一种具有电源切换功能的终端设备的制作方法

1.本实用新型涉及终端设备领域，尤其涉及一种具有电源切换功能的终端设备。

背景技术：

2.当前，各种基于电能实现正常运转的终端设备相继被应用到不同的行业中，尤其是便携式的移动终端设备尤为明显。
3.在现有的终端设备中，通常会设置有一个独立的电源装置，而且基于循环利用的需要，该独立的电源装置又普遍设置为可充电电源。一旦电源装置没有足够的电能提供给终端设备的耗电部件使用时，就给该独立的可充电电源充电，而后再由充满电后的该可充电电源继续给终端设备内的耗电部件供电。
4.但是，现有的终端设备存在一些问题：由于终端设备内只设置有一个独立的可充电电源，一旦该可充电电源出现因诸如电压降低、电源被移除或者设备跌落掉电等因素导致无法给终端设备的耗电部件正常供电时，势必严重影响该终端设的正常运行。

技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种具有电源切换功能的终端设备。
6.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有电源切换功能的终端设备，包括：
7.主系统；
8.受控的开关控制模块；
9.主电池模块，通过第一功率管模块与主系统连接，第一功率管模块与开关控制模块连接；
10.充电模块，与主电池模块的电能输入端连接；
11.电压监控模块，分别与主电池模块和开关控制模块连接；
12.其特征在于，还包括：
13.副电池模块，其电能输入端连接充电模块，该副电池模块通过第二功率管模块与主系统连接，第二功率管模块与开关控制模块连接。
14.改进地，在所述具有电源切换功能的终端设备中，所述充电模块包括主充电芯片和副充电芯片，主充电芯片的充电端口连接主电池模块的电能输入端，副充电芯片的充电端口连接副电池模块的电能输入端。
15.进一步地，在所述具有电源切换功能的终端设备中，所述第一功率管模块和所述第二功率管模块均为mos管。
16.再进一步，在所述具有电源切换功能的终端设备中，所述开关控制模块包括：
17.第一开关u1，具有no信号端、nc信号端、sel信号端、电源供电信号端vcc1、com信号端和接地端gnd，no信号端连接电压监控模块，nc信号端通过电阻r11连接一电压供电端
vcc，并且该nc信号端连接一mos管q7的漏极d，该mos管q7的栅极g通过电阻r6接地，sel信号端通过电阻r5接地；
18.第二开关u2，具有nc1信号端、nc2信号端、sel1信号端、sel2信号端、no1信号端、no2信号端、com1信号端、com2信号端和电源供电信号端vcc2，nc1信号端和no2信号端均接地，no1信号端连接电压供电端vcc；第二开关u2的电源供电信号端vcc2分别连接主电池模块的电能输出端、副电池模块的电能输出端以及充电模块的电能输出端；
19.其中，第一开关u1的com信号端分别连接第二开关u2的sel1信号端和sel2信号端，第一开关u1的电源供电信号端vcc1、第二开关u2的nc2信号端、第二开关u2的no1信号端以及第二开关u2的电源供电信号端vcc2分别连接电压供电端vcc。
20.更进一步地，在所述具有电源切换功能的终端设备中，所述第一功率管模块包括：
21.第一mos管q1；
22.第二mos管q2，其源极s连接第一mos管q1的源极s，其栅极g连接第一mos管q1的栅极g；
23.电阻r7，其第一端连接第二mos管q2的源极s；
24.电阻r8，其第一端连接电阻r7的第二端，其第二端连接一第三mos管q3的漏极d，该第三mos管q3的栅极g连接第二开关u2的com1信号端；
25.第四mos管q4；
26.第五mos管q5，其源极s连接第四mos管q4的源极s，其栅极g连接第四mos管q4的栅极g；
27.电阻r9，其第一端连接第四mos管q4的源极s；
28.电阻r10，其第一端连接电阻r9的第二端，其第二端连接一第六mos管q6的漏极d，该第六mos管q6的栅极g连接第二开关u2的com2信号端；
29.其中，第一mos管q1的漏极d连接主电池模块，第二mos管q2的漏极d连接主系统，第四mos管q4漏极d连接副电池模块，第五mos管q5的漏极d连接主系统；并且，第二mos管q2的漏极d和第五mos管q5的漏极d均通过同一个电容c1接地，第一mos管q1的漏极d通过两个依次串联的电阻r1和电阻r2接地，第四mos管q4的漏极d通过两个依次串联的电阻r3和电阻r4接地。
