CN217036792U - 一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能印章技术领域，提出了一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，包括设置在稳压电路与电池组之间的过压保护电路，过压保护电路包括MOS管Q2、三极管Q1和稳压二极管D1，稳压二极管D1的阳极连接电池组的输出端，稳压二极管D1的阴极接地，稳压二极管D1的阳极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接电池组的输出端，MOS管Q2的栅极连接三极管Q1的集电极，MOS管Q2的漏极连接电池组的输出端，MOS管Q2的源极连接稳压电路的输出端。通过上述技术方案，实现了对于智能印章控制电路供电电源的过压自动断开的功能，解决了现有智能印章控制电路可能受过压电源损坏的问题。

Description

一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统

技术领域

本实用新型涉及智能印章技术领域，具体的，涉及一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统。

背景技术

印章是公司处理内外部事务的重要印鉴，盖章后的文件代表公司授权，具有法律效力，因此对印章的保管十分重要。为了能够实现对印章更好的监管，现有市面上出现了很多智能印章，一般是将实物印章嵌入印章外筒内，由用章人从手机APP向远程终端发送用章申请，远程控制终端接收到用章申请并同意时向智能印章内的控制电路发送相应控制信号，来实现印章的使用。

由于印章具有便携的特点，因此智能印章内的控制电路一般都是通过可充电的电池组供电，但是现有的智能印章缺乏对于电池组供电状态的监控与管理，当电池组充电时，如果因为充电电路发生故障，则可能使较高的电压流入智能印章控制电路，对智能印章造成损坏，因此需要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型提出一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，通过设置过压保护电路，实现了对于智能印章控制电路供电电源的过压自动断开的功能，解决了现有智能印章缺乏对于电池组供电状态监控管理，容易造成智能印章损坏的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，包括多个电池串联形成的电池组，以及与所述电池组连接的稳压电路和充电单元，所述稳压电路与电池组之间串接有过压保护电路，

所述过压保护电路包括MOS管Q2、三极管Q1和稳压二极管D1，所述稳压二极管D1的阳极通过电阻R3连接所述电池组的输出端，所述稳压二极管D1的阴极接地，所述稳压二极管D1的阳极通过电阻R1连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接所述电池组的输出端，所述三极管Q1的集电极通过电阻R2接地，所述MOS管Q2的栅极连接所述三极管Q1的集电极，所述MOS管Q2的漏极连接所述电池组的输出端，所述MOS管Q2的源极连接稳压电路的输出端。

进一步，所述过压保护电路还包括TVS管，所述TVS管串联在所述电池组输出端与电源地之间。

进一步，所述充电单元包括与充电器连接的输入端DC+、DC-，所述输入端DC+通过电感L1连接二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极作为充电单元的输出端，所述二极管D2的阴极还通过电容C5接地，所述电容C5上并联有电容C4，所述二极管D2的阳极连接MOS管Q4的漏极，所述MOS管Q4的源极接地，所述MOS管Q4的栅极连接升压控制电路。

进一步，所述升压控制电路包括三极管Q6、Q5和运放U2，所述运放U2的同相输入端用于接收PWM信号，所述运放U2的反相输入端连接电阻R9和R10的串联点，所述电阻R9和R10串联在5V电源与电源地之间，所述运放U2的输出端连接所述三极管Q5的基极，所述三极管Q5的集电极接地，所述三极管Q5的发射极连接所述三极管Q6的发射极，所述三极管Q6的集电极连接所述输入端DC+，所述三极管Q6的基极通过电阻R6连接输入端DC+，所述三极管Q5的发射极作为所述升压控制电路的输出端连接MOS管Q4的栅极。

进一步，所述充电单元还包括分压电阻R12、R13，所述分压电阻R12和R13串联在二极管D2的阴极与电源地之间，所述分压电阻R12和R13的连接点输出分压信号AD。

进一步，所述充电单元还包括处理器，所述处理器用于接收分压信号AD和输出PWM信号。

进一步，所述充电单元还包括三极管Q7，所述三极管Q7的基极接收控制信号CONTROL，所述三极管Q7的集电极连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q7的发射极接地。

