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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Batterietechnik, insbesondere auf eine Steuerschaltung und eine Batterie.
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Stand der Technik
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Um die sichere Verwendung von wiederaufladbaren Batterien zu gewährleisten, ist häufig eine Steuerschaltung im Inneren der Batterien angeordnet. Die Steuerschaltung muss aber Strom verbrauchen, wenn sie arbeitet, sodass ein solches Problem auftaucht, dass die Batterie Eigenstrom auch dann verbraucht, wenn sie im Leerlauf ist.
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Im Stand der Technik, um die Eigenverbrauchsleistung der Batterie im Leerlauf der Batterie zu reduzieren, wird im Allgemeinen die Stromversorgung der Steuerschaltung ausgeschaltet, wenn die Batterie im Leerlauf ist, und die Stromversorgung der Steuerschaltung wird eingeschaltet, wenn die Batterie aufgeladen wird oder wenn die Batterie eine entsprechende Last mit Strom versorgen muss. Im Allgemeinen sind im Stand der Technik entsprechende Steueranschlüsse am Entladeende und am Aufladeende ausgelegt, um das Ein- und Ausschalten der Steuerschaltung zu steuern. Da jedoch bei der obigen Lösung die entsprechenden Steueranschlüsse zusätzlich hinzugefügt werden müssen, werden nicht nur die Produktionskosten erhöht, sondern auch die Größe der Batterie, was einer miniaturisierten Produktion des Produkts nicht förderlich ist.
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Inhalt der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Anmeldung besteht darin, dass eine Steuerschaltung und eine Batterie bereitgestellt werden, wobei die Steuerschaltung nicht nur eine Last durch die Batterie mit Strom versorgen, sondern auch das Eigenverbrauchsproblem der Batterie im Leerlauf der Batterie vermeiden kann, und gleichzeitig die Größe der Batterie nicht erhöht wird und die Produktionskosten eingespart werden können.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird erstens durch eine Steuerschaltung gelöst, wobei die Steuerschaltung auf eine Batterie angewendet wird, wobei die Batterie eine Batteriezelle, einen positiven Ausgangsanschluss und einen negativen Ausgangsanschluss umfasst, wobei der positive Ausgangsanschluss und der negative Ausgangsanschluss jeweils mit einem Stromversorgungsanschluss einer Last verbunden sind, um die Last mit Strom zu versorgen, wobei der positive Eingangsanschluss mit dem positiven Pol der Batteriezelle verbunden ist, wobei die Steuerschaltung einen ersten Schalter, einen zweiten Schalter, eine Einschaltsteuereinheit und eine Batterieschutzeinheit umfasst, wobei der erste Schalter zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss zwischengeschaltet ist, wobei, wenn die Batterie nicht mit der Last verbunden ist, der erste Schalter den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss zum Ausschalten steuert, und die Spannung an dem negativen Pol der Batteriezelle eine Massespannung darstellt, wobei die Einschaltsteuereinheit mit der zweiten Schalter verbunden ist, wobei, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, die Einschaltsteuereinheit arbeitet, um den zweiten Schalter einzuschalten, wobei die Batterieschutzeinheit einen Stromanschluss, einen Masseanschluss und einen ersten Steueranschluss umfasst, wobei die Batterieschutzeinheit an dem Masseanschluss mit der Massespannung verbunden ist, die Batterieschutzeinheit an dem Stromanschluss über den zweiten Schalter mit dem positiven Pol der Batteriezelle verbunden ist, und die Batterieschutzeinheit an dem ersten Steueranschluss mit dem ersten Schalter verbunden ist, wobei, wenn der zweite Schalter eingeschaltet wird, der Pfad zwischen dem Stromanschluss der Batterieschutzeinheit und dem positiven Pol der Batteriezelle eingeschaltet wird, und dadurch die Batterieschutzeinheit arbeitet, und die Batterieschutzeinheit an dem ersten Steueranschluss ein erstes Steuersignal sendet, um den ersten Schalter einzuschalten und somit auch den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss einzuschalten.
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Dabei umfasst die Einschaltsteuereinheit ein erstes Einschaltsteuermodul und ein zweites Einschaltsteuermodul, wobei das erste Einschaltsteuermodul mit dem negativen Ausgangsanschluss und dem zweiten Schalter verbunden ist, wobei das erste Einschaltsteuermodul die Spannung an dem negativen Ausgangsanschluss empfängt, wodurch, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, es über die Last mit dem positiven Pol der Batteriezelle verbunden ist und dadurch arbeitet, um den zweiten Schalter einzuschalten, und nachdem der erste Schalter eingeschaltet wurde, das erste Einschaltsteuermodul mit der Arbeit aufhört, wobei das zweite Einschaltsteuermodul mit dem zweiten Schalter verbunden ist, wobei, nachdem der zweite Schalter eingeschaltet wurde, das zweite Einschaltsteuermodul arbeitet, wodurch, nachdem das erste Einschaltsteuermodul mit der Arbeit aufgehört hat, das zweite Einschaltsteuermodul den zweiten Schalter zum kontinuierlichen Einschalten steuert.
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Dabei umfasst das erste Einschaltsteuermodul einen dritten Schalter, wobei der dritte Schalter an einem Steueranschluss mit dem negativen Ausgangsanschluss verbunden ist, der dritte Schalter an einem ersten Pfadanschluss mit dem Steueranschluss des zweiten Schalters verbunden ist, und der dritte Schalter an einem zweiten Pfadanschluss mit der Massespannung verbunden ist.
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Dabei umfasst das zweite Einschaltsteuermodul einen vierten Schalter, wobei der vierte Schalter an einem Steueranschluss mit einem ersten Knoten zwischen dem zweiten Schalter und dem Stromanschluss der Batterieschutzeinheit verbunden ist, der vierte Schalter an einem ersten Pfadanschluss mit dem Steueranschluss des zweiten Schalters verbunden ist, und der vierte Schalter an einem zweiten Pfadanschluss mit der Massespannung verbunden ist, wobei, nachdem der zweite Schalter eingeschaltet wurde, der Steueranschluss des vierten Schalters über den eingeschalteten zweiten Schalter die Spannung an dem positiven Pol der Batteriezelle empfängt, um den vierten Schalter einzuschalten, und das zweite Einschaltsteuermodul arbeitet, um den zweiten Schalter weiterhin einzuschalten.
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Dabei umfasst das zweite Einschaltsteuermodul ferner einen Widerstand, wobei der vierte Schalter an dem Steueranschluss über den Widerstand mit dem ersten Knoten zwischen dem zweiten Schalter und dem Stromanschluss der Batterieschutzeinheit verbunden ist.
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Dabei umfasst die Batterieschutzeinheit ferner einen Datenanschluss und einen zweiten Steueranschluss, wobei, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, der Datenanschluss mit dem Datenanschluss der Last zur Datenkommunikation verbunden ist, wobei, nachdem die Ist-Dauer, während der die Datenkommunikation zwischen dem Datenanschluss und der Last unterbrochen wird, die voreingestellte Dauer überschritten hat, oder nachdem die Ist-Dauer, während der die vom Datenanschluss empfangenen Daten anzeigen, dass der Arbeitsstrom der Batteriezelle niedriger ist als der voreingestellte Stromwert, die voreingestellte Dauer überschritten hat, die Batterieschutzeinheit an dem zweiten Steueranschluss ein zweites Steuersignal sendet, um das zweite Einschaltsteuermodul mit der Arbeit aufhören zu lassen.
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Dabei umfasst die Einschaltsteuereinheit ferner ein Ausschaltsteuermodul, wobei das Ausschaltsteuermodul mit dem zweiten Steueranschluss der Batterieschutzeinheit und dem zweiten Einschaltsteuermodul verbunden ist, und wenn der zweite Steueranschluss das zweite Steuersignal sendet, das Ausschaltsteuermodul arbeitet, um das zweite Einschaltsteuermodul mit der Arbeit aufhören zu lassen.
