CN210294492U - 一种老化检测电路及电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动牙刷技术领域，提供了一种老化检测电路及电动牙刷。包括：电池；电量检测电路，与电池连接，用于检测电池的电量；充电电路，与电池和充电电源连接；放电电路，与电池连接，用于对电池提供的能量作调理处理，得到调理后的电源信号；驱动电路，与放电电路连接，用于根据调理后的电源信号，驱动负载工作；以及控制电路，分别与电量检测电路、充电电路以及放电电路连接，用于当电池的电量小于或等于第一阈值时，切断电池与放电电路之间的放电回路，并且，控制充电电路为电池提供能量；当电量大于或等于第二阈值时，切断电池与充电电路之间的充电回路，并且，开启放电回路以释放电池的能量。本实用新型能够检测电动牙刷的电池老化。

Description

一种老化检测电路及电动牙刷

【技术领域】

本实用新型涉及电动牙刷技术领域，尤其涉及一种老化检测电路及电动牙刷。

【背景技术】

目前，电动牙刷老化检测主要包括通断次数、开关按压老化、冲水防水耐磨等，但是，电池为电动牙刷提供工作所必需的电能，电动牙刷的使用伴随着电池的多次的充放电过程，故而，电动牙刷的使用寿命与电池老化存在极大的联系，因此，本实用新型提出一种可检测电池老化的老化检测电路。

【实用新型内容】

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种老化检测电路及电动牙刷，其能够检测电动牙刷的电池老化的老化检测电路。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

在第一方面，本实用新型实施例提供了一种老化检测电路，应用于电动牙刷，所述老化检测电路包括：

电池；

电量检测电路，与所述电池连接，用于检测所述电池的电量；

充电电路，用于分别与所述电池和充电电源连接，用于根据所述充电电源提供的电源，为所述电池提供能量；

放电电路，与所述电池连接，用于对所述电池提供的能量作调理处理，得到调理后的电源信号；

驱动电路，与所述放电电路连接，用于根据调理后的电源信号，驱动负载工作；以及

控制电路，分别与所述电量检测电路、所述充电电路以及所述放电电路连接，用于当所述电池的电量小于或等于第一阈值时，切断所述电池与所述放电电路之间的放电回路，并且，控制所述充电电路为所述电池提供能量；当所述电量大于或等于第二阈值时，切断所述电池与所述充电电路之间的充电回路，并且，开启所述放电回路以释放所述电池的能量。

可选地，所述老化检测电路还包括：

第一开关电路，分别与所述控制电路、所述充电电源以及所述充电电路连接；

第二开关电路，与所述控制电路、所述放电电路以及所述驱动电路连接。

可选地，所述老化检测电路还包括显示电路，所述显示电路与所述控制电路连接，用于显示所述电量。

可选地，所述老化检测电路还包括计数模块，所述计数模块与所述电池和所述控制电路连接，用于统计所述电池的充电次数和放电次数。

可选地，所述老化检测电路还包括无线通信模块，与所述控制电路连接。

可选地，所述老化检测电路还包括电流检测电路，与所述电池和所述控制电路连接。

可选地，所述老化检测电路还包括电压检测电路，与所述电池和所述控制电路连接。

可选地，所述老化检测电路还包括温度检测电路，与所述电池和所述控制电路连接。

可选地，所述电池包括锂离子电池或镍氢电池。

在第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电动牙刷，包括：

刷柄，包括壳体；

刷头，与所述刷柄可拆卸设置；

电机，设置于所述壳体内，与所述刷头连接；

如上任一项所述老化检测电路，所述老化检测电路设置于所述壳体内，与所述电机连接。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比较，本实用新型实施例提供了一种老化检测电路及电动牙刷。通过电量检测电路检测电池的电量，充电电路为电池提供能量，放电电路对电池提供的能量作调理处理，驱动电路根据调理后的电源信号，驱动负载工作，且当电池的电量小于或等于第一阈值时，切断电池与放电电路之间的放电回路，并且，控制充电电路为电池提供能量；当电量大于或等于第二阈值时，切断电池与充电电路之间的充电回路，并且，开启放电回路以释放电池的能量，因此，模拟了电动牙刷的在正常使用过程中，电池的充电与放电循环，故而，本实用新型能够检测电动牙刷的电池老化。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种电动牙刷的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种老化检测电路的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的一种老化检测电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种电量检测电路的电路连接示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种充电电路的电路连接示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种放电电路的电路连接示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种驱动电路的连接示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1，为本实用新型实施例提供的一种电动牙刷的结构示意图。如图1所示，所述电动牙刷200包括刷柄21、刷头22、电机23以及下述任一实施例所阐述的老化检测电路100。

