一种可拆卸锂电池设备电源控制管理系统的制作方法

1.本发明涉及电源管理技术领域，更具体的，涉及一种可拆卸锂电池设备电源控制管理系统。


背景技术：

2.锂电池是以含锂的化合物作正极，在充放电过程中，通过锂离子在电池正负极之间的往返脱出和嵌入实现充放电的一种二次电池。锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。目前锂电池应用非常广泛，但也存在以下不足：
3.1、衰老：与其它充电电池不同，锂离子电池的容量会缓慢衰退，与使用次数有关，也与温度有关。这种衰退的现象可以用容量减小表示，也可以用内阻升高表示。因为与温度有关，所以在工作电流高的电子产品更容易体现；
4.2、不耐受过充、过放：过充电时，过量嵌入的锂离子会永久固定于晶格中，无法再释放，可导致电池寿命短。过放电时，电极脱嵌过多锂离子，可导致晶格坍塌，从而缩短寿命。因此大部分锂电池应用都需要加防过充、过放。
5.目前市面上的常见的锂电池主要有2种应用方式：
6.1、集成电池保护板的锂电池，形状不一，受结构尺寸的影响，大部分锂电池只能用在特定结构的产品，但锂电池容量衰老时，用户不易找到电池更换，且更换方法较为复杂，这导致大部分产品的寿命都受锂电池的寿命的制约；
7.2、不集成电池保护板的锂电池，如常见的14500锂电池、18650锂电池等，这些都是有固定的规格尺寸，市面上比较容易购买到，易于拆卸，但大部分缺乏过充过放保护，很容易因过充过放导致电池寿命缩短乃至损坏，同时，对可拆卸电池，也可能因误操作导致电池正负极接反，或者电池触点与外部接触产生静电，这些都容易损坏内部电路。
8.如图1，为典型单节锂电池保护电路，od控制放电，oc控制充电，首次上电使用一般都会产生过流保护，即od控制mos管m1截止，mos管m1的d和s级两端会形成比较大的压差，需要短接碰一下mos管m1的d和s级将电平复位到0v，或者将电池接入充电器，利用充电器为保护电路的控制电路部分供电，控制部分得电工作，电池才能激活正常使用。做成可拆卸电池时，每次拆下电池后重新装上，都需要激活电池保护电路，使用起来非常麻烦，如果集成保护电路到锂电池上，则结构尺寸很难做到通用，只能做成不可拆卸电池。
9.如图2，为典型双节锂电池串联保护电路，同样首次使用需要激活电池保护电路，同时相比单节锂电池只需要接正负极2条线到保护电路，双节锂电池串联需要将2节电池的正负极都接到保护电路，也就是需要多接1条线(2节电池接触的公共端)到保护电路，对于部分可拆卸电池固定结构，2节电池接触的公共端直接接触，不通过其他金属件连接，这种结构不便于增加电池保护板。
10.对于不可拆卸的锂电池，集成了电池保护电路，对于部分没有电池电源自锁开关的设备，大部分选用的mcu控制的电源软开关，也就是至少需要保持mcu的供电正常，也就是生产包装完成后，设备都会持续耗电，可能导致到用户购买使用时，电池电量已经损耗过半
甚至耗完。
11.现有锂电池常用的2种应用方式，可拆卸的和不可拆卸的，可拆卸的出厂时未装上电池，利于电池的保存，但存在缺乏有效的电池保护电路，用户实际使用时可能存在过充、过放、电池装反、静电等异常因素，导致电池或者设备寿命缩短甚至损坏。对于不可拆卸的，内部集成保护电路，能有效保护电池，但对部分应用未给电池加物理开关，也导致电池从生产包装完成就持续耗电，导致用户在刚购买到使用时，电池电量已经损耗较多甚至直接开不了机，同时因为不可拆卸和不易更换，大部分锂电池设备的寿命也受电池寿命的制约，电池在使用过程中，容量也不断减小，用户体验感不断减弱。


技术实现要素：

12.本发明为了解决以上现有技术中存在的不足与缺陷的问题，提供了一种可拆卸锂电池设备电源控制管理系统。
13.为实现上述本发明目的，采用的技术方案如下：
14.一种可拆卸锂电池设备电源控制管理系统，包括电源设备、供电设备，所述的电源设备与供电设备通信连接，向供电设备发送自身电量信息，根据电量信息供电设备向电源设备提供电源；