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Dabei umfasst das erste Ausschaltsteuermodul einen fünften Schalter, wobei der fünfte Schalter an einem Steueranschluss mit dem zweiten Steueranschluss der Batterieschutzeinheit verbunden ist, der fünfte Schalter an einem ersten Pfadanschluss mit dem zweiten Einschaltsteuermodul verbunden ist, und der fünfte Schalter an einem zweiten Pfadanschluss mit der Massespannung verbunden ist.
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Dabei sind der erste Schalter, der dritte Schalter, der vierte Schalter und der fünfte Schalter jeweils MOS-Transistoren vom N-Typ, und der zweite Schalter ist ein MOS-Transistor vom P-Typ.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird zweitens durch eine Batterie gelöst, die die oben betreffende Steuerschaltung umfasst.
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Bei der in der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Steuerschaltung und Batterie sind der erste Schalter und der zweite Schalter in dieser Steuerschaltung angeordnet, wobei der erste Schalter zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss der Batterie zwischengeschaltet ist, und wenn die Batterie nicht mit der Last verbunden ist, der erste Schalter ausgeschaltet wird, um den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss auszuschalten, wodurch das Eigenverbrauchsproblem der Batterie im Leerlauf der Batterie effektiv vermieden wird. Außerdem ist ferner die Einschaltsteuereinheit angeordnet, wobei die Einschaltsteuereinheit mit dem zweiten Schalter verbunden ist, wodurch, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, die Einschaltsteuereinheit arbeitet, um den zweiten Schalter einzuschalten. Darüber hinaus ist ferner die Batterieschutzeinheit angeordnet, wobei die Batterieschutzeinheit an dem Masseanschluss mit der Massespannung verbunden ist, die Batterieschutzeinheit an dem Stromanschluss über den zweiten Schalter mit dem positiven Pol der Batteriezelle verbunden ist, und die Batterieschutzeinheit an dem ersten Steueranschluss mit dem ersten Schalter verbunden ist, wodurch, wenn der zweite Schalter eingeschaltet wird, der Pfad zwischen dem Stromanschluss der Batterieschutzeinheit und dem positiven Pol der Batteriezelle eingeschaltet wird, und dadurch die Batterieschutzeinheit arbeitet, und gleichzeitig der Batterieschutzeinheit an dem ersten Steueranschluss ein erstes Steuersignal sendet, um den ersten Schalter einzuschalten und somit auch den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss einzuschalten, um die Last mit Strom zu versorgen. Verglichen mit der Lösung im Stand der Technik, bei der die entsprechenden Steueranschlüsse zusätzlich hinzugefügt werden müssen, wird bei dieser Lösung die Größe der Batterie nicht erhöht und die Produktionskosten können eingespart werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung und einer Batteriezelle, die in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden;
- 2 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung und einer Batteriezelle, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden;
- 3 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung und einer Batteriezelle, die in dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden;
- 4 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung und einer Batteriezelle, die in dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden;
- 5 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung, die in dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
- 6 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung, die in einem spezifischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
- 7 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung, die in dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
- 8 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung, die in einem anderen spezifischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
- 9 ist ein Wellenformdiagramm jeder Zeitstufe einer Steuerschaltung, die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird;
- 10 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Batterie, die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird.
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Detaillierte Beschreibung
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Im Folgenden werden die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung klar und vollständig beschrieben. Offensichtlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur einige und nicht alle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung. Basierend auf den Ausführungsbeispielen in der vorliegenden Anmeldung gehören alle anderen Ausführungsbeispiele, die von einem Fachmann ohne kreative Arbeiten erlangt werden, zum Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung.
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Die Begriffe „erst“, „zweit“ und „dritt“ in der vorliegenden Anmeldung werden nur zu beschreibenden Zwecken verwendet und können nicht so verstanden werden, dass sie eine relative Bedeutung angeben oder implizieren, oder die Menge der angegebenen technischen Merkmale implizit spezifizieren. Somit kann es durch der mit „erst“, „zweit“ und „dritt“ definierten Merkmale explizit oder implizit spezifiziert werden, dass die vorliegende Anmeldung mindestens ein solches Merkmal umfasst. In der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung bedeutet „Mehrzahl“ mindestens zwei, wie zwei, drei usw., sofern nicht anders spezifisch definiert. Alle Richtungsangaben (wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten...) in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung werden nur verwendet, um die relative Positionsbeziehung, die Bewegungen usw. zwischen den Komponenten in einer bestimmten Stellung (wie in der Figur gezeigt) zu erklären. Wenn sich die bestimmte Stellung ändert, ändert sich auch die Richtungsangabe entsprechend. Darüber hinaus sollen die Begriffe „umfassen“ und „aufweisen“ sowie alle Variationen davon eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. Zum Beispiel ist ein Prozess, Verfahren, System, Produkt oder Gerät, das eine Reihe von Schritten oder Einheiten umfasst, nicht auf die aufgelisteten Schritte oder Einheiten beschränkt, sondern umfasst optional ferner nicht aufgelistete Schritte oder Einheiten oder umfasst optional ferner weitere eigene Schritte oder Einheiten des Prozesses, Verfahrens, Produkts oder Geräts.
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Der Begriff „Ausführungsbeispiel“, der hierin verwendet wird, bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft, das/die in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, in mindestens einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung enthalten sein kann. Dieser Begriff, der an verschiedenen Stellen in der Beschreibung auftritt, bezieht sich nicht notwendigerweise alle auf dasselbe Ausführungsbeispiel, noch separate oder alternative Ausführungsbeispiele, die andere Ausführungsbeispiele ausschließt. Der Fachmann versteht explizit und implizit, dass die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele mit anderen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können.
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Im Folgenden wird die vorliegende Anmeldung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
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Es sei auf 1 verwiesen, und 1 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung und einer Batteriezelle, die in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Steuerschaltung bereitgestellt, wobei die Steuerschaltung auf eine Batterie angewendet wird. Spezifisch umfasst die Batterie eine Batteriezelle, einen positiven Ausgangsanschluss P+ und einen negativen Ausgangsanschluss P-, wobei der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- jeweils mit einem Stromversorgungsanschluss einer Last verbunden sind, um die Last mit Strom zu versorgen, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist. Spezifisch ist der positive Ausgangsanschluss P+ der Batterie mit dem positiven Pol der Batteriezelle verbunden. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Steuerschaltung einen ersten Schalter M1, einen zweiten Schalter M2, eine Einschaltsteuereinheit 11 sowie eine Batterieschutzeinheit 12, wobei die Batterieschutzeinheit 12 einen Stromanschluss VCC, einen Masseanschluss GND und einen ersten Steueranschluss DO umfasst.
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Dabei ist der erste Schalter M1 zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss P- der Batterie zwischengeschaltet, und wenn die Batterie nicht mit der Last verbunden ist, steuert der erste Schalter M1 den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss P- zum Ausschalten. In einer spezifischen Ausführungsform kann der erste Schalter M1, wenn die Batterie nicht mit der Last verbunden ist, in einem ausgeschalteten Zustand sein, um den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss P auszuschalten, wobei der Ausdruck „der erste Schalter M1 ist in einem ausgeschalteten Zustand“ spezifisch bedeuten kann, dass der erste Schalter in einem ausgeschalteten Zustand ist, wenn er sich in einer ersten Position befindet, und dass er in einem eingeschalteten Zustand ist, wenn er sich in einer zweiten Position befindet, was durch dieses Ausführungsbeispiel nicht beschränkt ist, solange der Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss P- zum Ausschalten gesteuert werden kann. Es ist verständlich, dass, nachdem der erste Schalter M1 den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss P- zum Ausschalten steuert hat, die Batteriezelle aufhört, die Steuerschaltung mit Strom zu versorgen, wodurch das Eigenverbrauchsproblem der Steuerschaltung im Leerlauf der Batterie vermieden wird. Spezifisch sei es auf 1 verwiesen, und dabei stellt die Spannung an dem negativen Pol der Batteriezelle eine Massespannung GND dar.