进一步，所述充电单元还包括MOS管Q3和分压电阻R4、R5，所述分压电阻R4、R5串联在输入端DC+和DC-之间，所述电阻R4、R5的连接点连接所述MOS管Q3的栅极，所述MOS管Q3的漏极连接输入端DC-，所述MOS管Q3的源极接地。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型通过在电池组与稳压电路之间设置过压保护电路，当充电单元故障，导致输入到稳压电路的电压过大时，稳压二极管D1反向导通，保证的三极管Q1的导通，此时由于接入电压变大，三极管Q1饱和，集电极电压越来越大，逐渐不满足MOS管导通的条件，MOS管Q2关断，对后级稳压电路起到了保护作用。通过MOS管Q2实现了在过压状态下自动断开供电回路的功能，保护智能印章控制电路的元器件免受过压电源而损坏。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型原理框图；

图2为本实用新型过压保护电路的电路图；

图3为本实用新型充电单元的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提出了一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统包括多个电池串联形成的电池组，以及与电池组连接的稳压电路和充电单元，稳压电路与电池组之间串接有过压保护电路。

本实施例中的电池组采用四个锂电池串联，通过稳压电路中多个稳压芯片输出12V、5V和3.3V稳压电源，为智能印章设备中的直流电机、控制器及其他电路供电。

如图2所示，过压保护电路包括MOS管Q2、三极管Q1和稳压二极管D1，稳压二极管D1的阳极通过电阻R3连接电池组的输出端，稳压二极管D1的阴极接地，稳压二极管D1的阳极通过电阻R1连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接电池组的输出端，三极管Q1的集电极通过电阻R2接地，MOS管Q2的栅极连接三极管Q1的集电极，MOS管Q2的漏极连接电池组的输出端，MOS管Q2的源极连接稳压电路的输出端。

当电池组在充电时，如果充电单元故障，导致输入到稳压电路的电压过大时，可能会造成智能印章设备中的控制电路故障，造成损失。本实施例通过在电池组与稳压电路之间串接过压保护电路，当输入到稳压电路的电压过大时，稳压二极管D1反向导通，保证的三极管Q1的导通，此时由于接入电压变大，三极管Q1饱和，集电极电压越来越大，逐渐不满足MOS管导通的条件，MOS管关断，对后级稳压电路起到了保护作用。

进一步，过压保护电路还包括TVS管，TVS管串联在电池组输出端与电源地之间。在电池组输出端与电源地之间串联TVS管的作用在于，当接入电压过高时，TVS管导通，形成一个放电回路，对三极管Q1和MOS管Q2起到保护。

进一步，

如图3所示，充电单元包括与充电器连接的输入端DC+、DC-，输入端DC+通过电感L1连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极作为充电单元的输出端，二极管D2的阴极还通过电容C5接地，电容C5上并联有电容C4，二极管D2的阳极连接MOS管Q4的漏极，MOS管Q4的源极接地，MOS管Q4的栅极连接升压控制电路。

升压控制电路包括三极管Q6、Q5和运放U2，运放U2的同相输入端用于接收PWM信号，运放U2的反相输入端连接电阻R9和R10的串联点，电阻R9和R10串联在5V电源与电源地之间，运放U2的输出端连接三极管Q5的基极，三极管Q5的集电极接地，三极管Q5的发射极连接三极管Q6的发射极，三极管Q6的集电极连接输入端DC+，三极管Q6的基极通过电阻R6连接输入端DC+，三极管Q5的发射极作为升压控制电路的输出端连接MOS管Q4的栅极。

充电单元还包括分压电阻R12、R13，分压电阻R12和R13串联在二极管D2的阴极与电源地之间，分压电阻R12和R13的连接点输出分压信号AD。

充电单元还包括处理器，处理器用于接收分压信号AD和输出PWM信号。

对电池组充电时需要先是恒流充电、随着电池组电压的升高，逐渐改为恒压充电，随着充电进行电流逐渐减小，直到充电终止。本实施例中提出了一种充电单元电路结构，其中电感L1、二极管D2、MOS管Q4和电容C4、C5连接成BOOST升压电路，将充电器输出端直流电调节转化成电池组充电所需的电压、电流，升压控制电路通过控制MOS管Q4的导通，来控制BOOST升压电路输出的电压、电流。

