CN115706271A - 一种电池供电方法、装置、设备及电磁水表系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池供电方法、装置、设备及电磁水表系统，通过采集当前供电的电池的电压信息，其中，当前供电的电池为多个电池中的一个电池；若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换多个电池中的另一电池为系统供电，控制当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压，能够防止电池之间相互充电，解决了传统电路安全性的问题，大大提高电池的使用寿命的同时，通过设置电压转换单元还能够保证输出的电压为系统所需的工作电压，从而避免了输出高电压造成电池的损坏的问题，提高了电能转换效率。

Description

一种电池供电方法、装置、设备及电磁水表系统

技术领域

本发明涉及电池供电技术领域，尤其涉及一种电池供电方法、装置、设备及电磁水表系统。

背景技术

随着科技进步，水利工程的迅速发展，电池供电型电磁水表作为新兴的流量仪表在近几年发展迅速。其中，供电系统是电磁水表的重要组成部分，需要为整个系统提供电源。

目前的电磁水表的电池供电方法，通常是由6节锂电池直接并联使用，并控制6节锂电池为整个系统进行供电。

由于每节锂电池的电压和内阻都不相同，当系统所需要的电压变化时，每节电池的输出电压会产生更大的压差，从而导致输出电压高的电池除了为系统提供电源外还要为低电压的电池提供电源，这样不仅严重影响了电池寿命，甚至会导致锂电池爆炸的危险。

发明内容

本发明提供一种电池供电方法、装置、设备及电磁水表系统，用以解决现有技术中通过多个电池直接并联为系统供电导致电池整体寿命偏低的问题。

一方面，本发明提供一种电池供电方法，应用于电池供电系统，所述电池供电系统包括多个电池，每一电池对应设置有电池切换单元，所述电池通过对应的电池切换单元连接到电压转换单元；

所述方法包括：

采集当前供电的电池的电压信息，其中，所述当前供电的电池为所述多个电池中的一个电池；

判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值；

若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过所述电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压。

可选地，所述系统还包括电压采集单元，每一电池通过对应的电池切换单元连接到所述电压采集单元；

所述采集当前供电的电池的电压信息，包括：

通过所述电压采集单元采集当前供电的电池的电压信息。

可选地，每一电池对应的电池切换单元包括：主晶体管、次晶体管；所述次晶体管的一端与对应的电池的正极连接，所述次晶体管的另一端与电压转换单元连接，所述次晶体管的控制端与所述主晶体管的一端连接，所述主晶体管的另一端与地连接，所述次晶体管与电池正极连接的一端还通过电阻与所述次晶体管的控制端连接；所述电池的负极与地连接；

所述控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，包括：

控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元中的主晶体管断开、所切换的电池对应的电池切换单元中的主晶体管导通。

可选地，所述电压转换单元包括降压转换模块和/或直通模块；

所述方法还包括：

当采集到的电压信息高于第二预设电压时，通过所述降压转换模块进行降压转换，以输出系统所需的工作电压，所述系统所需的工作电压小于或者等于第二预设电压且大于所述第一预设电压；和/或，

当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，通过所述直通模块进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

可选地，所述直通模块包括第一晶体管，所述降压转换模块包括降压芯片；

所述当采集到的电压信息高于第二预设电压时，通过所述降压转换模块进行降压转换，以输出系统所需的工作电压，包括：

当采集到的电压信息高于第二预设电压时，控制所述第一晶体管断开，并启用所述降压芯片，以通过所述降压芯片对接收到的电压进行降压转换，以输出系统所需的工作电压；

所述当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，通过所述直通模块进行直通转换，并输出系统所需的工作电压，包括：

当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，控制所述降压芯片闭合，并控制所述第一晶体管导通，以通过所述第一晶体管对接收到的电压进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