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Dabei ist die Einschaltsteuereinheit 11 mit dem zweiten Schalter M2 verbunden, und wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, das heißt, wenn der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- der Batterie mit der Last verbunden sind, arbeitet die Einschaltsteuereinheit 11, um den zweiten Schalter M2 zum Einschalten zu steuern.
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In einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1 ist die Einschaltsteuereinheit 11 mit dem negativen Ausgangsanschluss P- und dem zweiten Schalter M2 verbunden, und wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, das heißt, wenn der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- der Batterie mit der Last verbunden sind, arbeitet die Einschaltsteuereinheit 11, um den zweiten Schalter M2 einzuschalten.
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Spezifisch sei es auf 2 verwiesen, und 2 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung und einer Batteriezelle, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden. Spezifisch umfasst die Einschaltsteuereinheit 11 ein erstes Einschaltsteuermodul 111 und ein zweites Einschaltsteuermodul 112.
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Dabei ist das erste Einschaltsteuermodul 111 mit dem negativen Ausgangsanschluss P-der Batterie und dem zweiten Schalter M2 verbunden. Spezifisch empfängt das erste Einschaltsteuermodul 111 die Spannung an dem negativen Ausgangsanschluss P-, wodurch, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, es ein Spannungssteuersignal aus der Last empfängt und mit der Arbeit beginnt, um den zweiten Schalter M2 zum Einschalten einzuschalten, und dadurch mit dem positiven Pol der Batteriezelle verbunden zu sein. Es sei darauf hingewiesen, dass, nachdem der erste Schalter M1 eingeschaltet wurde, das erste Einschaltsteuermodul 111 mit der Arbeit aufhört und das zweite Einschaltsteuermodul 112 mit der Arbeit beginnt.
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Es ist verständlich, dass, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, das erste Einschaltsteuermodul 111 die Spannung von dem negativen Ausgangsanschluss P- der Batterie empfängt und arbeitet, um den zweiten Schalter M2 zum Einschalten zu steuern.
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In einem spezifischen Ausführungsbeispiel umfasst das erste Einschaltsteuermodul 111 einen dritten Schalter M3. Spezifisch umfasst der dritte Schalter M3 einen Steueranschluss, einen ersten Pfadanschluss und einen zweiten Pfadanschluss, wobei der dritte Schalter M3 an dem Steueranschluss mit dem negativen Ausgangsanschluss P- der Batterie verbunden ist, der dritte Schalter M3 an dem ersten Pfadanschluss mit dem Steueranschluss des zweiten Schalters M2 verbunden ist, und der dritte Schalter M3 an dem zweiten Pfadanschluss mit der Massespannung GND verbunden ist.
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Dabei ist das zweite Einschaltsteuermodul 112 mit dem zweiten Schalter M2 verbunden. In einer spezifischen Ausführung beginnt das zweite Einschaltsteuermodul 112 mit der Arbeit, nachdem der zweite Schalter M2 eingeschaltet wurde, wodurch, nachdem das erste Einschaltsteuermodul 111 mit der Arbeit aufgehört hat, der zweite Schalter M2 durch das zweite Einschaltsteuermodul 112 zum kontinuierlichen Einschalten gesteuert wird, und somit auch der erste Schalter M1 kontinuierlich eingeschaltet ist, um die Last mit Strom kontinuierlich zu versorgen.
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In einem spezifischen Ausführungsbeispiel umfasst das zweite Einschaltsteuermodul 112 spezifisch einen vierten Schalter M4, wobei der vierte Schalter M4 einen Steueranschluss, einen ersten Pfadanschluss und einen zweiten Pfadanschluss umfasst, wobei der vierte Schalter M4 an dem Steueranschluss mit einem ersten Knoten zwischen dem zweiten Schalter M2 und dem Stromanschluss VCC der Batterieschutzeinheit 12 verbunden ist, der vierte Schalter M4 an dem ersten Pfadanschluss mit dem Steueranschluss des zweiten Schalters M2 verbunden ist, und der vierte Schalter M4 an dem zweiten Pfadanschluss mit der Massespannung GND verbunden ist. Spezifisch empfängt, nachdem der zweite Schalter M2 eingeschaltet wurde, der Steueranschluss des vierten Schalters M4 über den eingeschalteten zweiten Schalter M2 die Spannung an dem positiven Pol der Batteriezelle, um den vierten Schalter M4 einzuschalten, und gleichzeitig das zweite Einschaltsteuermodul 112 arbeitet, um den zweiten Schalter M2 zum weiteren Einschalten zu steuern.
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In einem Ausführungsbeispiel sei es weiterhin auf 3 verwiesen, und 3 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung und einer Batteriezelle, die in dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden. Spezifisch umfasst das zweite Einschaltsteuermodul 112 ferner einen Widerstand. Spezifisch ist der vierte Schalter M4 an dem Steueranschluss über den Widerstand mit dem ersten Knoten zwischen dem zweiten Schalter M2 und dem Stromanschluss VCC der Batterieschutzeinheit 12 verbunden.
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Dabei kann die Batterieschutzeinheit 12 spezifisch eine Einheitsschaltung mit einer oder mehreren Funktionen des Batterieüberspannungs- oder -unterspannungsschutzes, Überstromschutzes, der Leistungserkennung oder des Batteriemanagements sein. Spezifisch ist die Batterieschutzeinheit 12 an dem Masseanschluss GND mit der Massespannung GND verbunden, die Batterieschutzeinheit 12 ist an dem Stromanschluss VCC über den zweiten Schalter M2 mit dem positiven Pol der Batteriezelle verbunden, und die Batterieschutzeinheit 12 ist an dem ersten Steueranschluss DO mit dem ersten Schalter M1 verbunden. Spezifisch wird der Pfad zwischen dem Stromanschluss VCC der Batterieschutzeinheit 12 und dem positiven Pol der Batteriezelle eingeschaltet, wenn der zweite Schalter M2 eingeschaltet wird, wodurch die Batterieschutzeinheit 12 arbeitet, und nachdem die Batterieschutzeinheit 12 eingeschaltet wurde, sendet die Batterieschutzeinheit 12 an dem ersten Steueranschluss DO ein erstes Steuersignal, um den ersten Schalter M1 zum Einschalten zu steuern, und somit auch den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss P- einzuschalten, um die Last mit Strom zu versorgen.
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In einem spezifischen Ausführungsbeispiel sei es auf 4 verwiesen, und 4 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung und einer Batteriezelle, die in dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden. Die oben erwähnte Batterieschutzeinheit 12 umfasst ferner einen Datenanschluss DA und einen zweiten Steueranschluss OFF, wobei, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, der Datenanschluss DA mit dem Datenanschluss der Last zur Datenkommunikation dazwischen verbunden ist.
