CN219267737U - 一种电源激活电路、电源设备的控制系统及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电源激活电路、电源设备的控制系统及用电设备，所述电路包括：开关电路、驱动电路和控制电路；所述开关电路的输入端连接外部的电源在位检测电路的输出端，所述开关电路的输出端连接驱动电路的输入端；所述驱动电路的输出端连接电源设备；所述控制电路连接开关电路的控制端，以控制开关电路的通断状态，所述电路能够在高电平激活方式和脉冲激活方式之间进行切换，从而不需要修改硬件电路就可以灵活满足产品两种激活模式需求；当产品需求为高电平激活方式，所述电路能够防止用电设备发生故障想要关机时被外部电源不断激活的异常情况。

Description

一种电源激活电路、电源设备的控制系统及用电设备

技术领域

本申请涉及电池管理领域，具体而言，涉及一种电源激活电路、电源设备的控制系统及用电设备。

背景技术

目前在通信备电领域中的用电设备，其电源基本都具有电源上电激活功能，比较主流的方案为高电平激活方式和脉冲激活方式。高电平激活方式为外部电源在位期间，外部电源在位即能使用电设备处于开机状态，但缺点是若用电设备处于故障状态，用电设备想要关机时其电源设备但仍会被外部电源不断激活，这样电池管理系统BMS会不断消耗电源中电池的电量，一段时间后会使电池处于亏电损伤状态，严重时会引发欠压鼓包等状况。脉冲激活方式为外部电源上升沿激活，电路中需要用到驱动器和触发器等成本较高的芯片，且电源中电池误触发关机条件后就算外部电压在位，电池也会处于关机状态。并且实际产品应用中因不同客户需求不同，同类型产品两种激活方式无法灵活切换。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电源激活电路、电源设备的控制系统及用电设备，能够在高电平激活方式和脉冲激活方式之间进行切换，从而不需要修改硬件电路就可以灵活满足产品两种激活模式需求；当产品需求为高电平激活方式，所述电路能够防止用电设备发生故障想要关机时被外部电源不断激活的异常情况。

本申请实施例提供的一种电源激活电路，包括：开关电路、驱动电路和控制电路；

所述开关电路的输入端连接外部的电源在位检测电路的输出端，所述开关电路的输出端连接驱动电路的输入端；所述驱动电路的输出端连接电源设备；

所述控制电路连接开关电路的控制端，以控制开关电路的通断状态。

在一些实施例中，所述的电源激活电路中，所述开关电路采用自锁电路。

在一些实施例中，所述的电源激活电路中，所述自锁电路的输入端连接电源在位检测电路，以在接收到电源在位检测电路输出的高电平信号时导通并保持导通状态，在接受到控制电路的高电平信号时断开。

在一些实施例中，所述的电源激活电路中，所述自锁电路包括第一三极管、第二三极管、第一电容、第一电阻和第二电阻；

所述第一三极管的发射极作为自锁电路的输入端连接电源在位检测电路，第一三极管的集电极作为连接驱动电路的输入端；第一三极管的基极连接第二三极管的集电极；所述第一三极管的集电极依次串接第一电阻和第二电阻后接地；

