CN1203385C - 一种用于掌上设备的电源管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于掌上设备的电源管理系统。所述掌上设备使用可充电电池供电，还包括：干电池，用作应急电源；一个切换开关，用于在所述可充电电池和干电池之间进行切换，以选择二者之一向所述掌上设备供电；一个电量检测电路，用于对锂电池和干电池的电压进行检测；一个控制器，用于根据所述电量检测电路的检测结果控制切换开关。采用本发明的电源管理系统，使得可充电池和干电池能同时在掌上设备上使用，当可充电电池电压不足时，可以采用干电池作为应急电源。

Description

一种用于掌上设备的电源管理系统

技术领域：

本发明属于电源的控制与管理技术领域，尤其涉及采用可充电电池供电的掌上设备的电源管理系统。

背景技术：

当前，掌上设备多使用单一的可充电电池供电系统，如采用锂电池供电的掌上电脑，商务通等。采用这种单一供电方式的掌上设备，使用时经常会遇到电压不足而又无法使用电源适配器改用交流电源供电的问题。尤其是在室外使用时，这种情况更是多见。如果此时能用干电池作为应急电源，那么可以给用户带来很大的方便。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于掌上设备的电源管理系统，以解决如何在使用可充电电池供电的掌上设备中同时使用干电池做应急电源的问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于掌上设备的电源管理系统，所述掌上设备使用可充电电池供电，所述电源管理系统包括：

干电池，用作应急电源；

一个切换开关，用于在所述可充电电池和干电池之间进行切换，以选择二者之一向所述掌上设备供电；

一个电量检测电路，用于对可充电电池和干电池的电压进行检测；

一个控制器，用于根据所述电量检测电路的检测结果按照如下方式控制切换开关：

首先选择可充电电池进行供电，将检测到的可充电电池的电压值V与一个预设电压临界值V₀相比较，V₀低于掌上设备正常工作电压V₁，并分别采取如下措施：当V≥V₀时，则控制所述切换开关继续选择所述可充电电池进行供电；当V＜V₀时，则控制所述切换开关选择所述干电池供电，并将检测到的所述干电池的电压值V′与V₀进行比较并分别采取如下措施：当V′≥V₀时，则控制所述切换开关继续选择所述干电池进行供电；当V′＜V₀时，则断开对掌上设备的供电。具体控制流程如图1所示。

进一步，由于可充电电池如锂电池的电压大多在4.1V和4.2V，而两节5号或7号干电池的容量分别为3V和2.4V，如果掌上设备的系统工作的电压为3.3V，那么两种电池就不能为掌上设备提供正常的工作电压。为了解决这个问题，所述的用于掌上设备的电源管理系统，还包括一个既能升压又能降压的电源管理芯片，所述可充电电池和干电池通过所述切换开关与该电源管理芯片连接；所述控制器根据所述电量检测电路的检测结果按照如下方式控制该电源管理芯片：

当V₀＜V≤V₁或者V₀＜V′≤V₁时，则所述控制器将所述电源管理芯片设定为升压工作状态，将V或者V′升压至V₁；当V＞V₁或者V′＞V₁时，则所述控制器将所述电源管理芯片设定为降压工作状态，将V或者V′降压至V₁。

所述的用于掌上设备的电源管理系统，还包括一个显示屏，所述控制器通过该显示屏显示报警信息：当掌上设备改由干电池供电时，显示一个报警信息，通知可充电电池电压低，要求对可充电电池充电，提示掌上设备改由干电池供电；当干电池电压低于预设电压临界值V₀时，显示一个报警信息，通知干电池电压低，要求更换电池，否则掌上设备将在一定时间后自动关机。

本发明的优点和积极效果：采用本发明的电源管理系统，可以为掌上设备提供一个合理的电力供应，以改变当前掌上设备只能使用单一的可充电电池供电问题，使得可充电池和干电池能同时在掌上设备上使用，当可充电电池电压不足时，可以采用干电池作为应急电源。

附图说明：

图1为本发明的电源管理系统的电源管理流程图。

图2为本发明的电源管理系统结构示意图。

具体实施方式：

本部分给出采用本发明的一个实例，让可充电电池和干电池使用相同的一套电源管理系统，使可充电电池和干电池都能给一个正常工作电压为V₁＝3.3伏的掌上设备供电。可充电电池为锂电池，其完全充电时的电压为4.1伏。干电池为两节5号全新电池，可提供3伏电压。预设电压临界值V₀＝2.8伏。