30.可选择地，在所述具有电源切换功能的终端设备中，所述终端设备为移动终端设备或者医疗器件终端设备。
31.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在现有终端设备只具有一个供电模块(即主电池模块)基础上，增加设置一个能够给系统供电的副电池模块，并且利用电压监控模块对主电池模块所输出电压的监测，以在监测到的电压过小或主电池模块移除时，由受控的开关控制模块执行开关动作，再配合两个功率管模块，实现由主电池模块给系统供电切换为由副电池模块给系统供电，避免因单独供电模块无法给终端设备正常供电或者主电池模块更换时所导致的异常情况发生，进而达到通过双电池模块来保证对终端设备运行时的正常供电需要。
附图说明
32.图1为本实用新型实施例中具有电源切换功能的终端设备内主要模块之间的连接
示意图；
33.图2为图1所示终端设备内的具体电路连接示意图。
具体实施方式
34.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
35.本实施例提供一种具有电源切换功能的终端设备，终端设备为诸如对讲机或者手机这类的移动终端设备。具体地，参见图1所示，该实施例的具有电源切换功能的终端设备包括主系统1、受控的开关控制模块2、主电池模块3、充电模块5、电压监控模块6和副电池模块7，主电池模块3通过第一功率管模块4与主系统1电连接，第一功率管模块4与开关控制模块2通信连接；充电模块5与主电池模块3的电能输入端电连接，以给主电池模块3充电；电压监控模块6分别与主电池模块3和开关控制模块2通信连接；该电压监控模块6负责对主电池模块3的输出电压做出监测；副电池模块7的电能输入端连接充电模块5，然后由充电模块5给该副电池模块7充电；该副电池模块7通过第二功率管模块8与主系统1电连接，第二功率管模块8与开关控制模块2通信连接。其中，此处的第一功率管模块4和所述第二功率管模块8均采用mos管。其中，在该实施例中，充电模块5包括主充电芯片51和副充电芯片52，主充电芯片51的充电端口连接主电池模块3的电能输入端，副充电芯片52的充电端口连接副电池模块7的电能输入端。
36.具体地，参见图2所示，在该实施例中，开关控制模块2包括第一开关u1和第二开关u2。其中：
37.第一开关u1具有no信号端、nc信号端、sel信号端、电源供电信号端vcc1、com信号端和接地端gnd，no信号端连接电压监控模块6，nc信号端通过电阻r11连接一电压供电端vcc，并且该nc信号端连接一mos管q7的漏极d，该mos管q7的栅极g通过电阻r6接地，sel信号端通过电阻r5接地；
38.第二开关u2具有nc1信号端、nc2信号端、sel1信号端、sel2信号端、no1信号端、no2信号端、com1信号端、com2信号端和电源供电信号端vcc2，nc1信号端和no2信号端均接地，no1信号端连接电压供电端vcc；第二开关u2的电源供电信号端vcc2分别连接主电池模块3的电能输出端、副电池模块7的电能输出端以及充电模块5的电能输出端；
39.其中，第一开关u1的com信号端分别连接第二开关u2的sel1信号端和sel2信号端，第一开关u1的电源供电信号端vcc1、第二开关u2的nc2信号端、第二开关u2的no1信号端和第二开关u2的电源供电信号端vcc2分别连接电压供电端vcc。
40.再参见图2所示的，该实施例的第一功率管模块4包括第一mos管q1、第二mos管q2、电阻r7和电阻r8，第二mos管q2的源极s连接第一mos管q1的源极s，其栅极g连接第一mos管q1的栅极g；电阻r7的第一端连接第二mos管q2的源极s，电阻r7的第二端连接电阻r8的第一端，电阻r8的第二端连接一第三mos管q3的漏极d，该第三mos管q3的栅极g连接第二开关u2的com1信号端；
41.该实施例的第二功率管模块8包括第四mos管q4、第五mos管q5、电阻r9和电阻r10，第五mos管q5的源极s连接第四mos管q4的源极s，其栅极g连接第四mos管q4的栅极g；电阻r9的第一端连接第四mos管q4的源极s，电阻r9的第二端连接电阻r10的第一端，电阻r10的第二端连接一第六mos管q6的漏极d，该第六mos管q6的栅极g连接第二开关u2的com2信号端；
