，所述电阻R7的另一端连接磁珠FB3的一端，所述磁珠FB3的另一端连接磁珠FB2的一端，所述磁珠FB2的另一端连接磁珠FB4的一端，所述场效应管Q3的栅极连接电阻R10、电阻R13，所述场效应管Q4的栅极分别连接电阻R11、电阻R14、场效应管Q5的栅极，所述场效应管Q4的漏极与场效应管Q5的漏极连接，所述场效应管Q5的源极分别连接电阻R15、磁珠FB4，所述场效应管Q2的漏极连接电阻R8的另一端，所述场效应管Q2的栅极分别连接电阻R9、主控端控制模块的针脚GPA3，所述场效应管Q2的源极分别连接电阻R9、GND，所述场效应管Q6的漏极分别连接电阻R13、二极管CR3的正极，所述场效应管Q6的栅极分别连接电阻R12、场效应管Q9的漏极，所述场效应管Q6的源极姐GND，所述场效应管Q9的栅极分别连接电阻R17、主控端控制模块的针脚GPA4，所述场效应管Q9源极分别连接R17、GND，所述电阻R16的另一端接GND，所述场效应管Q7的漏极分别连接电阻R14、场效应管Q8的漏极、二极管CR2的正极，所述场效应管Q7的栅极分别连接电容PC4、主控端控制模块的针脚GPE1，所述场效应管Q7的源极接GND，所述电容PC4的另一端接GND，所述场效应管Q8的栅极分别连接电阻R15、场效应管Q10的漏极，所述场效应管Q8的源极接GND，所述场效应管Q10的源极分别连接电阻R18、GND，所述场效应管Q10的栅极分别连接电阻R18、主控端控制模块的针脚GPA5，所述二极管CR2的负极分别连接二极管CR3的负极、开机按键。
作为本发明的进一步改进，所述主控端电池模块包括电池连接器BAT_1、双向二极管V1、双向二极管V2、双向二极管V3、双向二极管V4、电容PC1、电容PC2、电容PC3、电阻R3、电阻R6，所述电池连接器BAT_1的针脚1、针脚2、针脚3并联连接并分别连接双向二极管V1的一端、电容PC1的一端、磁珠FB2的另一端，所述双向二极管V1的另一端、电容PC1的另一端接GND，所述电池连接器BAT_1的针脚4分别连接电容PC3的一端、双向二极管V3的一端，所述电容PC3的另一端、双向二极管V3的另一端接GND，所述电池连接器BAT_1的针脚5分别连接电容PC2的一端、双向二极管V2的一端，所述电容PC2的另一端、双向二极管V2的另一端接GND，所述电池连接器BAT_1的针脚6分别连接双向二极管V4、电阻R3、电阻R6，所述电阻R3的另一端连接主控端控制模块的针脚VSTBY，所述电阻R6的另一端连接主控端控制模块的针脚GPE2，所述电池连接器BAT_1的针脚7、针脚8、针脚9并联连接并分别连接双向二极管V4的另一端、GND。
作为本发明的进一步改进，所述主控端电池模块包括二极管V9、二极管V10、二极管V11、二极管V12、电阻R1、电阻R2、电容D1、电容D2，所述电阻R1的一端分别连接电容D1、二极管V9的负极，所述电阻R1另一端连接电阻R2，所述电容D1的另一端分别连接二极管V10的正极、GND，所述二极管V9的正极分别连接二极管V10的负极、电池连接器BAT_1的针脚5，所述电阻R2的另一端分别连接电容D2、二极管V11的负极，所述电容D2的另一端分别连接二极管V12的正极、GND，所述二极管V11的正极分别连接二极管V12的负极、电池连接器BAT_1的针脚4。
作为本发明的进一步改进，所述主控端切换模块包括第二切换电路，所述第二切换电路为控制键盘底座电池的充放电回路，包括场效应管Q11、场效应管Q12、场效应管Q13、场效应管Q14、场效应管Q15、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、二极管CR4，所述场效应管Q11的栅极分别连接电阻R19、电阻R20，所述场效应管Q11源极分别连接电阻R19的另一端、磁珠FB2的另一端、二极管CR4的一端、场效应管Q13的源极、电阻R22，所述场效应管Q11漏极分别连接二极管CR4的另一端、场效应管Q13的漏极、电阻R24、键盘