CN207234519U - 断电检测控制电路及燃气表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种断电检测控制电路及燃气表，涉及断电检测技术领域。该断电检测控制电路包括断电检测电路、供电电路及控制器，所述断电检测电路与所述供电电路、控制器及外部电源均电连接，所述供电电路与所述控制器、外部电源均电连接。该供电电路在外部电源接入时充电，当外部电源断开后，该供电电路通过放电继续给断电检测电路及控制器提供电压，该控制器在断电检测电路检测到外部电源断电时，控制燃气表执行第一操作，以及在断电检测电路检测到外部电源重新接入时，控制燃气表执行第二操作，通过及时、准确地判断外部电源的供电情况，保证了燃气表的安全开关阀以及数据存储的安全性能。

Description

断电检测控制电路及燃气表

技术领域

本实用新型涉及断电检测技术领域，具体而言，涉及一种断电检测控制电路及燃气表。

背景技术

现阶段，燃气的安全使用已经成为居家生活的重中之重，燃气表在最初阶段的应用仅表现在对燃气使用数据的计量，抄表需要人工实现，而上门入户抄表不仅扰民，而且效率低，劳动强度大，也不便于燃气公司服务平台收费和管理。随着物联网技术及传感器技术的不断发展，燃气表的应用越来越广泛，也更加智能化，不仅解决了人工抄表带来的种种困境，还能实时监测用户燃气使用安全，当燃气使用出现异常时，能及时通知用户或者管理平台进行处理，避免发生泄漏、着火、***等情况。因此，燃气表的正常工作显得尤为重要。

燃气表在使用过程中可能会由于外部电源断开出现断电的情况，例如，外部供电的电池损坏、电量消耗完等原因，这些情况都是偶发性的，没有办法进行控制。而对于燃气表来说，当断电后便无法正常工作，如果不能实时感知外部电源的供电情况，当出现突然断电的情况时，没有时间余量进行数据业务存储、数据发送、阀门控制等操作，燃气表因突然断电可能会造成内部程序紊乱，进而导致抄表数据的损坏或丢失，难以保证阀门开关控制的安全性，也不能再监测用户燃气使用状况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种断电检测控制电路，以实时检测外部电源的供电情况，并根据检测结果执行开关阀、数据存储、发送等操作。

本实用新型的目的还在于提供一种燃气表，以实时检测外部电源的供电情况，并根据检测结果执行开关阀、数据存储、发送等操作。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型提出一种断电检测控制电路，所述断电检测控制电路包括断电检测电路、供电电路及控制器，所述断电检测电路与所述供电电路、控制器及外部电源均电连接，所述供电电路与所述控制器、外部电源均电连接；所述供电电路用于在外部电源接入时充电，所述供电电路还用于在外部电源断开时放电以给所述断电检测电路及所述控制器提供放电电压；所述断电检测电路用于检测外部电源是否断开，并向所述控制器输出检测结果；所述控制器用于依据所述检测结果执行对应的操作。

进一步地，所述断电检测电路包括开关管，所述开关管的第一端用于与外部电源电连接，所述开关管的第二端用于与所述供电电路电连接，所述开关管的输出端用于与所述控制器电连接。

进一步地，所述断电检测电路还包括第一电阻及第二电阻，所述开关管的第一端通过所述第一电阻与外部电源电连接，所述开关管的输出端通过所述第二电阻与所述控制器电连接。

进一步地，所述断电检测电路还包括第一下拉电阻和第二下拉电阻，所述第一下拉电阻电连接于所述开关管的第一端与地之间，所述第二下拉电阻电连接于所述第二电阻的一端与地之间。