15.所述的电源设备包括具有静电、反接保护功能的外置供电自动切换电路，具有上电自激活、分压检测电池电压功能的保护电路，电源控制电路，电压检测电路，第一控制器，第一电池；
16.所述的外置供电自动切换电路与第一电池电性连接；
17.所述的外置供电自动切换电路的第一输入端与第一电池电性连接，所述的外置供电自动切换电路的输出端与保护电路的输入端电性连接，向保护电路输出电源设备的电源；
18.所述的保护电路的输出端与电源控制电路的输入端电性连接，所述的保护电路在电压过低或过高、电流过放或过充时，自动进入保护模式；
19.所述的电源控制电路的输出端作为电源设备的输出端；
20.根据用户输入的通断信号，所述的第一控制器输出的高低电平控制所述的电源控制电路的通断；
21.所述的电压检测电路的输入端与所述的电源控制电路的输出端电性连接，所述的电压检测电路的输出端与所述的第一控制器电性连接。
22.优选地，所述的供电设备包括应急供电输出控制电路、第二控制器、第二电池；
23.所述的第二电池与应急供电输出控制电路电性连接；
24.所述的第二控制器控制应急供电输出控制电路的通道；
25.所述的第二控制器与第一控制器通信连接；
26.当电源设备的电量低于阈值时，所述的应急供电输出控制电路的输出端与外置供电自动切换电路的第二输入端电性连接，通过第二控制器的控制，对电源设备的电源进行供电源切换。
27.进一步地，所述的外置供电自动切换电路包括具有防止静电作用的esd二极管、作为开关的第一pmos管、防止反接的第一二极管、第一电阻；
28.所述的esd二极管的一端分别与第一电池的正极、第一pmos管的漏极电性连接，所述的esd二极管的另一端分别接第一电池的负极、第一电阻的一端电性连接；
29.所述的第一电阻的另一端分别与第一二极管的阳极、第一pmos管的栅极、所述的应急供电输出控制电路的输出端电性连接；
30.所述的第一pmos管的源极分别与第一二极管的阴极、保护电路的输入端电性连接。
31.再进一步地，所述的保护电路包括电源保护芯片、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第一nmos管、第二nmos管、第一分压电阻、第二分压电阻、第一电容、第二电容；
32.所述的第一pmos管的源极分别与第二限流电阻的一端、第一分压电阻的一端、第一电容的一端电性连接；
33.所述的第二限流电阻的另一端与电源保护芯片的vdd引脚电性连接；
34.所述的第一电容的另一端接第一电池的负极；
35.所述的第一分压电阻的另一端分别与第三限流电阻的一端、第二分压电阻的一端、第二电容的一端电性连接；
36.所述的第三限流电阻的另一端接电源保护芯片的vc引脚电性连接；
37.所述的第二分压电阻的另一端接第一电池的负极；
38.所述的第二电容的另一端接第一电池的负极；
39.所述的电源保护芯片的cs引脚通过第一限流电阻接地；
40.所述的第一nmos管的栅极分别与电源控制电路的输入端、电源保护芯片的od引脚电性连接；
41.所述的第一nmos管的源极、电源保护芯片的vss引脚均与第一电池的负极电性连接；
42.所述的第一nmos管的漏极与第二nmos管的漏极电性连接；
43.所述的第二nmos管的源极接地，且通过第一限流电阻与电源保护芯片的cs引脚电性连接；
44.所述的第二nmos管的栅极与电源保护芯片的oc引脚电性连接。
45.再进一步地，所述的保护电路还包括第三电容；
46.所述的第一nmos管的栅极通过第三电容与电源控制电路的输入端。
47.优选地，所述的电源控制电路包括自恢复开关、快恢复二极管、控制器、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第六限流电阻；
48.所述的自恢复开关的一端接电源的正极，所述的自恢复开关的另一端通过第六限流电阻分别与快恢复二极管的第二引脚、第一开关单元的第一引脚电性连接；
49.所述的控制器的第一引脚与快恢复二极管的第一引脚电性连接；