底座端电池模块，所述场效应管Q13的栅极分别连接电阻R22、电阻R23，所述电阻R23的另一端连接场效应管Q14的漏极连接，所述场效应管Q14的栅极分别连接电阻R24、电阻R25、场效应管Q15的漏极，所述场效应管Q14的源极接GND，所述场效应管Q15的栅极分别连接电阻R26、主控端控制模块的针脚PGI6，所述场效应管Q15的源极分别连接电阻R26的另一端、GND，所述场效应管Q12的漏极连接电阻R20的另一端，所述场效应管Q12的栅极分别连接电阻R21、主控端控制模块的针脚GPA7，所述场效应管Q12的源极分别连接电阻R21的另一端、GND。
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作为本发明的进一步改进，所述键盘底座端电池模块包括供电电路，所述供电电路包括连接器J1、二极管CRS、电容C2、电阻R27、磁珠FB5、磁珠FB6、磁珠FB7、磁珠FB8，所述连接器J1的针脚1分别连接磁珠FB5、磁珠FB7，所述连接器J1的针脚2、针脚3并联并分别连接磁珠FB6、磁珠FB8，所述连接器J1的针脚4、针脚5并联后接GND，所述磁珠FB5的另一端分别连接磁珠FB7的另一端、二极管CRS的负极、电容C2、电阻R27，所述磁珠FB6的另一端分别连接磁珠FB8的另一端、GND，所述二极管CRS的正极接GND，所述电容C2的另一端分别连接电阻R27的另一端、GND。
作为本发明的进一步改进，所述键盘底座端电池模块包括连接器J2，所述连接器J2的针脚DC1、针脚DC2并联后连接供电电路的磁珠FB5，所述连接器J2的针脚GND3、针脚GND4、针脚GND5并联接GND，所述连接器J2的针脚BAT2、针脚BAT2并联后连接电池连接器BAT_2的针脚1、针脚2、针脚3，所述连接器J2的针脚VDOCK6连接输入电源。
作为本发明的进一步改进，所述键盘底座端电池模块包括连接器J3，所述连接器J3的针脚1连接电池连接器BAT_2的针脚4，所述连接器J3的针脚2连接电池连接器BAT_2的针脚5，所述连接器J3的针脚3连接电阻R28，所述连接器J3的针脚4、针脚5、针脚6、针脚7、针脚8分别接GND。
本发明的有益效果是：本设计提出了在主控设备之外，键盘底座里面创新的加了另一块大容量电池。为了提高主控设备的电池寿命，本设计优先键盘底座电池放电，并在键盘底座寿命低的时候，将电池设计为可拆卸电池，极大方面用户更换新的电池。在用户更换电池的同时，本设计改进了电池充放电控制系统，使得在更换键盘底座电池的时候，可以保证系统不断电工作。当加固计算机的两块电池电量都比较低的时候，本设计优先给主控设备电池充电，从而保证主控设备电池尽快得到电量补充，方便移动使用。
附图说明
图1是本发明中主控端控制模块的电路结构图；
图2是本发明主控端切换模块中第一切换电路的电路结构图；
图3是本发明主控端切换模块中第二切换电路的电路结构图；
图4是本发明中主控端电池模块的第一电路结构图；
图5是本发明中主控端电池模块的第二电路结构图；
图6是本发明中主控端电池模块的第一电路结构图；
图7是本发明中主控端电池模块的第二电路结构图；
图8是本发明主控端电池模块中供电电路的电路结构图；
图9是本发明主控端电池模块中连接器J2的电路结构图；
图10是本发明主控端电池模块中连接器J3的电路结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例一：
本发明的一种基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，包括主控端模块、主控端切换模块和键盘底座端电池模块，主控端模块包括主控端控制模块、主控端电池模块，主控端切换模块为搭建主控端电池以及键盘底座电池的充放电回路，键盘底座端电池模块为传输键盘底座电池的电能以及数据信号的接口电路，主控端控制模块通过主控端切换模块分别连接主控端电池模块、键盘底座端电池模块。
