CN111864887A - 一种执法仪双电池电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种执法仪双电池电路，包括：IC芯片U101，所述U101连接系统电源总线，所述系统电源总线上并联有备份电池和主电池，备份电池和主电池与系统供电总线的连接节点间串联有肖特基二极管D401和肖特基二极管D402，所述肖特基二极管D401的正极连接IC芯片U101，所述主电池还连接有IC芯片U102，所述肖特基二极管D402的负极连接所述IC芯片U102。设计简便，成本低，满足执法仪技术需求所需要备份电池的功能，与专有的双电池控制IC相比，系统供电不经过MOS开关，直接由主电池供给，不会产生额外的MOS压降，两个电池充电时，有各自独立的充电IC，不会产生电池过放充不进电的问题。

Description

一种执法仪双电池电路
技术领域
本发明涉及公安执法仪技术领域，更具体的说是涉及一种执法仪双电池电路。
背景技术
目前，公安执法仪在执法录像过程中，需要全程对现场进行监控拍摄，当执法录像过程中，电池突然没电更换电池时，执法录像会产生中断，因此需要一个备份电池来维持执法仪数秒的监控拍摄时间。
但是，现有技术通常采用专有的双电池控制IC来实现，例如艾为的双电池控制芯片AW3312,通过外部专有的GPIO来配置IC实现主电池和备份电池之间切换。此方案主电池和备份电池通过芯片内部的MOS开关切换后连接到系统电源端给系统供电。专有双电池控制IC虽然可以满足当主电池没电时，可以切换到备份电池给系统供电，但存在以下几个问题：1、BOM成本高，外围电路设计实现复杂，软件设计流程复杂，虽然芯片功能强大，但执法仪产品仅需要主电池换电池时，系统短时间不断电功能，对资源有些浪费；2、主电池和备份电池是通过MOS开关连接到系统供电的，当电流大时，MOS开关产生压降，影响系统对电池电量的判断。3、电池充电时，由于芯片采用的是系统谁供电就给谁充电的机制，当主电池低电量过放时，会产生不给主电池充电而只给备份电池充电的问题。
因此，系统供电不经过MOS开关，直接由主电池供给，不会产生额外的MOS压降，两个电池充电时，有各自独立的充电IC，不会产生电池过放充不进电是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种执法仪双电池电路，通过在主电池和备份电池之间串联2个肖特基二极管，使得正常情况下主电池向系统供电，当主电池电量在低于3.7V时，产生低电量报警，提示更换主电池，更换主电池时，备份电池向系统提供能量；插USB充电器时，采用2个独立的充电IC给主电池和备份电池充电，主电池和备份电池之间由于有2个隔离的二极管，因此不会使主电池的电流反向流入备份电池。设计简便，成本低，满足执法仪技术需求所需要备份电池的功能，与专有的双电池控制IC相比，系统供电不经过MOS开关，直接由主电池供给，不会产生额外的MOS压降，两个电池充电时，有各自独立的充电IC，不会产生电池过放充不进电的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种执法仪双电池电路，包括：IC芯片U101，所述U101连接系统电源总线，所述系统电源总线上并联有备份电池和主电池，备份电池和主电池与系统供电总线的连接节点间串联有肖特基二极管D401和肖特基二极管D402，所述肖特基二极管D401的正极连接IC芯片U101，所述主电池还连接有IC芯片U102，所述肖特基二极管D402的负极连接所述IC芯片U102。
优选的，所述IC芯片U101的VIN连接充电端口，所述VIN通过电容C101接地，EN通过电阻R103连接使能端，GND接地，IMIN通过电阻R101接地，IREF通过电阻R102接地，BAT与备份电源的引脚1相连，所述BAT还通过肖特基二极管D401和肖特基二极管D402与主电源的引脚1相连，所述备用电池的引脚1通过肖特基二极管D401和肖特基二极管D402连接供电端口。
优选的，所述IC芯片U101的BAT和所述备份电源的引脚1连接所述肖特基二极管D401的正极，所述肖特基二极管D401的负极连接所述肖特基二极管D402的正极，所述肖特基二极管D402的负极连接供电端口。
优选的，所述备份电池的引脚2接地，所述主电池的引脚2接地。
优选的，所述IC芯片U102的引脚1连接充电端口，VOUT端口连接所述主电池的引脚1，所述主电池的引脚1连接供电端口。
优选的，所述电阻R101的阻值为510K，所述电阻R102的阻值为51K。
优选的，所述IC芯片U101与所述IC芯片U102的型号为SGM4056。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种通过在主电池和备份电池之间串联2个肖特基二极管，使得正常情况下主电池向系统供电，当主电池电量在低于3.7V时，产生低电量报警，提示更换主电池，更换主电池时，备份电池向系统提供能量；插USB充电器时，采用2个独立的充电IC给主电池和备份电池充电，主电池和备份电池之间由于有2个隔离的二极管，因此不会使主电池的电流反向流入备份电池的执法仪双电池电路。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的电路结构示意图。
