CN205753551U - 电池及其电芯控制电路以及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池及其电芯控制电路以及飞行器，所述电路包括：电源模块，电源模块具有输入端、输出端和使能端，其输入端与电池的电芯组件相连，其输出端与电子设备相连，电源模块用以将电芯组件的电压转换为预设电压以为电子设备供电；用以接收用户输入的指令的接收组件，用户输入的指令包括开机指令和关机指令；与接收组件和电源模块的使能端相连的开关机控制电路，开关机控制电路在接收到关机指令时，通过使能端控制电源模块停止输出，以使电子设备关机，并在接收到开机指令时，通过使能端控制电源模块进行输出，以使电子设备开机，从而能在关机时断开电池供电，保证关机后不再消耗电池能量，有效保护电池。

Description

电池及其电芯控制电路以及飞行器

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别涉及一种电池的电芯控制电路、一种电池以及一种飞行器。

背景技术

相关的采用电池供电的电子设备，通常通过对电池的供电进行控制来控制电子设备的开机或关机。相关技术提出了一种开关机控制电路，在接收到开机信号时电池正常供电，而在接收到关机信号时，进入低功耗或者待机状态，使电池的能量消耗降至最低。但是，其存在的缺点是，电池永远保持供电状态，即使是关机时电池也没有断电、依然会有电流损耗，电池电量损耗较快，需要频繁充电，并且关机后长期存放可能会对电池造成永久性破坏。

因此，相关技术需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池的电芯控制电路，该装置能在关机时断开电池供电，保证关机后不再消耗电池能量。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电池。本实用新型的又一个目的在于提出一种飞行器。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出的一种电池的电芯控制电路，包括：电源模块，所述电源模块具有输入端、输出端和使能端，所述电源模块的输入端与所述所述电池的电芯组件相连，所述电源模块的输出端与所述电子设备相连，所述电源模块用以将所述电芯组件的电压转换为预设电压以为所述电子设备供电；接收组件，所述接收组件用以接收用户输入的指令，其中，所述用户输入的指令包括开机指令和关机指令；开关机控制电路，所述开关机控制电路分别与所述接收组件和所述电源模块的使能端相连，所述开关机控制电路在接收到所述关机指令时，通过所述使能端控制所述电源模块停止输出，以使所述电子设备关机，并在接收到所述开机指令时，通过所述使能端控制所述电源模块进行输出，以使所述电子设备开机。

根据本实用新型提出的电池的电芯控制电路，通过接收组件接收用户输入的指令，开关机控制电路在接收到关机指令时，通过电源模块的使能端控制电源模块停止输出预设电压至电子设备，以使电子设备关机，并在接收到开机指令时，通过电源模块的使能端控制电源模块输出预设电压至电子设备，以使电子设备开机，从而能在关机时断开电池供电，保证关机后不再消耗电池能量，可减少电池充电次数，并且可有效保护电池，确保关机后长期存放也不会造成电池过放或者损坏。

进一步地，所述开关机控制电路包括：检测单元，所述检测单元与所述接收组件相连以根据所述用户输入的指令生成检测信号；微控制器，所述微控制器与所述检测单元相连，所述微控制器根据所述检测信号控制所述电源模块停止输出或进行输出。

具体地，所述微控制器具有第一引脚和第二引脚，所述检测单元包括：第一电阻，所述第一电阻与所述接收组件相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地，所述第二电阻与所述第一电阻之间具有第一节点，所述第一节点与所述微控制器的第一引脚相连；第三电阻，所述第三电阻与所述电源模块的使能端相连；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻与所述第三电阻之间具有第二节点，所述第二节点与所述微控制器的第二引脚相连；二极管，所述二极管的阳极与所述第一引脚相连，所述二极管的阴极与所述第二引脚相连。

进一步地，所述电源模块的输出端与所述微控制器的供电引脚相连，以为所述微控制器供电。

进一步地，所述电芯组件的正极与所述电源模块的输入端相连，所述电芯组件的负极接地。

具体地，所述接收组件可包括轻触开关。其中，所述轻触开关的一端与所述电芯组件的正极相连，所述轻触开关的另一端与所述开关机控制电路相连。

具体地，所述电源模块包括DC/DC电源芯片或LDO低压差线性稳压芯片。

为达到上述目的，本实用新型另一方面提出的一种电池，包括电芯组件；所述的电池的电芯控制电路。

根据本实用新型提出的电池，通过上述电池的电芯控制电路，能在关机时断开电池供电，保证关机后不再消耗电池能量，可减少电池充电次数，并且可有效保护电池，确保关机后长期存放也不会造成电池过放或者损坏。