本设计包括主控端控制电路、主控端切换电路和键盘底座端电池接口设计电路三个部分组成。
其中主控端控制电路主要由一款ITE的EC来实现，型号是IT8987。该款IC内嵌了一颗8032 controller，可以方便的对外部进行GPIO控制。另外，该款IC集成了丰富的外设接口，包含UART、Watch Dog、SMBUS controller等。该款IC可以直接通过SMBUS接口读取电池的电量信息以及充放电状态。主控端控制电路通过EC的GPIO，可以很方便识别键盘底座电池的插入和拔出状态，以及根据GPI的状态来进行控制主控端切换电路。这样可以及时有效的进行电池资源配置，来符合实际应用场景。
主控端切换电路的功能是利用高速功率MOS管搭建主控端电池以及键盘底座电池的充放电回路。在搭建电路时，要充分考虑MOS的切换速度，以保证电量切换时可以无缝对接，为了保证系统端电量的充足，还要在切换电路后端加几个大电容，作为能量补充。为了保证切换的可靠性，除了利用EC的GPO控制电路的开关状态之外，本设计创新的加入了硬件切换线路。在软件由于时延导致切换不及时的现象发生时，备用的硬件控制线路会立即启动，保证切换点了正常工作。
键盘底座端电池接口设计电路的功能是将键盘底座电池的电能以及数据信号通过可靠的接口设计顺利传输到主控端。由于本设计是可插拔接口设计，所以在接口设计上添加了防浪涌线路；为了减小线损，提高键盘底座电能的传输效率，在设计上选取了专用的POGO顶针以及线材来保证。
实施例二：
如图1所示，本电路的核心单元为ITE的IT8987。该IC本身包含了8032嵌入式微控制器，可以灵活的使用代码来控制GPIO的输入输出功能。其中，GPB3和GPB4使用了第二复选功能，作为SMBUS接口与主控端电池通信；GPC1和GPC2也同样使用了第二复选功能，作为SMBUS接口与键盘底座端电池通信；GPM0-GPM5以及GPD2作为与SOC的通信接口，使用了LPC的复用功能；GPA2以及GPI5分别控制主控端LED以及键盘底座端LED，用来指示当前电池的充放电状态；GPA3、GPA4、GPA5用来控制主控端电池的充放电回路，利用其高低电平来驱动不同的功率MOS来完成主控端电池的充放电。GPA7和GPI6用来控制键盘电池端的充放电回路。GPE2和GPE1作为电池的侦测PIN用来侦测电池是否存在，并根据电池的状态来判定相应的充放电状态。
实施例三：
如图2所示，主控端切换模块包括第一切换电路，第一切换电路为主控端电池模块的充放电回路，包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6、场效应管Q7、场效应管Q8、场效应管Q9、场效应管Q10、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、二极管CR1、二极管CR2、二极管CR3、电容PC4、磁珠FB2、磁珠FB3、磁珠FB4，场效应管Q1的栅极分别连接电阻R7、电阻R8，场效应管Q1的源极分别连接二极管CR1的负极、场效应管Q3的漏极、电阻R12、磁珠FB3的一端，场效应管Q1的漏极分别连接二极管CR1的正极、场效应管Q3的源极、电阻R10、电阻R16、电阻R11、场效应管Q4的源极，电阻R7的另一端连接磁珠FB3的一端，磁珠FB3的另一端连接磁珠FB2的一端，磁珠FB2的另一端连接磁珠FB4的一端，场效应管Q3的栅极连接电阻R10、电阻R13，场效应管Q4的栅极分别连接电阻R11、电阻R14、场效应管Q5的栅极，场效应管Q4的漏极与场效应管Q5的漏极连接，场效应管Q5的源极分别连接电阻R15、磁珠FB4，场效应管Q2的漏极连接电阻R8的另一端，场效应管Q2的栅极分别连接电阻R9、主控端控制模块的针脚GPA3，场效应管Q2的源极分别连接电阻R9、GND，场效应管Q6的漏极分别连接电阻R13、二极管CR3的正极，场效应管Q6的栅极分别连接电阻R12、场效应管Q9的漏极，场效应管Q6的源极姐GND，场效应管Q9的栅极分别连接电阻