CN217159329U - 掉电保护装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种掉电保护装置及移动终端。所述掉电保护装置包括掉电检测模块、副电池和第一开关单元；所述掉电检测模块用于检测主电池的输出电压，所述主电池用于对负载进行供电；所述副电池用于通过所述第一开关单元对所述负载进行供电；所述掉电检测模块还用于在所述输出电压大于等于预设电压阈值的情况下控制所述第一开关单元断开，以及在所述输出电压小于所述预设电压阈值的情况下控制所述第一开关单元导通。所述掉电保护装置通过检测主电池的输出电压，在输出电压过低时控制第一开关单元导通以使当主电池掉电时切到副电池，保证了设备正常工作不会出现关机重启的情况，并且在主电池正常供电后又会切回主电池，不影响正常使用。

Description

掉电保护装置及移动终端

技术领域

本实用新型涉及掉电保护技术领域，特别涉及一种掉电保护装置及移动终端。

背景技术

手持扫描终端在各行各业广泛的应用，给日常工作生活带来很大的便利性。但是手持扫描终端的体积和重量一般都较大，若在使用的过程中不慎从手中跌落地面，很容易造成电池松动，导致掉电关机重启的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中手持扫描终端在跌落时容易造成电池松动进而导致掉电关机重启的缺陷，提供一种掉电保护装置及移动终端。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供一种掉电保护装置，所述掉电保护装置包括掉电检测模块、副电池和第一开关单元；

所述掉电检测模块用于检测主电池的输出电压，所述主电池用于对负载进行供电；

所述副电池用于通过所述第一开关单元对所述负载进行供电；

所述掉电检测模块还用于在所述输出电压大于等于预设电压阈值的情况下控制所述第一开关单元断开，以及在所述输出电压小于所述预设电压阈值的情况下控制所述第一开关单元导通。

较佳地，所述掉电保护装置还包括第二开关单元，串联于所述主电池与所述负载之间；

所述掉电检测模块还用于在所述输出电压大于等于预设电压阈值的情况下控制所述第二开关单元导通，以及在所述输出电压小于所述预设电压阈值的情况下控制所述第二开关单元断开。

较佳地，所述第一开关单元包括第一MOS晶体管；

所述第一MOS晶体管的栅极与所述掉电检测模块的输出端电连接，所述第一MOS晶体管的源极与所述副电池电连接，所述第一MOS晶体管的漏极与所述负载电连接。

较佳地，所述第一开关单元包括第二MOS晶体管、第三MOS晶体管、第四MOS晶体管；

所述第二MOS晶体管的栅极与所述掉电检测模块的输出端电连接，所述第二MOS晶体管的源极接地，所述第二MOS晶体管的漏极分别与第三MOS晶体管、所述第四MOS晶体管的栅极电连接；

所述第三MOS晶体管的源极与所述副电池电连接，所述第三MOS晶体管的漏极与所述第四MOS晶体管的漏极电连接，所述第三MOS晶体管的栅极与所述第二MOS管的漏极电连接；

所述第四MOS晶体管的源极与所述负载电连接，所述第四MOS晶体管的漏极与所述第三MOS晶体管的漏极电连接，所述第四MOS晶体管的栅极与所述第二MOS管的漏极电连接。

较佳地，所述第二开关单元包括第五MOS晶体管；

所述第五MOS晶体管的栅极与所述掉电检测模块的输出端电连接，所述第五MOS晶体管的源极与所述主电池电连接，所述第五MOS晶体管的漏极与所述负载电连接。

较佳地，所述第二开关单元包括第六MOS晶体管、第七MOS晶体管、第八MOS晶体管；

所述第六MOS晶体管的源极接地，所述第六MOS晶体管的漏极分别与所述副电池、所述主电池、所述第七MOS晶体管的栅极和第八MOS晶体管的栅极电连接，所述第六MOS晶体管的栅极分别与所述第二MOS晶体管的漏极、所述副电池和所述主电池电连接；