50.所述的第一开关单元的第二引脚接地；
51.所述的第一开关单元的第三引脚分别与所述的控制器的第二引脚、控制器的vcc引脚电性连接；
52.所述的第二开关单元的第一引脚与快恢复二极管的第三引脚电性连接；
53.所述的第二开关单元的第二引脚接地；
54.所述的第二开关单元的第三引脚与第三开关单元的第一引脚电性连接；
55.所述的第三开关单元的第二引脚用于与保护电路的输出端连接；
56.所述的第三开关单元的第三引脚作为输出端。
57.进一步地，所述的第一开关单元包括第一三极管、第四限流电阻、第五限流电阻、第一下拉电阻、第一上拉电阻；
58.所述的第一三极管的基极通过第五限流电阻分别与快恢复二极管的第二引脚、第六限流电阻的一端、第一下拉电阻的一端电性连接；
59.所述的第一下拉电阻的另一端接地；
60.所述的第一三极管的发射极接地；
61.所述的第一三极管的集电极通过第四限流电阻分别与第一上拉电阻的一端、控制器的第二引脚电性连接；
62.所述的第一上拉电阻的另一端与控制器的vcc引脚电性连接。
63.再进一步地，所述的第二开关单元包括第二下拉电阻、第七限流电阻、第二三极管；
64.所述的第二三极管的基极通过第七限流电阻分别与第二下拉电阻的一端、快恢复二极管的第三引脚电性连接；
65.所述的第二三极管的发射极接地；
66.所述的第二下拉电阻的一端接地；
67.所述的第二三极管的集电极与第三开关单元的第一引脚电性连接。
68.再进一步地，所述的第三开关单元包括第八限流电阻、第四电容、第五电容、第二pmos管；
69.所述的第二pmos管的栅极分别与第八限流电阻的一端、第四电容的一端、第二三极管的集电极电性连接；
70.所述的第八限流电阻的另一端、第四电容的另一端、第二pmos管的源极均与保护电路的输出端电性连接；
71.所述的第二pmos管的漏极作为电源控制电路的输出端，且所述的第五电容的一端接第二pmos管的漏极，另一端接地。
72.进一步地，所述的应急供电输出控制电路包括第四开关单元、用于控制是否输出电源的第五开关单元、将电源电压转换为电源设备所需电源电压的电压管理单元；
73.所述的第二控制器的第二引脚与第四开关单元的第一引脚电性连接，通过第二控制器的第二引脚输出高低电平控制第四开关单元的导通；
74.所述的第四开关单元的第二引脚接地；
75.所述的第四开关单元的第三引脚与第五开关单元的第一引脚电性连接；
76.所述的第五开关单元的第三引脚与第二电池的输出端电性连接；
77.所述的第五开关单元的第二引脚与电压管理单元的输入端电性连接；
78.所述的电压管理单元的输出端与外置供电自动切换电路的第二输入端电性连接。
79.本发明的有益效果如下：
80.本发明主要针对一种可拆卸锂电池设备电源控制管理电路，主要解决可拆卸锂电池电池保护问题，同时也极大改善可拆卸及不可拆卸锂电池在与设备连接但未开机使用时
电量损耗问题，锂电池即使长时间装配在设备上上也不会损耗电量。
81.本发明采用上电自激活及分压检测的保护电路，同时结合具有静电、反接保护功能的外置供电自动切换电路，确保对可拆卸锂电池的有效保护，同时也保证电池的可更换性，避免设备寿命受电池寿命的制约。
82.采用软硬件结合低功耗的电源控制电路，能彻底关断电池电源，能确保锂电池设备生产完成，能长时间储存，同时用户在不使用时也不需要拆卸电池来减少电量损耗。
83.采用供电设备进行自动切换使用外部的电源对电源设备进行供电，可适用于部分设备在外部使用电量低同时缺乏又缺乏可供充电的接口，可使用供电设备来应急供电。
附图说明
84.图1是典型单节锂电池保护电路。
85.图2是典型双节锂电池串联保护电路。
86.图3是本发明所述的管理系统的原理框图。
87.图4是本发明外置供电自动切换电路的电路图。
88.图5是本发明保护电路的电路图。
89.图6是本发明电源控制电路的电路图。
90.图7是本发明电压检测电路的电路图。
91.图8是本发明管理系统的原理框图。
92.图9是本发明第四开关单元、第五开关单元的电路图。