所述刷柄21包括壳体211，在充电过程中，所述刷柄21放置于有线或无线充电底座。

可以理解，所述壳体211一般采用硬度较大、防水、绝缘的材料制成，所述壳体211的内侧包围形成一收容空间，所述壳体211的外侧作为握持部。进一步的，所述壳体211的外表面设置有多个用于指示电量的电量指示灯和开关按键，例如，当按下所述开关按键时，所述电量指示灯被点亮，启动所述电动牙刷200；当再次按下所述开关按键时，关闭所述电量指示灯和所述电动牙刷200。

所述刷头22与所述刷柄21可拆卸设置。由于所述刷头22在使用一段时间后需要进行更换，故而，所述刷头22与所述刷柄21一般采用分离式设计，在更换所述刷头22时，可以握紧所述刷头22将其用力拔出，也可以按压所述刷头22与所述刷柄21连接的卡扣，从而取下所述刷头22。在一些实施例中，所述刷头22与所述刷柄2一体化设置。

所述电机23设置于所述壳体211内，所述电机23与所述刷头22连接。其中，所述电动牙刷200通过所述电机23的快速旋转或震动，使所述刷头22产生高频震动，可以瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝。

所述老化检测电路100设置于所述壳体211内，所述老化检测电路100与所述电机23连接。其中，当所述老化检测电路100处于充电过程时，所述电机23停止工作，当所述老化检测电路100处于放电过程时，所述电机23工作。

请参阅图2，为本实用新型实施例提供的一种老化检测电路的结构示意图。如图2所示，所述老化检测电路100包括电池10、电量检测电路20、充电电路30、放电电路40、驱动电路50以及控制电路60。

所述电池10用于为所述电动牙刷200提供正常工作所需的电能。

在本实施例中，所述电池10包括锂离子电池或镍氢电池。可以理解，按照所述电动牙刷200的类型，所述电池10可分为充电电池和干电池，按照所述电动牙刷200的型号，所述电池10的体积大小和容量可以不同。

所述电量检测电路20与所述电池10连接，用于检测所述电池10的电量。

如图4所示，所述电量检测电路20包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一MOS管Q1、第三电阻R3、第四电阻R4、第二MOS管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第七电阻R7以及第二电容C2。

其中，所述第一电阻R1的一端与所述控制电路60的开关信号控制端VCC_SYS连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的一端和所述第一MOS管Q1的栅极连接；所述第二电阻R2的另一端接地；所述第一MOS管Q1的源极接地，所述第一MOS管Q1的漏极所述第三电阻R3的一端连接；所述第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4的一端和所述第二MOS管Q2的栅极连接；所述第四电阻R4的另一端与所述电池10的正极VBAT连接；所述第二MOS管Q2的源极与所述电池10的正极VBAT连接，所述第二MOS管Q2的漏极与所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第六电阻的一端、所述第一电容C1的一端和所述第七电阻R7的一端连接；所述第六电阻R6的另一端与所述第一电容C1的另一端和所述第二电容C2的一端连接；所述第七电阻R7的另一端与所述第二电容C2的另一端和所述控制电路60的模数转化端ADC连接。

具体的，当所述电动牙刷200工作时，所述控制电路60的开关信号控制端VCC_SYS输出高电平，使得所述第一MOS管Q1和所述第二MOS管Q2导通，接通所述电池10的正极VBAT输出至所述控制电路60的模数转化端ADC的连接线路，从而检测所述电池10的电量。当所述电动牙刷200停止工作时，所述控制电路60的开关信号控制端VCC_SYS输出低电平，使得所述第一MOS管Q1和所述第二MOS管Q2截止，断开所述电池10的正极VBAT的连接输出至所述控制电路60的模数转化端ADC的连接线路，关闭所述电量检测电路20的电量检测的功能。