所述第二三极管的基极连接控制电路的输出端，所述第二三极管的基极串接第二电阻后接地，所述第二三极管的发射极接地。

在一些实施例中，所述的电源激活电路中，所述驱动电路包括第一MOS管，所述第一MOS管的输出端连接电源设备，以在导通状态下输出高电平信号为电源设备供电。

在一些实施例中，所述的电源激活电路中，所述驱动电路还包括二极管，所述二极管串接在开关电路输出端和第一MOS管之间。

在一些实施例中，所述的电源激活电路中，所述控制电路包括第二MOS管；

所述第二MOS管，用于接收高电平信号或电平信号，并输出高电平信号或低电平信号控制开关电路的通断。

在一些实施例中，所述的电源激活电路中，所述第二MOS管的控制输入端连接电源设备的反馈信号输出端，以基于电源设备的反馈信号输出高电平信号或低电平信号。

在一些实施例中，还提供一种电源设备的控制系统，包括电源在位检测电路、本申请实施例所述的电源激活电路、以及处理器；

所述电源在位检测电路的输出端连接所述电源激活电路的输入端，所述电源激活电路的输出端连接电源设备；

所述处理器连接所述电源激活电路的控制输入端。

在一些实施例中，一种用电设备，包括电源设备和电源设备的控制系统；所述电源设备的控制系统包括电源在位检测电路、本申请实施例所述的电源激活电路、以及处理器；

所述电源在位检测电路的输出端连接所述电源激活电路的输入端，所述电源激活电路的输出端连接电源设备；

所述处理器连接所述电源激活电路的控制输入端。

本申请实施例提供一种电源激活电路、电源设备的控制系统及用电设备；所述电源激活电路包括：开关电路、驱动电路和控制电路；开关电路的输入端连接外部的电源在位检测电路的输出端，开关电路的输出端连接驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端连接电源设备；所述控制电路连接开关电路的控制端，以控制开关电路的通断状态；这样，当控制电路控制开关电路处于导通状态时，驱动电路能够被外部在位电源所驱动，从而使电源设备上电；当控制电路控制开关电路处于断开状态时，驱动电路停止被外部在位电源所驱动；若电源设备需要高电平激活，则控制开关电路长期处于导通状态，只有在电源设备出现异常需要关机时，控制开关电路断开，防止出现电源设备想要关机但仍会被外部电源不断激活的情况，保护电池健康；若电源设备需要脉冲激活，则控制开关电路在电源设备激活后断开，若电池误触发关机条件后，可以再次通过控制电路的通断形成激活电池的脉冲，避免电池关机后无法开机的情况。同时，所述电源激活电路可以在高电平激活方式和脉冲激活方式两者方式中灵活切换，不需要为满足客户需求修改电路板，节约成本；当产品需求为高电平激活方式，所述电路能够防止用电设备发生故障想要关机时被外部电源不断激活的异常情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所述电源激活电路的电路原理图；

图2示出了本申请实施例所述电源激活电路的电路图；

图3示出了本申请实施例所述电源设备的控制系统的电路原理图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

目前在通信备电领域中的用电设备，其电源基本都具有电源上电激活功能，比较主流的方案为高电平激活方式和脉冲激活方式。高电平激活方式为外部电源在位期间，外部电源在位即能使用电设备处于开机状态，但缺点是若用电设备处于故障状态，用电设备想要关机时其电源设备300但仍会被外部电源不断激活，这样电池管理系统BMS会不断消耗电源中电池的电量，一段时间后会使电池处于亏电损伤状态，严重时会引发欠压鼓包等状况。脉冲激活方式为外部电源上升沿激活，电路中需要用到驱动器和触发器等成本较高的芯片，且电源中电池误触发关机条件后就算外部电压在位，电池也会处于关机状态。并且实际产品应用中因不同客户需求不同，同类型产品两种激活方式无法灵活切换。

基于此，本申请实施例提供一种电源激活电路、电源设备的控制系统及用电设备；所述电源激活电路包括：开关电路、驱动电路和控制电路；开关电路的输入端连接外部的电源在位检测电路的输出端，开关电路的输出端连接驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端连接电源设备；所述控制电路连接开关电路的控制端，以控制开关电路的通断状态；这样，当控制电路控制开关电路处于导通状态时，驱动电路能够被外部在位电源所驱动，从而使电源设备上电；当控制电路控制开关电路处于断开状态时，驱动电路停止被外部在位电源所驱动；若电源设备需要高电平激活，则控制开关电路长期处于导通状态，只有在电源设备出现异常需要关机时，控制开关电路断开，防止出现电源设备想要关机但仍会被外部电源不断激活的情况，保护电池健康；若电源设备需要脉冲激活，则控制开关电路在电源设备激活后断开，若电池误触发关机条件后，可以再次通过控制电路的通断形成激活电池的脉冲，避免电池关机后无法开机的情况。同时，所述电源激活电路可以在高电平激活方式和脉冲激活方式两者方式中灵活切换，不需要为满足客户需求修改电路板，节约成本；当产品需求为高电平激活方式，所述电路能够防止用电设备发生故障想要关机时被外部电源不断激活的异常情况。

