三电源冗余供电装置和便携设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及供电装置，提供一种三电源冗余供电装置和便携设备。该三电源冗余供电装置包括：第一电池接入端；第二电池接入端；交流适配器接入端；电源输出端；以及主控电路，与第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端、电源输出端连接，用于根据在第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端的相应电源的接入情况，选择所述相应电源之一的电源输出提供给电源输出端。该三电源冗余供电装置可用于便携设备，尤其是需要高度可靠供电的生命仪器（例如人工辅助心脏）。
【专利说明】三电源冗余供电装置和便携设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及供电装置，尤其涉及三电源冗余供电装置和包含这样的供电装置的便携设备。
【背景技术】
[0002]多电源冗余供电装置已经在电力网中得到应用，以便提高电力网的可靠性。这样的多电源冗余供电装置一般采用交流电，通常体积较大，不适用于便携设备。市场上的便携式电子设备(例如手机、平板电脑等)一般采用双电源(交流适配器与电池)冗余供电装置，但这样的冗余度对于需要高度可靠供电的便携设备(例如生命仪器)是不够的。
[0003]目前，例如生命仪器的便携设备主要由交流适配器供电，无法完全脱离交流电工作。这种供电方式对于生命仪器来说是不完善的，可靠性也不高。生命仪器(例如人工辅助心脏)能否保持正常工作直接关系到病人的生命安全，因此，用于生命仪器的供电装置必需高度可靠，即使在脱离交流电的情况(例如交流供电故障、病人携带生命仪器临时外出等情形)下也能正常供电。
【发明内容】
[0004]为了给例如生命仪器的便携设备高度可靠地供电，本发明提供一种三电源冗余供电装置。该三电源冗余供电装置包括:第一电池接入端；第二电池接入端；交流适配器接入端；电源输出端；以及主控电路，与第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端、电源输出端连接，用于根据在第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端的相应电源的接入情况，选择所述相应电源之一的电源输出提供给电源输出端。本发明还提供一种便携设备，该便携设备包括上述三电源冗余供电装置以及与所述三电源冗余供电装置的电源输出端连接的负载。
[0005]根据本发明，即使在脱离交流电的情况下也可以利用接入的两个冗余电池正常供电，从而提高了供电的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是根据本发明的三电源冗余供电装置的框图；
[0007]图2示出根据本发明一个实施例的三电源冗余供电装置中的主控电路的结构；以及
[0008]图3是根据本发明的便携设备的框图。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，根据本发明的三电源冗余供电装置包括第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端、电源输出端以及主控电路。
[0010]在第一电池接入端可接入第一电池，在第二电池接入端可接入第二电池，在交流适配器接入端可接入交流适配器。可接入的第一电池、第二电池和交流适配器构成三冗余电源。
[0011]主控电路与第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端、电源输出端连接，可以根据在这三个电源接入端的相应电源的接入情况，选择所述相应电源之一的电源输出提供给电源输出端。例如，一般地，在交流适配器接入端接入了交流适配器的情况下，主控电路可以选择交流适配器的电源输出提供给电源输出端；在交流适配器接入端没有接入交流适配器而在第一电池接入端和/或第二电池接入端接入了相应电池的情况下，主控电路可以选择所接入的相应电池之一的电源输出提供给电源输出端。这样，即使在脱离交流电的情况下也可以利用接入的两个冗余电池正常供电，提高了供电的可靠性。当然，在某些特定的场合，例如在电力网由于特殊情况而供电不稳定的场合，本发明的三电源冗余供电装置中的主控电路可以被配置成即使在交流适配器接入端接入了交流适配器，也优先选择在第一电池接入端或第二电池接入端接入的相应电池的电源输出，以便提供稳定可靠的电源输出。
[0012]本领域技术人员应该能理解，图1中所示的主控电路可以用多种方式实现,例如采用数字信号处理器(DSP)或单片机结合必要的辅助电路来实现。
