备用电池的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种备用电池的控制系统和方法。该控制系统包括：备用电池放电控制电路，设置为在主电源断电时控制备用电池开始供电；控制器电路，设置为在主电源断电、备用电池开始供电后进行断电保护处理，断电保护完成后关断备用电池；以及防“未关断”电路，设置为在预定的时长后，如果所述控制器电路未关断备用电池，所述防“未关断”电路关断备用电池；其中，所述备用电池放电控制电路包括：第一级开关控制电路，设置为在主电源供电时保持接通，断电保护完成后由所述控制器电路断开，或者在所述预定的时长到达后由所述防“未关断”电路断开；以及第二级开关控制电路，设置为在主电源供电时保持断开，在主电源断电时瞬间接通。通过本发明专利技术，较好地克服了现有技术中使用电容作为备用电源方案的缺点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种备用电池的控制系统和方法。该控制系统包括：备用电池放电控制电路，设置为在主电源断电时控制备用电池开始供电；控制器电路，设置为在主电源断电、备用电池开始供电后进行断电保护处理，断电保护完成后关断备用电池；以及防“未关断”电路，设置为在预定的时长后，如果所述控制器电路未关断备用电池，所述防“未关断”电路关断备用电池；其中，所述备用电池放电控制电路包括：第一级开关控制电路，设置为在主电源供电时保持接通，断电保护完成后由所述控制器电路断开，或者在所述预定的时长到达后由所述防“未关断”电路断开；以及第二级开关控制电路，设置为在主电源供电时保持断开，在主电源断电时瞬间接通。通过本专利技术，较好地克服了现有技术中使用电容作为备用电源方案的缺点。【专利说明】
本专利技术涉及一种控制系统及控制方法，尤其涉及一种。
技术介绍
嵌入式系统如税控机和开票机等涉税终端产品，经常需要对关键业务数据进行断电保护和恢复。要实现断电保护和恢复功能，需要进行硬件、软件的特别设计，尤其是硬件上需要一套高效可靠的备用电源控制和检测电路，要求备用电源具有足够的寿命或者可方便更换。传统上，备用电源一般采用法拉电容或大容量的电解电容。法拉电容的优点是充放电电流大、充放电次数多，缺点是耐压值低，需串联使用且需可靠的均压电路，容易发生漏液腐蚀电路板等问题。电解电容受容值所限，储电容量很小，体积大，仅适用于简单的断电保护场合，且也会出现膨胀漏液的问题。不管哪种电容，都无法实现欠压检测(容量检测)，无法方便用户更换。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，以至少解决上述现有技术中存在的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了 一种备用电池的控制系统。根据本专利技术的备用电池的控制系统包括:备用电池放电控制电路，设置为在主电源断电时控制备用电池开始供电；控制器电路，设置为在主电源断电、备用电池开始供电后进行断电保护处理，断电保护完成后关断备用电池；以及防“未关断”电路，设置为在预定的时长后，如果所述控制器电路未关断备用电池，所述防“未关断”电路关断备用电池；其中，所述备用电池放电控制电路包括:第一级开关控制电路，设置为在主电源供电时保持接通，断电保护完成后由所述控制器电路断开，或者在所述预定的时长到达后由所述防“未关断”电路断开；以及第二级开关控制电路，设置为在主电源供电时保持断开，在主电源断电时瞬间接通。优选地，根据本专利技术的备用电池的控制系统还包括:电压变换电路，设置为将主电源和备用电池的输出电压变换为系统工作电压。优选地，所述电压变换电路同时支持降压和升压模式。优选地，所述第一级开关由所述控制器的控制输出和防“未关断”电路的输出的逻辑“与”控制。优选地，所述第二级开关控制电路包括两个二极管开关，主电源和备用电池分别通过其中的一个所述二极管接至电源输出端；在主电源供电时，利用主电源电压大于备用电池的电压保持备用电池不供电；在主电源断电时，备用电源即开始供电。优选地，所述防“未关断”电路为“看门狗”定时电路；当主电源断电，备用电源供电时，启动所述“看门狗”定时电路，设定备用电源开启的预定时长；所述预定时长到达后，“看门狗”定时电路控制所述第一级开关控制电路断开。优选地，所述“看门狗”定时电路，还设置为测量所述备用电池的电压，当所述备用电池的电压低于预定的电压值时，发出信号给报警电路。优选地，所述备份电池是一次性锂电池。根据本专利技术的另一方面，提供了一种备用电池的控制方法。