R17、主控端控制模块的针脚GPA4，场效应管Q9源极分别连接R17、GND，电阻R16的另一端接GND，场效应管Q7的漏极分别连接电阻R14、场效应管Q8的漏极、二极管CR2的正极，场效应管Q7的栅极分别连接电容PC4、主控端控制模块的针脚GPE1，场效应管Q7的源极接GND，电容PC4的另一端接GND，场效应管Q8的栅极分别连接电阻R15、场效应管Q10的漏极，场效应管Q8的源极接GND，场效应管Q10的源极分别连接电阻R18、GND，场效应管Q10的栅极分别连接电阻R18、主控端控制模块的针脚GPA5，二极管CR2的负极分别连接二极管CR3的负极、通过PWRBTN_IN_IN连接开机按键。
电阻R表示的元件对应图中的BATR。
在第一切换电路中，Q1、Q4和Q5组成了充电回路，Q3、Q4和Q5组成了放电回路。CR1的作用是当Q3在未完全导通的瞬间，使电势先行抬高，这样在Q3两边的电势差不至于太大烧坏功率MOS，同时还可以保证电能快速供给到系统负载端。Q7、Q8和Q10用于控制主控端电池的开启关闭状态，其中Q10受EC发出的EC_BAT1_OFF信号控制，Q7受键盘底座电池的BAT2_INJ信号控制，此信号为键盘底座的硬件侦测脚。当处于切换状态时，若EC控制的EC_BAT1_OFF没有及时切换Q10时，Q7会由于键盘底座的插拔同样进行动作，以此完成软硬件切换的相互补充作用。Q6和Q9用于控制主控端电池放电回路MOS，Q9受EC发出的EC_DCH1的控制。EC判定主控端电池需要放电时，会拉低EC_DCH1，使Q9处于截止状态，从而Q6处于导通状态，进而Q3导通，使主控端电池放电。Q2受EC发出的EC_CHG1控制，当EC判定电池为充电状态时，EC拉高EC_CHG1信号，使Q1处于导通状态，从而打开充电回路。
当系统处于初始态，主控端设备没有插入键盘底座，需要按住开机键3S，使PWRBTN_IN_N信号持续拉低，通过CR2和CR3的跟随作用，BAT1_ON1J和BAT1_ON2J持续拉低，可以使主控端电池进行放电供给到系统端。系统端的控制电路工作后，会迅速接管Part A的切换电路，使系统端电池继续放电，保证系统启动正常。
如图4所示，主控端电池模块包括电池连接器BAT_1、双向二极管V1、双向二极管V2、双向二极管V3、双向二极管V4、电容PC1、电容PC2、电容PC3、电阻R3、电阻R6，电池连接器BAT_1的针脚1、针脚2、针脚3并联连接并分别连接双向二极管V1的一端、电容PC1的一端、磁珠FB2的另一端，双向二极管V1的另一端、电容PC1的另一端接GND，电池连接器BAT_1的针脚4分别连接电容PC3的一端、双向二极管V3的一端，电容PC3的另一端、双向二极管V3的另一端接GND，电池连接器BAT_1的针脚5分别连接电容PC2的一端、双向二极管V2的一端，电容PC2的另一端、双向二极管V2的另一端接GND，电池连接器BAT_1的针脚6分别连接双向二极管V4、电阻R3、电阻R6，电阻R3的另一端连接主控端控制模块的针脚VSTBY，电阻R6的另一端连接主控端控制模块的针脚GPE2，电池连接器BAT_1的针脚7、针脚8、针脚9并联连接并分别连接双向二极管V4的另一端、GND。
如图5所示，主控端电池模块还包括二极管V9、二极管V10、二极管V11、二极管V12、电阻R1、电阻R2、电容D1、电容D2，电阻R1的一端分别连接电容D1、二极管V9的负极，电阻R1另一端连接电阻R2，电容D1的另一端分别连接二极管V10的正极、GND，二极管V9的正极分别连接二极管V10的负极、电池连接器BAT_1的针脚5，电阻R2的另一端分别连接电容D2、二极管V11的负极，电容D2的另一端分别连接二极管V12的正极、GND，二极管V11的正极分别连接二极管V12的负极、电池连接器BAT_1的针脚4。