为达到上述目的，本实用新型又一方面提出的一种飞行器，包括所述的电池。

根据本实用新型提出的飞行器，能在关机时断开电池供电，保证关机后不再消耗电池能量，可减少电池充电次数，并且可有效保护电池，确保关机后长期存放也不会造成电池过放或者损坏。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的电池的电芯控制电路的方框示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的电池的电芯控制电路的方框示意图；以及

图3是根据本实用新型一个实施例的电池的电芯控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图来描述本实用新型实施例提出的电池的电芯控制电路、电池以及飞行器。

图1是根据本实用新型实施例的电池的电芯控制电路的方框示意图。如图1所示，该电池的电芯控制电路100包括：电源模块20、接收组件30和开关机控制电路40。

其中，电源模块20具有输入端Vin、输出端Vout和使能端EN，电源模块20的输入端Vin与电池的电芯组件10相连，电源模块20的输出端Vout与电子设备200相连，电源模块20用以将电芯组件10的电压转换为预设电压以为电子设备200供电。

应当理解的是，电子设备200需要稳定的供电电压才能正常工作，例如稳定的3.3V供电。而电芯组件10的电压一般都比电子设备200所需的供电电压要高，电芯组件10的电压范围可在3.6V-4.2V之间变动。电源模块20的作用就是将电芯组件10的电压转变为稳定的预设电压，以保证不管电源模块20的输入端Vin电压如何变化，其输出端Vout的电压都不变。这样就可以保证电子设备200稳定工作。

在本实用新型的一个具体示例中，电源模块20可包括DC/DC电源芯片或LDO低压差线性稳压芯片等电源管理芯片，更具体地，电源模块20可以是各种带有使能端的DC/DC电源芯片、LDO芯片，例如MP2357DT、LM5017等。或者，电源模块20也可自己设计的电路。

并且如图1所示，接收组件30用以接收用户输入的指令，其中，用户输入的指令包括开机指令和关机指令；开关机控制电路40分别与接收组件30和电源模块20的使能端EN相连，开关机控制电路40在接收到关机指令时，通过使能端EN控制电源模块20停止输出，以使电子设备200关机，并在接收到开机指令时，通过使能端EN控制电源模块20进行输出，以使电子设备200开机。

具体来说，开关机控制电路40在接收到开机指令之后可输出开机控制信号给电源模块20的使能端EN，使能端EN接收到开机控制信号时，电源模块20进行工作以将电芯组件10的电压转换为预设电压即电子设备200所需的供电电压，这样电源模块20的输出端Vout能输出稳定的预设电压给电子设备200，电子设备200可正常工作，从而实现开机；而开关机控制电路40在接收到关机指令之后可输出关机控制信号给电源模块20的使能端EN，使能端EN接收到关机控制信号时，电源模块20停止工作，电源模块20的输出端Vout不再输出预设电压，电子设备200不能工作，从而实现关机。

其中，在本实用新型的一个具体示例中，开机控制信号可为高电平信号，关机控制信号可为低电平信号。即言，使能端EN为高电平时，电源模块20的输出端Vout能输出预设电压给电子设备200供电；使能端EN为低电平时，电源模块20的输出端Vout无输出，电子设备200不能工作。

由此，在电池供电的电子设备中实现了相对智能的开机与关机控制，并且在关机时能彻底断开电芯组件的连接，不再消耗电芯组件的能量。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，开关机控制电路40包括：检测单元401和微控制器402。其中，检测单元401与接收组件30相连以根据用户输入的指令生成检测信号；微控制器402与检测单元401相连，微控制器402根据检测信号控制电源模块20停止输出或进行输出。

并且，微控制器402还与电子设备200相连，微控制器402用于在控制电子设备200开机即控制电源模块20输出预设电压之前，可以对电子设备200进行开机预处理，并在控制电子设备200关机即控制电源模块20停止输出预设电压之前，可以对电子设备200进行关机预处理。

由此，本实用新型实施例提出的电池的电芯控制电路，通过电源模块20的使能端，并在微控制器402的控制下实现了可控的开机与关机。一方面，该装置能在关机时彻底断开电芯组件供电，保证关机后不再消耗电池能量，另一方面，在开机与关机之前都能进行相关预处理，消除了突然关机容易造成的系统出错的问题。