所述第七MOS晶体管的源极与所述主电池电连接，所述第七MOS晶体管的漏极与所述第八MOS晶体管的漏极电连接，所述第七MOS晶体管的栅极与所述第六MOS晶体管的漏极电连接；

所述第八MOS晶体管的源极与所述负载电连接，所述第八MOS晶体管的漏极与所述第七MOS晶体管的漏极电连接，所述第八MOS晶体管的栅极与所述第六MOS晶体管的漏极电连接。

较佳地，所述第六MOS晶体管的漏极通过第一二极管和第一负载电阻与所述主电池电连接；和/或，

所述第六MOS晶体管的漏极通过第二二极管和第二负载电阻与所述副电池电连接。

较佳地，所述掉电保护装置还包括充电电源检测单元，用于在检测到连接外部电源的情况下控制所述第一开关单元断开；所述外部电源用于向所述主电池充电。

较佳地，所述充电电源检测单元包括第九MOS晶体管；

所述第九MOS晶体管的源极接地，所述第九MOS晶体管的漏极与所述第一开关单元电连接，所述第九MOS晶体管的栅极用于与所述外部电源电连接。

本实用新型还提供一种移动终端，所述移动终端包括主电池、负载以及如上所述的掉电保护装置，所述主电池用于对所述负载进行供电。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型提供的掉电保护装置，通过掉电检测模块检测主电池的输出电压，掉电检测模块在主电池的输出电压正常时控制第一开关单元断开副电池与负载的连接，在主电池的输出电压过低时控制第一开关单元导通以使副电池对负载进行供电，在设备跌落的短暂瞬间当主电池掉电时切到副电池，保证了设备正常工作不会出现关机重启的情况，并且在主电池正常供电后又会切回主电池，不影响正常使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的掉电保护装置的第一结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的掉电保护装置的原理示意图。

图3为本实用新型实施例1的掉电保护装置的第二结构示意图。

图4为本实用新型实施例2的移动终端的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

请参考图1，其为本实施例中掉电保护装置的第一结构示意图。具体地，如图1所示，所述掉电保护装置包括掉电检测模块1、副电池2和第一开关单元3。

掉电检测模块1用于检测主电池的输出电压，主电池用于对负载进行供电；副电池2用于通过第一开关单元3对负载进行供电；掉电检测模块1还用于在输出电压大于等于预设电压阈值的情况下控制第一开关单元3断开，以及在输出电压小于预设电压阈值的情况下控制第一开关单元3导通。

如图2所示，掉电保护装置的原理是移动终端由主电池和副电池双电池供电，移动终端在正常使用时由主电池为负载供电，其中，负载包括移动终端的主机系统；当移动终端跌落时，若主电池松动导致负载掉电，逻辑控制硬件会及时切换到副电池来供电，逻辑控制硬件根据负载的电压来控制副电池供电是硬件控制行为，此时移动终端的主机系统就不会出现跌落关机的情况了。

具体地，掉电检测模块1持续检测主电池对负载进行供电的输出电压，在掉电检测模块1检测到主电池对负载进行供电的输出电压大于等于预设电压阈值的情况下控制第一开关单元3断开，副电池2与负载的连接被断开，负载由主电池进行供电；在掉电检测模块1检测到主电池对负载进行供电的输出电压小于预设电压阈值的情况下控制第一开关单元3导通，副电池2与负载电连接，负载由副电池进行供电。

在一种可选的实施方式中，移动终端配置有6700mAh(Milliampere-Hour，毫安-小时)的主电池和100mAh的副电池，正常使用时由主电池供电，主电池满电电压为4.2V(Volt，伏特)，主机系统的开机电压范围略小于主电池满电电压，可以为3.4V-4.2V，预设电压阈值可以设定为3V。