主控端电池模块的电池连接器BAT_1针对不同的信号分别放置了防浪涌器件和电压钳位器件。其中V1、V2、V3和V4是防浪涌器件，在电池插拔瞬间，保护主控端内部器件不受浪涌损害。另外BATD1、BATD2、BATR1和BATR2的作用是将SMBUS信号的电容切位在0V-3.3V之间，保证该信号的电位不会超过EC的安全工作范围，从而保护EC。
实施例四：
如图3所示，主控端切换模块包括第二切换电路，第二切换电路为控制键盘底座电池的充放电回路，包括场效应管Q11、场效应管Q12、场效应管Q13、场效应管Q14、场效应管Q15、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、二极管CR4，场效应管Q11的栅极分别连接电阻R19、电阻R20，场效应管Q11源极分别连接电阻R19的另一端、磁珠FB2的另一端、二极管CR4的一端、场效应管Q13的源极、电阻R22，场效应管Q11漏极分别连接二极管CR4的另一端、场效应管Q13的漏极、电阻R24、键盘底座端电池模块，场效应管Q13的栅极分别连接电阻R22、电阻R23，电阻R23的另一端连接场效应管Q14的漏极连接，场效应管Q14的栅极分别连接电阻R24、电阻R25、场效应管Q15的漏极，场效应管Q14的源极接GND，场效应管Q15的栅极分别连接电阻R26、主控端控制模块的针脚PGI6，场效应管Q15的源极分别连接电阻R26的另一端、GND，场效应管Q12的漏极连接电阻R20的另一端，场效应管Q12的栅极分别连接电阻R21、主控端控制模块的针脚GPA7，场效应管Q12的源极分别连接电阻R21的另一端、GND。
在第二切换电路中，Q11和Q13分别控制键盘底座电池的充放电回路。Q14和Q15组成放电回路控制，Q15受EC发出的EC_DCH2信号控制。当EC判定需要键盘底座电池放电时，拉低EC_DCH2，使Q15截止，从而Q14导通，使Q13打开，键盘底座电池从而放电。Q12受EC发出的EC_CHG2信号控制，当EC判定需要键盘底座电池进行充电时，则拉高EC_CHG2信号，使Q12导通，进而打开Q11，使键盘底座电池顺利充电。
如图6所示，键盘底座端电池模块包括电池连接器BAT_2、双向二极管V5、双向二极管V6、双向二极管V7、双向二极管V8、电容PC5、电容PC6、电容PC7、电阻R28，电池连接器BAT_2的针脚1、针脚2、针脚3并联连接并分别连接双向二极管V5的一端、电容PC5的一端、场效应管Q11的漏极，双向二极管V5的另一端、电容PC5的另一端接GND，电池连接器BAT_2的针脚4分别连接电容PC7的一端、双向二极管V6的一端，电容PC7的另一端、双向二极管V6的另一端接GND，电池连接器BAT_2的针脚5分别连接电容PC6的一端、双向二极管V7的一端，电容PC6的另一端、双向二极管V7的另一端接GND，电池连接器BAT_2的针脚6分别连接双向二极管V8、电阻R28，电阻R28的另一端连接主控端控制模块的针脚GPE1，电阻R28的另一端接GND，电池连接器BAT_2的针脚7、针脚8、针脚9并联接GND。
如图7所示，键盘底座端电池模块还包括二极管V13、二极管V14、二极管V15、二极管V16、电阻R29、电阻R30、电容D3、电容D4，电阻R29的一端分别连接电容D3、二极管V13的负极，电阻R29另一端连接电阻R30，电容D3的另一端分别连接二极管V14的正极、GND，二极管V13的正极分别连接二极管V14的负极、电池连接器BAT_2的针脚5，电阻R30的另一端分别连接电容D4、二极管V15的负极，电容D4的另一端分别连接二极管V16的正极、GND，二极管V13的正极分别连接二极管V14的负极、电池连接器BAT_2的针脚4。
键盘底座端电池连接器端针对不同的信号分别放置了防浪涌器件和电压钳位器件。其中V5、V6、V7和V8是防浪涌器件，在电池插拔瞬间，保护主控端内部器件不受浪涌损害。另外BATD3、BATD4、BATR29和BATR30的作用是将SMBUS信号的电容切位在0V-3.3V之间，保证该信号的电位不会超过EC的安全工作范围，从而保护EC。