下面结合图3来描述本实用新型实施例的电池的电芯控制电路的电路结构以及工作原理。

根据图3的实施例，微控制器402具有第一引脚IO1和第二引脚IO2，检测单元401包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和二极管D1。

其中，第一电阻R1与接收组件30相连；第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连，第二电阻R2的另一端接地GND，第二电阻R2与第一电阻R1之间具有第一节点，第一节点与微控制器402的第一引脚IO1相连；第三电阻R3与电源模块20的使能端EN相连；第四电阻R4的一端与第三电阻R3的另一端相连，第四电阻R4的另一端接地GND，第四电阻R4与第三电阻R3之间具有第二节点，第二节点与微控制器402的第二引脚IO2相连；二极管D1的阳极与第一引脚IO1相连，二极管D1的阴极与第二引脚IO2相连。

具体地，根据图3的实施例，接收组件30包括轻触开关S1。需要说明的是，轻触开关S1具有如下开关性能，即按下则闭合，松手则断开。

其中，轻触开关S1的一端与电芯组件10的正极相连，轻触开关S1的另一端与开关机控制电路40即第一电阻R1的一端相连。

另外，根据图3的示例，电芯组件10的负极接地，电芯组件10的正极与电源模块20的输入端相连。电芯组件10可包括电池组BT1，电池组BT1可为锂电池或者其它类型电池。

如上所述，电阻R1、R2、R3、R4以及二极管D1和微控制器402基本组成了开关机控制电路40。开关机控制电路40的工作原理如下：

1)开机原理

在关机状态下，微控制器402处于断电状态，其第一引脚IO1与第二引脚IO2处于高阻态，如图3所示，电源模块20的使能端EN与电池组BT1的负极即地GND相连，电源模块20的使能端EN为低电平，其输出端Vout没有输出预设电压VCC，电子设备不工作即电子设备200以及微处理器402、电源模块20等均不工作。

这样在需要开机时，用户可以按下轻触开关S1，如果轻触开关S1被触发例如被用户按下，则电池组BT1、第一电阻R1、二极管D1和第四电阻R4形成回路，假设电池组BT1的电压为V，则第四电阻R4上的电压为V*R4/(R1+R4)，通过调整第一电阻R1和第四电阻R4的电阻值，可以使第四电阻R4上的电压为高电平，从图3可知，第四电阻R4上的电压就是电源模块20的使能端EN的电压，参照前文描述，当使能端EN为高电平时，电源模块20的输出端Vout会输出预设电压VCC给电子设备200供电。

并且，在微控制器402开始工作以后，可将第二引脚IO2置为高电平，此时即使松开轻触开关S1，在第二引脚IO2的控制下，电源模块20的使能端EN依然是高电平，电源模块20的输出端Vout维持输出预设电压VCC给电子设备200，电子设备200就可正常工作了，从而实现了开机控制。

特别地，在微控制器402将第二引脚IO2置为高电平之前，可以对电子设备200进行开机预处理。

2)关机原理

在开机状态下，微控制器402的第二引脚IO2被置为高电平，此高电平直接输入到微控制器402的使能端EN，电源模块20的输出端Vout能保持输出预设电压VCC，电子设备200能正常工作。此时，微控制器402的第一引脚IO1一直处于输入状态以等待关机指令，在开机状态下，轻触开关S1一直处于断开状态，微控制器402的第一引脚IO1通过第二电阻R2连接到地GND，第一引脚IO1处于低电平状态。

这样在需要开机时，用户可以按下轻触开关S1，如果轻触开关S1被触发例如被用户按下，电池组BT1、第一电阻R1与第二电阻R2形成回路，假设电池组BT1的电压为V，则第二电阻R2上的电压为V*R2/(R1+R2)，通过调整第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值，可以使第二电阻R2上的电压为高电平。由此当微控制器402检测到第一引脚IO1为高电平时，微控制器402将第二引脚IO2置为低电平，也即电源模块20的使能端EN为低电平，电源模块20的输出端Vout停止输出，电子设备200与微控制器402停止工作，此时松开轻触开关S1，电源模块20的使能端EN与地GND相连，电源模块20的使能端EN依然为低电平，从而实现了关机控制。

特别地，在微控制器402将第二引脚置为低电平之前，微控制器402可以对电子设备进行关机预处理。并且，在关机之后，电源模块20的输入端Vin虽然与电池组BT1的正极直接相连，但因为使能端EN为低电平的缘故，电源模块20本身并不工作，所以不消耗电池组BT1的能量，相当于电池组BT1与电源模块20没有物理上连接。