根据本专利技术的备用电池的控制方法，其中，所述备用电池由第一级开关控制电路和第二级开关控制电路控制，所述方法包括以下步骤:主电源供电时保持所述第一级开关控制电路接通，同时保持所述第二级开关控制电路断开；所述主电源断电时瞬间接通所述第二级开关控制电路，使所述备用电池开始供电；所述主电源断电、所述备用电池开始供电后进行断电保护处理；断电保护完成后由系统控制程序断开所述第一级开关控制电路，使所述备用电池停止供电；在预定的时长到达后，如果所述系统控制程序未断开所述第一级开关控制电路，则由硬件计时电路断开所述第一级开关控制电路。优选地，根据本专利技术的备用电池的控制方法还包括:将主电源和备用电池的输出电压变换为系统工作电压。优选地，所述电压变换同时支持降压和升压模式。优选地，所述第一级开关控制电路由所述系统控制程序的控制输出和所述硬件计时电路的输出的逻辑“与”控制。优选地，所述第二级开关控制电路包括两个二极管开关，主电源和备用电池分别通过其中的一个所述二极管接至电源输出端；在主电源供电时，利用主电源电压大于备用电池的电压保持备用电池不供电；在主电源断电时，备用电源即开始供电。优选地，所述硬件计时电路为“看门狗”定时电路；当主电源断电，备用电源供电时，启动所述“看门狗”定时电路，设定备用电源开启的预定时长；所述预定时长到达后，“看门狗”定时电路控制所述第一开关电路断开。优选地，所述“看门狗”定时电路，还设置为测量所述备用电池的电压，当所述备用电池的电压低于预定的电压值时，发出信号给报警电路。优选地，所述备份电池是一次性锂电池。通过本专利技术，较好的克服了使用电容作为备用电源方案的缺点:采用一次性锂电池，无需进行充电管理设计，简化了电路；采用单只3V锂电池，无需进行均压电路设计；不存在漏液腐蚀电路板的故障隐患；具有欠压检测电路，可实现欠压报警，方便用户及时更换；具有防“未关断”硬件保护功能，防止电池额外损耗，增加使用寿命；待保护电路与RTC共享锂电池供电，节省方案成本；【专利附图】【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是根据本专利技术实施方式的连接示意图；图2是根据本专利技术优选实施方式的电路组成图。【具体实施方式】图1是根据本专利技术实施方式的备用电池的控制系统的连接示意图。如图1所示，该控制系统主要包括以下部分:外部电源(5V)，其在正常工作情况下为系统提供电源；一次性锂电池(3V)，其在外部电源断电的情况下作为备用电源为系统供电；开关控制电路，用于控制外部电源以及一次性锂电池的接通或断开；防“未关断”保护控制电路，该电路用于在开关控制电路在应当断开一次性锂电池的备用供电，而未能正常断开一次性锂电池时将一次性锂电池断开；防“未关断”电路由看门狗定时电路输出nWD_0UT (由RTC提供)和CPUIO控制端P_0FF_CTL的逻辑电路组成；RTC及欠压检测电路，由具有备份电源欠压检测功能的RTC及其电路组成，用于在备用锂电池的电压低于预设电压值时发出信号给报警电路；RTC及欠压检测电路也由CPU进行控制；升压/降压DC/DC电路，用于将外部电源以及一次性锂电池的输出电压变换为系统工作电压，该升压/降压DC/DC电路同时支持降压和升压模式；断电保护负载，用于在备用电池进行供电时参与提供断电保护功能。图2是根据本专利技术实施方式的备用电池的控制系统的电路组成图。如图2所示，本专利技术用于需要断电进行数据保护的嵌入式系统。开关控制电路包括Q1、Q2级联组成的开关控制电路以及由锗二极管D1、D2组成的电流开关电路。BI为3V大容量(IOOOmAH以上，视待保护电路的功耗确定)一次性锂电池(不可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种备用电池的控制系统，其特征在于，包括：备用电池放电控制电路，设置为在主电源断电时控制备用电池开始供电；控制器电路，设置为在主电源断电、备用电池开始供电后进行断电保护处理，断电保护完成后关断备用电池；以及防“未关断”保护控制电路，设置为在预定的时长后，如果所述控制器电路未关断备用电池，所述防“未关断”电路关断备用电池；其中，所述备用电池放电控制电路包括：第一级开关控制电路，设置为在主电源供电时保持接通，断电保护完成后由所述控制器电路断开，或者在所述预定的时长到达后由所述防“未关断”电路断开；以及第二级开关控制电路，设置为在主电源供电时保持断开，在主电源断电时瞬间接通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈懿，陈皓，聂慧萍，黄海东，张福军，张朝阳，余彦，
申请(专利权)人：航天信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11