所述充电电路30用于分别与所述电池10和充电电源11连接，用于根据所述充电电源11提供的电源，为所述电池10提供能量。

如5所示，当所述充电电源11为交流市电时，所述充电电路30包括第八电阻R8、第三电容C3、第一变压器T1、第九电阻R9、第一指示灯LED1以及第一二极管D1。

其中，所述第八电阻R8的一端与所述第三电容C3的一端连接和所述充电电源11的正极连接，所述第八电阻R8的另一端与所述第一变压器T1的原边线圈的一端连接；所述第一变压器T1的原边线圈的另一端与所述充电电源11的负极连接，所述第一变压器T1的副边线圈的一端与所述第九电阻R9的一端和所述第一二极管D1的阳极连接，所述第一变压器T1的副边线圈的另一端与所述第一指示灯LED1的阴极和所述电池10的负极连接；所述第九电阻R9的另一端与所述第一指示灯LED1的阳极连接；所述第一二极管D1的阴极与所述电池10的正极连接。

具体的，所述第八电阻R8和所述第三电容C3组成一个滤波电路，所述第一变压器T1相当于一个降压电路，所述第九电阻R9和所述第一指示灯LED1组成一个充电指示电路，所述第一二极管D1相当于一个整流电路。

所述充电电源11输出的交流电经过所述第八电阻R8和所述第三电容C3的滤波、所述第一变压器T1的降压以及所述第一二极管D1的整流，为所述电池10提供充电能量。当所述电池10处于充电过程时，所述第一变压器T1输出的电压经过所述第九电阻R9的降压后点亮所述第一指示灯LED1；当所述电池10未处于充电过程时，所述第一变压器T1没有电压输出，所述第一指示灯LED1不亮，故而，通过所述控制电路60使能开启或关闭所述第一变压器T1的能量输出(图未示)，可以控制所述充电电源11是否为所述电池提供能量。

所述放电电路40与所述电池10连接，用于对所述电池10提供的能量作调理处理，得到调理后的电源信号。

如图6所示，所述放电电路40包括第四电容C4、第十电阻R10、第五电容C5、第十一电阻R11以及第一控制器U1。在一些实施例中，所述第十电阻R10可替换为一电感器。

其中，所述第四电容C4并联于所述电池10的两端，所述第十电阻R10的一端与所述第四电容C4的一端连接，所述第十电阻R10的另一端与所述第五电容C5的一端、所述第十一电阻R11的一端以及所述第一控制器U1的第一端连接，所述第五电容C5的另一端与所述第四电容C4的另一端、所述第十一电阻R11的另一端以及所述第一控制器U1的第二端连接，所述第一控制器U1的第三端与所述驱动电路50连接。

其中，所述第四电容C4、所述第十电阻R10、所述第五电容C5以及所述第十一电阻R11组成一个π型滤波网络，所述第一控制器U1为一个线性稳压降压电路。所述放电电路40用于将所述电池10释放的电量作滤波、稳压降压等调理处理后，输出至所述驱动电路50。

所述驱动电路50与所述放电电路40连接，用于根据调理后的电源信号，驱动负载工作。

如图7所示，所述驱动电路50包括第二控制器U2、第六电容C6以及第七电容C7。

其中，所述第二控制器U2为一驱动芯片，所述第二控制器U2的引脚1用于接收电源电压，所述第二控制器U2的引脚2和引脚3分别与所述电机23连接，所述第二控制器U2的引脚4接地，所述第二控制器U2的引脚5用于接收所述电源电压，所述第二控制器U2的引脚6用于接收所述控制电路60的控制信号，所述第二控制器U2的引脚7和引脚8用于接收所述控制电路60发送的脉宽调制信号；所述第六电容C6的正极与所述第二控制器U2的引脚1连接，所述第六电容C6的负极接地；所述第七电容C7的正极与所述第二控制器U2的引脚5连接，所述第七电容C7的负极接地。