如图8所示，键盘底座端电池模块包括供电电路，供电电路包括连接器J1、二极管CRS、电容C2、电阻R27、磁珠FB5、磁珠FB6、磁珠FB7、磁珠FB8，连接器J1的针脚1分别连接磁珠FB5、磁珠FB7，连接器J1的针脚2、针脚3并联并分别连接磁珠FB6、磁珠FB8，连接器J1的针脚4、针脚5并联后接GND，磁珠FB5的另一端分别连接磁珠FB7的另一端、二极管CRS的负极、电容C2、电阻R27，磁珠FB6的另一端分别连接磁珠FB8的另一端、GND，二极管CRS的正极接GND，电容C2的另一端分别连接电阻R27的另一端、GND。
如图9所示，键盘底座端电池模块包括连接器J2，连接器J2的针脚DC1、针脚DC2并联后连接供电电路的磁珠FB5，连接器J2的针脚GND3、针脚GND4、针脚GND5并联接GND，连接器J2的针脚BAT2、针脚BAT2并联后连接电池连接器BAT_2的针脚1、针脚2、针脚3，连接器J2的针脚VDOCK6连接输入电源。
如图10所示，键盘底座端电池模块包括连接器J3，连接器J3的针脚1连接电池连接器BAT_2的针脚4，连接器J3的针脚2连接电池连接器BAT_2的针脚5，连接器J3的针脚3连接电阻R28，连接器J3的针脚4、针脚5、针脚6、针脚7、针脚8分别接GND。
连接器J2和连接器J3是用于将键盘底座的电池信号传输到指控端的连接器，连接器J1是用于键盘底座端的适配器接口，用于给整个设备供电。
本发明用电源回路控制IC和外围电路搭配的方式。在使用计算机设备插拔键盘底座时，可以实现双电池之间的相互切换，保证计算机稳定工作。拓展了产品功能和使用场景。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，其特征在于，包括主控端模块、主控端切换模块和键盘底座端电池模块，所述主控端模块包括主控端控制模块、主控端电池模块，所述主控端切换模块为搭建主控端电池以及键盘底座电池的充放电回路，所述键盘底座端电池模块为传输键盘底座电池的电能以及数据信号的接口电路，所述主控端控制模块通过主控端切换模块分别连接主控端电池模块、键盘底座端电池模块；
所述主控端切换模块包括第一切换电路，所述第一切换电路为主控端电池模块的充放电回路，包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6、场效应管Q7、场效应管Q8、场效应管Q9、场效应管Q10、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、二极管CR1、二极管CR2、二极管CR3、电容PC4、磁珠FB2、磁珠FB3、磁珠FB4，所述场效应管Q1的栅极分别连接电阻R7、电阻R8，所述场效应管Q1的源极分别连接二极管CR1的负极、场效应管Q3的漏极、电阻R12、磁珠FB3的一端，所述场效应管Q1的漏极分别连接二极管CR1的正极、场效应管Q3的源极、电阻R10、电阻R16、电阻R11、场效应管Q4的源极，所述电阻R7的另一端连接磁珠FB3的一端，所述磁珠FB3的另一端连接磁珠FB2的一端，所述磁珠FB2的另一端连接磁珠FB4的一端，所述场效应管Q3的栅极连接电阻R10、电阻R13，所述场效应管Q4的栅极分别连接电阻R11、电阻R14、场效应管Q5的栅极，所述场效应管Q4的漏极与场效应管Q5的漏极连接，所述场效应管Q5的源极分别连接电阻R15、磁珠FB4，所述场效应管Q2的漏极连接电阻R8的另一端，所述场效应管Q2的栅极分别连接电阻R9、主控端控制模块的针脚GPA3，所述场效应管Q2的源极分别连接电阻R9、GND，所述场效应管Q6的漏极分别连接电阻R13、二极管CR3的正极，所述场效应管Q6的栅极分别连接电阻R12、场效应管Q9的漏极，所述场效应管Q6的源极姐GND，所述场效应管Q9的栅极分别连接电阻R17、主控端控制模块的针脚GPA4，所述场效应管Q9源极分别连接R17、GND，所述电阻R16的另一端接GND，所述场效应管Q7的漏极分别连接电阻R14、场效应管Q8的漏极、二极管CR2的正极，所述场效应管Q7的栅极分别连接电容PC4、主控端控制模块的针脚GPE1，所述场效应管Q7的源极接GND，所述电容PC4的另一端接GND，所述场效应管Q8的栅极分别连接电阻R15、场效应管Q10的漏极，所述场效应管Q8的源极接GND，所述场效应管Q10的源极分别连接电阻R18、GND，所述场效应管Q10的栅极分别连接电阻R18、主控端控制模块的针脚GPA5，所述二极管CR2的负极分别连接二极管CR3的负极、开机按键；