由此，本实用新型实施例提出的电池的电芯控制电路，在电池供电的电子设备中实现了相对智能的开机与关机控制，并且在关机时能彻底断开电芯组件的连接，不再消耗电芯组件的能量，有效保护电池。并且，电子设备在关机后即使长期存放，电芯组件也不会过放或者损坏。

另外，根据图3的示例，电源模块20的输出端Vout与微控制器402的供电引脚相连，以为微控制器402供电。也就是说，电源模块20在为电子设备200的同时还可为微控制器402供电。

综上，根据本实用新型实施例提出的电池的电芯控制电路，通过接收组件接收用户输入的指令，开关机控制电路在接收到关机指令时，通过电源模块的使能端控制电源模块停止输出预设电压至电子设备，以使电子设备关机，并在接收到开机指令时，通过电源模块的使能端控制电源模块输出预设电压至电子设备，以使电子设备开机，从而能在关机时断开电池供电，保证关机后不再消耗电池能量，可减少电池充电次数，并且可有效保护电池，确保关机后长期存放也不会造成电池过放或者损坏。

本实用新型还提出了一种电池，包括上述实施例的电池的电芯控制电路。

根据本实用新型实施例提出的电池，通过上述电池的电芯控制电路，能在关机时断开电池供电，保证关机后不再消耗电池能量，可减少电池充电次数，并且可有效保护电池，确保关机后长期存放也不会造成电池过放或者损坏。

本实用新型还提出了一种飞行器，包括上述实施例的电池。

根据本实用新型实施例提出的飞行器，能在关机时断开电池供电，保证关机后不再消耗电池能量，可减少电池充电次数，并且可有效保护电池，确保关机后长期存放也不会造成电池过放或者损坏。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池的电芯控制电路，其特征在于，包括：

电源模块，所述电源模块具有输入端、输出端和使能端，所述电源模块的输入端与所述电池的电芯组件相连，所述电源模块的输出端与电子设备相连，所述电源模块用以将所述电芯组件的电压转换为预设电压以为所述电子设备供电；

接收组件，所述接收组件用以接收用户输入的指令，其中，所述用户输入的指令包括开机指令和关机指令；

开关机控制电路，所述开关机控制电路分别与所述接收组件和所述电源模块的使能端相连，所述开关机控制电路在接收到所述关机指令时，通过所述使能端控制所述电源模块停止输出，以使所述电子设备关机，并在接收到所述开机指令时，通过所述使能端控制所述电源模块进行输出，以使所述电子设备开机。

2.根据权利要求1所述的电池的电芯控制电路，其特征在于，所述开关机控制电路包括：

检测单元，所述检测单元与所述接收组件相连以根据所述用户输入的指令生成检测信号；

微控制器，所述微控制器与所述检测单元相连，所述微控制器根据所述检测信号控制所述电源模块停止输出或进行输出。

3.根据权利要求2所述的电池的电芯控制电路，其特征在于，所述微控制器具有第一引脚和第二引脚，所述检测单元包括：

第一电阻，所述第一电阻与所述接收组件相连；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地，所述第二电阻与所述第一电阻之间具有第一节点，所述第一节点与所述微控制器的第一引脚相连；

第三电阻，所述第三电阻与所述电源模块的使能端相连；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻与所述第三电阻之间具有第二节点，所述第二节点与所述微控制器的第二引脚相连；

二极管，所述二极管的阳极与所述第一引脚相连，所述二极管的阴极与所述第二引脚相连。

4.根据权利要求2所述的电池的电芯控制电路，其特征在于，所述电源模块的输出端与所述微控制器的供电引脚相连，以为所述微控制器供电。

5.根据权利要求1所述的电池的电芯控制电路，其特征在于，所述电芯组件的正极与所述电源模块的输入端相连，所述电芯组件的负极接地。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池的电芯控制电路，其特征在于，所述接收组件包括轻触开关。

7.根据权利要求6所述的电池的电芯控制电路，其特征在于，所述轻触开关的一端与所述电芯组件的正极相连，所述轻触开关的另一端与所述开关机控制电路相连。

8.根据权利要求1所述的电池的电芯控制电路，其特征在于，所述电源模块包括DC/DC电源芯片或LDO低压差线性稳压芯片。

9.一种电池，其特征在于，包括：

电芯组件；以及

根据权利要求1-8中任一项所述的电池的电芯控制电路。

10.一种飞行器，其特征在于，包括根据权利要求9所述的电池。