CN108183548A - 一种具有停电上报功能的充放电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有停电上报功能的充放电电路，包括：主电源、CPU控制电路、掉电检测电路、通信电路、后备电源的放电电路以及后备电源的充电电路；其中所述主电源连接CPU控制电路，所述CPU控制电路连接掉电检测电路、通信电路、放电电路及充电电路。在操作时，所述主电源的电压和掉电检测电路的基准电压进行比较，主电源供电时掉电检测电路输出第一电平，主电源掉电时掉电检测电路输出第二电平；掉电检测电路输出的电平信号直接输出到CPU控制电路；在主电源掉电的同时，CPU控制电路控制放电电路的输出使得放电电路对充放电电路进行供电，同时通过通信电路将主电源掉电状态上传到后台系统。

Description

一种具有停电上报功能的充放电电路
技术领域
本发明属于充放电电路领域，具体涉及一种具有停电上报功能的充放电电路。
背景技术
供电部门针对停电事件的检修与停电事件的上报所采用的电路具有多样性的特点，但是各种不同的具体的检修电路通常存在不同的问题，例如电路复杂、取电方式不可靠等，因而需要一种简洁的电路实现高效可靠地停电检修与停电事件上报。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种具有停电上报功能的充放电电路及其工作方法。
根据本发明，提供了一种具有停电上报功能的充放电电路，包括：主电源、CPU控制电路、掉电检测电路、通信电路、后备电源的放电电路以及后备电源的充电电路；其中所述主电源连接CPU控制电路，所述CPU控制电路连接掉电检测电路、通信电路、放电电路及充电电路。
优选地，在操作时，所述主电源的电压和掉电检测电路的基准电压进行比较，主电源供电时掉电检测电路输出第一电平，主电源掉电时掉电检测电路输出第二电平；掉电检测电路输出的电平信号直接输出到CPU控制电路；在主电源掉电的同时，CPU控制电路控制放电电路的输出使得放电电路对充放电电路进行供电，同时通过通信电路将主电源掉电状态上传到后台系统。
优选地，后备电源只有在CPU控制电路检测到主电源掉电时才被启用；在CPU控制电路未检测到主电源掉电时，后备电源只会处于等待状态或者通过充电电路进行充电。
优选地，所述掉电检测电路为一个电压比较电路，所述后备电源的放电电路的输出直接给所述充放电电路供电。
优选地，在主电源供电时，CPU控制电路会定时检测后备电源的电压；如果检测到电压低于充电阈值，CPU控制电路会控制充电电路对后备电源充电；当后备电源电压通过充电达到预定值时，后备电源停止充电，并且后备电源进入等待状态。
优选地，所述通信电路采用GPRS通信方式或者WiFi通信方式。
优选地，所述后备电源为储电设备。
优选地，所述后备电源为超级电容或者可充放电电池。
本发明提供了一种具有停电上报功能的充放电电路及其工作方法，其中在掉电检测电路检测出电路故障主电源停止工作时，CPU控制电路驱使放电电路主动工作，且后备电源可以维持本充放电电路工作，通信电路上报故障，在此过程中不需要人工干预，就可以实现设备掉电自动启停后备电源，同时实现掉电事件上报功能，更加智能化，节约时间和人力。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的总体结构示意图。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的主电源的示例的电路示意图。
图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的CPU控制电路的示例的示意图。
图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的通信电路的示例的示意图。
图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的掉电检测电路的示例的示意图。
图6示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的放电电路的示例的示意图。
图7示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的充电电路的示意图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的总体结构示意图。
如图1所示，根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路包括：主电源10、CPU控制电路20、掉电检测电路30、通信电路40、后备电源的放电电路50以及后备电源的充电电路60；其中所述主电源10连接CPU控制电路20，所述CPU控制电路20连接掉电检测电路30、通信电路40、放电电路50及充电电路60。
其中，所述掉电检测电路30为一个电压比较电路，所述后备电源的放电电路50的输出可以直接给所述充放电电路供电。
而且其中，所述通信电路40主要采用GPRS通信方式或者WiFi通信方式。所述后备电源为储电设备，而且所述后备电源主要为超级电容或者可充放电电池。
在操作时，所述主电源10的电压和掉电检测电路30的基准电压进行比较，主电源10供电时掉电检测电路30输出第一电平；主电源10掉电时掉电检测电路30输出第二电平，掉电检测电路30输出的电平信号直接输出到CPU控制电路20；在主电源10掉电的同时，CPU控制电路20控制放电电路50的输出使得放电电路50对充放电电路进行供电，同时通过通信电路40将主电源10掉电状态上传到后台系统；随后后台系统发出检修指令以恢复主电源10的正常工作状态。
例如，工作步骤可包括如下过程：
(1)所述主电源10的电压和掉电检测电路30的基准电压(例如，掉电检测电路30的基准电压为1.25V)进行比较，主电源10供电时掉电检测电路30输出“1”高电平；主电源10掉电时掉电检测电路30输出“0”低电平，掉电检测电路30输出的电平信号直接输出到CPU控制电路20；
(2)主电源10掉电后，由于电路系统中电容的存在，系统电源不会马上跌落为0V，同时由于CPU控制电路20的外部中断响应时间很快，可以达到us，甚至ns级别；所以主电源10掉电的时候，CPU控制电路20可以迅速作出响应，控制放电电路50输出；