93.图10是本发明所述的电压管理单元的电路图。
具体实施方式
94.下面结合附图和具体实施方式对本发明做详细描述。
95.实施例1
96.如图3所示，一种可拆卸锂电池设备电源控制管理系统，包括电源设备、供电设备，所述的电源设备与供电设备通信连接，向供电设备发送自身电量信息，根据电量信息供电设备向电源设备提供电源；
97.所述的电源设备包括具有静电、反接保护功能的外置供电自动切换电路，具有上电自激活、分压检测电池电压功能的保护电路，电源控制电路，电压检测电路，第一控制器，第一电池；
98.所述的外置供电自动切换电路与第一电池电性连接；
99.所述的外置供电自动切换电路的第一输入端与第一电池电性连接，所述的外置供电自动切换电路的输出端与保护电路的输入端电性连接，向保护电路输出电源设备的电源；
100.所述的保护电路的输出端与电源控制电路的输入端电性连接，所述的保护电路在电压过低或过高、电流过放或过充时，自动进入保护模式；
101.所述的电源控制电路的输出端作为电源设备的输出端；
102.根据用户输入的通断信号，所述的第一控制器输出的高低电平控制所述的电源控制电路的通断；
103.所述的电压检测电路的输入端与所述的电源控制电路的输出端电性连接，所述的电压检测电路的输出端与所述的第一控制器电性连接。
104.本发明主要针对一种可拆卸锂电池设备电源控制管理电路，主要解决可拆卸锂电池电池保护问题，同时也极大改善可拆卸及不可拆卸锂电池在与设备连接但未开机使用时电量损耗问题，锂电池即使长时间装配在设备上上也不会损耗电量。
105.本发明采用上电自激活及分压检测的保护电路，同时结合具有静电、反接保护功能的外置供电自动切换电路，确保对可拆卸锂电池的有效保护，同时也保证电池的可更换性，避免设备寿命受电池寿命的制约。
106.采用软硬件结合低功耗的电源控制电路，能彻底关断电池电源，能确保锂电池设备生产完成，能长时间储存，同时用户在不使用时也不需要拆卸电池来减少电量损耗。
107.采用供电设备进行自动切换使用外部的电源对电源设备进行供电，可适用于部分设备在外部使用电量低同时缺乏又缺乏可供充电的接口，可使用供电设备来应急供电。
108.本发明在电压过低或过高、电流过放或过充时，自动进入保护模式，此时即使用户输入通断信号，保护电路也处于断开状态，不会输出电源。
109.实施例2
110.在实施例1的基础上，更具体地，如图4所示，所述的外置供电自动切换电路包括具有防止静电作用的esd二极管d2、作为开关的第一pmos管q1、防止反接的第一二极管d1、第一电阻r1；
111.所述的esd二极管d2的一端分别与第一电池的正极、第一pmos管q1的漏极电性连接，所述的esd二极管d2的另一端分别接第一电池的负极、第一电阻r1的一端电性连接；
112.所述的第一电阻r1的另一端分别与第一二极管d1的阳极、第一pmos管q1的栅极、所述的应急供电输出控制电路的输出端电性连接；
113.所述的第一pmos管q1的源极分别与第一二极管d1的阴极、保护电路的输入端电性连接。
114.当第一电池装上上，通过esd二极管d2防止静电对静电敏感器件造成损坏，第一电池通过第一pmos管q1导通，默认第一pmos管q1的栅极为低电平导通。当第一电池反接时，第一pmos管q1的栅极为高电平截止，自动切断第一电池电源，当外置供电设备通过第一二极管d1输入电源时，此时第一pmos管q1的栅极为高电平，自动切断第一电池电源转外置供电设备供电。
115.在一个具体的实施例中，如图5所示，所述的保护电路包括电源保护芯片u1、第一限流电阻r3、第二限流电阻r4、第三限流电阻r2、第一nmos管q2、第二nmos管q3、第一分压电阻r5、第二分压电阻r6、第一电容c2、第二电容c3；
116.所述的第一pmos管q1的源极分别与第二限流电阻r4的一端、第一分压电阻r5的一端、第一电容c2的一端电性连接；
117.所述的第二限流电阻r4的另一端与电源保护芯片u1的vdd引脚电性连接；
118.所述的第一电容c2的另一端接第一电池的负极；