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In einem spezifischen Ausführungsbeispiel, nachdem die Ist-Dauer, während der die Datenkommunikation zwischen dem Datenanschluss DA der Batterieschutzeinheit 12 und der Last unterbrochen wird, die voreingestellte Dauer überschritten hat, das heißt, nachdem die Ist-Dauer, während der die Kommunikation zwischen dem Datenanschluss DA der Batterieschutzeinheit 12 und dem Datenanschluss der Last unterbrochen wird, die voreingestellte Dauer überschritten hat, oder nachdem die Ist-Dauer, während der die vom Datenanschluss DA empfangenen Daten anzeigen, dass der Arbeitsstrom der Batteriezelle niedriger ist als der voreingestellte Stromwert, die voreingestellte Dauer überschritten hat, sendet die Batterieschutzeinheit 12 an dem zweiten Steueranschluss OFF ein zweites Steuersignal, um das zweite Einschaltsteuermodul 112 mit der Arbeit aufhören zu lassen, wodurch der zweite Schalter M2 ausgeschaltet wird, und somit auch der erste Schalter M1 zum Ausschalten gesteuert wird, wodurch die Batterie aufhört, die Last mit Strom zu versorgen, sodass Stromressourcen eingespart werden, der Stromverbrauch der Batterieschutzeinheit 12 reduziert wird, und die Batterie in einen Stromsparzustand gebracht wird. Gleichzeitig verglichen mit der Lösung im Stand der Technik, bei der die entsprechenden Steueranschlüsse zusätzlich hinzugefügt werden müssen, kann bei den oben erwähnten Lösungen der vorliegenden Anmeldung nicht nur die Last durch die Batterie mit Strom versorgt werden, sondern auch das Eigenverbrauchsproblem der Batterie im Leerlauf der Batterie vermieden werden, und gleichzeitig wird die Größe der Batterie nicht erhöht und die Produktionskosten können eingespart werden.
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Spezifisch unter Bezugnahme auf 4 umfasst die Einschaltsteuereinheit 11 ferner ein Ausschaltsteuermodul 113, wobei die Batterieschutzeinheit 12 spezifisch durch das Ausschaltsteuermodul 113 das zweite Einschaltsteuermodul 112 steuert, um es mit der Arbeiten aufhören zu lassen. Spezifisch ist das Ausschaltsteuermodul 113 mit dem zweiten Steueranschluss OFF der Batterieschutzeinheit 12 und dem zweiten Einschaltsteuermodul 112 verbunden, und wenn der zweite Steueranschluss OFF das zweite Steuersignal sendet, kontaktiert das Ausschaltsteuermodul 113 das zweite Steuersignal und beginnt mit der Arbeit, um das zweite Einschaltsteuermodul 112 mit der Arbeit aufhören zu lassen.
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In einem spezifischen Ausführungsbeispiel umfasst das Ausschaltsteuermodul 113 spezifisch einen fünften Schalter M5, wobei der fünfte Schalter M5 einen Steueranschluss, einen ersten Pfadanschluss und einen zweiten Pfadanschluss umfasst, wobei der fünfte Schalter M5 an dem Steueranschluss mit dem zweiten Steueranschluss OFF der Batterieschutzeinheit 12 verbunden ist, der fünfte Schalter M5 an dem ersten Pfadanschluss mit dem zweiten Einschaltsteuermodul 112 verbunden ist, und der fünfte Schalter M5 an dem zweiten Pfadanschluss mit der Massespannung GND verbunden ist. Spezifisch sind die oben erwähnten Schalter also der erste Schalter M1, der dritte Schalter M3, der vierte Schalter M4 und der fünfte Schalter M5 jeweils MOS-Transistoren vom N-Typ, und der zweite Schalter M2 ist ein MOS-Transistor vom P-Typ. Selbstverständlich können die oben erwähnten Schalter also der erste Schalter M1, der zweite Schalter M2, der dritte Schalter M3, der vierte Schalter M4 und der fünfte Schalter M5 in anderen Ausführungsbeispielen auch Transistoren oder Relais sein.
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In der in diesem Ausführungsbeispiel bereitgestellten Steuerschaltung sind der erste Schalter M1 und der zweite Schalter M2 angeordnet, wobei der erste Schalter M1 zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss P- zwischengeschaltet ist, und wenn die Batterie nicht mit der Last verbunden ist, der erste Schalter M1 ausgeschaltet wird, um den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss P- auszuschalten, wodurch das Eigenverbrauchsproblem der Batterie im Leerlauf der Batterie effektiv vermieden wird. Außerdem ist ferner die Einschaltsteuereinheit 11 angeordnet, wobei die Einschaltsteuereinheit 11 mit dem negativen Ausgangsanschluss P- und dem zweiten Schalter M2 verbunden ist, wodurch, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, die Einschaltsteuereinheit 11 arbeitet, um den zweiten Schalter M2 einzuschalten. Darüber hinaus ist ferner die Batterieschutzeinheit 12 angeordnet, wobei die Batterieschutzeinheit 12 an dem Masseanschluss GND mit der Massespannung GND verbunden ist, die Batterieschutzeinheit 12 an dem Stromanschluss VCC über den zweiten Schalter M2 mit dem positiven Pol der Batteriezelle verbunden ist, und die Batterieschutzeinheit 12 an dem ersten Steueranschluss DO mit dem ersten Schalter M1 verbunden ist, wodurch, wenn der zweite Schalter M2 eingeschaltet wird, der Pfad zwischen dem Stromanschluss VCC der Batterieschutzeinheit 12 und dem positiven Pol der Batteriezelle eingeschaltet wird, und dadurch die Batterieschutzeinheit 12 arbeitet, und gleichzeitig der Batterieschutzeinheit 12 an dem ersten Steueranschluss DO ein erstes Steuersignal sendet, um den ersten Schalter M1 einzuschalten und somit auch den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss P- einzuschalten, um die Last mit Strom zu versorgen. Verglichen mit der Lösung im Stand der Technik, bei der entsprechende Steueranschlüsse zusätzlich hinzugefügt werden müssen, wird bei dieser Lösung die Größe der Batterie nicht erhöht und die Produktionskosten können eingespart werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Batterie bereitgestellt, wobei die Batterie eine Batteriezelle, einen positiven Ausgangsanschluss, einen negativen Ausgangsanschluss und eine Steuerschaltung umfasst.
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Dabei ist die Steuerschaltung die in irgendeinem der oben erwähnten Ausführungsbeispiele angesprochene Steuerschaltung, und die Verbindungsbeziehung zwischen der Steuerschaltung und der Batteriezelle, dem positiven Ausgangsanschluss und dem negativen Ausgangsanschluss sowie die anderen Strukturen und Funktionen sind gleich oder ähnlich wie die Verbindungsbeziehung zwischen der in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen bereitgestellten Steuerschaltung und der oben erwähnten Batteriezelle, dem positiven Ausgangsanschluss P+ und dem negativen Ausgangsanschluss P- sowie die anderen Strukturen und Funktionen, und die gleichen oder ähnlichen technischen Effekte können erzielt werden. Spezifisch sei es auf die oben erwähnte Textbeschreibungen verwiesen und wird hier nicht wiederholt.
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In der in diesem Ausführungsbeispiel bereitgestellten Batterie wird, wenn die Batterie nicht mit der Last verbunden ist, der erste Schalter ausgeschaltet, um den Pfad zwischen dem negativen Pol der Batteriezelle und dem negativen Ausgangsanschluss auszuschalten, wodurch das Eigenverbrauchsproblem der Batterie im Leerlauf der Batterie effektiv vermieden wird. Gleichzeitig wird, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, der erste Schalter zum Einschalten gesteuert, um die Last durch die Batterie mit Strom zu versorgen, und wenn die Batterie im Leerlauf ist oder nachdem die Ist-Dauer, während der die Datenkommunikation mit der Last unterbrochen wird, die voreingestellte Dauer erreicht hat oder nachdem die Ist-Dauer, während der der Arbeitsstrom der Batteriezelle niedriger ist als der voreingestellte Stromwert, die voreingestellte Dauer überschritten hat, kann die Verbindung der Steuerschaltung mit der Batteriezelle rechtzeitig getrennt werden, sodass die Batterie in einen Stromsparzustand gebracht wird, um Energieressourcen zu sparen und das Eigenverbrauchsproblem der Batterie zu vermeiden. Außerdem müssen bei der Batterie keine entsprechenden Steueranschlüsse zusätzlich hinzugefügt werden, was nicht nur die Größe der Batterie nicht erhöht, sondern auch die Produktionskosten spart.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel sei es auf 5 verwiesen, und 5 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung, die in dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Steuerschaltung bereitgestellt, wobei die Steuerschaltung darin im Gegensatz zu den obigen Ausführungsbeispielen ferner einen Kommunikationsdatenanschluss DA` umfasst, wobei der Kommunikationsdatenanschluss DA` mit dem Datenanschluss DA an der Batterieschutzeinheit 12 verbunden ist, um eine Datenkommunikation mit der Last durch den Kommunikationsdatenanschluss DA` durchzuführen, wenn die Batterie mit der Last verbunden ist. Weiterhin, im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Einschaltsteuereinheit 11 in diesem Ausführungsbeispiel spezifisch eine Hilfsschaltung, eine erste Steuerschaltung und eine zweite Steuerschaltung.