其中主控端控制电路由一款ITE的EC来实现，型号是IT8987。
2.根据权利要求1所述基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，其特征在于，所述主控端电池模块包括电池连接器BAT_1、双向二极管V1、双向二极管V2、双向二极管V3、双向二极管V4、电容PC1、电容PC2、电容PC3、电阻R3、电阻R6，所述电池连接器BAT_1的针脚1、针脚2、针脚3并联连接并分别连接双向二极管V1的一端、电容PC1的一端、磁珠FB2的另一端，所述双向二极管V1的另一端、电容PC1的另一端接GND，所述电池连接器BAT_1的针脚4分别连接电容PC3的一端、双向二极管V3的一端，所述电容PC3的另一端、双向二极管V3的另一端接GND，所述电池连接器BAT_1的针脚5分别连接电容PC2的一端、双向二极管V2的一端，所述电容PC2的另一端、双向二极管V2的另一端接GND，所述电池连接器BAT_1的针脚6分别连接双向二极管V4、电阻R3、电阻R6，所述电阻R3的另一端连接主控端控制模块的针脚VSTBY，所述电阻R6的另一端连接主控端控制模块的针脚GPE2，所述电池连接器BAT_1的针脚7、针脚8、针脚9并联连接并分别连接双向二极管V4的另一端、GND。
3.根据权利要求2所述基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，其特征在于，所述主控端电池模块包括二极管V9、二极管V10、二极管V11、二极管V12、电阻R1、电阻R2、电容D1、电容D2，所述电阻R1的一端分别连接电容D1、二极管V9的负极，所述电阻R1另一端连接电阻R2，所述电容D1的另一端分别连接二极管V10的正极、GND，所述二极管V9的正极分别连接二极管V10的负极、电池连接器BAT_1的针脚5，所述电阻R2的另一端分别连接电容D2、二极管V11的负极，所述电容D2的另一端分别连接二极管V12的正极、GND，所述二极管V11的正极分别连接二极管V12的负极、电池连接器BAT_1的针脚4。
4.根据权利要求1所述基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，其特征在于，所述主控端切换模块包括第二切换电路，所述第二切换电路为控制键盘底座电池的充放电回路，包括场效应管Q11、场效应管Q12、场效应管Q13、场效应管Q14、场效应管Q15、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、二极管CR4，所述场效应管Q11的栅极分别连接电阻R19、电阻R20，所述场效应管Q11源极分别连接电阻R19的另一端、磁珠FB2的另一端、二极管CR4的一端、场效应管Q13的源极、电阻R22，所述场效应管Q11漏极分别连接二极管CR4的另一端、场效应管Q13的漏极、电阻R24、键盘底座端电池模块，所述场效应管Q13的栅极分别连接电阻R22、电阻R23，所述电阻R23的另一端连接场效应管Q14的漏极连接，所述场效应管Q14的栅极分别连接电阻R24、电阻R25、场效应管Q15的漏极，所述场效应管Q14的源极接GND，所述场效应管Q15的栅极分别连接电阻R26、主控端控制模块的针脚PGI6，所述场效应管Q15的源极分别连接电阻R26的另一端、GND，所述场效应管Q12的漏极连接电阻R20的另一端，所述场效应管Q12的栅极分别连接电阻R21、主控端控制模块的针脚GPA7，所述场效应管Q12的源极分别连接电阻R21的另一端、GND。