所述控制电路60分别与所述电量检测电路20、所述充电电路30以及所述放电电路40连接，用于当所述电池10的电量小于或等于第一阈值时，切断所述电池10与所述放电电路40之间的放电回路，并且，控制所述充电电路30为所述电池10提供能量；当所述电量大于或等于第二阈值时，切断所述电池10与所述充电电路30之间的充电回路，并且，开启所述放电回路40以释放所述电池10的能量。

在本实施例中，所述控制电路60为单片机，所述控制电路60可以采用EM38P371NS020J集成芯片。可以理解，所述控制电路60的实现方式不限于本实施例所公开的具体实现方式。

在一些实施例中，所述控制电路60可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、ARM(Acorn RISC Machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。所述控制电路60还可以为任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。所述控制电路60也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。

所述第一阈值和所述第二阈值可以根据所述电池10的电池参数和所述电动牙刷200的功率设定，其既可以模拟所述电动牙刷200在实际使用过程中，所述电池10的充放电过程，也可以保护所述电池10不受过度充电和/或过度放电的影响，提升电池的使用寿命。例如，当所述电池10充满时的电量为P时，所述第一阈值为2％P，所述第二阈值为98％P。

可以理解，所述第一阈值为所述电池10的电量最低限值，当所述电池10的电量小于或等于第一阈值时，所述电池10的电量不足以驱动所述电机23工作，此时，切断所述电池10的放电回路，开启所述电池10的充电回路，使得所述充电电源11为所述电池10提供充电能量。所述第二阈值为所述电池10的最高限值，当所述电量大于或等于第二阈值时，所述电池10的电量已经充满，继续充电可能对所述电池10造成损坏，此时，切断所述电池10的充电回路，开启所述电池10的放电回路，使得所述电池10释放电量用以驱动所述电机23工作。

综上，将所述电动牙刷200放置于老化设备中，并设定检测环境和检测条件(例如，温度25摄氏度，湿度40％，正常带载48小时，又例如，温度40摄氏度，湿度70％，过载20％48小时)，所述电动牙刷200上电工作，所述电量检测电路20与所述电池10连接，检测所述电池10的电量，当所述电池10的电量小于或等于第一阈值时，所述控制电路60切断所述电池10与所述放电电路40之间的放电回路，并且，控制所述充电电路30为所述电池10提供能量，当所述电量大于或等于第二阈值时，所述控制电路60切断所述电池10与所述充电电路30之间的充电回路，并且，开启所述放电回路40以释放所述电池10的能量，如此反复，通过所述老化检测电路100对所述电池10的充放电循环进行模拟，从而实现了对电动牙刷的电池老化的检测。

请参阅图3，为本实用新型另一实施例提供的一种老化检测电路的结构示意图。如图3所示，所述老化检测电路300除了上述实施例所阐述的所述老化检测电路100，还包括第一开关电路301、第二开关电路302、显示电路303、计数模块304、无线通信模块305、电流检测电路306、电压检测电路307以及温度检测电路308。

所述第一开关电路301分别与所述控制电路60、所述充电电源11以及所述充电电路30连接。

所述第二开关电路302与所述控制电路60、所述放电电路40以及所述驱动电路50连接。

具体的，所述第一开关电路301和所述第二开关电路302根据所述控制电路60发送的控制指令，处于闭合状态或断开状态。当所述第一开关电路301闭合时，所述充电电路30根据所述充电电源11提供的电源，为所述电池10提供能量；当所述第二开关电路302闭合时，所述放电电路40对所述电池10提供的能量作调理处理，得到调理后的电源信号。

在本实施例中，所述第一开关电路301和所述第二开关电路302为继电器开关。在一些实施例中，所述第一开关电路301和所述第二开关电路302还可以为晶体管开关电路。

所述显示电路303与所述控制电路60连接，用于显示所述电量，可更好地提升用户的使用体验。

所述计数模块304与所述电池10和所述控制电路60连接，用于统计所述电池10的充电次数和放电次数。

例如，设定检测环境和检测条件为温度25摄氏度，湿度40％，正常带载48小时，统计所述电池10的充电次数和放电次数，进而可以推导出所述电动牙刷200在该检测环境下的实际可充电次数和实际可放电次数。