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Dabei ist die Einschaltsteuereinheit 11 mit dem negativen Ausgangsanschluss P- und dem Kommunikationsdatenanschluss DA` verbunden, um ein erstes Steuersignal entweder aus dem negativen Ausgangsanschluss P- oder aus dem Kommunikationsdatenanschluss DA` empfangen zu können und, angesteuert durch das erste Steuersignal, den positiven Ausgangsanschluss P+ und den zweiten Schalter M2 anzuschließen, wenn der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- mit der Last verbunden sind, wodurch der zweite Schalter M2 das zweite Steuersignal aus dem positiven Ausgangsanschluss P+ empfangen und, angesteuert durch das zweite Steuersignal, eingeschaltet werden kann, wodurch die Batterieschutzeinheit 12 über den zweiten Schalter M2 mit dem positiven Ausgangsanschluss P+ verbunden ist.
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Spezifisch empfängt die Einschaltsteuereinheit 11 das erste Steuersignal aus dem negativen Ausgangsanschluss P- und wird, angesteuert durch das erste Steuersignal, an den positiven Ausgangsanschluss P+ angeschlossen, wenn der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- mit den entsprechenden Anschlüssen der Last verbunden sind und der negative Pol der Batteriezelle noch nicht an den negativen Ausgangsanschluss P- angeschlossen wird, und somit wird der negative Pol der Batteriezelle an den positiven Ausgangsanschluss P+ angeschlossen, um die Last durch die Batteriezelle mit Strom zu versorgen. Nachdem die Last eingeschaltet wurde, empfängt die Einschaltsteuereinheit 11 hingegen das erste Steuersignal aus dem Kommunikationsdatenanschluss DA` und wird, angesteuert durch das erste Steuersignal, kontinuierlich an dem positiven Ausgangsanschluss P+ angeschlossen sind, und somit auch der negative Pol der Batteriezelle kontinuierlich an dem negativen Ausgangsanschluss P- angeschlossen sind, um die Last durch die Batteriezelle kontinuierlich mit Strom zu versorgen.
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Dabei ist die Batterieschutzeinheit 12 über den zweiten Schalter M2 mit der Einschaltsteuereinheit 11 verbunden und über den ersten Schalter M1 mit dem negativen Ausgangsanschluss P- verbunden. Wenn der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- mit der Last verbunden sind, empfängt der zweite Schalter M2 das zweite Steuersignal aus der Einschaltsteuereinheit 11 und schließt, angesteuert durch das zweite Steuersignal, die Batterieschutzschaltung 12 an den positiven Pol der Batteriezelle an. Nachdem die Batterieschutzschaltung 12 an den positiven Pol der Batteriezelle angeschlossen wurde, wird die Batterieschutzschaltung 12 eingeschaltet und sendet ein drittes Steuersignal an den ersten Schalter M1. Der erste Schalter M1 empfängt das dritte Steuersignal aus der Batterieschutzeinheit 12 und schließt, angesteuert durch das dritte Steuersignal, den negativen Pol der Batteriezelle an den negativen Ausgangsanschluss P- an, um die Last durch die Batteriezelle mit Strom zu versorgen.
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In der in diesem Ausführungsbeispiel bereitgestellten Steuerschaltung ist die Einschaltsteuereinheit 11 mit dem negativen Ausgangsanschluss P- sowie dem Kommunikationsdatenanschluss DA` verbunden, wodurch, wenn der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- mit der Last verbunden sind, die Einschaltsteuereinheit 11 das erste Steuersignal entweder aus dem negativen Ausgangsanschluss P- oder aus dem Kommunikationsdatenanschluss DA` empfangen kann und, angesteuert durch das erste Steuersignal, den positiven Ausgangsanschluss P+ mit dem zweiten Schalter M2 verbindet, wodurch der zweite Schalter M2 das zweite Steuersignal aus dem positiven Ausgangsanschluss P+ empfangen kann und eingeschaltet wird. Außerdem ist die Batterieschutzeinheit 12 angeordnet, wobei die Batterieschutzeinheit 12 über den zweiten Schalter M2 mit dem positiven Pol der Batteriezelle und über den ersten Schalter M1 mit dem negativen Ausgangsanschluss P- verbunden ist, wodurch, nachdem der zweite Schalter M2 das zweite Steuersignal aus der Einschaltsteuereinheit 11 empfängt hat, er die Batterieschutzeinheit 12 an den positiven Pol der Batteriezelle anschließt, und nachdem der erste Schalter M1 das dritte Steuersignal aus der Batterieschutzeinheit 12 empfängt hat, er den negativen Pol der Batteriezelle mit dem negativen Ausgangsanschluss P- verbindet, um die Last durch die Batteriezelle mit Strom zu versorgen. Dabei kann, nachdem der negative Pol der Batteriezelle an den negativen Ausgangsanschluss P- angeschlossen wurde, die Einschaltsteuereinheit 11 aus dem Kommunikationsdatenanschluss DA` das erste Steuersignal kontinuierlich empfangen, um durch das erste Steuersignal das zu steuern, dass der negative Pol der Batteriezelle kontinuierlich an dem negativen Ausgangsanschluss P- angeschlossen ist, wodurch die Last durch die Batteriezelle kontinuierlich mit Strom versorgt werden kann. Verglichen mit der Lösung im Stand der Technik, bei der entsprechende Steueranschlüsse zusätzlich hinzugefügt werden müssen, kann bei den hierin erwähnten Lösungen nicht nur die Last durch die Batteriezelle mit Strom versorgt, sondern auch das Eigenverbrauchsproblem der Steuerschaltung im Leerlauf der Batterie vermieden werden, und gleichzeitig wird die Größe der Batterie nicht erhöht und die Produktionskosten können eingespart werden. Es sei auf 6 verwiesen, und 6 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung, die in einem spezifischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. Spezifisch umfasst die Einschaltsteuereinheit 11 eine Hilfsschaltung, eine erste Steuerschaltung und eine zweite Steuerschaltung.
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Dabei ist die Hilfsschaltung mit dem positiven Ausgangsanschluss P+ und dem zweiten Schalter M2 verbunden, um das zweite Steuersignal an den zweiten Schalter M2 zu senden, wenn er eingeschaltet wird. Die erste Steuerschaltung ist mit dem negativen Ausgangsanschluss P- und der Hilfsschaltung verbunden, wodurch, wenn der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- mit der Last verbunden sind, die erste Steuerschaltung ein erstes Untersteuersignal aus dem negativen Ausgangsanschluss P- empfängt und, angesteuert durch das erste Untersteuersignal, eingeschaltet wird, und nachdem die erste Steuerschaltung eingeschaltet wurde, sendet sie ein entsprechendes Steuersignal an die Hilfsschaltung, um die Hilfsschaltung zum Einschalten zu steuern. Die zweite Steuerschaltung ist mit dem Kommunikationsdatenanschluss DA` und der Hilfsschaltung verbunden, und nachdem der negative Pol der Batteriezelle an den negativen Ausgangsanschluss P-angeschlossen wurde, empfängt die zweite Steuerschaltung ein zweites Untersteuersignal aus dem Kommunikationsdatenanschluss DA` und wird, angesteuert durch das zweite Untersteuersignal, eingeschaltet, und nachdem die zweite Steuerschaltung eingeschaltet wurde, sendet sie ein entsprechendes Steuersignal an die Hilfsschaltung, um die Hilfsschaltung zum kontinuierlichen Einschalten zu steuern, wodurch der positive Ausgangsanschluss P+ und der zweite Schalter M2 durch die Hilfsschaltung angeschlossen sind.