5.根据权利要求4所述基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，其特征在于，所述键盘底座端电池模块包括电池连接器BAT_2、双向二极管V5、双向二极管V6、双向二极管V7、双向二极管V8、电容PC5、电容PC6、电容PC7、电阻R28，所述电池连接器BAT_2的针脚1、针脚2、针脚3并联连接并分别连接双向二极管V5的一端、电容PC5的一端、场效应管Q11的漏极，所述双向二极管V5的另一端、电容PC5的另一端接GND，所述电池连接器BAT_2的针脚4分别连接电容PC7的一端、双向二极管V6的一端，所述电容PC7的另一端、双向二极管V6的另一端接GND，所述电池连接器BAT_2的针脚5分别连接电容PC6的一端、双向二极管V7的一端，所述电容PC6的另一端、双向二极管V7的另一端接GND，所述电池连接器BAT_2的针脚6分别连接双向二极管V8、电阻R28，所述电阻R28的另一端连接主控端控制模块的针脚GPE1，所述电阻R28的另一端接GND，所述电池连接器BAT_2的针脚7、针脚8、针脚9并联接GND。
6.根据权利要求5所述基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，其特征在于，所述键盘底座端电池模块包括二极管V13、二极管V14、二极管V15、二极管V16、电阻R29、电阻R30、电容D3、电容D4，所述电阻R29的一端分别连接电容D3、二极管V13的负极，所述电阻R29另一端连接电阻R30，所述电容D3的另一端分别连接二极管V14的正极、GND，所述二极管V13的正极分别连接二极管V14的负极、电池连接器BAT_2的针脚5，所述电阻R30的另一端分别连接电容D4、二极管V15的负极，所述电容D4的另一端分别连接二极管V16的正极、GND，所述二极管V13的正极分别连接二极管V14的负极、电池连接器BAT_2的针脚4。
7.根据权利要求5所述基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，其特征在于，所述键盘底座端电池模块包括供电电路，所述供电电路包括连接器J1、二极管CRS、电容C2、电阻R27、磁珠FB5、磁珠FB6、磁珠FB7、磁珠FB8，所述连接器J1的针脚1分别连接磁珠FB5、磁珠FB7，所述连接器J1的针脚2、针脚3并联并分别连接磁珠FB6、磁珠FB8，所述连接器J1的针脚4、针脚5并联后接GND，所述磁珠FB5的另一端分别连接磁珠FB7的另一端、二极管CRS的负极、电容C2、电阻R27，所述磁珠FB6的另一端分别连接磁珠FB8的另一端、GND，所述二极管CRS的正极接GND，所述电容C2的另一端分别连接电阻R27的另一端、GND。
8.根据权利要求6所述基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，其特征在于，所述键盘底座端电池模块包括连接器J2，所述连接器J2的针脚DC1、针脚DC2并联后连接供电电路的磁珠FB5，所述连接器J2的针脚GND3、针脚GND4、针脚GND5并联接GND，所述连接器J2的针脚BAT2、针脚BAT2并联后连接电池连接器BAT_2的针脚1、针脚2、针脚3，所述连接器J2的针脚VDOCK6连接输入电源。
9.根据权利要求5所述基于双电池充放电控制系统的可插拔式加固型计算机，其特征在于，所述键盘底座端电池模块包括连接器J3，所述连接器J3的针脚1连接电池连接器BAT_2的针脚4，所述连接器J3的针脚2连接电池连接器BAT_2的针脚5，所述连接器J3的针脚3连接电阻R28，所述连接器J3的针脚4、针脚5、针脚6、针脚7、针脚8分别接GND。
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