可选地，所述电压采集单元包括第二晶体管和与所述第二晶体管串联设置的采样电阻；

所述方法还包括：

周期性地控制所述第二晶体管导通或断开，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压。

可选地，所述周期性地控制所述第二晶体管导通或断开，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压，包括：

设置电压阈值和/或使用时间阈值；

周期性地控制所述第二晶体管导通，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压；

若判断出所述当前供电的电池的电压大于所述电压阈值和/或所述当前供电的电池的使用时间大于所述使用时间阈值，控制所述第二晶体管断开。

另一方面，本发明提供一种电池供电装置，包括：

采集模块，用于采集当前供电的电池的电压信息，其中，所述当前供电的电池为所述多个电池中的一个电池；

判断模块，用于判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值；

控制模块，用于若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过所述电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压。

另一方面，本发明提供一种电池供电设备，包括：存储器，处理器；

存储器，用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为用于实现如上述的电池供电方法。

另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述的电池供电方法

本发明提供的一种电池供电方法、装置、设备及电磁水表系统，通过采集当前供电的电池的电压信息，其中，当前供电的电池为多个电池中的一个电池；若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换多个电池中的另一电池为系统供电，控制当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压，能够防止电池之间相互充电，解决了传统电路安全性的问题，大大提高电池的使用寿命的同时，通过设置电压转换单元还能够保证输出的电压为系统所需的工作电压，从而避免了输出高电压造成电池的损坏的问题，提高了电能转换效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例提供的一种电池供电系统的方框示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电池供电系统的电路图；

图3为本发明实施例提供的一种电池供电方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种电池供电方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种电池供电装置的结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种电池供电设备的框图。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为解决现有的电池供电方法所存在的问题，本发明设计了一种电池供电方法，该方法应用于电池供电系统，所述电池供电系统包括多个电池，每一电池对应设置有电池切换单元，所述电池通过对应的电池切换单元连接到电压转换单元。

在本发明的电池供电方法中，核心的思想为通过对每一电池设置对应的电池切换单元，从而能够实现使用单个电池给系统供电，防止电池之间相互充电，解决了传统电路安全性的问题的同时，也可以使用多个电池循环给系统供电，从而大大提高电池的使用寿命。换句话说，现有的电池供电方法是多个电池为系统供电，而本发明是循环控制单个电池为系统供电，即始终保持只有一路电池切换单元导在工作，不仅避免了电池之间相互充电的问题，还能够保障供电系统的安全性。

具体地，本发明通过对每一电池设置对应的电池切换单元，通过采集当前供电的电池的电压信息，并判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值，从而确定出是否切换供电电池，若确定出切换供电电池，则通过切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通。与此同时，本发明考虑到供电系统的需求可能会产生变化，因此通过设置电压转换单元，能够对电池提供的电压进行有效的转换，以输出系统所需的工作电压，从而能够提高供电的灵活性。

图1为本发明实施例提供的一种电池供电系统的方框示意图，该电池供电系统可以应用于电磁水表的电池供电场景。如图1所示，该电池供电系统包括控制单元1、多个电池2、电压采集单元4以及电压转换单元5，且多个电池中的每个电池对应设置有电池切换单元，组成多个电池切换单元3。

具体地，每一电池与对应的电池切换单元的输入端连接，所述电压采集单元4以及电压转换单元5分别与所述电池切换单元的输出端连接，当某一电池切换单元导通时，对应的电池为系统供电。

其中，电压采集单元4用于采集当前供电的电池的电压信息。

所述电压转换单元5用于接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压。

所述控制单元1用于通过控制所述电压采集单元4采集当前供电的电池的电压信息，并判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值；若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通。

所述电压转换单元5用于接收所切换的电池的电压。

所述控制单元1还用于控制所述电压转换单元5将所切换的电池的电压转换为系统所需的工作电压。

图2为本发明实施例提供的一种电池供电系统的电路图，如图2所示，该供电系统包括控制单元(图中未示出)、六个电池、电压采集单元4以及电压转换单元5，其中，六个电池包括电池21、电池22、电池23、电池24、电池25、电池26。电池21对应设备有电池切换单元31、电池22对应设备有电池切换单元32、电池23对应设备有电池切换单元33、电池24对应设备有电池切换单元34、电池25对应设备有电池切换单元35、电池26对应设备有电池切换单元36。