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Spezifisch kann die Hilfsschaltung einen sechsten Schalter M6 umfassen. Die erste Steuerschaltung kann spezifisch einen siebten Schalter M7 umfassen. Die zweite Steuerschaltung kann spezifisch einen achten Schalter M8 umfassen.
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Spezifisch umfasst der sechste Schalter M6 einen ersten Pfadanschluss, einen zweiten Pfadanschluss und einen Steueranschluss, wobei der sechste Schalter M6 an dem ersten Pfadanschluss mit dem Steueranschluss des zweiten Schalters M2 verbunden ist, der sechste Schalter M6 an dem zweiten Pfadanschluss mit dem positiven Ausgangsanschluss P+ verbunden ist, um das zweite Steuersignal an den zweiten Schalter M2 zu senden, wenn der sechste Schalter M6 eingeschaltet wird. Der siebte Schalter M7 umfasst einen ersten Pfadanschluss, einen zweiten Pfadanschluss sowie einen Steueranschluss, wobei der siebte Schalter M7 an dem ersten Pfadanschluss mit der Masse verbunden ist, der siebte Schalter M7 an dem zweiten Pfadanschluss mit dem Steueranschluss des sechsten Schalters M6 verbunden ist, und der siebte Schalter M7 an dem Steueranschluss mit dem negativen Ausgangsanschluss P- verbunden ist, um das erste Steuersignal aus dem negativen Ausgangsanschluss P- zu empfangen und den sechsten Schalter M6 zum Einschalten zu steuern. Der achte Schalter M8 umfasst einen ersten Pfadanschluss, einen zweiten Pfadanschluss und einen Steueranschluss, wobei der achte Schalter M8 an dem ersten Pfadanschluss mit der Masse verbunden ist, der achte Schalter M8 an dem zweiten Pfadanschluss mit dem Steueranschluss des sechsten Schalters M6 verbunden ist, und der achte Schalter M8 an dem Steueranschluss mit dem Kommunikationsdatenanschluss DA verbunden ist, um das zweite Untersteuersignal aus dem Kommunikationsdatenanschluss DA zu empfangen, um den sechsten Schalter M6 zum kontinuierlichen Einschalten zu steuern.
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Es sei auf 7 verwiesen, und 7 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung, die in dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Steuerschaltung ferner eine Verzögerungseinheit 14.
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Dabei sei es auf 8 verwiesen, und 8 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Steuerschaltung, die in einem anderen spezifischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. Die Verzögerungseinheit 14 ist sowohl mit der Einschaltsteuereinheit 11 als auch mit der Batterieschutzeinheit 12 verbunden.
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Spezifisch umfasst die Verzögerungseinheit 14 einen Speicherkondensator CT und eine integrale Verzögerungseinheit 141.
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Spezifisch ist der Speicherkondensator CT an einem Ende mit der Einschaltsteuereinheit 11 und an dem anderen Ende mit der Massespannung GND verbunden. Wenn der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- mit der Last verbunden sind, speichert der Speicherkondensator CT Ladungen, um die Ansteuerung der integralen Verzögerungseinheit 141 während des Zeitraums vom Anschließen des negativen Pols der Batteriezelle über den ersten Schalter M1 an den negativen Ausgangsanschluss P- bis zum Beginn des Sendens von Kommunikationsdaten durch die Last und die Batterie aufrechtzuerhalten, und gleichzeitig die Ansteuerung der integralen Verzögerungseinheit 141 während des Zeitraums, in dem der Kommunikationsdatenanschluss DA ein Impulssignal mit niedrigem Pegel sendet, aufrechtzuerhalten, das heißt, um den neunten Schalter M9 zum kontinuierlichen Einschalten anzusteuern.
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Spezifisch sollte der Aufladewiderstand des Speicherkondensators CT so klein wie möglich sein, um die Aufladegeschwindigkeit des Speicherkondensators CT zu erhöhen, und der Entladewiderstand sollte so groß wie möglich sein, um sicherzustellen, dass die Haltespannung des Speicherkondensators CT in der Lage ist, die Ansteuerung der integralen Verzögerungseinheit 141 für eine ausreichend lange Zeit aufrechtzuerhalten, sodass das Problem einer Entladungsunterbrechung während der normalen Stromversorgungszeit der Batteriezelle vermieden wird.
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Spezifisch ist die integrale Verzögerungseinheit 141 an einem Ende mit dem Speicherkondensator CT und an dem anderen Ende über den zweiten Schalter M2 mit der Batterieschutzeinheit 12 verbunden.
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In einem spezifischen Ausführungsbeispiel kann die integrale Verzögerungseinheit 141 das Einschalten des zweiten Schalters M2 verzögern, wodurch die Batterieschutzeinheit 12 an den positiven Ausgangsanschluss P+ nur dann angeschlossen wird, wenn die Aufladespannung des Speicherkondensators CT nahe der Spannung des positiven Ausgangsanschlusses P+, um das Problem zu vermeiden, dass die Schaltung häufig unterbricht wird.
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Spezifisch unter Bezugnahme auf 8, umfasst die integrale Verzögerungseinheit 141 einen Widerstand RD, einen Kondensator CD und einen neunten Schalter M9. Dabei ist der Widerstand RD an einem Ende mit dem Speicherkondensator CT und an dem anderen Ende mit einem Steueranschluss des neunten Schalters M9 verbunden ist, und der Kondensator CD ist an einem Ende mit dem Widerstand RD und an dem anderen Ende mit der Massespannung verbunden, und der neunte Schalter M9 ist an einem ersten Pfadanschluss über den zweiten Schalter M2 mit der Batterieschutzeinheit 12 verbunden, und der neunte Schalter M9 ist an einem zweiten Pfadanschluss mit der Massespannung GND verbunden. Dabei werden der Widerstand RD und der Kondensator CD verwendet, um das Einschalten des neunten Schalters M9 zu verzögern, wodurch der neunte Schalter M9 nur dann eingeschaltet wird, wenn die Aufladespannung am Speicherkondensator CT nahe der Spannung des positiven Ausgangsanschlusses P+, um das Problem zu vermeiden, dass die Schaltung häufig unterbricht wird.
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In einem spezifischen Ausführungsbeispiel wird der Speicherkondensator CT verwendet, um die Ansteuerung des neunten Schalters M9 während des Zeitraums vom Anschließen des negativen Pols der Batteriezelle über den ersten Schalter M1 an den negativen Ausgangsanschluss P- bis zum Beginn des Sendens von Kommunikationsdaten durch die Last und die Batterie aufrechtzuerhalten, wodurch die Einschaltsteuereinheit 11 mittels des neunten Schalters M9 mit dem Steueranschluss des zweiten Schalters M2 verbunden ist. Dadurch kann der zweite Schalter M2 das zweite Steuersignal aus der Einschaltsteuereinheit 11 empfangen und schließt, angesteuert durch das zweite Steuersignal, die Batterieschutzeinheit 12 an den positiven Pol der Batteriezelle an, und somit ist der negative Pol der Batteriezelle mit dem negativen Ausgangsanschluss P- verbunden, um die Last mit Strom zu versorgen. Gleichzeitig wird der Speicherkondensator CT verwendet, um die Ansteuerung des neunten Schalters M9 während des Zeitraums, in dem der Kommunikationsdatenanschluss DA ein Impulssignal mit niedrigem Pegel sendet, aufrechtzuerhalten.
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Spezifisch können der sechste Schalter M6, der siebte Schalter M7, der achte Schalter M8 und der neunte Schalter M9 MOS-Röhren, Transistoren oder Relais sein.