119.所述的第一分压电阻r5的另一端分别与第三限流电阻r2的一端、第二分压电阻r6的一端、第二电容c3的一端电性连接；
120.所述的第三限流电阻r2的另一端接电源保护芯片u1的vc引脚电性连接；
121.所述的第二分压电阻r6的另一端接第一电池的负极；
122.所述的第二电容c3的另一端接第一电池的负极；
123.所述的电源保护芯片u1的cs引脚通过第一限流电阻r3接地；
124.所述的第一nmos管q2的栅极分别与电源控制电路的输入端、电源保护芯片u1的od引脚电性连接；
125.所述的第一nmos管q2的源极、电源保护芯片u1的vss引脚均与第一电池的负极电性连接；
126.所述的第一nmos管q2的漏极与第二nmos管q3的漏极电性连接；
127.所述的第二nmos管q3的源极接地，且通过第一限流电阻r3与电源保护芯片u1的cs引脚电性连接；
128.所述的第二nmos管q3的栅极与电源保护芯片u1的oc引脚电性连接。所述的第一电池为2节锂电池串联组成，所述的电源保护芯片u1采用2120-cb作为2节锂电池串联的电源保护芯片u1。
129.第一电池经外置供电自动切换电路后输入保护电路，通过第二限流电阻r4r3、第二限流电阻r4r4，通过第一电容c2c2、第二电容c3c3滤波，通过第一分压电阻r5r5、第二分压电阻r6r6分压后，分别在电源保护芯片u1的vdd和vc引脚检测到2节锂电池的电压状态。当检测到电压过低时，通过电源保护芯片u1的od引脚输出低电平控制第一nmos管q2q2截止，防止电压过放。当检测到电压过高时，通过电源保护芯片u1的oc引脚输出低电平控制第二nmos管q3q1截止，防止电压过充。通过电源保护芯片u1的cs引脚上的电压及第三限流电阻r2r2，监测到放电及充电电流，在电流过放或电流过充时，通过断开第一nmos管q2q2或第二nmos管q3q1，来保护电路。
130.在一个具体的实施例中，所述的保护电路还包括第三电容c1；
131.所述的第一nmos管q2的栅极通过第三电容c1与电源控制电路的输入端。
132.电源保护芯片u1u1默认进入过放保护模式，第一电池每次断开后，再连接保护电路时，通过第三电容c1c1充电瞬间，在第一nmos管q2的栅极输出高电平控制导通，自动激活保护电路。
133.在一个具体的实施例中，如图6所示，所述的电源控制电路包括自恢复开关s1、快恢复二极管d3、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第六限流电阻r10；
134.所述的自恢复开关s1的一端接电源的正极，所述的自恢复开关s1的另一端通过第六限流电阻r10分别与快恢复二极管d3的第二引脚、第一开关单元的第一引脚电性连接；
135.所述的第一控制器的第一引脚与快恢复二极管d3的第一引脚电性连接；
136.所述的第一开关单元的第二引脚接地；
137.所述的第一开关单元的第三引脚分别与所述的第一控制器的第二引脚、第一控制器的vcc引脚电性连接；
138.所述的第二开关单元的第一引脚与快恢复二极管d3的第三引脚电性连接；
139.所述的第二开关单元的第二引脚接地；
140.所述的第二开关单元的第三引脚与第三开关单元的第一引脚电性连接；
141.所述的第三开关单元的第二引脚用于与保护电路的输出端连接；
142.所述的第三开关单元的第三引脚作为输出端。
143.所述的电源控制电路的工作原理：所述的第三开关单元用于控制电源的通断；所述的第二开关单元的导通由自恢复开关s1s1的状态、第一控制器的第一引脚输出的高低电平进行控制，根据所述的第二开关单元的导通进而控制第三开关单元2的通断；
144.在起始状态下，所述的第三开关单元处于截止状态即断开状态。所述的第一开关单元根据自恢复开关s1状态进行导通，将自恢复开关s1状态信号通过第一开关单元输入第一控制器的第一引脚；当第一控制器根据第一引脚接收到自恢复开关s1状态信号后，通过第一控制器的第一引脚相应的电平控制第二开关单元的导通，进而控制第三开关单元的通断。