作为一种可能的设计方案，如图2所示，每一电池对应的电池切换单元包括：主晶体管、次晶体管；所述次晶体管的一端与对应的电池的正极连接，所述次晶体管的另一端与电压转换单元连接，所述次晶体管的控制端与所述主晶体管的一端连接，所述主晶体管的另一端与地连接，所述次晶体管与电池正极连接的一端还通过电阻与所述次晶体管的控制端连接；所述电池的负极与地连接，每一电池通过对应的电池切换单元连接到所述电压采集单元。

在该方案中，控制单元用于采集当前供电的电池的电压信息，其中，所述当前供电的电池为所述多个电池中的一个电池；判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值，若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通。

例如，以电池切换单元31为例，电池切换单元31包括主晶体管Q2、次晶体管Q1，所述次晶体管Q1的一端与对应的电池21的正极连接，所述次晶体管Q1的另一端与电压转换单元5连接，所述次晶体管Q1的控制端与所述主晶体管Q2的一端连接，所述主晶体管Q2的另一端与地连接，所述次晶体管Q1与电池21正极连接的一端还通过电阻R1与所述主晶体管Q2的控制端连接；所述电池21的负极与地连接；此外，主晶体管Q2还可以通过电阻R2与控制单元(图中未示出)实现连接，以通过控制单元控制主晶体管Q2的导通。关于其他电池切换单元所包含的器件可参见图2所示，本发明对此不再累述。

例如，以当前采集到的电压信息为电池21的电压，且电池21的电压小于第一预设阈值，且想换切换电池22为系统供电时，当控制单元可通过控制电池21对应的电池切换单元31断开、所切换的电池22对应的电池切换单元32导通。具体地，可通过控制所述当前供电的电池21对应的电池切换单元31中的主晶体管Q2断开、所切换的电池22对应的电池切换单元32中的主晶体管Q4导通，从而能够实现电池22为系统供电。

类似的，电池切换单元32可以包括主晶体管Q4、次晶体管Q3、电阻R3、电阻R4；电池切换单元33可以包括主晶体管Q6、次晶体管Q5、电阻R5、电阻R6；电池切换单元34可以包括主晶体管Q8、次晶体管Q7、电阻R9、电阻R12；电池切换单元35可以包括主晶体管Q10、次晶体管Q9、电阻R13、电阻R15；电池切换单元36可以包括主晶体管Q12、次晶体管Q11、电阻R17、电阻R18。具体控制方法和实现原理可以参见电池切换单元31，此处不再赘述。

作为一种可能的设计方案，如图2所示，控制单元所采集当前供电的电池的电压信息的方式，可通过所述电压采集单元4采集当前供电的电池的电压信息，其中，所述电压采集单元4包括第二晶体管Q13和与所述第二晶体管串联设置的采样电阻R16。此外，电压采集单元4还包括电阻R10、电阻R14和电容C1，可通过这三个器件是用于保证输入电压的安全性，以及输出电压的稳定性。

在该方案中，控制单元用于周期性地控制所述第二晶体管Q13导通或断开，以通过所述采样电阻R14周期性地采集当前供电的电池的电压。其中，所设定的周期可以根据需求设定，例如，设定周期为5分钟，使得控制单元每间隔五分钟控制第二晶体管Q13导通或断开，以通过采样电阻R14每间隔5分钟采集当前供电的电池的电压。设置周期的目的在于考虑到供电电池的电压在秒内变化不大，若按照秒级单位去检测供电电池的电压，往往所检测的电压结果都一样或者差异很小，从而造成电压采集单元4的负荷，因此可以设置较为合理的采集周期(例如，5分钟)，从而保证能够采集当前供电的电池的电压的同时，还能够降低电压采集单元的负荷。