进一步地，所述供电电路包括超级电容，所述超级电容的一端用于与所述开关管的第二端及外部电源电连接，所述超级电容的另一端接地。

进一步地，所述供电电路还包括第一电容及第二电容，所述第一电容与所述第二电容均电连接于所述超级电容的一端与地之间。

进一步地，所述供电电路还包括二极管，所述二极管电连接于所述超级电容的一端与外部电源之间。

进一步地，所述供电电路还包括电源芯片，所述电源芯片的输入端与所述超级电容的一端电连接，所述电源芯片的输出端与所述控制器电连接。

进一步地，所述供电电路还包括第三电容及第四电容，所述第三电容及所述第四电容均电连接于所述电源芯片的输出端与地之间。

第二方面，本实用新型还提出一种燃气表，所述燃气表包括断电检测控制电路，所述断电检测控制电路包括断电检测电路、供电电路及控制器，所述断电检测电路与所述供电电路、控制器及外部电源均电连接，所述供电电路与所述控制器、外部电源均电连接；所述供电电路用于在外部电源接入时充电，所述供电电路还用于在外部电源断开时放电以给所述断电检测电路及所述控制器提供放电电压；所述断电检测电路用于检测外部电源是否断开，所述控制器用于在所述断电检测电路检测到外部电源断开时控制所述燃气表执行第一操作，以及用于在所述断电检测电路检测到外部电源接入时控制所述燃气表执行第二操作。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的断电检测控制电路包括断电检测电路、供电电路及控制器，所述断电检测电路与所述供电电路、控制器及外部电源均电连接，所述供电电路与所述控制器、外部电源均电连接。当外部电源接入时，该供电电路充电，当外部电源断开后，该供电电路通过放电继续给断电检测电路及控制器提供电压，该断电检测电路检测到断电后向控制器输出对应的检测结果，该控制器根据该检测结果进行燃气表关阀、数据业务存储、数据发送等操作；该断电检测电路检测到外部电源断开又重新接入后，控制器依据该断电检测电路输出的检测结果进行燃气表开阀、数据业务存储、数据发送等操作。

本实用新型提供的燃气表包括上述的断电检测控制电路，所述控制器用于在所述断电检测电路检测到外部电源断开时控制所述燃气表执行第一操作，例如，关闭阀门、对燃气数据进行存储、向外发送断电信息等，然后进入断电保护的状态，所述控制器用于在所述断电检测电路检测到外部电源接入时控制所述燃气表执行第二操作，例如，当外部电源重新接入后，此时燃气表将从休眠状态被唤醒，开始正常工作，开启阀门、存储相关的数据业务、向外发送通电信息等。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的燃气表的应用环境示意图。

图2示出了本实用新型实施例所提供的断电检测控制电路与外部电源的连接框图。

图3示出了本实用新型实施例所提供的断电检测控制电路的电路连接示意图。

图4示出了本实用新型实施例所提供的外部电源与断电检测控制电路的电路连接示意图。

图标：10-燃气表；20-外部电源；30-阀门；100-断电检测控制电路；110-断电检测电路；120-供电电路；130-控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，为本实用新型实施例所提供的燃气表10的应用环境示意图。外部电源20与燃气表10电连接，用于给该燃气表10提供电压。该燃气表10还与一阀门30连接，用于控制该阀门30的关闭或打开，其中，该燃气表10与该阀门30之间可以采用有线连接或者无线连接。在本实施例中，所述燃气表10可用于检测是否发生断电，即与该外部电源20是否断开，当检测到断电时，通过内部的放电电压维持一段时间执行第一操作，进行断电保护，例如，向该阀门30发送关阀指令以控制该阀门30关闭、向外发送断电信息、对燃气数据进行存储等。需要说明的是，在本实施例中，外部电源20优选为电池，但不限定于此。此外，当该燃气表10检测到外部电源20重新接入后(例如，用户更换了电池)实现上电复位，正常恢复工作并执行第二操作，例如，向该阀门30发送开阀指令以控制该阀门30开启，存储相关的数据业务、向外发送通电信息等。

请参照图2，为本实用新型实施例所提供的断电检测控制电路100与外部电源20的连接框图。在本实施例中，所述断电检测控制电路100可应用于上述的燃气表10中，以使燃气表10能够正确地感知外部电源20的供电情况，并及时地处理断电后的相关措施，保证燃气表10的安全开关阀门30，以及数据存储的安全性能。

在本实施例中，所述断电检测控制电路100包括断电检测电路110、供电电路120及控制器130，所述断电检测电路110与所述供电电路120、控制器130及外部电源20均电连接，所述供电电路120与所述控制器130、外部电源20均电连接。

所述供电电路120用于在外部电源20接入时充电，所述供电电路120还用于在外部电源20断开时放电以给所述断电检测电路110及所述控制器130提供放电电压。

在本实施例中，当外部电源20接入时，在充电储能的同时还为燃气表10的整个***供电。当外部电源20断开后，该供电电路120便开始放电，给所述断电检测电路110及所述控制器130提供放电电压，并作为电源为整个***供电。

所述断电检测电路110用于检测外部电源20是否断开，并向所述控制器130输出检测结果。

所述控制器130用于依据所述检测结果执行对应的操作。具体地，所述控制器130用于在所述断电检测电路110检测到外部电源20断开时控制所述燃气表10执行第一操作，以及用于在所述断电检测电路110检测到外部电源20接入时控制所述燃气表10执行第二操作。