145.在一个具体的实施例中，所述的第一开关单元包括第一三极管q4、第四限流电阻r8、第五限流电阻r9、第一下拉电阻r11、第一上拉电阻r7；
146.所述的第一三极管q4的基极通过第五限流电阻r9分别与快恢复二极管d3的第二引脚、第六限流电阻r10的一端、第一下拉电阻r11的一端电性连接；
147.所述的第一下拉电阻r11的另一端接地；
148.所述的第一三极管q4的发射极接地；
149.所述的第一三极管q4的集电极通过第四限流电阻r8分别与第一上拉电阻r7的一端、控制器的第二引脚电性连接；
150.所述的第一上拉电阻r7的另一端与控制器的vcc引脚电性连接。
151.当自恢复开关s1s1按下瞬间，电源bat 通过快恢复二极管d3d1的第二引脚、第三引脚，输入高电平导通第二开关单元，由此第三开关单元也导通，电源打开，此时，控制器可正常工作；同时电源bat 通过第五限流电阻r9，输出高电平导通第一三极管q4q1，经第四限流电阻r8，输出一个低电平信号key到控制器的第二引脚，第一控制器检测到一定时长的低电平key信号，第一控制器将电源状态从断开状态转为导通状态，输出一个固定的高电平信号power_en通过第一控制器的第一引脚经快恢复二极管d3d1的第一引脚、第三引脚输出保持高电平。
152.所述的第一上拉电阻r7将第一控制器的第一引脚保持在高电平状态，因此key信号默认上拉为高电平。当第一三极管q4导通时，所述的第一控制器的第一引脚的电平变化低电平。
153.在一个具体的实施例中，所述的第二开关单元包括第二下拉电阻r12、第七限流电阻r13、第二三极管q5；
154.所述的第二三极管q5的基极通过第七限流电阻r13分别与第二下拉电阻r12的一端、快恢复二极管d3的第三引脚电性连接；
155.所述的第二三极管q5的发射极接地；
156.所述的第二下拉电阻r12的一端接地；
157.所述的第二三极管q5的集电极与第三开关单元的第一引脚电性连接。
158.起始状态下，快恢复二极管d3的第三引脚默认通过第二下拉电阻r12，第二开关单元中的第二三极管q5的基极为低电平，因此第二三极管q5截止，也即第二开关单元处于截止状态。且所述的第三开关单元处于截止状态，因此电源保护电路的输出端到电源输出端断开，无法输出电源。
159.当自恢复开关s1按下瞬间，电源bat 可以通过第六限流电阻r10，经快恢复二极管
d3的第二引脚、第三引脚，第七限流电阻r13，输入高电平导通第二三极管q5；由导通后的第二三极管q5进一步控制第三开关单元的导通，电源打开。
160.在一个具体的实施例中，所述的第三开关单元包括第八限流电阻r14、第四电容c4、第五电容c5、第二pmos管q6；
161.所述的第二pmos管q6的栅极分别与第八限流电阻r14的一端、第四电容c4的一端、第二三极管q5的集电极电性连接；
162.所述的第八限流电阻r14的另一端、第四电容c4的另一端、第二pmos管q6的源极均与保护电路的输出端电性连接；
163.所述的第二pmos管q6的漏极作为电源控制电路的输出端，且所述的第五电容c5的一端接第二pmos管q6的漏极，另一端接地。
164.由于在起始状态下，第二三极管q5截止，经保护电路的输出端经第八限流电阻r14输出高电平到第二pmos管q6的栅极，第二pmos管q6截止，电源断开。当自恢复开关s1s1按下瞬间，输入高电平导通第二三极管q5，第二pmos管q6的栅极与gnd导通，为低电平，此时第二pmos管q6导通，电源打开。