如图2所示，在掌上设备中，锂电池和干电池通过一个切换开关与电源管理芯片相连，该切换开关是优先选用锂电池进行供电。电源管理芯片采用一个既能DC-DC升压又能DC-DC降压的IC芯片，这种芯片可以市场买到，如TI公司生产的产品。一个电量检测电路对锂电池和干电池的电压进行检测。一个控制器根据电量检测电路的检测结果来控制切换开关、电源管理芯片、LCD显示屏(或者扬声器)。

掌上设备开机时，切换开关选择锂电池供电，电量检测电路检测锂电池的电压V＝4.1伏，由于V＝4.1伏大于V₀＝2.8时，则继续采用锂电池供电；同时，由于V＝4.1大于V₁＝3.3伏，控制器控制电源管理芯片工作在降压状态，将电压降压至3.3伏。随着锂电池的电量不断被消耗，其提供的电压不断降低，当V₀≤V≤V₁时，则控制器控制电源管理芯片工作在升压状态，将电压升压至3.3伏。随着锂电池的电量继续被消耗，其提供的电压继续降低，当V＜V₀＝2.8伏时，控制器提供控制切换开关，切断锂电池供电，改由干电池供电，同时控制器通过显示屏显示报警信息：锂电池电压低，请对锂电池充电，掌上设备已经改由干电池供电。

此时将可提供3伏电压的两节5号全新干电池作为应急电源，电量检测电路检测到干电池的电压V＝3伏，小于掌上设备正常工作电压V₁＝3.3伏，控制器控制电源管理芯片工作在升压状态，将电压升压至3.3伏。随着干电池的电量不断被消耗，其提供的电压不断降低，当V＜2.8伏时，控制器通过显示屏显示报警信息：干电池电压低，请更换电池，否则系统将在10秒后自动关机。

Claims (4)

1.一种用于掌上设备的电源管理系统，所述掌上设备使用可充电电池供电，其特征在于，所述电源管理系统包括：

干电池，用作应急电源；

一个切换开关，用于在所述可充电电池和干电池之间进行切换，以选择二者之一向所述掌上设备供电；

一个电量检测电路，用于对可充电电池和干电池的电压进行检测；

一个控制器，用于根据所述电量检测电路的检测结果控制切换开关。

2.如权利要求1所述的一种用于掌上设备的电源管理系统，其特征在于，所述控制器按照如下方式控制所述切换开关：

首先选择可充电电池进行供电，将所述电量检测电路检测到的可充电电池的电压值V与一个预设电压临界值V₀相比较，V₀低于掌上设备正常工作电压V₁，当V≥V₀时，则控制所述切换开关继续选择所述可充电电池进行供电；当V＜V₀时，则控制所述切换开关选择所述干电池供电，并将所述电量检测电路检测到的所述干电池的电压值V′与V₀进行比较并分别采取如下措施：当V′≥V₀时，则控制所述切换开关继续选择所述干电池进行供电；当V′＜V₀时，则断开对掌上设备的供电。

3.如权利要求2所述的一种用于掌上设备的电源管理系统，特征在于，其还包括一个既能升压又能降压的电源管理芯片，所述可充电电池和干电池通过所述切换开关与该电源管理芯片连接；所述控制器根据所述电量检测电路的检测结果按照如下方式控制该电源管理芯片：

当V₀＜V≤V₁或者V₀＜V′≤V₁时，则所述控制器将所述电源管理芯片设定为升压工作状态，将V或者V′升压至V₁；当V＞V₁或者V′＞V₁时，则所述控制器将所述电源管理芯片设定为降压工作状态，将V或者V′降压至V₀。

4.如权利要求2所述的一种用于掌上设备的电源管理系统，特征在于，其还包括一个显示屏，所述控制器通过该显示屏显示报警信息：当掌上设备改由干电池供电时，显示一个报警信息，通知可充电电池电压低，要求对可充电电池充电，提示掌上设备改由干电池供电；当干电池电压低于预设电压临界值V₀时，显示一个报警信息，通知干电池电压低，要求更换电池，否则掌上设备将在一定时间后自动关机。

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