所述无线通信模块305与所述控制电路60连接。

其中，所述无线通信模块305用于使得所述老化检测电路100与外部终端设备之间进行无线通讯，可用于将检测数据发送至所述外部终端设备，也可用于接收所述外部终端设备的控制指令。

所述电流检测电路306与所述电池10和所述控制电路60连接，用于测量所述电池10的工作电流。

所述电压检测电路307与所述电池10和所述控制电路60连接，用于测量所述电池10的工作电压。

所述温度检测电路308与所述电池10和所述控制电路60连接，用于测量所述电池10的工作温度。

在实施例中，所述温度检测电路308包括温度传感器。在一些实施例中，所述温度检测电路308包括NTC电阻组成的分压电路，所述NTC电阻组成的分压电路用于采样所述电池10的电压，并将采样电压发送至所述控制电路60，从而测量得到所述电池10的工作温度。

综上，本实用新型实施例提供了一种老化检测电路及电动牙刷。通过电量检测电路检测电池的电量，充电电路为电池提供能量，放电电路对电池提供的能量作调理处理，驱动电路根据调理后的电源信号，驱动负载工作，且当电池的电量小于或等于第一阈值时，切断电池与放电电路之间的放电回路，并且，控制充电电路为电池提供能量；当电量大于或等于第二阈值时，切断电池与充电电路之间的充电回路，并且，开启放电回路以释放电池的能量，因此，模拟了电动牙刷的在正常使用过程中，电池的充电与放电循环，故而，本实用新型能够检测电动牙刷的电池老化。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种老化检测电路，应用于电动牙刷，其特征在于，所述老化检测电路包括：

电池；

电量检测电路，与所述电池连接，用于检测所述电池的电量；

充电电路，用于分别与所述电池和充电电源连接，用于根据所述充电电源提供的电源，为所述电池提供能量；

放电电路，与所述电池连接，用于对所述电池提供的能量作调理处理，得到调理后的电源信号；

驱动电路，与所述放电电路连接，用于根据调理后的电源信号，驱动负载工作；以及

控制电路，分别与所述电量检测电路、所述充电电路以及所述放电电路连接，用于当所述电池的电量小于或等于第一阈值时，切断所述电池与所述放电电路之间的放电回路，并且，控制所述充电电路为所述电池提供能量；当所述电量大于或等于第二阈值时，切断所述电池与所述充电电路之间的充电回路，并且，开启所述放电回路以释放所述电池的能量。

2.根据权利要求1所述的老化检测电路，其特征在于，所述老化检测电路还包括：

第一开关电路，分别与所述控制电路、所述充电电源以及所述充电电路连接；

第二开关电路，与所述控制电路、所述放电电路以及所述驱动电路连接。

3.根据权利要求1所述的老化检测电路，其特征在于，所述老化检测电路还包括显示电路，所述显示电路与所述控制电路连接，用于显示所述电量。

4.根据权利要求1所述的老化检测电路，其特征在于，所述老化检测电路还包括计数模块，所述计数模块与所述电池和所述控制电路连接，用于统计所述电池的充电次数和放电次数。

5.根据权利要求1所述的老化检测电路，其特征在于，所述老化检测电路还包括无线通信模块，与所述控制电路连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的老化检测电路，其特征在于，所述老化检测电路还包括电流检测电路，与所述电池和所述控制电路连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的老化检测电路，其特征在于，所述老化检测电路还包括电压检测电路，与所述电池和所述控制电路连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的老化检测电路，其特征在于，所述老化检测电路还包括温度检测电路，与所述电池和所述控制电路连接。

9.根据权利要求1-5任一项所述的老化检测电路，其特征在于，所述电池包括锂离子电池或镍氢电池。

10.一种电动牙刷，其特征在于，包括：

刷柄，包括壳体；

刷头，与所述刷柄可拆卸设置；

电机，设置于所述壳体内，与所述刷头连接；

如权利要求1-9任一项所述老化检测电路，所述老化检测电路设置于所述壳体内，与所述电机连接。

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