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做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。
本发明实施例公开了一种执法仪双电池电路，其特征在于，包括：IC芯片U101，U101连接系统电源总线，系统电源总线上并联有备份电池和主电池，备份电池和主电池与系统供电总线的连接节点间串联有肖特基二极管D401和肖特基二极管D402，肖特基二极管D401的正极连接IC芯片U101，主电池还连接有IC芯片U102，肖特基二极管D402的负极连接IC芯片U102。
为进一步优化上述技术方案，IC芯片U101的VIN连接充电端口，VIN通过电容C101接地，EN通过电阻R103连接使能端，GND接地，IMIN通过电阻R101接地，IREF通过电阻R102接地，BAT与备份电源的引脚1相连，BAT还通过肖特基二极管D401和肖特基二极管D402与主电源的引脚1相连，备用电池的引脚1通过肖特基二极管D401和肖特基二极管D402连接供电端口。
为进一步优化上述技术方案，IC芯片U101的BAT和备份电源的引脚1连接肖特基二极管D401的正极，肖特基二极管D401的负极连接肖特基二极管D402的正极，肖特基二极管D402的负极连接供电端口。
为进一步优化上述技术方案，备份电池的引脚2接地，主电池的引脚2接地。
为进一步优化上述技术方案，IC芯片U102的引脚1连接充电端口，VOUT端口连接主电池的引脚1，主电池的引脚1连接供电端口。
为进一步优化上述技术方案，电阻R101的阻值为510K，电阻R102的阻值为51K。
为进一步优化上述技术方案，IC芯片U101与IC芯片U102的型号为SGM4056。
实施例
主电池和备份电池给系统供电放电电路部分：主电池IO1满电电压4.35V,额定容量3000MAH；备份电池IO2满电电压4.2V，额定容量200MAH；肖特基二极管D101,D102在200MA电流时，管压降大概在0.25V左右，那么D101加上D102的管压降共计0.5V；系统关机电压是3.5V，低电量报警电压是3.7V。假定初始状态主电池IO1和备份电池IO2都为满电，主电池IO1电压4.35V高于备份电池IO2经过2个二极管自身压降后的输出电压3.7V，系统由主电池IO1供电；当主电池IO1电量逐渐消耗，降低到3.7V时,系统提示低电更换电池，拔下主电池IO1后，系统切换到由备份电池IO2经过二极管D101,D102后给系统供电，经实际测试可以达到10分钟以上续航时间。主电池IO1还原后，主电池IO1电压又高于备份电池IO2经过二极管后电压，系统还原为主电池IO1供电。
充电器给主电池和备份电池充电电路部分：插入USB充电器后，USB电源分别经过2个独立的充电IC分别给主电池IO1和备份电池IO2充电。U101是给备份电池IO2独立充电的充电IC，CHG_EN为使能充电端，VBUS为充电电源端，R101限定了充电截止电流，R102限定了恒流充电电流。主电池IO1充电同理有独立的充电ICU102。由于二极管D101和D102反向无法导通原理，插入USB充电器后，给主电池IO1的充电电流无法给备份电池IO2充电，由于二极管D101和D102正向产生的管压差，也使得给备份电池IO2的充电电流无法流入主电池IO1，二者相互独立。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种执法仪双电池电路，其特征在于，包括：IC芯片U101，所述U101连接系统电源总线，所述系统电源总线上并联有备份电池和主电池，备份电池和主电池与系统供电总线的连接节点间串联有肖特基二极管D401和肖特基二极管D402，所述肖特基二极管D401的正极连接IC芯片U101，所述主电池还连接有IC芯片U102，所述肖特基二极管D402的负极连接所述IC芯片U102。
2.根据权利要求1所述的一种执法仪双电池电路，其特征在于，所述IC芯片U101的VIN连接充电端口，所述VIN通过电容C101接地，EN通过电阻R103连接使能端，GND接地，IMIN通过电阻R101接地，IREF通过电阻R102接地，BAT与备份电源的引脚1相连，所述BAT还通过肖特基二极管D401和肖特基二极管D402与主电源的引脚1相连，所述备用电池的引脚1通过肖特基二极管D401和肖特基二极管D402连接供电端口。
3.根据权利要求2所述的一种执法仪双电池电路，其特征在于，所述IC芯片U101的BAT和所述备份电源的引脚1连接所述肖特基二极管D401的正极，所述肖特基二极管D401的负极连接所述肖特基二极管D402的正极，所述肖特基二极管D402的负极连接供电端口。
4.根据权利要求1所述的一种执法仪双电池电路，其特征在于，所述备份电池的引脚2接地，所述主电池的引脚2接地。
5.根据权利要求2所述的一种执法仪双电池电路，其特征在于，所述IC芯片U102的引脚1连接充电端口，VOUT端口连接所述主电池的引脚1，所述主电池的引脚1连接供电端口。
6.根据权利要求2所述的一种执法仪双电池电路，其特征在于，所述电阻R101的阻值为510K，所述电阻R102的阻值为51K。
7.根据权利要求1所述的一种执法仪双电池电路，其特征在于，所述IC芯片U101与所述IC芯片U102的型号为SGM4056。
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