CN219477656U - 电源调度控制电路及导轨供电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电源控制电路技术领域，尤其涉及一种电源调度控制电路及一种导轨供电装置。电源调度控制电路，包括：电源电路，包括外部电源和连接于外部电源的内部电源；电源切换电路，分别连接于内部电源和外部电源，并连接有负载；电源检测电路，连接于外部电源，用于检测外部电源的通断，并产生通断信号；以及主控电路，分别连接于电源切换电路和电源检测电路，用于根据所述通断信号，控制电源切换电路在内部电源和外部电源之间切换。本方案实现了当外部电源无法供电时，能够切换内部电源给负载供电，防止负载断电而停止运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源控制电路技术领域，尤其涉及一种电源调度控制电路及一种导轨供电装置。
背景技术
现有技术中，利用导轨进行导向运动的负载，并通过导轨上的供电模块为该负载实时供电的装置，如公开号为CN107401093A的中国发明申请(下称文献1)所公开的新型配电轨道，其中，巡检机器人为负载，巡检机器人在新型配电轨道运行时，新型配电轨道上的滑触线能够给巡检机器人供电，新型配电轨道实现了给巡检机器人实时供电的功能。
然而，文献1的方案存在以下问题：若轨道上的供电模块(滑触线)发生故障或某一段发生接触不良，则沿轨道运行的负载(巡检机器人)会因断电而失去动力，导致无法继续沿轨道行驶。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种电源调度控制电路及一种导轨供电装置，旨在使上述轨道上的供电模块发生故障或某一段发生接触不良时，沿轨道运行的负载依然能够保持运行。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：电源调度控制电路，包括：
电源电路，包括外部电源和连接于外部电源的内部电源；
电源切换电路，分别连接于内部电源和外部电源，并连接有负载；
电源检测电路，连接于外部电源，用于检测外部电源的通断，并产生通断信号；以及
主控电路，分别连接于电源切换电路和电源检测电路，用于根据所述通断信号，控制电源切换电路在内部电源和外部电源之间切换。
作为本实用新型进一步的方案：该电源调度控制电路还包括降压电路，所述降压电路的输入脚分别与所述外部电源和所述内部电源连接，所述降压电路的输出脚与所述主控电路连接。
作为本实用新型进一步的方案：该电源调度控制电路还包括与所述主控电路连接的防反向供电电路。
作为本实用新型进一步的方案：所述主控电路包括主控MCU、电容C96、拨码开关SW3，主控MCU的VCC脚接VCC、并且通过电容C96接地，主控MCU的P3.1脚和P3.0脚分别接拨码开关SW3的第1脚和第3脚，主控MCU的GND端接地，拨码开关SW3的第2脚及第4脚接地。
作为本实用新型进一步的方案：所述电源检测电路包括红外光电传感器、电阻R10，红外光电传感器的第1脚通过电阻R10接主控MCU的P3.3引脚，第2脚及第4脚接地，第3脚接主控MCU的P5.4引脚。
作为本实用新型进一步的方案：所述电源切换电路包括继电器K1、第一二极管、第一MOS管、电阻R7、插接件J13；
所述继电器K1的第3脚及第6脚接插接件J13的第1脚，第8脚接VCC，第1脚接第一二极管的正极，插接件J13的第2脚接地，所述负载通过插接件J13接入电路，第一二极管的负极接VCC，第一MOS管的栅极通过电阻R7接主控MCU的P5.5引脚，漏极接继电器K1的第1脚，源极接地。
作为本实用新型进一步的方案：所述电源电路还包括电容C2、C5，插接件J14、J15、J16，二极管D8、D9、D10，所述外部电源通过插接件J14接入电路，所述内部电源为电池，电池通过插接件J15及J16接入电路，二极管D8的正极接插接件J14的第1脚和所述继电器K1的第2脚及第7脚，二极管D8的负极接二极管D9的负极，二极管D9的正极接插接件J15的第1脚、负极通过电容C5接地，二极管D10的正极接插接件J15的第1脚，二极管D10的负极同时接所述继电器K1的第4脚及第5脚，电容C2一端接二极管D8的负极、另一端接地，插接件J14的第1脚同时接主控MCU的P1引脚和继电器K1的第2脚及第7脚，插接件J14的第2脚接地，插接件J15的第1脚同时接主控MCU的P2引脚和二极管D10的正极，插接件J15的第2脚接地，插接件J16的1脚接插接件J14的第1脚，插接件J16的第2脚接地。