在一种可选的实施方式中，掉电保护装置还包括第二开关单元4，串联于主电池与负载之间；掉电检测模块1还用于在输出电压大于等于预设电压阈值的情况下控制第二开关单元4导通，以及在输出电压小于预设电压阈值的情况下控制第二开关单元4断开。

当移动终端跌落时，主电池松动导致负载掉电，具体可以分为两种情况：主电池与负载的电连接彻底断开，主电池与负载的电连接并未彻底断开但是因接触不良导致主电池对负载进行供电的输出电压小于负载的开机电压以至于出现跌落关机的情况。当发生第二种情况时，掉电检测模块1控制控制第一开关单元3导通，副电池2与负载电连接，副电池对负载进行供电；此时主电池与负载的电连接并未彻底断开，主电池也对负载进行供电，导致主电池与副电池同时对负载进行供电，极大增加了负载损害的风险。因此，若主电池松动导致负载掉电，逻辑控制硬件不仅会及时切换到副电池来供电，也会及时断开主电池与负载的连接，避免负载因过压受损。

具体地，掉电检测模块1持续检测主电池对负载进行供电的输出电压，在掉电检测模块1检测到主电池对负载进行供电的输出电压大于等于预设电压阈值的情况下控制第二开关单元4导通，主电池与负载电连接，负载由主电池进行供电；在掉电检测模块1检测到主电池对负载进行供电的输出电压小于预设电压阈值的情况下控制第二开关单元4断开，主电池与负载的连接被断开，负载由副电池进行供电。

在一种可选的实施方式中，第一开关单元3包括第一MOS晶体管；第一MOS晶体管的栅极与掉电检测模块1的输出端电连接，第一MOS晶体管的源极与副电池2电连接，第一MOS晶体管的漏极与负载电连接。第二开关单元4包括第五MOS晶体管；第五MOS晶体管的栅极与掉电检测模块1的输出端电连接，第五MOS晶体管的源极与主电池电连接，第五MOS晶体管的漏极与负载电连接。在掉电检测模块1检测到主电池对负载进行供电的输出电压大于等于预设电压阈值的情况下，掉电检测模块1输出低电平，第一MOS晶体管截止，副电池2与负载的连接被断开，第五MOS晶体管导通，主电池与负载电连接，负载由主电池进行供电；在掉电检测模块1检测到主电池对负载进行供电的输出电压小于预设电压阈值的情况下，掉电检测模块1输出高电平，第一MOS晶体管导通，副电池2与负载电连接，第五MOS晶体管截止，主电池与负载的连接被断开，负载由副电池进行供电。

如图3所示，在另一种可选的实施方式中，第一开关单元3包括第二MOS晶体管31、第三MOS晶体管32、第四MOS晶体管33；其中，第二MOS晶体管31的栅极与掉电检测模块1的输出端电连接，第二MOS晶体管31的源极接地，第二MOS晶体管31的漏极分别与第三MOS晶体管32、第四MOS晶体管33的栅极电连接；第三MOS晶体管32的源极与副电池2电连接，第三MOS晶体管32的漏极与第四MOS晶体管33的漏极电连接，第三MOS晶体管32的栅极与第二MOS管的漏极电连接；第四MOS晶体管33的源极与负载电连接，第四MOS晶体管33的漏极与第三MOS晶体管32的漏极电连接，第四MOS晶体管33的栅极与第二MOS管的漏极电连接。第三MOS晶体管32和第四MOS晶体管33组成的开关结构可以使电流只能单向地从副电池流向负载。