在处理器接收分压信号AD和输出PWM信号的控制下，还能实现根据充电状态对输出电压啊、电流的实时调节。处理器根据分压电阻R12和R13分压输出的电压信号AD，输出相应占空比的PWM调制信号，PWM信号经过运放U2放大调整，控制三极管Q5的导通状态，从而控制MOS管Q4的开关状态，使充电单元输出电池组需要的充电电压。

进一步，

充电单元还包括三极管Q7，三极管Q7的基极接收控制信号CONTROL，三极管Q7的集电极连接三极管Q6的基极，三极管Q7的发射极接地。

其中三极管Q7基极接收的控制信号CONTROL由处理器提供，当控制信号CONTROL为高电平时，三极管Q7导通，进一步使三极管Q5截止，BOOST升压电路不工作，当控制信号CONTROL为低电平时，三极管Q7截止，进一步使三极管Q5导通，BOOST升压电路正常工作。通过设置三极管Q7实现充电单元工作状态的控制。

进一步，

充电单元还包括MOS管Q3和分压电阻R4、R5，分压电阻R4、R5串联在输入端DC+和DC-之间，电阻R4、R5的连接点连接MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的漏极连接输入端DC-，MOS管Q3的源极接地。

MOS管Q3和分压电阻R4、R5构成防反接电路，只有当输入端DC+、DC-与充电器输出的正负极分别连接时，MOS管Q3的栅极电压时MOS管Q3导通，电路才能正常导通。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，包括多个电池串联形成的电池组，以及与所述电池组连接的稳压电路和充电单元，其特征在于，所述稳压电路与电池组之间串接有过压保护电路，

所述过压保护电路包括MOS管Q2、三极管Q1和稳压二极管D1，所述稳压二极管D1的阳极通过电阻R3连接所述电池组的输出端，所述稳压二极管D1的阴极接地，所述稳压二极管D1的阳极通过电阻R1连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接所述电池组的输出端，所述三极管Q1的集电极通过电阻R2接地，所述MOS管Q2的栅极连接所述三极管Q1的集电极，所述MOS管Q2的漏极连接所述电池组的输出端，所述MOS管Q2的源极连接稳压电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，其特征在于，所述过压保护电路还包括TVS管，所述TVS管串联在所述电池组输出端与电源地之间。

3.根据权利要求1所述的一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，其特征在于，所述充电单元包括与充电器连接的输入端DC+、DC-，所述输入端DC+通过电感L1连接二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极作为充电单元的输出端，所述二极管D2的阴极还通过电容C5接地，所述电容C5上并联有电容C4，所述二极管D2的阳极连接MOS管Q4的漏极，所述MOS管Q4的源极接地，所述MOS管Q4的栅极连接升压控制电路。

4.根据权利要求3所述的一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，其特征在于，所述升压控制电路包括三极管Q6、Q5和运放U2，所述运放U2的同相输入端用于接收PWM信号，所述运放U2的反相输入端连接电阻R9和R10的串联点，所述电阻R9和R10串联在5V电源与电源地之间，所述运放U2的输出端连接所述三极管Q5的基极，所述三极管Q5的集电极接地，所述三极管Q5的发射极连接所述三极管Q6的发射极，所述三极管Q6的集电极连接所述输入端DC+，所述三极管Q6的基极通过电阻R6连接输入端DC+，所述三极管Q5的发射极作为所述升压控制电路的输出端连接MOS管Q4的栅极。

5.根据权利要求4所述的一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，其特征在于，所述充电单元还包括分压电阻R12、R13，所述分压电阻R12和R13串联在二极管D2的阴极与电源地之间，所述分压电阻R12和R13的连接点输出分压信号AD。

6.根据权利要求5所述的一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，其特征在于，还包括处理器，所述处理器用于接收分压信号AD和输出PWM信号。

7.根据权利要求4所述的一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，其特征在于，所述充电单元还包括三极管Q7，所述三极管Q7的基极接收控制信号CONTROL，所述三极管Q7的集电极连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q7的发射极接地。

8.根据权利要求3所述的一种适用于智能印章设备的电池组供电管理系统，其特征在于，所述充电单元还包括MOS管Q3和电阻R4、R5，所述电阻R4、R5串联在输入端DC+和DC-之间，所述电阻R4、R5的连接点连接所述MOS管Q3的栅极，所述MOS管Q3的漏极连接输入端DC-，所述MOS管Q3的源极接地。

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