进一步地，在该方案中，周期性地控制所述第二晶体管导通或断开，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压的方式，可包括：设置电压阈值和/或使用时间阈值；周期性地控制所述第二晶体管导通，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压；若判断出所述当前供电的电池的电压大于所述电压阈值和/或所述当前供电的电池的使用时间大于所述使用时间阈值，控制所述第二晶体管断开。

需要说明的是，通过周期性采集当前供电的电池的电压和记录当前供电电池的使用时间，并设置对应的电压阈值和时间使用时间阈值，循环使用每个电池，可以极大提高每个电池的使用率。其中，可通过根据后端负载的功耗计算与使用时间阈值结合得到大致的当前供电的电池的电压值，以辅助切换电池时间。

作为一种可能的设计方案，如图2所示，所述电压转换单元5包括降压转换模块51和/或直通模块52。

在该方案中，控制单元用于当采集到的电压信息高于第二预设电压时，通过所述降压转换模块51进行降压转换，以输出系统所需的工作电压，所述系统所需的工作电压小于或者等于第二预设电压且大于所述第一预设电压；和/或，当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，将所述电压信息通过所述直通模块52进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

作为一种可能的设计方案，如图2所示，所述直通模块52包括第一晶体管Q14，所述降压转换模块51包括降压芯片U1，此外，直通模块52除了包括第一晶体管Q14之外，还包括电阻R30和电容C40，通过这两个器件是用于保证输入电压的安全性，以及输出电压的稳定性。同理，降压转换模块51除了包括降压芯片U1之外，还包括电感L1、电阻R8、电阻R7、电阻R11、电容C7以及二极管D1，各器件之间的连接关系如图4所示，其中电容C11、电容C12、电容C13构成滤波单元，可用于降低输出的电压的纹波和噪声。

在该方案中，控制单元用于当采集到的电压信息高于第二预设电压时，控制所述第一晶体管Q14断开，并启用所述降压芯片U1，以通过所述降压芯片U1对接收到的电压进行降压转换，以输出系统所需的工作电压。

控制单元还用于当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，控制所述降压芯片U1闭合，并控制所述第一晶体管Q14导通，以通过所述第一晶体管Q14对接收到的电压进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

基于上述图1和图2提供的一种电池供电系统，本发明所提供的一种电池供电方法，该方法应用于控制单元，图3为本发明实施例所提供的一种电池供电方法的流程图，如图3所示，该方法包括：

S101、采集当前供电的电池的电压信息。

在该步骤中，所述当前供电的电池为所述多个电池中的一个电池。

本发明实施例中，控制单元可通过控制上述电池供电系统中的电压采集单元采集当前供电的电池的电压信息。需要说明的是，由于本发明的电池供电思想是每次仅有一个电池为系统供电，电压采集单元并不能知晓当前所采集的电压具体是哪号电池所提供的电压，只能够获取到电压信息，再将获取的电压信息发送至控制单元，而控制单元知晓当前是哪号电池正在供电，因此根据电压采集单元发送的电压信息即可确定出当前供电的电池的电压信息。

例如，当前供电的电池为电池21，电压采集单元采集的电压为3V，电压采集单元并不知晓3V是电池21的电压，电压采集单元只需将3V这个电压信息发送至控制单元，从而使得控制单元确定出电池21的电压为3V。

S102、判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值。

在该步骤中，第一预设阈值为截止电压阈值，可理解为系统所需的最低工作电压。例如，第一预设阈值可包括2.5V。

本发明实施例中，若判断出采集到的电压信息大于第一预设阈值，表明所采集到的电压信息符合系统所需的最低工作电压；若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，表明所采集到的电压信息不符合系统所需的最低工作电压，需要切换其他电池进行供电，具体的可执行后续步骤S103，切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通。