165.具体地，本实施例的工作原理具体如下：在起始状态下，快恢复二极管d3的第三引脚默认通过第二下拉电阻r12，因此第二三极管q5的基极为低电平，第二三极管q5截止，经保护电路的输出端输出的电池电源bat_in经第八限流电阻r14输出高电平到第二pmos管q6的栅极，第二pmos管q6截止，电源断开。当自恢复开关s1s1按下瞬间，电源bat 通过第六限流电阻r10，经快恢复二极管d3的第二引脚、第三引脚、第七限流电阻r13，输入高电平导通第二三极管q5，第二pmos管q6的栅极与gnd导通，为低电平，第二pmos管q6导通，电源打开。此时，第一控制器可正常工作，同时，电源bat 通过第六限流电阻r10、第五限流电阻r9、第一下拉电阻r11，输出高电平导通第一三极管q4，经第四限流电阻r8，输出一个低电平信号key到第一控制器的第二引脚，第一控制器检测到一定时长的低电平key信号后，将电源状态从断开状态转为导通状态，通过第一控制器的第一引脚输出一个固定的高电平信号power_en经快恢复二极管d3的第一引脚、第三引脚输出保持高电平，确保自恢复开关s1在自动断开时，电池电源保持导通。
166.key信号默认上拉为高电平，再次按下松开自恢复开关s1s1时，第一控制器的第二引脚检测到下降沿脉冲信号key信号，第一控制器检测到当前电源状态为导通状态，则将电源状态从导通状态转为断开状态，通过第一控制器的第一引脚输出一个固定的低电平信号power_en输入快恢复二极管d3的第一引脚，此时第二三极管q5和第二pmos管q6截止，电源断开，回到起始状态下。
167.本实施例所述的控制器可以选用51单片机、stm单片机等等。所述的快恢复二极管d3d1的型号为4148cc。
168.在一个具体的实施例中，所述的电压检测电路如图7所示。
169.实施例3
170.基于实施例1或实施例2，更具体地，如图8所示，本实施例所述的供电设备包括应急供电输出控制电路、第二控制器、第二电池；
171.所述的第二电池与应急供电输出控制电路电性连接；
172.所述的第二控制器控制应急供电输出控制电路的通道；
173.所述的第二控制器与第一控制器通信连接；
174.当电源设备的电量低于阈值时，所述的应急供电输出控制电路的输出端与外置供电自动切换电路的第二输入端电性连接，通过第二控制器的控制，对电源设备的电源进行供电源切换。
175.在一个具体的实施例中，如图9、10所示，所述的应急供电输出控制电路包括第四开关单元、用于控制是否输出电源的第五开关单元、将电源电压转换为电源设备所需电源电压的电压管理单元；
176.所述的第二控制器的第二引脚与第四开关单元的第一引脚电性连接，通过第二控制器的第二引脚输出高低电平控制第四开关单元的导通；
177.所述的第四开关单元的第二引脚接地；
178.所述的第四开关单元的第三引脚与第五开关单元的第一引脚电性连接；
179.所述的第五开关单元的第三引脚与第二电池的输出端电性连接；
180.所述的第五开关单元的第二引脚与电压管理单元的输入端电性连接；
181.所述的电压管理单元的输出端与外置供电自动切换电路的第二输入端电性连接。
182.本发明的工作原理如下：在起始状态下，所述的第五开关单元处于截止状态即断开状态；第二控制器通过通信接口外接待电源设备中的第一控制器通信，第一控制器将检测到的第一电池的电量信息发送给第二控制器，根据第一电池电量的高低，所述的第二控制器通过第二引脚输出高低电平，进而第二控制所述的第四开关单元的导通，通过第四开关单元的导通进而控制第五开关单元的导通，实现控制输出电源对电源设备进行供电源切换。通过输入到第一pmos管q1的栅极，第一pmos管q1漏极、源极由导通变为断开，电源设备的供电源由第一电池供电转为供电设备供电。所述的电压管理单元将输出的电源电压转换为电源设备所需电源电压，从而能保障充电安全，且有利于提高电源设备中第一电池的寿命。
183.在一个具体的实施例中，如图9所示，所述的第四开关单元包括第九限流电阻r23、第三三极管q12；
184.所述的第九限流电阻r23的一端与所述的第二控制器的第二引脚电性连接；
185.所述的第九限流电阻r23的另一端与第三三极管q12的基极电性连接；
186.所述的第三三极管q12的发射极接地；
187.所述的第三三极管q12的集电极与第五开关单元的第一引脚电性连接。
188.当第二控制器接收第一控制器的电量信息，当电量过低时，可通过第二控制器的第二引脚输出一个固定的高电平信号power_ex，经第九限流电阻r23将第三三极管q12导通。