第二开关单元4包括第六MOS晶体管41、第七MOS晶体管42、第八MOS晶体管43；其中，第六MOS晶体管41的源极接地，第六MOS晶体管41的漏极分别与副电池2、主电池、第七MOS晶体管42的栅极和第八MOS晶体管43的栅极电连接，第六MOS晶体管41的栅极分别与第二MOS晶体管31的漏极、副电池2和主电池电连接；第七MOS晶体管42的源极与主电池电连接，第七MOS晶体管42的漏极与第八MOS晶体管43的漏极电连接，第七MOS晶体管42的栅极与第六MOS晶体管41的漏极电连接；第八MOS晶体管43的源极与负载电连接，第八MOS晶体管43的漏极与第七MOS晶体管42的漏极电连接，第八MOS晶体管43的栅极与第六MOS晶体管41的漏极电连接。第七MOS晶体管42和第八MOS晶体管43组成的开关结构可以使电流只能单向地从主电池流向负载。

在掉电检测模块1检测到主电池对负载进行供电的输出电压大于等于预设电压阈值的情况下，掉电检测模块1输出低电平，第二MOS晶体管31、第三MOS晶体管32、第四MOS晶体管33截止，第六MOS晶体管41、第七MOS晶体管42和第八MOS晶体管43导通，负载由主电池进行供电；在掉电检测模块1检测到主电池对负载进行供电的输出电压小于预设电压阈值的情况下，掉电检测模块1输出高电平，第二MOS晶体管31、第三MOS晶体管32、第四MOS晶体管33导通，第六MOS晶体管41、第七MOS晶体管42和第八MOS晶体管43截止，负载由副电池进行供电。跌落瞬间的时间很短，所以这个瞬间掉电保护装置切到副电池后又会正常切回主电池，不影响移动终端的正常使用。

在一种可选的实施方式中，第六MOS晶体管41的漏极通过第一二极管6和第一负载电阻8与主电池电连接；第六MOS晶体管41的漏极通过第二二极管7和第二负载电阻9与副电池2电连接。第一二极管6和第二二极管7可以防止倒流。

在一种可选的实施方式中，掉电保护装置还包括充电电源检测单元，用于在检测到连接外部电源的情况下控制第一开关单元3断开；外部电源用于向主电池充电。在移动终端中，主电池通常选用可充电的蓄电池，当移动终端连接外部电源以对主电池进行充电时，充电电源检测单元在检测到连接外部电源的情况下控制第一开关单元3断开，以防止副电池受到损害。

具体地，充电电源检测单元包括第九MOS晶体管5；第九MOS晶体管5的源极接地，第九MOS晶体管5的漏极与第一开关单元3电连接，第九MOS晶体管5的栅极用于与外部电源电连接。

本实施例提供的掉电保护装置，通过掉电检测模块检测主电池的输出电压，掉电检测模块在主电池的输出电压正常时控制第一开关单元断开副电池与负载的连接、控制第二开关单元导通以使主电池对负载进行供电，在主电池的输出电压过低时控制第一开关单元导通以使副电池对负载进行供电、控制第二开关单元断开主电池与负载的连接，在设备跌落的短暂瞬间当主电池掉电时切到副电池，保证了设备正常工作不会出现关机重启的情况，并且在主电池正常供电后又会切回主电池，不影响正常使用；并且当检测到外部充电电源时断开副电池与充电电源的连接，防止掉电保护装置在充电时收到损害。

实施例2

请参考图4，其为本实施例中移动终端的结构示意图。具体地，如图4所示，移动终端包括主电池10、负载11以及实施例1的掉电保护装置12，主电池10用于对负载11进行供电。

本实施例提供的移动终端，通过利用上述掉电保护装置，在设备跌落的短暂瞬间当主电池掉电时切到副电池，保证了设备正常工作不会出现关机重启的情况，并且在主电池正常供电后又会切回主电池，不影响正常使用。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种掉电保护装置，其特征在于，所述掉电保护装置包括掉电检测模块、副电池和第一开关单元；

所述掉电检测模块用于检测主电池的输出电压，所述主电池用于对负载进行供电；

所述副电池用于通过所述第一开关单元对所述负载进行供电；

所述掉电检测模块还用于在所述输出电压大于等于预设电压阈值的情况下控制所述第一开关单元断开，以及在所述输出电压小于所述预设电压阈值的情况下控制所述第一开关单元导通。