在本实施例中，所述控制器130可通过断电检测电路110输出的检测结果的高低电平的变化判断外部电源20的接入情况。例如，当该检测结果为高电平时，表明外部电源20断开，此时控制器130在供电电路120供电的情况下控制燃气表10执行该第一操作，在完成了该第一操作后燃气表10进入断电保护的状态；当该检测结果为低电平时，表明外部电源20重新接入，此时燃气表10将被唤醒，控制器130控制该燃气表10执行该第二操作。

如图3所示，为所述断电检测控制电路100的电路连接示意图。在本实施例中，所述断电检测电路110包括开关管Q1，所述开关管Q1的第一端用于与外部电源20电连接，所述开关管Q1的第二端(V_IN)用于与所述供电电路120电连接，所述开关管Q1的输出端用于与所述控制器130电连接。需要说明的是，所述开关管Q1可以是，但不限于，三极管、场效应管等。在本实施例中，所述开关管Q1采用P沟道场效应管，其中，将P沟道场效应管的栅极作为所述开关管Q1的第一端，将P沟道场效应管的源极作为所述开关管Q1的第二端，将P沟道场效应管的漏极作为所述开关管Q1的输出端。

在本实施例中，所述断电检测电路110还包括第一电阻R1及第二电阻R2，所述开关管Q1的第一端通过所述第一电阻R1与外部电源20电连接，所述开关管Q1的输出端通过所述第二电阻R2与所述控制器130电连接。

进一步地，所述断电检测电路110还包括第一下拉电阻R3和第二下拉电阻R4，所述第一下拉电阻R3电连接于所述开关管Q1的第一端与地之间，所述第二下拉电阻R4电连接于所述第二电阻R2的一端与地之间。在本实施例中，设置该第一下拉电阻R3以避免该开关管Q1的第一端(栅极)悬空进而干扰开关管Q1的导通，设置该第二下拉电阻R4能保证输入控制器130的信号电位的稳定性，避免旁路信号产生干扰。

在本实施例中，所述供电电路120包括超级电容E1，所述超级电容E1的一端(V_IN)用于与所述开关管Q1的第二端及外部电源20电连接，所述超级电容E1的另一端接地。

进一步地，所述供电电路120还包括二极管D1，所述二极管D1电连接于所述超级电容E1的一端与外部电源20之间，通过该二极管D1的单向导电性实现防反接保护，以避免电源极性接反时对燃气表10造成损坏。

进一步地，所述供电电路120还包括第一电容C1及第二电容C2，所述第一电容C1与所述第二电容C2均电连接于所述超级电容E1的一端与地之间，该第一电容C1及第二电容C2具有滤波和稳压的功能。

进一步地，所述供电电路120还包括电源芯片U1，所述电源芯片U1的输入端与所述超级电容E1的一端电连接，所述电源芯片U1的输出端与所述控制器130电连接。外部电源20接入后，其输出电压(例如，为3.7V)为电源芯片U1供电的同时还给超级电容E1充电，电源芯片U1输出电压(例如，3V)为控制器130供电。当外部电源20断开后，该超级电容E1开始放电，作为电源继续给控制器130及断电检测电路110供电。可以理解地，在本实施例中，电源芯片U1的输出电压是为燃气表10整个***供电，即除了给控制器130提供电压外，还可为其他模块提供电压。

进一步地，所述供电电路120还包括第三电容C3及第四电容C4，所述第三电容C3及所述第四电容C4均电连接于所述电源芯片U1的输出端与地之间。在本实施例中，所述第三电容C3及第四电容C4用于滤波和稳压。

如图4所示，为本实用新型实施例所提供的外部电源20与断电检测控制电路100的电路连接示意图。该外部电源20的输入正极经过可恢复熔断器F1分别与该断电检测电路110、供电电路120电连接。在本实施例中，所述可恢复熔断器F1具有过流保护的功能。