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Spezifisch können der siebte Schalter M7, der achte Schalter M8 und der neunte Schalter M9 Transistoren vom N-Typ sein, und der sechste Schalter M6 kann ein Transistor vom P-Typ sein.
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In der in diesem Ausführungsbeispiel bereitgestellten Steuerschaltung ist ferner die Verzögerungseinheit 14 angeordnet, wobei die Verzögerungseinheit 14 sowohl mit der Einschaltsteuereinheit 11 als auch mit der Batterieschutzeinheit 12 verbunden ist, wodurch diese Steuerschaltung nicht nur die Last durch die Batteriezelle mit Strom versorgen und das Eigenverbrauchsproblem der Steuerschalung im Leerlauf der Batterie effektiv vermeiden kann, sondern auch die Größe der Batterie mit der Steuerschaltung nicht erhöht und die Produktionskosten sparen kann. Gleichzeitig ist der Speicherkondensator CT angeordnet, wodurch das Problem, dass die Aufladungen häufig unterbricht werden, während des Vorgangs, dass die Last durch die Batteriezelle aufgeladen wird, vermieden wird, und gleichzeitig die Zeit, für die die Last durch die Batteriezelle aufgeladen wird, verlängert werden kann.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die oben erwähnten Steuersignale spezifisch Pegelsignale sein können.
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Das Arbeitsprinzip der Steuerschaltung wird unten im Detail beschrieben. Spezifisch haben, wenn sich die Batteriezelle im Leerlauf befindet, sowohl der negative Ausgangsanschluss P- als auch der Kommunikationsdatenanschluss DA keine Spannung, und der sechste Schalter M6, der siebte Schalter M7, der achte Schalter M8 und der neunte Schalter M9 werden ausgeschaltet, weil sie durch keine Spannung angesteuert werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Batterieschutzeinheit 12 nicht mit Strom versorgt, der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- der Batteriezelle geben keine Entladung aus, und die gesamte Schaltung befindet sich in einem Stromsparzustand, sodass das Eigenverbrauchsproblem der Steuerschaltung im Leerlauf der Batteriezelle effektiv vermieden werden kann.
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Wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, das heißt, wenn der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- der Batterie jeweils mit einem entsprechenden Anschluss der Last verbunden sind, wird die Hochspannung der Batterie von dem positiven Pol der Batteriezelle über den positiven Ausgangsanschluss P+ ausgegeben und über den Leckstrom der Last an den negativen Ausgangsanschluss P- der Batterie angelegt. Der siebte Schalter M7 empfängt das erste Untersteuersignal aus dem negativen Ausgangsanschluss P- und wird, angesteuert durch das erste Untersteuersignal, eingeschaltet, und somit wird der sechste Schalter M6 zum Einschalten angesteuert. Dann wird der Speicherkondensator CT aufgeladen. Nachdem die Spannung am Speicherkondensator CT durch den Widerstand RD und den Kondensator CD integriert verzögert wurde, wird der neunte Schalter M9 zum Einschalten angesteuert. Nachdem der zweite Schalter M2 das zweite Steuersignal aus der Einschaltsteuereinheit 11 empfängt hat, wird es eingeschaltet und schließt somit die Batterieschutzeinheit 12 an den positiven Pol der Batteriezelle an. Die Batterieschutzeinheit 12 wird dadurch mit Strom versorgt. Nachdem die Batterieschutzeinheit 12 mit Strom versorgt worden ist, sendet sie das dritte Steuersignal an den ersten Schalter M1. Der erste Schalter M1 empfängt das dritte Steuersignal und wird, angesteuert durch das dritte Steuersignal, eingeschaltet, um den negativen Pol der Batteriezelle an den negativen Ausgangsanschluss P- anzuschließen. Die Batteriezelle beginnt, die Last mit Strom zu versorgen. Nachdem der erste Schalter M1 eingeschaltet wurde, das heißt, nachdem der negative Pol der Batteriezelle mittels des ersten Schalters M1 an den negativen Ausgangsanschluss P- angeschlossen wurde, ist der negative Ausgangsanschluss P- mit der Massespannung GND verbunden. Der siebte Schalter M7 wird ausgeschaltet, weil er das erste Untersteuersignal verliert. Während des Ausschaltens des siebten Schalters M7 sind der neunte Schalter M9 und der zweite Schalter M2, kontinuierlich angesteuert durch die Haltespannung am Speicherkondensator CT, kontinuierlich eingeschaltet. Die Batterieschutzeinheit 12 kann weiterhin arbeiten, um die Batteriezelle anzusteuern, die Last mit Strom zu versorgen. Und wenn die Last eingeschaltet und gestartet wird, führen die Last und die Batterie eine Datenkommunikation durch den Kommunikationsdatenanschluss DA durch. Zu diesem Zeitpunkt kann das zweite Untersteuersignal durch den Kommunikationsdatenanschluss DA empfangen werden, und der achte Schalter M8 wird, angesteuert durch das zweite Untersteuersignal, eingeschaltet, und somit wird der sechste Schalter M6 zum Einschalten kontinuierlich angesteuert, und somit wird der zweite Schalter M2 auch zum kontinuierlichen Einschalten gesteuert, um die Last durch die Batteriezelle kontinuierlich mit Strom zu versorgen, sodass nicht nur die Last mit Strom versorgt werden kann, sondern auch die Größe der Batterie mit der Steuerschaltung nicht erhöht wird und die Produktionskosten eingespart werden können.
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Es sei auf 9 verwiesen, und 9 ist ein Wellenformdiagramm jeder Zeitstufe einer Steuerschaltung, die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. Spezifisch umfasst der Arbeitsvorgang der Steuerschaltung eine erste Zeitstufe t1, eine zweite Zeitstufe t2, eine dritte Zeitstufe t3, eine vierte Zeitstufe t4 und eine fünfte Zeitstufe t5, wobei die erste Zeitstufe t1 die Zeit ist, die vom Einschalten des negativen Ausgangsanschlusses P- bis zur vollständigen Aufladung des Speicherkondensators CT erforderlich ist, das heißt, die vom Einschalten des negativen Ausgangsanschlusses P- bis zum Zeitpunkt, zu dem die Spannung des Speicherkondensators CT die Spannung des positiven Ausgangsanschlusses P+ erreicht, erforderlich ist, wobei die zweite Zeitstufe t2 die Zeit ist, die vom Einschalten des negativen Ausgangsanschlusses P- bis zum Einschalten des neunten Schalters M9 erforderlich ist, wobei die dritte Zeitstufe t3 die Zeit ist, die vom Einschalten des ersten Schalters M1 bis zum Beginn der Datenkommunikation zwischen der Last und der Batterie erforderlich ist, wobei die vierte Zeitstufe t4 die längste Zeit des Signals mit niedrigem Pegel, das vom Kommunikationsdatenanschluss DA gesandt wird, wobei die fünfte Zeitstufe t5 die Zeit ist, die vom Trennen der Batterie von der Last (das heißt vom Trennen des positiven Ausgangsanschlusses P+ und des negativen Ausgangsanschlusses P- von der Last) bis zum Ausschalten des neunten Schalters M9 erforderlich ist.
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Spezifisch sind in der ersten Zeitstufe t1 der positive Ausgangsanschluss P+ und der negative Ausgangsanschluss P- jeweils mit einem entsprechenden Anschluss der Last verbunden, die Hochspannung der Batterie wird von dem positiven Pol der Batteriezelle über den positiven Ausgangsanschluss P+ ausgegeben und über den Leckstrom der Last an den negativen Ausgangsanschluss P- der Batterie angelegt, der negative Ausgangsanschluss P- befindet sich zu diesem Zeitpunkt auf einem hohen Pegel und steuert den siebten Schalter M7 und den sechsten Schalter M6 zum Einschalten an, und der Speicherkondensator CT beginnt mit dem Aufladen, bis die Spannung über dem Speicherkondensator CT gleich wie die Spannung des positiven Ausgangsanschlusses ist. Gleichzeitig entlädt sich der Speicherkondensator CT langsam zum Kondensator CD. In dieser Stufe sind der erste Schalter M1 und der zweite Schalter M2 ausgeschaltet, und es gibt keine Datenkommunikation zwischen dem Kommunikationsdatenanschluss DA der Batterie und der Last.