S103、若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过所述电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压。

在该步骤中，电压转换单元用于对接收所切换的电池的电压进行相对应的转换，并输出系统所需的工作电压。例如，当所切换的电池的电压高于系统所需的工作电压时，对该电池的电压进行降压，再输出系统所需的工作电压；当所切换的电池的电压不高于系统所需的工作电压且大于第一预设阈值时，则该电池的电压即为系统所需的工作电压，可直接输出；当所切换的电池的电压小于第一预设阈值时，控制单元继续切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，即更换下一个电池为系统供电。

本发明实施例中，通过控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，从而能够实现切换电池为系统供电。需要注意的是，当所切换的电池对应的电池切换单元导通时，其他的电池对应的电池切换单元断开，也就是说，每次仅有一个电池为系统供电，不仅避免了电池之间相互充电的问题，还能够满足提高电池使用效率，同时可以提高电池供电系统的安全性。

本发明提供一种电池供电方法的实施例中，通过采集当前供电的电池的电压信息，其中，当前供电的电池为多个电池中的一个电池；若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换多个电池中的另一电池为系统供电，控制当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压，能够防止电池之间相互充电，解决了传统电路安全性的问题，大大提高电池的使用寿命的同时。此外，通过设置电压转换单元还能够保证输出的电压为系统所需的工作电压，从而能够适配不同电磁水表所需的不同电压的同时，还避免了输出高电压造成电池的损坏的问题，提高了电能转换效率。

图4为本发明实施例所提供的一种电池供电方法的流程图，如图4所示，该方法应用于控制单元，该方法包括：

S201、通过所述电压采集单元采集当前供电的电池的电压信息。

在该步骤中，每一电池通过对应的电池切换单元连接到所述电压采集单元，以使电压采集单元能够采集到当前供电的电池的电压信息。

本发明实施例中，作为一种可选的方案，所述电压采集单元包括第二晶体管和与所述第二晶体管串联设置的采样电阻，因此步骤S201的具体执行过程可包括：周期性地控制所述第二晶体管导通或断开，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压。

例如，当控制单元控制第二晶体管断开时，电压采集单元不导通，从而采样电阻无法采集当前供电的电池的电压；当控制单元控制第二晶体管导通时，电压采集单元导通，从而采样电阻能够采集当前供电的电池的电压。这样设置的目的在于，通过周期性地采集每个电池电压的情况，能够降低系统功耗(时刻采集当前供电的电池的电压会增加系统功耗)，从而提高电池的寿命。

进一步地，在所述电压采集单元采集当前供电的电池的电压信息的基础上，还可以通过电压采集单元采集并记录电池的使用时间，与参考电池的使用时间做比对，从而能够减小因误测而损耗的电量，从而提高电池的寿命。

S202、判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值。

本发明实施例中，该步骤可参见上述步骤S102的执行过程。

S203、若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元中的主晶体管断开、所切换的电池对应的电池切换单元中的主晶体管导通。

在该步骤中，作为一种可能的设计方案，每一电池对应的电池切换单元包括：主晶体管、次晶体管；所述次晶体管的一端与对应的电池的正极连接，所述次晶体管的另一端与电压转换单元连接，所述次晶体管的控制端与所述主晶体管的一端连接，所述主晶体管的另一端与地连接，所述次晶体管与电池正极连接的一端还通过电阻与所述主晶体管的控制端连接；所述电池的负极与地连接。

本发明实施例中，通过上述的设计方案，从而当控制单元判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，需要切换所述多个电池中的另一电池为系统供电时，通过控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元中的主晶体管断开，进而使得当前供电的电池对应的电池切换单元不导通，从而避免了该电池切换单元对应的电池继续供电，通过控制所切换的电池对应的电池切换单元中的主晶体管导通，进而使得所切换的电池对应的电池切换单元导通，从而使得所切换的电池为系统供电。

