CN218301009U - 一种用于通道闸后备电源的供电控制结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了通道管理设备领域中的一种用于通道闸后备电源的供电控制结构，包括通道闸主控板、电机、开关装置及后备电源，通道闸主控板包括用于对开关电源进行主电源掉电检测的掉电检测电路、用于实现通道闸控制的CPU控制电路，电机与CPU控制电路、通道闸连接，用于接收CPU控制电路的控制并带动通道闸运动，开关装置与CPU控制电路、外部设备连接，用于接收CPU控制电路的控制并实现外部设备的供电线路的通断，后备电源分别与通道闸主控板、电机以及开关装置连接并为其供电。本实用新型通过掉电时切断后备电源对于外部设备的供电回路，在不影响通道闸正常开闸的作用下，可以减少后备电源消耗，使得后备电源的电池容量更小、体积更小、成本更低。

Description

一种用于通道闸后备电源的供电控制结构

技术领域

本实用新型涉及通道管理设备领域，具体的说，是涉及一种用于通道闸后备电源的供电控制结构。

背景技术

通道闸是常用的通道管理设备，为了实现出入口地方的消防安全，需要使得通道闸等通道管理设备具有断电开闸的功能，因此必须为每个通道管理设备配置后备电源，使得通道闸在遇到市电断电的情况下，可以通过备用电源进行供电，保证通道闸可以正常开启。

例如，中国专利申请号202120398803.2公开了一种具有应急备用电源的智能通道闸门，当其通道闸门出现紧急情况与外界断电时，打开备用电源本体，备用电源本体为电机供电。然而上述专利申请为例的现有市面上的备用电源均是为整个通道闸的所有设备进行供电，例如市电停电状态时，备用电源不仅需要为带动闸门的电机供电，还需要为其他的辅助性的外部设备供电，例如人脸识别机、二维码、门禁读头、各种指示灯、红外电眼/光幕、除湿风扇等。

这种产品结构存在诸多缺陷，例如：多种耗电设备需要备用电源的电池容量较大，不仅造成备用电源的体积大，而且其成本较高。尤其对于大闸板、高闸板等通道管理设备，其对备用电源的要求则更高，严重影响了备用电源在通道闸内的安装，且造成成本居高不下的缺陷。

上述缺陷，值得改进。

实用新型内容

为了克服现有的通道闸中备用电源对所有设备进行供电而导致的耗电量大、电池体积和容量大、电池成本高的缺陷，本实用新型提供一种用于通道闸后备电源的供电控制结构。

本实用新型技术方案如下所述：

一种用于通道闸后备电源的供电控制结构，其特征在于，包括：

通道闸主控板，包括用于对开关电源进行掉电检测的掉电检测电路、用于实现通道闸控制的CPU控制电路；

电机，其与所述CPU控制电路、通道闸连接，用于接收所述CPU控制电路的控制并带动所述通道闸运动；

开关装置，其与所述CPU控制电路、外部设备连接，用于接收所述CPU控制电路的控制并实现所述外部设备的供电线路的通断；

后备电源，其分别与所述通道闸主控板、电机以及开关装置连接并为其供电。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，该用于通道闸后备电源的供电控制结构还包括开关电源，所述开关电源通过市电开关与市电连接，且所述开关电源分别与所述通道闸主控板、电机以及开关装置连接并为其供电。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述外部设备包括人脸识别机、二维码、门禁读头、光幕/光电开关、指示灯、闸板灯、装饰灯、除湿风扇中的一种或多种。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述开关装置包括第一开关控制电路、第二开关控制电路，所述第二开关控制电路的输入端通过供电接口与后备电源连接，其输出端通过外部设备供电接口与外部供电设备连接，其控制端与所述第二开关控制电路连接；

所述第二开关控制电路的输入端通过控制接口与所述CPU控制电路连接，输出端与所述第一开关控制电路连接。

进一步的，所述第一开关控制电路包括第一开关管、第一电阻，所述第一开关管的输入端与所述供电接口、第一电阻的一端连接，其输出端与所述外部设备供电接口，其控制端与第二开关控制电路、第一电阻的另一端连接。

更进一步的，所述第一开关管为场效应管。

更进一步的，所述第二开关控制电路包括第二开关管、第二电阻，所述第二开关管的输入端与所述第二电阻连接，所述第二电阻的另一端与所述控制接口连接，所述第二开关管的输出端与所述第一开关管的控制端连接。