作为本实用新型进一步的方案：所述降压电路包括降压芯片，电容C4、C6、C8，所述降压芯片的VOUT端同时连接VCC和电容C6的正极，VIN端同时连接二极管D9的负极、VCC及电容C8的正极，电容C8的正极分别连接二极管D8的负极和二极管D9的负极，GND端接地的同时通过电容C4连接VIN端。
作为本实用新型进一步的方案：所述继电器K1采用MOS管替换。
作为本实用新型进一步的方案：所述主控MCU内置有计时模块和/或延时断电模块，所述拨码开关用于调节计时模块和/或延时断电模块。
本实用新型还提供了另一技术方案：一种导轨供电装置，其特征在于，该装置包括：
轨道，设置有外部电源，外部电源的供电端沿所述轨道长度方向分布设置；
负载，活动连接于所述轨道，并沿所述轨道的长度方向运行，所述负载设置有内部电源、电源切换电路、电源检测电路及主控电路，内部电源连接于外部电源的供电端；
其中，负载、内部电源、电源切换电路、电源检测电路及主控电路为前述中任一项所述的电源调度控制电路的所述外部电源、所述内部电源、所述负载、所述电源切换电路、所述电源检测电路及所述主控电路。
作为本实用新型进一步的方案：所述轨道设置成圈形结构，所述外部电源设置有至少两段。
本实用新型的有益效果：
本方案，将外部电源视为设置于轨道上的供电电源，并首选给负载供电，将内部电源作为预备电源给负载供电，通过设置电源检测电路以检测外部电源的通断，并产生通断信号发送给主控电路，使主控电路控制电源切换电路在内部电源和外部电源之间切换，实现当外部电源无法供电时，能够切换内部电源给负载供电，防止负载断电而停止运行。详细地，当外部电源无法供电时，电源检测电路检测到相应的通断信号发送给主控电路，主控电路控制电源切换电路从外部电源切换至内部电源。
附图说明
图1为本实用新型所述电源调度控制电路的电路图。
图2为本实用新型所述电源调度控制电路的电路原理框图。
图3为本实用新型所述导轨供电装置的结构示意图。
附图标记包括：
11—负载，12—外部电源的供电端，13—轨道。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
如图1～3所示，在本实用新型实施例中提供了一种电源调度控制电路，包括：
电源电路，包括外部电源和连接于外部电源的内部电源；
电源切换电路，分别连接于内部电源和外部电源，并连接有负载J13；
电源检测电路，连接于外部电源，用于检测外部电源的通断，并产生通断信号；以及
主控电路，分别连接于电源切换电路和电源检测电路，用于根据所述通断信号，控制电源切换电路在内部电源和外部电源之间切换。具体地，当电源切换电路切换到外部电源供电时，外部电源给内部电源的电源充电，同时外部电源给主控电路和负载供电；当电源切换电路切换到内部电源供电时，内部电源给主控电路和负载供电。
本方案，将外部电源视为设置于轨道上的供电电源，并首选给负载供电，将内部电源作为预备电源给负载供电，通过设置电源检测电路以检测外部电源的通断，并产生通断信号发送给主控电路，使主控电路控制电源切换电路在内部电源和外部电源之间切换，实现当外部电源无法供电时，能够切换内部电源给负载供电，防止负载断电而停止运行。详细地，当外部电源无法供电时，电源检测电路检测到相应的通断信号发送给主控电路，主控电路控制电源切换电路从外部电源切换至内部电源。
需要说明的是，由于负载比较轻，切换电源时产生的瞬时通断不会对负载的运行产生影响。
在一个实施例中，该电源调度控制电路还包括降压电路，所述降压电路的输入脚分别与所述外部电源和所述内部电源连接，所述降压电路的输出脚与所述主控电路连接。具体地，降压电路包括线型降压模块，具体为LM7805电源芯片。设置降压电路，使内部电源和外部电源分别通过降压电路降压后给主控电路供电。
在另一个实施例中，该电源调度控制电路还包括与所述主控电路连接的防反向供电电路。具体地，设置防反向供电二极管D25，防止内部电源(或电池)倒灌至外部电源。详细地，防反向供电电路包括防反向供电二极管D25，二极管D25的型号为1N4148，二极管D25的正极接主控MCU的P3.0引脚、负极接插接件J12的第2脚，插接件J12的第1脚接VCC、第3脚接主控MCU的P3.1引脚、脚4脚接地。