189.在一个具体的实施例中，如图9所示，所述的第五开关单元包括第六电容c16、第十限流电阻r24、第三pmos管q11、第七电容c17；
190.所述的第三pmos管q11的漏极分别与第六电容c16的一端、第十限流电阻r24的一端、第二电池的输出端电性连接；
191.所述的第三pmos管q11的栅极分别与第六电容c16的另一端、第十限流电阻r24的另一端、第三三极管q12的集电极电性连接；
192.所述的第三pmos管q11的源极与电压管理单元的输入端电性连接；
193.所述的第七电容c17的一端与第三pmos管q11的源极电性连接；
194.所述的第七电容c17的另一端接地。
195.在起始状态下，所述的第二电池经第十限流电阻r24输出高电平到第三pmos管q11的源极，第三pmos管q11截止，此时电源断开。当所述的第二控制器输出高电平使得第三三极管q12导通后，第三pmos管q11也导通，此时电源能正常输出。
196.在一个具体的实施例中，如图10所示，所述的电压管理单元包括dcdc电源芯片u2、第三分压电阻r21、第四分压电阻r22、第二二极管d11、电感l1；所述的dcdc电源芯片u2的vin引脚、en引脚均与所述的第五开关单元的第二引脚电性连接；在本实施例中，所述的dcdc电源芯片u2的vin引脚、en引脚均与作为第五开关单元的第二引脚的第三pmos管q11的源极电性连接；所述的电感l1的一端分别与dcdc电源芯片u2的vin引脚、en引脚、第五开关单元的第二引脚电性连接；
197.所述的电感l1的另一端分别与dcdc电源芯片u2的sw引脚、第二二极管d11的阳极电性连接；
198.所述的第二二极管d11的阴极分别与第三分压电阻r21的一端电性连接，且外接电源设备的电源；
199.所述的第三分压电阻r21的另一端分别与第四分压电阻r22的一端、dcdc电源芯片u2的fb引脚电性连接；
200.所述的第四分压电阻r22的另一端接地。
201.在本实施例中，所述的dcdc电源芯片u2选用型号为mt3608型号的dcdc电源芯片u2，所述的电感l1采用大功率电感l1，所述的第二二极管d11采用肖特基第二二极管d11。
202.通过所述的第三pmos管q11的源极输出的电源通过dcdc电源芯片u2，通过调节第三分压电阻r21、第四分压电阻r22的阻值，所述的第三pmos管q11的源极输出的电源转换为电源设备所需要的电源v_ex输出。
203.在一个具体的实施例中，所述的电压管理单元还包括第八电容c14、第九电容15；
204.所述的第八电容c14c3的一端、第九电容15的一端均与所述的第二开关单元的第二引脚电性连接；在本实施例中，所述的第八电容c14c3的一端、第九电容15的一端均与作为第五开关单元的第二引脚的第三pmos管q11q3的源极电性连接；
205.所述的第八电容c14c3的另一端、第九电容15的另一端均接地。
206.所述的第八电容c14c3、第九电容15具有滤波作用。
207.在一个具体的实施例中，所述的电压管理单元还包括第十电容c11、第十一电容c12、第十二电容c13；
208.所述的第十电容c11、第十一电容c12并联后的一端分别与第三分压电阻r21、第二二极管d11的阴极电性连接；
209.所述的第十电容c11、第十一电容c12并联后的另一端接地；
210.所述的第十二电容c13的一端分别与第三分压电阻r21、第二二极管d11的阴极、第十电容c11、第十一电容c12并联后的一端电性连接；
211.所述的第十二电容c13的另一端接在第三分压电阻r21、第四分压电阻r22之间。
212.在一个具体的实施例中，所述的第一控制器与第二控制器通过485通信接口通信连接。所述的第二控制器可以选用51单片机，也可以选通stm单片机。
213.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。