(3)本充放电电路得到放电电路50的供电，得以正常工作，再通过通信电路40，将主电源10掉电状态上传到后台系统；
(4)后台系统发出指令进行检修，以恢复主电源10的正常工作状态。
优选地，后备电源只有在CPU控制电路20检测到主电源10掉电后，才被启用；在CPU控制电路20未检测到主电源10掉电时，后备电源只会处于等待状态或者通过充电电路60进行充电。
在主电源10供电时候，CPU控制电路20会定时检测后备电源的电压，如果检测到电压低于需要充电的阈值(充电阈值)，CPU控制电路20会控制充电电路60对后备电源充电，当后备电源电压达到预定值时，又会停止充电而对后备电源予以保护，使后备电源处于等待状态。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的主电源的示例的电路示意图。图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的CPU控制电路的示例的示意图。图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的通信电路的示例的示意图。图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的掉电检测电路的示例的示意图。图6示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的放电电路的示例的示意图。图7示意性地示出了根据本发明优选实施例的具有停电上报功能的充放电电路的充电电路的示意图。需要说明的是，图2至图7的电路示例是用于实现本发明的示例电路，本发明可以采用其它适当电路来实现。
例如，在存在主电源(图2)供电时，掉电检测电路(图5)检测主电源供电，将信号反馈给CPU控制电路(图3)的CPU的PA8引脚，CPU控制电路控制后备电源的放电电路(图6)使能引脚EN为低电平“0”，使放电电路(图6)断开，放电电路(图6)处于待命状态。存在主电源(图2)供电时，电压检测电路(图7)监测后备电源的电压AD-VLi，当其低于4.8V，充电电路(图7)开始工作，对后备电源进行充电。当电压检测电路(图7)监测后备电源的电压AD-VLi，当其高于5.4V，充电电路(图7)停止对后备电源充电，处于待命状态。当主电源(图2)停止供电时，掉电检测电路(图5)检测主电源供电，将信号反馈给CPU控制电路(图3)的CPU的PA8引脚，CPU控制电路控制后备电源的放电电路(图6)使能引脚EN为高电平“1”，使放电电路(图6)工作，后备电源给系统供电。不论主电源(图2)供电，还是后备电源供电，系统总是提供VDD-12.0的电源，通信电路始终处于有源状态。所以具备掉电工作，同时掉电上报状态功能。当主电源(图2)停止供电时，后备电源提供给系统电源，让系统工作10分钟后，自动掉电。
例如，CPU的16脚PA6高电平，后备电源即超级电容5V经过放电电路的Boost DC-DC模块输出5V电压，用于供给主电源的电源模块即SPX29302输出系统电源3.3V，CPU的16脚PA6低电平，关断放电电路的Boost DC-DC模块，作为后备电源的超级电容不输出5V。在本放电电路有市电供电时或后备电源正在充电时CPU的16脚PA6应置为低电平，关断放电电路的Boost DC-DC模块禁止后备电源对放电电路的Boost DC-DC模块的输出。
CPU的15脚PA5，程序应配置成AD转换输入口即ADC12_IN1，用于检测后备电源充电时的充电电压，且检测值为实际值的一半。给后备电源充电时，当检测值大于5.8V的实际值，或长时间处于5.8V±0.1V充电电压不变化时，表示超级电容已经充满。
由此，本发明提供了一种具有停电上报功能的充放电电路及其工作方法，其中在掉电检测电路检测出电路故障主电源停止工作时，CPU控制电路驱使放电电路主动工作，且后备电源可以维持本充放电电路工作，通信电路上报故障，在此过程中不需要人工干预，就可以实现设备掉电自动启停后备电源，同时实现掉电事件上报功能，更加智能化，节约时间和人力。
需要说明的是，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种具有停电上报功能的充放电电路，其特征在于包括：主电源、CPU控制电路、掉电检测电路、通信电路、后备电源的放电电路以及后备电源的充电电路；其中所述主电源连接CPU控制电路，所述CPU控制电路连接掉电检测电路、通信电路、放电电路及充电电路。
2.根据权利要求1所述的具有停电上报功能的充放电电路，其特征在于，在操作时，所述主电源的电压和掉电检测电路的基准电压进行比较，主电源供电时掉电检测电路输出第一电平，主电源掉电时掉电检测电路输出第二电平；掉电检测电路输出的电平信号直接输出到CPU控制电路；在主电源掉电的同时，CPU控制电路控制放电电路的输出使得放电电路对充放电电路进行供电，同时通过通信电路将主电源掉电状态上传到后台系统。
3.根据权利要求1或2所述的具有停电上报功能的充放电电路，其特征在于，后备电源只有在CPU控制电路检测到主电源掉电时才被启用；在CPU控制电路未检测到主电源掉电时，后备电源只会处于等待状态或者通过充电电路进行充电。
4.根据权利要求1或2所述的具有停电上报功能的充放电电路，其特征在于，所述掉电检测电路为一个电压比较电路，所述后备电源的放电电路的输出直接给所述充放电电路供电。
5.根据权利要求1或2所述的具有停电上报功能的充放电电路，其特征在于，在主电源供电时，CPU控制电路会定时检测后备电源的电压；如果检测到电压低于充电阈值，CPU控制电路会控制充电电路对后备电源充电；当后备电源电压通过充电达到预定值时，后备电源停止充电，并且后备电源进入等待状态。
6.根据权利要求1或2所述的具有停电上报功能的充放电电路，其特征在于，所述通信电路采用GPRS通信方式或者WiFi通信方式。
7.根据权利要求1或2所述的具有停电上报功能的充放电电路，其特征在于，所述后备电源为储电设备。
8.根据权利要求1或2所述的具有停电上报功能的充放电电路，其特征在于，所述后备电源为超级电容或者可充放电电池。
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