42.其中，第一mos管q1的漏极d连接主电池模块，第二mos管q2的漏极d连接主系统1，第四mos管q4漏极d连接副电池模块，第五mos管q5的漏极d连接主系统1；并且，第二mos管q2的漏极d和第五mos管q5的漏极d均通过同一个电容c1接地，第一mos管q1的漏极d通过两个依次串联的电阻r1和电阻r2接地，第四mos管q4的漏极d通过两个依次串联的电阻r3和电阻r4接地。
43.以下结合图1和图2，对该实施例中终端设备的电源切换原理做出说明：
44.该实施例的终端设备在运行时默认为由主电池模块3供电，在主电池模块3给系统供电时，sub_en端信号为低电平，switch端信号为低电平；此处的终端设备可以由两种电源切换模式，模式一为手动切换电源模式，模式二为自动切换电源模式。其中，系统默认模式下为自动切换模式：
45.(一)选择手动切换电源模式
46.选择手动将主电池模块给系统供电切换为由副电池模块7给系统供电，switch端信号是低电平，sub_en端信号是高点平，mos管q7导通，mos管q7的漏级d输出信号为低电平，第一开关u1的com信号端和nc信号端连通，都为低电平，第一开关u1的com信号端分别与第二开关u2的sel1信号端和sel2信号端连接，sel1信号端和sel2信号端也为低电平，第二开关u2的com1信号端和nc1信号端连通，都为低电平；第三mos管q3的栅级g输出信号为低电平，第三mos管q3截止，第一mos管q1和第二mos管q2都截止。主电池模块3和主系统1断开连接；第二开关u2的com2信号端和nc2信号端连通，都为高电平。第六mos管q6的栅级g为高电平，第六mos管q6导通，第四mos管q4和第五mos管q5都导通，副电池模块7和主系统1连通，副电池模块7为主系统1供电。
47.(二)选择自动切换电源模式
48.(1)电压监控模块6监测到主电池模块3的电压大于3.4v，switch端信号是高电平，sub_en信号端是低电平，mos管q7截止，mos管q7的漏级d输出为高电平，第一开关u1的com信号端和no信号端连通，都为高电平，第一开关u1的com信号端分别与第二开关u2的sel1信号端和sel2信号端连接，sel1信号端和sel2信号端均为高电平，第二开关u2的com1信号端和no1信号端连通，都为高电平；第三mos管q3的栅级g输出信号为高电平，第三mos管q3导通，第一mos管q1和第二mos管q2都导通，主电池模块3为主系统1供电，成为系统电源；此时第二开关u2的com2信号端和no2信号端连通，都为低电平，第六mos管q6的栅级g为低电平，第六mos管q6截止，第四mos管q4和第五mos管q5都截止，副电池模块7与主系统1断开连接；
49.(2)电压监控模块6监测到主电池模块3的电压小于3.4v或者主电池模块移除时，电压监控模块6输出信号为低电平0，则第一开关u1的输入no信号端为低电平0，同时mos管q7截止，mos管q7的漏级d输出信号为高电平，第一开关u1的com信号端和no信号端连通，第一开关u1的com信号端分别与第二开关u2的sel1信号端和sel2信号端连接，sel1信号端和sel2信号端均为低电平，第二开关u2的com1信号端和nc1信号端连通，都为低电平；第三mos管q3的栅级g输出信号为低电平，第三mos管q3截止，第一mos管q1和第二mos管q2都截止；第二开关u2的com2信号端和nc2信号端连通，都为高电平；第六mos管q6的栅级g输出信号为高电平，第六mos管q6导通，第四mos管q4和第五mos管q5都导通，副电池模块7与主系统1连通，副电池模块7为主系统1供电，副电池模块7成为系统的供电电源。
50.通过上述的操作，就可以实现在主电池模块与副电池模块之间的供电切换，从而
完成给终端设备的系统供电。
51.当然，根据实际的需要，也可以将上述的终端设备替换为医疗器件终端设备。