在本实施例中，该断电检测控制电路100的工作原理是：当外部电源20正常接入时，为该超级电容E1充电，同时电源芯片U1的输出电压为燃气表10整个***供电，燃气表10处于正常工作状态，开关管Q1的第一端(栅极)为高电平，处于截止状态，开关管Q1的输出端(漏极)输出的POW_OFF信号(即上述检测结果)为低电平。当外部电源20断开后，超级电容E1作为电源继续为整个***(包括该断电检测电路110、控制器130)供电，开关管Q1的第一端(栅极)为因为外部电源20的断开变为低电平，使得开关管Q1导通，开关管Q1输出的POW_OFF信号(即上述检测结果)为高电平。该控制器130通过检测开关管Q1输出的POW_OFF信号(即上述检测结果)的高低电平的变化，来判断外部电源20的接入情况。当检测到POW_OFF信号为高电平时，表明外部电源20断开，此时该控制器130通过超级电容E1的放电电压供电继续工作，使燃气表10关闭阀门30、存储数据、发送断电信息等操作后，进入断电保护的状态；当检测POW_OFF信号为低电平时，表明外部电源20重新接入，燃气表10上电复位，开启阀门30、存储相关的数据业务、向外发送通电信息等操作。

综上所述，本实用新型实施例提供的断电检测控制电路及燃气表，该断电检测控制电路包括断电检测电路、供电电路及控制器，所述断电检测电路与所述供电电路、控制器及外部电源均电连接，所述供电电路与所述控制器、外部电源均电连接。当外部电源接入时，该供电电路充电，当外部电源断开后，该供电电路通过放电继续给断电检测电路及控制器提供电压，该断电检测电路检测到断电后向控制器输出对应的检测结果，该控制器根据该检测结果进行燃气表关阀、数据业务存储、数据发送等操作；该断电检测电路检测到外部电源断开又重新接入后，控制器依据该断电检测电路输出的检测结果进行燃气表开阀、数据业务存储、数据发送等操作。该燃气表能够正确地感知外部电源的供电情况，并对断电情况采取相关的应对措施，保证燃气表的安全开关阀以及数据存储的安全性能，避免燃气表在断电的情况下导致不能对用户燃气使用进行检测，进而对用户的生命财产安全造成威胁。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种断电检测控制电路，其特征在于，所述断电检测控制电路包括断电检测电路、供电电路及控制器，所述断电检测电路与所述供电电路、控制器及外部电源均电连接，所述供电电路与所述控制器、外部电源均电连接；

所述供电电路用于在外部电源接入时充电，所述供电电路还用于在外部电源断开时放电以给所述断电检测电路及所述控制器提供放电电压；

所述断电检测电路用于检测外部电源是否断开，并向所述控制器输出检测结果；

所述控制器用于依据所述检测结果执行对应的操作。

2.如权利要求1所述的断电检测控制电路，其特征在于，所述断电检测电路包括开关管，所述开关管的第一端用于与外部电源电连接，所述开关管的第二端用于与所述供电电路电连接，所述开关管的输出端用于与所述控制器电连接。

3.如权利要求2所述的断电检测控制电路，其特征在于，所述断电检测电路还包括第一电阻及第二电阻，所述开关管的第一端通过所述第一电阻与外部电源电连接，所述开关管的输出端通过所述第二电阻与所述控制器电连接。

4.如权利要求3所述的断电检测控制电路，其特征在于，所述断电检测电路还包括第一下拉电阻和第二下拉电阻，所述第一下拉电阻电连接于所述开关管的第一端与地之间，所述第二下拉电阻电连接于所述第二电阻的一端与地之间。

5.如权利要求2所述的断电检测控制电路，其特征在于，所述供电电路包括超级电容，所述超级电容的一端用于与所述开关管的第二端及外部电源电连接，所述超级电容的另一端接地。

6.如权利要求5所述的断电检测控制电路，其特征在于，所述供电电路还包括第一电容及第二电容，所述第一电容与所述第二电容均电连接于所述超级电容的一端与地之间。

7.如权利要求5所述的断电检测控制电路，其特征在于，所述供电电路还包括二极管，所述二极管电连接于所述超级电容的一端与外部电源之间。

8.如权利要求5所述的断电检测控制电路，其特征在于，所述供电电路还包括电源芯片，所述电源芯片的输入端与所述超级电容的一端电连接，所述电源芯片的输出端与所述控制器电连接。

9.如权利要求8所述的断电检测控制电路，其特征在于，所述供电电路还包括第三电容及第四电容，所述第三电容及所述第四电容均电连接于所述电源芯片的输出端与地之间。

10.一种燃气表，其特征在于，所述燃气表包括权利要求1-9任一项所述的断电检测控制电路，所述控制器用于在所述断电检测电路检测到外部电源断开时控制所述燃气表执行第一操作，以及用于在所述断电检测电路检测到外部电源接入时控制所述燃气表执行第二操作。