请参照图1，图1示出了本申请实施例所述电源激活电路100的电路原理图；具体的，所述电路包括：开关电路101、驱动电路102和控制电路103；

所述开关电路101的输入端连接外部的电源在位检测电路200的输出端，所述开关电路101的输出端连接驱动电路102的输入端；所述驱动电路102的输出端连接电源设备300；

所述控制电路103连接开关电路101的控制端，以控制开关电路101的通断状态。

这里，所述开关电路101，用于接收控制电路103发送的控制信号，以根据所述控制信号确定开关电路101导通或关断；以及接收电源在位检测电路200的信号，在导通状态下根据接收的电源在位检测电路200的高电平信号输出激活信号给驱动电路102；

所述驱动电路102，用于在接收到激活信号后激活电源设备300；

所述控制电路103，用于输出控制信号给开关电路101，以控制开关电路101的导通或关断。

具体的，所述控制电路103，接收一反馈信号，以根据反馈信号生成所述控制信号。所述反馈信号，即基于电源设备300的状态的反馈信号；所述反馈信号可以是电源设备300的电池管理系统BMS发送的，或者上位机发送的、电源设备300的处理器400发送的，等等。

本申请实施例中，所述开关电路101采用自锁电路。在通常的电路中，按下开关，电路通电；松开开关，电路断开，而自锁电路一旦按下开关，电路就能够自动保持持续通电，直到按下其它开关使之断路为止。

本申请实施例中所述的电源激活电路100中，所述自锁电路的输入端连接电源在位检测电路200，以在接收到电源在位检测电路200输出的高电平信号时导通并保持导通状态，在接受到控制电路103的高电平信号时断开。

也就是说，本申请实施例中，即一旦电源在位检测电路200的输出端输出高电平信号给开关电路101，则开关电路101保持通电，直到控制电路103输出一断开的控制信号给开关电路101，开关电路101才能断开。

以下说明本申请实施例所述电源激活电路100的工作过程：若电源设备300需要高电平激活，则控制电路103输出第一控制信号，控制开关电路101长期处于能够导通的状态，此时，当外部的电源在位检测电路200检测到外部电源在位时，即输出一高电平信号给开关电路101，开关电路101在高电平信号的驱动下导通，并向驱动电路102输出一高电平信号，驱动电路102在高电平信号的驱动下导通，并输出一高电平信号激活电源设备300，从而使电源设备300上电。

在电源设备300被高电平激活的情况该，当电源设备300处于故障状态时，设备想要关机，但仍会被外部电源不断激活，BMS会不断消耗电池的电量，一段时间后会使电池处于亏电损伤状态，严重时会引发欠压鼓包等状况；本申请实施例所述激活电路在电源设备300处于故障状态想要关机使，控制电路103向控制电路103输出第二控制信号，控制开关电断开，这样即使外部电源仍然在位，开关电路101依然不会被电源在位检测电路200输出的高电平信号驱动而导通，从而使电源设备300成功关机，从而避免外部电源被不断激活，避免BMS会不断消耗电池的电量的情况，防止电池因此而亏电损伤、欠压鼓包。

当电源设备300想要再次开机时，控制电路103向控制电路103重新输出第一控制信号即可。

若电源设备300需要脉冲激活，则控制电路103输出第一控制信号以使开关电路101被电源在位检测电路200输出的高电平信号驱动而导通，这样开关电路101即可输出一个上升沿脉冲触发信号激活电源设备300；再输出第二控制信号断开开关电路101，这样，即使外部电源在位，在第一控制信号和第二控制信号的控制下，激活电路相当于输出一脉冲信号激活电源设备300。

若电池误触发关机条件而关机，由于外部电源在位，可以再次通过控制电路103输出第一控制信号和第二控制信号，形成激活电池的脉冲，再次激活电磁，避免电池关机后无法开机的情况。

请参照图2，图2示出了本申请实施例所述电源激活电路100的电路图；本申请实施例中，所述自锁电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电容C1、第一电阻R1和第二电阻R2；