[0013]图2例示了根据本发明一个实施例的三电源冗余供电装置中的主控电路的结构。该主控电路包括检测单元和电源选择单元，其中，检测单元检测在第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端的相应电源的接入情况以及接入的电池的电量，并将检测结果传送给电源选择单元；在所述检测结果表明在交流适配器接入端接入了交流适配器的情况下，电源选择单元选择交流适配器的电源输出提供给电源输出端；在所述检测结果表明在交流适配器接入端没有接入交流适配器而在第一电池接入端和第二电池接入端都接入了相应电池的情况下，电源选择单元先选择在第一电池接入端接入的第一电池的电源输出提供给电源输出端，直到第一电池为低电量时切换选择在第二电池接入端接入的第二电池的电源输出提供给电源输出端，当第二电池变为低电量时再切换选择在第一电池接入端已更换的第一电池的电源输出提供给电源输出端，如此往复；在所述检测结果表明在交流适配器接入端没有接入交流适配器而在第一电池接入端和第二电池接入端之一接入了相应电池的情况下，电源选择单元选择所接入的相应电池的电源输出提供给电源输出端。为了实现不间断供电(这对于人工辅助心脏这样的生命仪器尤为重要)，电源选择单元可以包括电源闻速切换开关。
[0014]此外，该主控电路还可以包括充电开关单元。充电开关单元从检测单元接收检测结果，在所述检测结果表明在交流适配器接入端接入了交流适配器的情况下，利用交流适配器的电源输出给在第一电池接入端和/或第二电池接入端接入的相应电池充电，直到相应电池达到满电量为止。这样，可以实现电池在线充电。当然，在这种情况下，在第一电池接入端和/或第二电池接入端接入的相应电池应该是可再充电电池。
[0015]如图1和图2所示，本发明的三电源冗余供电装置还可以包括显示报警电路。显示报警电路与主控电路中的检测单元连接，用来显示检测单元的检测结果，并且在检测结果表明在第一电池接入端或第二电池接入端没有接入相应电池或者表明在第一电池接入端或第二电池接入端接入的相应电池为低电量的情况下，产生相应的报警信号。例如，该显示报警电路可以在一个显示屏上用文字、符号或图形显示在第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端的相应电源的接入情况，并且用数据(例如百分数)或图形显示接入的电池的电量。在第一电池接入端或第二电池接入端没有接入相应电池或者在第一电池接入端或第二电池接入端接入的相应电池为低电量的情况下，该显示报警电路可以在该显示屏上用文字、符号或图形显示相应的报警信息或者通过扬声器发出相应的报警声音，以便提醒用户及时接入相应的电池或交流适配器或者更换相应的电池。
[0016]本发明的三电源冗余供电装置可用于便携设备，尤其是需要高度可靠供电的生命仪器(例如人工辅助心脏)。在这种情况下，将本发明的三电源冗余供电装置的电源输出端与便携设备的负载连接，如图3所示。
[0017]以上具体描述了本发明的实施例，该实施例仅是示例性的而不是限制性的。
【权利要求】
1.一种三电源冗余供电装置，包括: 第一电池接入端； 第二电池接入端； 交流适配器接入端； 电源输出端；以及 主控电路，与第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端、电源输出端连接，用于根据在第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端的相应电源的接入情况，选择所述相应电源之一的电源输出提供给电源输出端。
2.根据权利要求1所述的三电源冗余供电装置，其中: 主控电路包括检测单元和电源选择单元； 检测单元检测在第一电池接入端、第二电池接入端、交流适配器接入端的相应电源的接入情况以及接入的电池的电量，并将检测结果传送给电源选择单元； 在所述检测结果表明在交流适配器接入端接入了交流适配器的情况下，电源选择单元选择交流适配器的电源输出提供给电源输出端； 在所述检测结果表明在交流适配器接入端没有接入交流适配器而在第一电池接入端和第二电池接入端都接入了相应电池的情况下，电源选择单元先选择在第一电池接入端接入的第一电池的电源输出提供给电源输出端，直到第一电池为低电量时切换选择在第二电池接入端接入的第二电池的电源输出提供给电源输出端，当第二电池变为低电量时再切换选择在第一电池接入端已更换的第一电池的电源输出提供给电源输出端，如此往复； 在所述检测结果表明在交流适配器接入端没有接入交流适配器而在第一电池接入端和第二电池接入端之一接入了相应电池的情况下，电源选择单元选择所接入的相应电池的电源输出提供给电源输出端。
3.根据权利要求2所述的三电源冗余供电装置，其中: 主控电路还包括充电开关单元； 充电开关单元从检测单元接收所述检测结果，在所述检测结果表明在交流适配器接入端接入了交流适配器的情况下，利用交流适配器的电源输出给在第一电池接入端和/或第二电池接入端接入的相应电池充电,直到相应电池达到满电量为止。
4.根据权利要求2所述的三电源冗余供电装置，还包括: 显示报警电路，与主控电路中的检测单元连接，用来显示所述检测结果，并且在所述检测结果表明在第一电池接入端或第二电池接入端没有接入相应电池或者表明在第一电池接入端或第二电池接入端接入的相应电池为低电量的情况下，产生相应的报警信号。
5.根据权利要求2所述的三电源冗余供电装置，其中，所述电源选择单元包括电源高速切换开关。
6.一种便携设备，包括: 根据权利要求1至5中任一项所述的三电源冗余供电装置；以及 负载，与所述三电源冗余供电装置的电源输出端连接。
【文档编号】H02J9/06GK104348252SQ201310336668
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】李雪, 张芳, 栾婷, 张磊 申请人:北京精密机电控制设备研究所