更进一步的，所述第二开关管为三极管。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型可以在设备掉电后切断后备电源对外部设备的供电，在不影响通道闸正常开闸的作用下，可以减少后备电源消耗，通过后备电源-电机实现通道闸的闸门打开的功能。同时，本实用新型通过掉电时切断后备电源对于外部设备的供电回路，可以节省后备电源的功耗，使得后备电源的电池容量更小、体积更小、成本更低。

附图说明

图1为本实用新型应用实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实现原理图；

图3为本实用新型中开关装置的电路原理图；

图4为本实用新型中掉电检测电路的电路原理图。

在图中，各个附图标号为：

1、人脸识别机；2、二维码；3、门禁读头；4、指示灯；5、闸板灯；6、装饰灯；7、光幕/光电开关；

100、供电接口；101、第一电阻；102、第一开关管；103、外部设备供电接口；104、控制接口；105、第二电阻；106、第二开关管；107、第三电阻；108、第四电阻；109、CPU。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：

如图1至图3所示，本实用新型为了能够减小后备电源的供电压力，提出了一种用于通道闸后备电源的供电控制结构，该用于通道闸后备电源的供电控制结构包括通道闸主控板、电机、开关装置及后备电源，其中通道闸主控板用于实现整个通道闸的功能控制，电机用于带动通道闸的闸板的开闭，开关装置用于实现后备电源对于辅助性外部设备的供电开闭，后备电源用于在市电断电的情况下为通道闸进行供电。

另外，为了使得该通道闸可以正常使用，该用于通道闸后备电源的供电控制结构还包括开关电源，开关电源通过市电开关与市电连接，且开关电源分别与通道闸主控板、电机以及开关装置连接并为其供电。

如图1所示，在通道闸的结构中，通道闸主控板、电机、开关装置及后备电源均位于通道闸主体的内部，通道闸主体的表面设置有用于实现通道管理的装置，包括人脸识别机1、二维码2、门禁读头3、光幕/光电开关7等，通道闸主体的表面还设有用于进行辅助显示的装置，包括指示灯4、闸板灯5、装饰灯6等。

上述人脸识别机1、二维码2、门禁读头3、光幕/光电开关7、指示灯4、闸板灯5、装饰灯6等均与通道闸主体内部的后备电源、通道闸主控板等结构连接，并且上述连接方式采用现有的连接方式即可，本实用新型并未对此部分做出限定，故不再详述。

如图2所示，在实现通道闸后备电源供电控制的结构中：

后备电源分别与通道闸主控板、电机以及开关装置连接并为其供电。此处的外部设备包括上述提到的人脸识别机1、二维码2、门禁读头3、光幕/光电开关7、指示灯4、闸板灯5、装饰灯6、除湿风扇中的一种或多种，外部设备还可以根据需要包括其他，本实用新型不以此为限，只要为通道闸起到辅助性功能、且不影响通道闸断电开闸的结构均可。

通道闸主控板包括用于对开关电源进行掉电检测的掉电检测电路、用于实现通道闸控制的CPU控制电路。该掉电检测电路与开关电源连接，用于检测开关电源是否有电压信号，如有则向CPU控制电路提供上电信号，如市电断电，则掉电检测电路无法测得开关电源信号，并向CPU控制电路提供掉电信号。由于掉电检测电路和CPU控制电路均是通道闸结构中常用的电路结构，故此处不再对此两部分的电路结构进行详述。

电机与CPU控制电路连接，用于接收CPU控制电路的控制信号，电机还与通道闸连接，用于在接收CPU控制电路的控制后带动通道闸的闸板进行开闭运动。

开关装置与CPU控制电路连接，用于接收CPU控制电路的控制信号，开关装置还与外部设备连接，用于实现后备电源与外部设备的供电线路的通断。

如图4所示，掉电检测电路包括串联的分压电阻（包括第三电阻107、第四电阻108）第三电阻107与第四电阻108的公共端与通道闸主控板及内部的CPU109连接，第三电阻107的另一端与供电接口100连接，并通过供电接口100连接后备电源、开关电源。由于开关电源的供电电压为24V，而后备电源的供电电压小于等于20V，因此，当CPU109的IO口检测到电压低于24V的时候即判断为开关电源掉电。

如图3所示，开关装置包括第一开关控制电路、第二开关控制电路，第一开关电路用于实现后备电源与外部设备之间的通断控制，第二开关控制电路用于在市电掉电前后对第一开关控制端电路的控制。具体的，第二开关控制电路的输入端通过供电接口100与后备电源、开关电源连接，其输出端通过外部设备供电接口103与外部供电设备连接，其控制端与第二开关控制电路连接；第二开关控制电路的输入端通过控制接口104与CPU控制电路连接，输出端与第一开关控制电路连接。