需要说明的是，控制单元不仅需要控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元中的主晶体管断开、所切换的电池对应的电池切换单元中的主晶体管导通，还需要控制除了当前供电的电池以及所切换的电池之外的剩余的电池对应的电池切换单元中的主晶体管断开。例如，以多个电池包括电池21、电池22、电池22、电池23、电池24、电池25以及电池26为例，当前供电的电池为电池21，所切换的电池为电池22时，控制单元控制电池21对应的电池切换单元中的主晶体管断开、电池22对应的电池切换单元中的主晶体管导通、电池22-电池26对应的电池切换单元中的主晶体管断开。

本发明实施例中，控制单元通过依次切换不同电池供电，可以防止不同电池相互充电，从而保证供电系统的安全性。

S204、通过所述电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压。

在该步骤中，所述电压转换单元包括降压转换模块和/或直通模块，其中，降压转换模块用于对当前供电的电池的电压进行降压转换，以输出系统所需的工作电压。直通模块用于对当前供电的电池的电压进行直通转换，以输出系统所需的工作电压。

本发明实施例中，S204可包括：

S2041、当采集到的电压信息高于第二预设电压时，通过所述降压转换模块进行降压转换，以输出系统所需的工作电压，所述系统所需的工作电压小于或者等于第二预设电压且大于所述第一预设电压。

在该步骤中，第二预设阈值可理解为系统所需的最高工作电压。例如，第二预设阈值可包括3V。

本发明实施例中，例如，以采集到的电压信息为3.6V为例，由于3.6V＞3V，因此需要降压转换模块进行降压转换，以输出系统所需的工作电压，其中，系统所需的工作电压≤3V，例如将3.6V的电压降压转换至3V或者2.8V。

进一步地，作为一种可选方案，所述直通模块包括第一晶体管，所述降压转换模块包括降压芯片。

S2041可具体包括：当采集到的电压信息高于第二预设电压时，控制所述第一晶体管断开，并启用所述降压芯片，以通过所述降压芯片对接收到的电压进行降压转换，以输出系统所需的工作电压。

本发明实施例中，通过控制所述第一晶体管断开，使得直通模块不工作，启用所述降压芯片使得降压转换模块工作，这样做的目的，能够使得采集到的电压信息只通过一路模块进行转换，不会因为通过两路模块从而造成电压减少的问题，从而影响系统所需的工作电压的输出。

S2042、当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，通过所述直通模块进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

本发明实施例中，例如，以采集到的电压信息为2.8V为例，由于2.8V＜3V，该电压即为系统所需的工作电压，不需要进行降压，因此将所述电压信息通过直通模块进行直通转换，并输出系统所需的工作电压，可理解为不需要经过降压处理直接输出2.8V。

进一步地，作为一种可选方案，所述直通模块包括第一晶体管，所述降压转换模块包括降压芯片。

S2042可具体包括：当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，控制所述降压芯片闭合，并控制所述第一晶体管导通，以通过所述第一晶体管对接收到的电压进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

本发明实施例中，通过设置降压转换模块以及直通模块，使得降压转换模块中的降压芯片启动时，可以输出满足工作需求的电压，降压芯片闭合时，可以切换到直通模块直接输出当前供电的电池的电压，从而提高了供电的灵活性。

本发明提供一种电池供电方法的实施例中，通过采集当前供电的电池的电压信息，其中，当前供电的电池为多个电池中的一个电池；若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换多个电池中的另一电池为系统供电，控制当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压，能够防止电池之间相互充电，解决了传统电路安全性的问题，大大提高电池的使用寿命的同时，通过设置电压转换单元还能够保证输出的电压为系统所需的工作电压，从而避免了输出高电压造成电池的损坏的问题，提高了电能转换效率。