所述第一三极管Q1的发射极作为自锁电路的输入端连接电源在位检测电路200，第一三极管Q1的集电极作为连接驱动电路102的输入端；第一三极管Q1的基极连接第二三极管Q2的集电极；所述第一三极管Q1的集电极依次串接第一电阻R1和第二电阻R2后接地；

所述第二三极管Q2的基极连接控制电路103的输出端，所述第二三极管Q2的基极串接第二电阻R2后接地，所述第二三极管Q2的发射极接地。

所述自锁电路可以采用多种方式实现，例如通过继电器实现等，但是本申请实施例中基于两个三极管实现，电路结构简单、且体积小、成本低。

请参照图2，本申请实施例中，所述驱动电路102包括第一MOS管Q3，所述第一MOS管Q3的输出端连接电源设备300，以在导通状态下输出高电平信号为电源设备300供电。

请参照图2，本申请实施例中，所述驱动电路102还包括二极管D1，所述二极管D1串接在开关电路101输出端和第一MOS管Q3之间。

二极管D1在正向电压作用下电阻很小,相当于一只接通的开关，在反向电压作用下电阻很大,如同一只断开的开关，利用二极管D1的开关特性,可以保护开关电路101中的三极管。

本申请实施例中，所述的电源激活电路100，所述控制电路103包括第二MOS管Q4；

所述第二MOS管Q4，用于接收高电平信号或电平信号，并输出高电平信号或低电平信号控制开关电路101的通断。

本申请实施例中，所述的电源激活电路100，所述第二MOS管Q4的控制输入端连接电源设备300的反馈信号输出端，以基于电源设备300的反馈信号输出高电平信号或低电平信号。

本申请实施例中的激活电路所使用元器件为三极管、MOS管等基本元器件，电路成本很低，且体积小。

以下参照图2，说明本申请实施例所述电源激活电路100的工作过程：图2中DCIN信号为外部的电源在位检测电路200输出的外部电源在位信号，当外部电源在时，DCIN约为+3.3V高电平，Q3导通(Q3控制电源设备300供电)，电池开机。外部电源移除后DCIN为0V低电平。DCIN_CONTROL为MCU控制引脚，默认为低电平。MCU为向控制电路103发送信号的处理器400。

所述电源激活电路100默认为高电平激活电路，利用了外部电源上电瞬间脉冲电压，由于上电瞬间给电容C1充电使DCIN_D变为高电压，然后第一三极管Q1和第二三极管Q2导通后使DCIN_D保持高电平；当电源设备300发生故障或者触发保护需要关机时，处理器400MCU会配置DCIN_CONTROL引脚为高电平，DCIN_CONTROL高电平会使Q4导通，然后第一三极管Q1和第二三极管Q2不导通，DCIN_D变为低电平，电源设备300关机后即使外部电源仍在位，DCIN_D仍为低电平，电池关机后不会被外部电激活，只有外部电消失后，再次来电才能激活电源设备300。

若电源设备300需求为电源脉冲激活方式，电源设备300开机运行后，处理器400会配置控制电路103DCIN_CONTROL引脚为高电平，然后第一三极管Q1和第二三极管Q2不导通，DCIN_D变为低电平，外部电在位时，电池关机后不会被外部电激活；只有外部电消失后，处理器400会配置控制电路103的DCIN_CONTROL引脚为低电平，再次来电时利用高电平上升沿激活电源设备300后，处理器400再次配置控制电路103DCIN_CONTROL引脚为高电平，从而实现脉冲激活和高电平激活的切换。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与电源激活电路100对应的电源设备300的控制系统，由于本申请实施例中的电源设备300的控制系统解决问题的原理与本申请实施例上述电源激活电路100相似，因此电源设备300的控制系统的实施可以参见电源激活电路100的实施，重复之处不再赘述。