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In der zweiten Zeitstufe t2 entlädt sich der Speicherkondensator CT kontinuierlich zum Kondensator CD, während er aufgeladen wird, bis die Spannung über dem Kondensator CD in der Lage ist, den neunten Schalter M9 zum Einschalten anzusteuern, das heißt, bis der Steueranschluss des zweiten Schalters M2 über den neunten Schalter M9 mit der Einschaltsteuereinheit 11 verbunden werden kann. Spezifisch befinden sich in dieser Zeitstufe die beiden Enden des negativen Ausgangsanschlusses P- und des Speicherkondensators CT auf einem hohen Pegel, der zweite Schalter M2 und der erste Schalter M1 sind immer noch ausgeschaltet, und es gibt keine Datenkommunikation zwischen dem Kommunikationsdatenanschluss DA der Batterie und der Last.
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In der dritten Zeitstufe t3 befindet sich der Speicherkondensator CT auf einem hohen Pegel, der Speicherkondensator CD wird kontinuierlich aufgeladen, bis dessen Spannung die Spannung der Speicherkondensator CT erreicht, der neunte Schalter M9 wird, angesteuert durch das Signal mit hohem Pegel, eingeschaltet, somit werden der zweite Schalter M2 und der erste Schalter M1 zum Einschalten angesteuert, und die Last beginnt mit der Initialisierung. Zu diesem Zeitpunkt ist der negative Ausgangsanschluss P- mit der Massespannung GND verbunden, und der siebte Schalter M7 ist ausgeschaltet, weil er das Steuersignal aus dem negativen Ausgangsanschluss P- nicht empfangen kann. Es gibt keine Datenkommunikation zwischen dem Kommunikationsdatenanschluss DA der Batterie und der Last.
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In der vierten Zeitstufe t4 befindet sich der negative Ausgangsanschluss P- auf einem niedrigen Pegel, der Kommunikationsdatenanschluss DA auf einem niedrigen Pegel und der Speicherkondensator CT und der Kondensator CD auf einem hohen Pegel. In dieser Stufe entlädt sich der Speicherkondensator CT kontinuierlich, um den neunten Schalter M9, den zweiten Schalter M2 und den ersten Schalter M1 zum Einschalten anzusteuern. In der fünften Zeitstufe t5 ist die Last von dem positiven Ausgangsanschluss P+ und dem negativen Ausgangsanschluss P- der Batterie getrennt, der negative Ausgangsanschluss P- befindet sich auf einem niedrigen Pegel, und der Speicherkondensator CT beginnt sich nach außen zu entladen, um den zweiten Schalter M2 und den ersten Schalter M1 zum kontinuierlichen Einschalten anzusteuern, bis die Spannung über dem Speicherkondensator CT niedriger ist als die Spannung, die erforderlich ist, um den neunten Schalter M9 zum Einschalten anzusteuern.
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Bei der in diesem Ausführungsbeispiel bereitgestellten Steuerschaltung ist der negative Pol der Batteriezelle im Leerlauf der Batteriezelle von dem negativen Ausgangsanschluss P- getrennt, wodurch das Eigenverbrauchsproblem der Steuerschaltung vermieden wird. Wenn die Batterie mit der Last verbunden ist, empfängt der siebte Schalter M7 in der Einschaltsteuereinheit 11 das erste Untersteuersignal aus dem negativen Ausgangsanschluss P- und wird, angesteuert durch das erste Untersteuersignal, eingeschaltet, und gleichzeitig wird der sechste Schalter M6 zum Einschalten angesteuert, um den Speicherkondensator CT aufzuladen. Der Speicherkondensator CT entlädt sich zu der integralen Verzögerungseinheit 141 und steuert den neunten Schalter M9 zum Einschalten an, und somit wird der zweite Schalter M2 zum Einschalten angesteuert. Dieser Vorgang kann nicht nur das Problem, dass die Schaltung häufig unterbricht wird, vermeiden, sondern auch die Stromversorgungszeit der Batterie für die Last verlängern. Nachdem die Batterieschutzeinheit 12 eingeschaltet wurde, sendet sie das dritte Steuersignal an den ersten Schalter M1, und der erste Schalter M1 schließt, angesteuert durch das dritte Steuersignal, den negativen Pol der Batteriezelle an den negativen Ausgangsanschluss P- an, um die Last durch die Batteriezelle mit Strom versorgt. Nachdem die Last eingeschaltet und gestartet wurde, kann die Einschaltsteuereinheit 11 das zweite Untersteuersignal durch den Kommunikationsdatenanschluss DA empfangen, und der neunte Schalter M9, der zweite Schalter M2 und der erste Schalter M1 werden, angesteuert durch das zweite Untersteuersignal, zum kontinuierlichen Einschalten angesteuert, um die Last kontinuierlich mit Strom zu versorgen. Auf diese Weise kann nicht nur die Stromversorgung der Batteriezelle für die Last erreicht werden, ohne Hinzufügen neuer Steueranschlüsse, sondern auch das Eigenverbrauchsproblem der Steuerschaltung im Leerlauf der Batteriezelle vermieden werden. Gleichzeitig wird die Größe der Batterie mit der Steuerschaltung nicht erhöht und die Produktionskosten können eingespart werden. Es sei auf 10 verwiesen, und 10 ist eine schematische Darstellung der Struktur einer Batterie, die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Batterie 1 bereitgestellt, wobei die Batterie 1 eine Steuerschaltung 10 aufweist, wobei die Steuerschaltung 10 spezifisch die in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen angesprochene Steuerschaltung sein kann, deren spezifische Struktur, Verbindungsbeziehung und Arbeitsprinzip auf die relevante Textbeschreibung der Steuerschaltung in irgendeinem der obigen Ausführungsbeispiele beziehen und hier nicht wiederholt werden.
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In einer spezifischen Ausführungsform, wie beispielsweise einer explosionssicheren Batterie, weist die explosionssichere Batterie die in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen angesprochene Steuerschaltung auf. Es sei angenommen, dass die Kapazität der explosionssicheren Batterie 2400°mAh beträgt, und die Batterie ab Werk auf 30°% geladen wird, also 720°mAh. Im Normalbetrieb beträgt der Gesamtstromverbrauch der explosionssicheren Batterie etwa 196,5°uA. Wenn der erste Schalter M1 ausgeschaltet wird und die explosionssichere Batterie in den Stromsparzustand gebracht wird, beträgt der Gesamtverbrauchsstrom der explosionssicheren Batterie etwa 3,5°uA. Es ist ersichtlich, dass durch die Steuerschaltung 10 die Eigenverbrauchsleistung der Batterie 1 stark reduziert und die Lebensdauer der Batterie 1 verlängert werden kann.
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Die in diesem Ausführungsbeispiel bereitgestellte Batterie 1 umfasst die in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen bereitgestellte Steuerschaltung, wodurch nicht nur die Last durch die Batterie mit Strom versorgt werden kann, sondern auch das Eigenverbrauchsproblem der Steuerschaltung 10 im Leerlauf der Batterie 1 vermieden werden kann. Gleichzeitig wird die Größe der Batterie 1 nicht erhöht und die Produktionskosten können eingespart werden.
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Das Obige stellt nur die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar und schränkt den Patentumfang der vorliegenden Erfindung nicht ein. Jede äquivalente Struktur oder äquivalente Prozessumwandlung, die unter Verwendung des Inhalts der Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen der vorliegenden Erfindung erhalten werden, oder die direkten oder indirekten Verwendungen in anderen verwandten technischen Gebieten, sind alle in gleicher Weise in den Umfang des Patentschutzes der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