2.如权利要求1所述的掉电保护装置，其特征在于，所述掉电保护装置还包括第二开关单元，串联于所述主电池与所述负载之间；

所述掉电检测模块还用于在所述输出电压大于等于预设电压阈值的情况下控制所述第二开关单元导通，以及在所述输出电压小于所述预设电压阈值的情况下控制所述第二开关单元断开。

3.如权利要求1所述的掉电保护装置，其特征在于，所述第一开关单元包括第一MOS晶体管；

所述第一MOS晶体管的栅极与所述掉电检测模块的输出端电连接，所述第一MOS晶体管的源极与所述副电池电连接，所述第一MOS晶体管的漏极与所述负载电连接。

4.如权利要求2所述的掉电保护装置，其特征在于，所述第一开关单元包括第二MOS晶体管、第三MOS晶体管、第四MOS晶体管；

所述第二MOS晶体管的栅极与所述掉电检测模块的输出端电连接，所述第二MOS晶体管的源极接地，所述第二MOS晶体管的漏极分别与第三MOS晶体管、所述第四MOS晶体管的栅极电连接；

所述第三MOS晶体管的源极与所述副电池电连接，所述第三MOS晶体管的漏极与所述第四MOS晶体管的漏极电连接，所述第三MOS晶体管的栅极与所述第二MOS管的漏极电连接；

所述第四MOS晶体管的源极与所述负载电连接，所述第四MOS晶体管的漏极与所述第三MOS晶体管的漏极电连接，所述第四MOS晶体管的栅极与所述第二MOS管的漏极电连接。

5.如权利要求2所述的掉电保护装置，其特征在于，所述第二开关单元包括第五MOS晶体管；

所述第五MOS晶体管的栅极与所述掉电检测模块的输出端电连接，所述第五MOS晶体管的源极与所述主电池电连接，所述第五MOS晶体管的漏极与所述负载电连接。

6.如权利要求4所述的掉电保护装置，其特征在于，所述第二开关单元包括第六MOS晶体管、第七MOS晶体管、第八MOS晶体管；

所述第六MOS晶体管的源极接地，所述第六MOS晶体管的漏极分别与所述副电池、所述主电池、所述第七MOS晶体管的栅极和第八MOS晶体管的栅极电连接，所述第六MOS晶体管的栅极分别与所述第二MOS晶体管的漏极、所述副电池和所述主电池电连接；

所述第七MOS晶体管的源极与所述主电池电连接，所述第七MOS晶体管的漏极与所述第八MOS晶体管的漏极电连接，所述第七MOS晶体管的栅极与所述第六MOS晶体管的漏极电连接；

所述第八MOS晶体管的源极与所述负载电连接，所述第八MOS晶体管的漏极与所述第七MOS晶体管的漏极电连接，所述第八MOS晶体管的栅极与所述第六MOS晶体管的漏极电连接。

7.如权利要求6所述的掉电保护装置，其特征在于，所述第六MOS晶体管的漏极通过第一二极管和第一负载电阻与所述主电池电连接；和/或，

所述第六MOS晶体管的漏极通过第二二极管和第二负载电阻与所述副电池电连接。

8.如权利要求1所述的掉电保护装置，其特征在于，所述掉电保护装置还包括充电电源检测单元，用于在检测到连接外部电源的情况下控制所述第一开关单元断开；所述外部电源用于向所述主电池充电。

9.如权利要求8所述的掉电保护装置，其特征在于，所述充电电源检测单元包括第九MOS晶体管；

所述第九MOS晶体管的源极接地，所述第九MOS晶体管的漏极与所述第一开关单元电连接，所述第九MOS晶体管的栅极用于与所述外部电源电连接。

10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括主电池、负载以及如权利要求1-9中任一项所述的掉电保护装置，所述主电池用于对所述负载进行供电。

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