请参照图3，本申请实施例提供一种电源设备300的控制系统，包括电源在位检测电路200、所述的电源激活电路100、以及处理器400；

所述电源在位检测电路200的输出端连接所述电源激活电路100的输入端，所述电源激活电路100的输出端连接电源设备300；

所述处理器400连接所述电源激活电路100的控制输入端。

具体的，所述电源激活电路100包括：开关电路101、驱动电路102和控制电路103；

所述开关电路101的输入端连接外部的电源在位检测电路200的输出端，所述开关电路101的输出端连接驱动电路102的输入端；所述驱动电路102的输出端连接电源设备300；

所述控制电路103连接开关电路101的控制端，以控制开关电路101的通断状态。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与电源激活电路100对应的用电设备，由于本申请实施例中的用电设备解决问题的原理与本申请实施例上述电源激活电路100相似，因此用电设备的实施可以参见电源激活电路100的实施，重复之处不再赘述。

本申请实施例还提供一种用电设备，包括电源设备300和电源设备300的控制系统；所述电源设备300的控制系统包括电源在位检测电路200、电源激活电路100、以及处理器400；

所述电源在位检测电路200的输出端连接所述电源激活电路100的输入端，所述电源激活电路100的输出端连接电源设备300；

所述处理器400连接所述电源激活电路100的控制输入端。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的电路可以是或者也可以不是物理上分开的，可以位于一个电路中，或者也可以分布到多个电路中，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部电路来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能电路可以集成在一个电路板中，也可以是各个功能电路单独物理存在，也可以两个或两个以上电路集成在一个电路中。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电源激活电路，其特征在于，所述电路包括：开关电路、驱动电路和控制电路；

所述开关电路的输入端连接外部的电源在位检测电路的输出端，所述开关电路的输出端连接驱动电路的输入端；所述驱动电路的输出端连接电源设备；

所述控制电路连接开关电路的控制端，以控制开关电路的通断状态。

2.根据权利要求1所述的电源激活电路，其特征在于，所述开关电路采用自锁电路。

3.根据权利要求2所述的电源激活电路，其特征在于，所述自锁电路的输入端连接电源在位检测电路，以在接收到电源在位检测电路输出的高电平信号时导通并保持导通状态，在接受到控制电路的高电平信号时断开。

4.根据权利要求2或3所述的电源激活电路，其特征在于，所述自锁电路包括第一三极管、第二三极管、第一电容、第一电阻和第二电阻；

所述第一三极管的发射极作为自锁电路的输入端连接电源在位检测电路，第一三极管的集电极作为连接驱动电路的输入端；第一三极管的基极连接第二三极管的集电极；所述第一三极管的集电极依次串接第一电阻和第二电阻后接地；

所述第二三极管的基极连接控制电路的输出端，所述第二三极管的基极串接第二电阻后接地，所述第二三极管的发射极接地。

5.根据权利要求1所述的电源激活电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一MOS管，所述第一MOS管的输出端连接电源设备，以在导通状态下输出高电平信号为电源设备供电。

6.根据权利要求5所述的电源激活电路，其特征在于，所述驱动电路还包括二极管，所述二极管串接在开关电路输出端和第一MOS管之间。

7.根据权利要求5所述的电源激活电路，其特征在于，所述控制电路包括第二MOS管；

所述第二MOS管，用于接收高电平信号或电平信号，并输出高电平信号或低电平信号控制开关电路的通断。

8.根据权利要求7所述的电源激活电路，其特征在于，所述第二MOS管的控制输入端连接电源设备的反馈信号输出端，以基于电源设备的反馈信号输出高电平信号或低电平信号。

9.一种电源设备的控制系统，其特征在于，包括电源在位检测电路、权利要求1-8任一所述的电源激活电路、以及处理器；

所述电源在位检测电路的输出端连接所述电源激活电路的输入端，所述电源激活电路的输出端连接电源设备；

所述处理器连接所述电源激活电路的控制输入端。

10.一种用电设备，其特征在于，包括电源设备和电源设备的控制系统；所述电源设备的控制系统包括电源在位检测电路、权利要求1-8任一所述的电源激活电路、以及处理器；

所述电源在位检测电路的输出端连接所述电源激活电路的输入端，所述电源激活电路的输出端连接电源设备；

所述处理器连接所述电源激活电路的控制输入端。

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