在又一个实施例中，所述主控电路包括主控MCU、电容C96、拨码开关SW3，主控MCU的VCC脚接VCC、并且通过电容C96接地，主控MCU的P3.1脚和P3.0脚分别接拨码开关SW3的第1脚和第3脚，主控MCU的GND端接地，拨码开关SW3的第2脚及第4脚接地。具体地，主控MCU为芯片STC8G1K08。
在再一个实施例中，所述电源检测电路包括红外光电传感器、电阻R10，红外光电传感器的第1脚通过电阻R10接主控MCU的P3.3引脚，第2脚及第4脚接地，第3脚接主控MCU的P5.4引脚。具体地，红外光电传感器为直射式红外光电传感器H92B4。
在一些实施例中，所述电源切换电路包括继电器K1、第一二极管、第一MOS管、电阻R7、插接件J13；
所述继电器K1的第3脚及第6脚接插接件J13的第1脚，第8脚接VCC，第1脚接第一二极管的正极，插接件J13的第2脚接地，所述负载通过插接件J13接入电路，第一二极管的负极接VCC，第一MOS管的栅极通过电阻R7接主控MCU的P5.5引脚，漏极接继电器K1的第1脚，源极接地。具体地，继电器K1型号为UD2-5NU。
在一些实施例中，所述电源电路还包括电容C2、C5，插接件J14、J15、J16，二极管D8、D9、D10，所述外部电源通过插接件J14接入电路，所述内部电源为电池，电池通过插接件J15及J16接入电路，二极管D8的正极接插接件J14的第1脚和所述继电器K1的第2脚及第7脚，二极管D8的负极接二极管D9的负极，二极管D9的正极接插接件J15的第1脚、负极通过电容C5接地，二极管D10的正极接插接件J15的第1脚，二极管D10的负极同时接所述继电器K1的第4脚及第5脚，电容C2一端接二极管D8的负极、另一端接地，插接件J14的第1脚同时接主控MCU的P1引脚和继电器K1的第2脚及第7脚，插接件J14的第2脚接地，插接件J15的第1脚同时接主控MCU的P2引脚和二极管D10的正极，插接件J15的第2脚接地，插接件J16的1脚接插接件J14的第1脚，插接件J16的第2脚接地。
在一些实施例中，所述降压电路包括降压芯片，电容C4、C6、C8，所述降压芯片的VOUT端同时连接VCC和电容C6的正极，VIN端同时连接二极管D9的负极、VCC及电容C8的正极，电容C8的正极分别连接二极管D8的负极和二极管D9的负极，GND端接地的同时通过电容C4连接VIN端。具体地，降压芯片为三端稳压集成电路芯片LM7805。
在一些实施例中，所述继电器K1采用MOS管替换。
在一些实施例中，所述主控MCU内置有计时模块和/或延时断电模块，所述拨码开关用于调节计时模块和/或延时断电模块。具体地，如图3所示，当轨道设置封闭结构或环形结构，轨道中的外部电源设置成独立的多段式，任意一段外部电源发生故障或接触不良，通过计时模块使得当切换至内部电源供电时，预定时间内计时完成后，则切换回外部电源供电，保证负载运行于发生故障的外部电源的节段时，能够有足够供电走完，并且回到正常的外部电源的节段时，切换回外部电源给负载供电，并同时给内部电源充电，避免内部电源的电能进一步损耗。
另一种实施例，一种导轨供电装置，该装置包括：
轨道13，设置有外部电源，外部电源的供电端12沿所述轨道13长度方向分布设置；
负载11，活动连接于所述轨道13，并沿所述轨道13的长度方向运行，所述负载11设置有内部电源、电源切换电路、电源检测电路及主控电路，内部电源连接于外部电源的供电端12；
其中，负载11、内部电源、电源切换电路、电源检测电路及主控电路为前述中任一项所述的电源调度控制电路的所述外部电源、所述内部电源、所述负载J13、所述电源切换电路、所述电源检测电路及所述主控电路。具体地，内部电源连接于外部电源的供电端12，具体电连接方式采用电刷连接，或采用如文献1中的触滑线连接。
在一些实施例中，所述轨道13设置成圈形结构或环形结构，所述外部电源设置有至少两段。
综上所述可知本实用新型乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (11)
1.电源调度控制电路，其特征在于，包括：
电源电路，包括设置成独立的多段式的外部电源和连接于外部电源的内部电源；
电源切换电路，分别连接于内部电源和外部电源，并连接有负载；
电源检测电路，连接于外部电源，用于检测外部电源的通断，并产生通断信号；以及