在图3所示的具体实施例中，第一开关控制电路包括第一开关管102、第一电阻101，第一开关管102的输入端与供电接口100、第一电阻101的一端连接，其输出端与外部设备供电接口103，其控制端与第二开关控制电路、第一电阻101的另一端连接。

优选的，该第一开关管102为场效应管，场效应管的源极分别与第一电阻101的一端和供电接口100连接，其漏极与、外部设备供电接口103连接，其栅极分别与第一电阻101的第二端连接。

在图3所示的具体实施例中，第二开关控制电路包括第二开关管106、第二电阻105，第二开关管106的输入端与第二电阻105连接，第二电阻105的另一端与控制接口104连接，第二开关管106的输出端与第一开关管102的控制端连接。

优选的，第二开关管106为三极管，三极管的集电极与场效应管的栅极连接，其基极与第二电阻105的第一端连接，其发射极接地。

图3所示实施例的实现原理为：

1、当正常供电时

掉电检测电路检测到市电上电（即开关电源电压足够）状态，CPU控制电路输出高电平至控制接口104，此时第二开关管106、第一开关管102均导通，供电接口100通过第一开关管102、外部设备供电接口103向外部设备供电。

2、当掉电时

掉电检测电路检测到市电掉电（即开关电源断电，后备电源的供电电压略低于开关电源的供电电压）状态，CPU控制电路输出低电平至控制接口104，此时第二开关管106、第一开关管102均断开，切断供电接口100与外部设备供电接口103之间的供电回路，从而减少了后备队电源的能耗。

在其他实施例中，第一开关管102、第二开关管106还可以选用可控硅、继电器等其他开关器件，凡能满足上述功能即可。

本实用新型可以在设备掉电后切断后备电源对外部设备的供电，在不影响通道闸正常开闸的作用下，可以减少后备电源消耗，通过后备电源-电机实现通道闸的闸门打开的功能。另外，本实用新型中的后备电源可以通过电机实现闸门慢速打开的功能，避免此情况下无指示灯4，对于通过道闸的行人易造成损伤。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于通道闸后备电源的供电控制结构，其特征在于，包括：

通道闸主控板，包括用于对开关电源进行掉电检测的掉电检测电路、用于实现通道闸控制的CPU控制电路；

电机，其与所述CPU控制电路、通道闸连接，用于接收所述CPU控制电路的控制并带动所述通道闸运动；

开关装置，其与所述CPU控制电路、外部设备连接，用于接收所述CPU控制电路的控制并实现所述外部设备的供电线路的通断；

后备电源，其分别与所述通道闸主控板、电机以及开关装置连接并为其供电。

2.根据权利要求1所述的用于通道闸后备电源的供电控制结构，其特征在于，该用于通道闸后备电源的供电控制结构还包括开关电源，所述开关电源通过市电开关与市电连接，且所述开关电源分别与所述通道闸主控板、电机以及开关装置连接并为其供电。

3.根据权利要求1所述的用于通道闸后备电源的供电控制结构，其特征在于，所述外部设备包括人脸识别机、二维码、门禁读头、光幕/光电开关、指示灯、闸板灯、装饰灯、除湿风扇中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的用于通道闸后备电源的供电控制结构，其特征在于，所述开关装置包括第一开关控制电路、第二开关控制电路，所述第二开关控制电路的输入端通过供电接口与后备电源连接，其输出端通过外部设备供电接口与外部供电设备连接，其控制端与所述第二开关控制电路连接；

所述第二开关控制电路的输入端通过控制接口与所述CPU控制电路连接，输出端与所述第一开关控制电路连接。

5.根据权利要求4所述的用于通道闸后备电源的供电控制结构，其特征在于，所述第一开关控制电路包括第一开关管、第一电阻，所述第一开关管的输入端与所述供电接口、第一电阻的一端连接，其输出端与所述外部设备供电接口，其控制端与第二开关控制电路、第一电阻的另一端连接。

6.根据权利要求5所述的用于通道闸后备电源的供电控制结构，其特征在于，所述第一开关管为场效应管。

7.根据权利要求5所述的用于通道闸后备电源的供电控制结构，其特征在于，所述第二开关控制电路包括第二开关管、第二电阻，所述第二开关管的输入端与所述第二电阻连接，所述第二电阻的另一端与所述控制接口连接，所述第二开关管的输出端与所述第一开关管的控制端连接。

8.根据权利要求7所述的用于通道闸后备电源的供电控制结构，其特征在于，所述第二开关管为三极管。

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