52.尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种具有电源切换功能的终端设备，包括：主系统(1)；受控的开关控制模块(2)；主电池模块(3)，通过第一功率管模块(4)与主系统(1)连接，第一功率管模块(4)与开关控制模块(2)连接；充电模块(5)，与主电池模块(3)的电能输入端连接；电压监控模块(6)，分别与主电池模块(3)和开关控制模块(2)连接；其特征在于，还包括：副电池模块(7)，其电能输入端连接充电模块(5)，该副电池模块(7)通过第二功率管模块(8)与主系统(1)连接，第二功率管模块(8)与开关控制模块(2)连接。2.根据权利要求1所述的具有电源切换功能的终端设备，其特征在于，所述充电模块(5)包括主充电芯片(51)和副充电芯片(52)，主充电芯片(51)的充电端口连接主电池模块(3)的电能输入端，副充电芯片(52)的充电端口连接副电池模块(7)的电能输入端。3.根据权利要求2所述的具有电源切换功能的终端设备，其特征在于，所述第一功率管模块(4)和所述第二功率管模块(8)均为mos管。4.根据权利要求3所述的具有电源切换功能的终端设备，其特征在于，所述开关控制模块(2)包括：第一开关u1，具有no信号端、nc信号端、sel信号端、电源供电信号端vcc1、com信号端和接地端gnd，no信号端连接电压监控模块(6)，nc信号端通过电阻r11连接一电压供电端vcc，并且该nc信号端连接一mos管q7的漏极d，该mos管q7的栅极g通过电阻r6接地，sel信号端通过电阻r5接地；第二开关u2，具有nc1信号端、nc2信号端、sel1信号端、sel2信号端、no1信号端、no2信号端、com1信号端、com2信号端和电源供电信号端vcc2，nc1信号端和no2信号端均接地，no1信号端连接电压供电端vcc；第二开关u2的电源供电信号端vcc2分别连接主电池模块(3)的电能输出端、副电池模块(7)的电能输出端以及充电模块(5)的电能输出端；其中，第一开关u1的com信号端分别连接第二开关u2的sel1信号端和sel2信号端，第一开关u1的电源供电信号端vcc1、第二开关u2的nc2信号端、第二开关u2的no1信号端和第二开关u2的电源供电信号端vcc2分别连接电压供电端vcc。5.根据权利要求4所述的具有电源切换功能的终端设备，其特征在于，所述第一功率管模块(4)包括：第一mos管q1；第二mos管q2，其源极s连接第一mos管q1的源极s，其栅极g连接第一mos管q1的栅极g；电阻r7，其第一端连接第二mos管q2的源极s；电阻r8，其第一端连接电阻r7的第二端，其第二端连接一第三mos管q3的漏极d，该第三mos管q3的栅极g连接第二开关u2的com1信号端；第四mos管q4；第五mos管q5，其源极s连接第四mos管q4的源极s，其栅极g连接第四mos管q4的栅极g；电阻r9，其第一端连接第四mos管q4的源极s；电阻r10，其第一端连接电阻r9的第二端，其第二端连接一第六mos管q6的漏极d，该第
六mos管q6的栅极g连接第二开关u2的com2信号端；其中，第一mos管q1的漏极d连接主电池模块，第二mos管q2的漏极d连接主系统(1)，第四mos管q4漏极d连接副电池模块，第五mos管q5的漏极d连接主系统(1)；并且，第二mos管q2的漏极d和第五mos管q5的漏极d均通过同一个电容c1接地，第一mos管q1的漏极d通过两个依次串联的电阻r1和电阻r2接地，第四mos管q4的漏极d通过两个依次串联的电阻r3和电阻r4接地。6.根据权利要求1～5任一项所述的具有电源切换功能的终端设备，其特征在于，所述终端设备为移动终端设备或者医疗器件终端设备。

技术总结

本实用新型涉及一种具有电源切换功能的终端设备，包括主系统、受控的开关控制模块、主电池模块、充电模块、电压监控模块和副电池模块，主电池模块通过第一功率管模块与主系统连接，充电模块分别与主电池模块的电能输入端和副电池模块的电能输入端连接；电压监控模块分别与主电池模块和开关控制模块连接，副电池模块通过第二功率管模块与主系统连接，第一功率管模块和第二功率管模块分别与开关控制模块连接。电压监控模块监测到主电池模块输出电压过小时，开关控制模块执行开关动作，再配合两个功率管模块，实现由主电池模块给系统供电切换为由副电池模块给系统供电，达到通过双电池模块来保证对终端设备运行时的正常供电需要。模块来保证对终端设备运行时的正常供电需要。模块来保证对终端设备运行时的正常供电需要。

技术研发人员：

程伟 刘祥勇 洪敏 应凯 李慧芬 胡丹

受保护的技术使用者：

奉化波导软件有限公司

技术研发日：

2021.08.12

技术公布日：

2022/12/19