主控电路，分别连接于电源切换电路和电源检测电路，用于根据所述通断信号，控制电源切换电路在内部电源和外部电源之间切换；
其中：主控电路包括内置有计时模块和/或延时断电模块的主控MCU，计时模块和/或延时断电模块用于计时完成后，将内部电源切换至外部电源供电。
2.根据权利要求1所述的电源调度控制电路，其特征在于：该电源调度控制电路还包括降压电路，所述降压电路的输入脚分别与所述外部电源和所述内部电源连接，所述降压电路的输出脚与所述主控电路连接。
3.根据权利要求1所述的电源调度控制电路，其特征在于：该电源调度控制电路还包括与所述主控电路连接的防反向供电电路。
4.根据权利要求1所述的电源调度控制电路，其特征在于：所述主控MCU、电容C96、拨码开关SW3，主控MCU的VCC脚接VCC、并且通过电容C96接地，主控MCU的P3.1脚和P3.0脚分别接拨码开关SW3的第1脚和第3脚，主控MCU的GND端接地，拨码开关SW3的第2脚及第4脚接地。
5.根据权利要求4所述的电源调度控制电路，其特征在于：所述电源检测电路包括红外光电传感器、电阻R10，红外光电传感器的第1脚通过电阻R10接主控MCU的P3.3引脚，第2脚及第4脚接地，第3脚接主控MCU的P5.4引脚。
6.根据权利要求4所述的电源调度控制电路，其特征在于：所述电源切换电路包括继电器K1、第一二极管、第一MOS管、电阻R7、插接件J13；
所述继电器K1的第3脚及第6脚接插接件J13的第1脚，第8脚接VCC，第1脚接第一二极管的正极，插接件J13的第2脚接地，所述负载通过插接件J13接入电路，第一二极管的负极接VCC，第一MOS管的栅极通过电阻R7接主控MCU的P5.5引脚，漏极接继电器K1的第1脚，源极接地。
7.根据权利要求6所述的电源调度控制电路，其特征在于：所述电源电路还包括电容C2、C5，插接件J14、J15、J16，二极管D8、D9、D10，所述外部电源通过插接件J14接入电路，所述内部电源为电池，电池通过插接件J15及J16接入电路，二极管D8的正极接插接件J14的第1脚和所述继电器K1的第2脚及第7脚，二极管D8的负极接二极管D9的负极，二极管D9的正极接插接件J15的第1脚、负极通过电容C5接地，二极管D10的正极接插接件J15的第1脚，二极管D10的负极同时接所述继电器K1的第4脚及第5脚，电容C2一端接二极管D8的负极、另一端接地，插接件J14的第1脚同时接主控MCU的P1引脚和继电器K1的第2脚及第7脚，插接件J14的第2脚接地，插接件J15的第1脚同时接主控MCU的P2引脚和二极管D10的正极，插接件J15的第2脚接地，插接件J16的1脚接插接件J14的第1脚，插接件J16的第2脚接地。
8.根据权利要求2所述的电源调度控制电路，其特征在于：所述降压电路包括降压芯片，电容C4、C6、C8，所述降压芯片的VOUT端同时连接VCC和电容C6的正极，VIN端同时连接二极管D9的负极、VCC及电容C8的正极，电容C8的正极分别连接二极管D8的负极和二极管D9的负极，GND端接地的同时通过电容C4连接VIN端。
9.根据权利要求6所述的电源调度控制电路，其特征在于：所述继电器K1采用MOS管替换。
10.一种导轨供电装置，其特征在于，该装置包括：
轨道，设置有外部电源，外部电源的供电端沿所述轨道长度方向分布设置；
负载，活动连接于所述轨道，并沿所述轨道的长度方向运行，所述负载设置有内部电源、电源切换电路、电源检测电路及主控电路，内部电源连接于外部电源的供电端；
其中，负载、内部电源、电源切换电路、电源检测电路及主控电路为权利要求1～9中任一项所述的电源调度控制电路的所述外部电源、所述内部电源、所述负载、所述电源切换电路、所述电源检测电路及所述主控电路。
11.根据权利要求10所述的导轨供电装置，其特征在于：所述轨道设置成圈形结构，所述外部电源设置有至少两段。
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| CN202222872920.5U CN219477656U (zh) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 电源调度控制电路及导轨供电装置 |
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