图5为本发明实施例所提供的一种电池供电装置的结构示意图，如图5所示，该电池供电装置10包括：

采集模块11，用于采集当前供电的电池的电压信息，其中，所述当前供电的电池为所述多个电池中的一个电池；

判断模块12，用于判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值；

控制模块13，用于若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过所述电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压。

可选地，所述系统还包括电压采集单元，每一电池通过对应的电池切换单元连接到所述电压采集单元；

本发明实施例中，该装置的采集模块11具体用于通过所述电压采集单元采集当前供电的电池的电压信息。

可选地，每一电池对应的电池切换单元包括：主晶体管、次晶体管；所述次晶体管的一端与对应的电池的正极连接，所述次晶体管的另一端与电压转换单元连接，所述次晶体管的控制端与所述主晶体管的一端连接，所述主晶体管的另一端与地连接，所述次晶体管与电池正极连接的一端还通过电阻与所述次晶体管的控制端连接；所述电池的负极与地连接；

本发明实施例中，该装置的控制模块13具体用于控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元中的主晶体管断开、所切换的电池对应的电池切换单元中的主晶体管导通。

可选地，所述电压转换单元包括降压转换模块和/或直通模块；

本发明实施例中，该装置还包括：转换模块14。

转换模块14用于当采集到的电压信息高于第二预设电压时，通过所述降压转换模块进行降压转换，以输出系统所需的工作电压，所述系统所需的工作电压小于或者等于第二预设电压且大于所述第一预设电压；和/或，当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，通过所述直通模块进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

可选地，所述直通模块包括第一晶体管，所述降压转换模块包括降压芯片；

本发明实施例中，该装置的转换模块14具体用于当采集到的电压信息高于第二预设电压时，控制所述第一晶体管断开，并启用所述降压芯片，以通过所述降压芯片对接收到的电压进行降压转换，以输出系统所需的工作电压。

本发明实施例中，该装置的转换模块14具体用于当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，控制所述降压芯片闭合，并控制所述第一晶体管导通，以通过所述第一晶体管对接收到的电压进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

可选地，所述电压采集单元包括第二晶体管和与所述第二晶体管串联设置的采样电阻；

本发明实施例中，该装置的控制模块13还用于周期性地控制所述第二晶体管导通或断开，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压。

本实施例提供的装置的具体实现原理和效果均可以参见前述实施例，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种电池供电设备，包括：存储器，处理器；存储器，用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为用于实现前述任一实施例所述的电池供电方法。

图6为本发明实施例所提供的一种电池供电设备的框图，如图6所示，该电池供电设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，报警组件810，输入/输出(I/O)接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常电池供电设备800的整体操作，诸如与显示，数据通信和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电池供电设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电池供电设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，用于信息，累计流量，金额等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为电池供电设备800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电池供电设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述电池供电设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

报警组件810被配置为输出和/或输入报警信号。例如，报警组件810可通过声光报警的方式，发送报警信息。所接收的报警信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，报警组件810还包括一个扬声器，用于输出报警信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电池供电设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电池供电设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电池供电设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电池供电设备800或电池供电设备800一个组件的位置改变，用户与电池供电设备800接触的存在或不存在，电池供电设备800方位或加速/减速和电池供电设备800的温度变化。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。具体地，当该传感器组件814包括磁传感器时，处理器820通过产生激励信号，从而使得线圈产生磁场。在电磁水表系统中，水流可以充当导体，通过切割磁力线，产生感应电压，从而使得处理器820测量感应电压的大小，得到流量值。

通信组件816被配置为便于电池供电设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电池供电设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G、5G或者窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电池供电设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由电池供电设备800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种非临时性计算机可读存储介质，当该存储介质中的指令由电池供电设备的处理器执行时，使得电池供电设备能够执行上述电池供电设备的电池供电方法。

本发明实施例还提供一种电磁水表系统，包括上述的电池供电设备800。

本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述的电池供电方法。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种电池供电方法，其特征在于，应用于电池供电系统，所述电池供电系统包括多个电池，每一电池对应设置有电池切换单元，所述电池通过对应的电池切换单元连接到电压转换单元；

所述方法包括：

采集当前供电的电池的电压信息，其中，所述当前供电的电池为所述多个电池中的一个电池；

判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值；

若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过所述电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压。

2.根据权利要求1所述的电池供电方法，其特征在于，所述系统还包括电压采集单元，每一电池通过对应的电池切换单元连接到所述电压采集单元；

所述采集当前供电的电池的电压信息，包括：

通过所述电压采集单元采集当前供电的电池的电压信息。

3.根据权利要求1所述的电池供电方法，其特征在于，每一电池对应的电池切换单元包括：主晶体管、次晶体管；所述次晶体管的一端与对应的电池的正极连接，所述次晶体管的另一端与电压转换单元连接，所述次晶体管的控制端与所述主晶体管的一端连接，所述主晶体管的另一端与地连接，所述次晶体管与电池正极连接的一端还通过电阻与所述主晶体管的控制端连接；所述电池的负极与地连接；

所述控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，包括：

控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元中的主晶体管断开、所切换的电池对应的电池切换单元中的主晶体管导通。

4.根据权利要求2所述的电池供电方法，其特征在于，所述电压转换单元包括降压转换模块和/或直通模块；

所述方法还包括：

当采集到的电压信息高于第二预设电压时，通过所述降压转换模块进行降压转换，以输出系统所需的工作电压，所述系统所需的工作电压小于或者等于第二预设电压且大于所述第一预设电压；和/或，

当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，通过所述直通模块进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

5.根据权利要求4所述的电池供电方法，其特征在于，所述直通模块包括第一晶体管，所述降压转换模块包括降压芯片；

所述当采集到的电压信息高于第二预设电压时，通过所述降压转换模块进行降压转换，以输出系统所需的工作电压，包括：

当采集到的电压信息高于第二预设电压时，电压采集单元控制所述第一晶体管断开，并启用所述降压芯片，以通过所述降压芯片对接收到的电压进行降压转换，以输出系统所需的工作电压；

所述当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，通过所述直通模块进行直通转换，并输出系统所需的工作电压，包括：

当采集到的电压信息低于所述第二预设电压时，电压采集单元控制所述降压芯片闭合，并控制所述第一晶体管导通，以通过所述第一晶体管对接收到的电压进行直通转换，并输出系统所需的工作电压。

6.根据权利要求2-5任一项所述的电池供电方法，其特征在于，所述电压采集单元包括第二晶体管和与所述第二晶体管串联设置的采样电阻；

所述方法还包括：

周期性地控制所述第二晶体管导通或断开，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压。

7.根据权利要求6所述的电池供电方法，其特征在于，所述周期性地控制所述第二晶体管导通或断开，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压，包括：

设置电压阈值和/或使用时间阈值；

周期性地控制所述第二晶体管导通，以通过所述采样电阻周期性地采集当前供电的电池的电压；

若判断出所述当前供电的电池的电压大于所述电压阈值和/或所述当前供电的电池的使用时间大于所述使用时间阈值，控制所述第二晶体管断开。

8.一种电池供电装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集当前供电的电池的电压信息，其中，所述当前供电的电池为多个电池中的一个电池；

判断模块，用于判断采集到的电压信息是否小于第一预设阈值；

控制模块，用于若判断出采集到的电压信息小于第一预设阈值，则切换所述多个电池中的另一电池为系统供电，控制所述当前供电的电池对应的电池切换单元断开、所切换的电池对应的电池切换单元导通，以通过所述电压转换单元接收所切换的电池的电压并输出系统所需的工作电压。

9.一种电池供电设备，其特征在于，包括：存储器，处理器；

存储器，用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为用于实现如权利要求1-7任一项所述的电池供电方法。

10.一种电磁水表系统，其特征在于，包括权利要求9所述的电池供电设备。

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