本實(shí)用新型涉及一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，具體涉及一種帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，屬于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著無線通信技術(shù)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)即“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)運(yùn)而生，成為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間進(jìn)行信息交換和通信。在物聯(lián)網(wǎng)中，按約定的協(xié)議，可以把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。其實(shí)質(zhì)是利用智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。物聯(lián)網(wǎng)是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段，被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，逐漸深入人們的日常生活。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是物聯(lián)網(wǎng)中重要的部件，主要起著中轉(zhuǎn)傳感器信息和服務(wù)端控制信息的通信功能，已經(jīng)得到普遍的推廣和應(yīng)用，但是，現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)普遍不具備斷電后繼續(xù)工作的能力，當(dāng)服務(wù)端與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)失去聯(lián)系后，服務(wù)端不能判斷是與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間的網(wǎng)絡(luò)通信問題還是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)斷電導(dǎo)致的問題，進(jìn)而不能判斷物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題作出改進(jìn)，提供一種帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，在斷電后仍可支持智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)工作一段時(shí)間，幫助服務(wù)端準(zhǔn)確判斷故障的原因，以便及時(shí)采取措施，避免數(shù)據(jù)丟失。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，包括網(wǎng)關(guān)主板(1)、充放電保護(hù)電路(2)和若干個(gè)充電電池(3)，其中，所述網(wǎng)關(guān)主板(1)與所述充放電保護(hù)電路(2)連接，所述充電電池(3)并聯(lián)后與所述充放電保護(hù)電路(2)連接，其特征在于，

所述充放電保護(hù)電路(2)包括充電控制開關(guān)(4)、放電控制開關(guān)(5)、若干個(gè)電池保護(hù)芯片(6)和若干個(gè)采樣電阻(7)，其中，所述充電控制開關(guān)(4)包括充電開關(guān)二極管(41)、充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管(42)和充電邏輯門(43)，所述充電開關(guān)二極管(41)與所述充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管(42)的源極和漏極并聯(lián)，所述充電邏輯門(43)的輸出極與所述充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管(42)的柵極連接；

所述放電控制開關(guān)(5)包括放電開關(guān)二極管(51)、放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管(52)和放電邏輯門(53)，所述放電開關(guān)二極管(51)與所述放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管(52)的源極和漏極并聯(lián)，所述放電邏輯門(53)的輸出極與所述放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管(52)的柵極連接；

所述充電控制開關(guān)(4)與所述放電控制開關(guān)(5)串聯(lián)，其中，所述充電開關(guān)二極管(41)的正極對(duì)應(yīng)所述充電電池(3)的負(fù)極，所述放電開關(guān)二極管(51)的負(fù)極對(duì)應(yīng)所述充電電池(3)的負(fù)極；

所述充電電池(3)與所述采樣電阻(7)并聯(lián)后與所述電池保護(hù)芯片(6)連接；所述電池保護(hù)芯片(6)分別與所述充電邏輯門(53)和所述放電邏輯門(43)的輸入端連接。

前述的帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述充放電保護(hù)電路(2)與所述網(wǎng)關(guān)主板(1)通過插拔式接線端子連接或所述充放電保護(hù)電路(2)直接集成在所述網(wǎng)關(guān)主板(1)上。

前述的帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述電池保護(hù)芯片(6)與所述充電電池(3)一一對(duì)應(yīng)。

前述的帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述電池保護(hù)芯片(6)與所述采樣電阻(7)一一對(duì)應(yīng)。

前述的帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述充電邏輯門(43)為與門或與非門。

前述的帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述充電邏輯門為與門時(shí)，放電邏輯門為與非門。

前述的帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述充電邏輯門為與非門時(shí)，放電邏輯門為與門。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)通過增加充放電保護(hù)電路和充電電池，本實(shí)用新型在充電時(shí)能確保所有充電電池充滿；在斷電后能支持智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)繼續(xù)工作一段時(shí)間，從而可以幫助服務(wù)端準(zhǔn)確的判斷出智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)，是服務(wù)端與智能網(wǎng)網(wǎng)關(guān)間的通信中斷還是智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)斷電，以便工作人員及時(shí)采取措施，避免數(shù)據(jù)丟失；

(2)在充電電池電量耗盡之前，智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的供電可能會(huì)恢復(fù)正常，或者由維護(hù)人員采取措施將智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)切換到其它備用供電系統(tǒng)，所以，本實(shí)用新型會(huì)大大提高整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性；

(3)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，易于使用等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的示意圖；

圖2為圖1的帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的充電狀態(tài)下的電路原理圖；

圖3為圖1的帶斷電保護(hù)功能的智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的放電狀態(tài)下的電路原理圖。

其中：

1-網(wǎng)關(guān)主板 2-充放電保護(hù)電路

3-充電電池 4-充電控制開關(guān)

41-充電開關(guān)二極管 42-充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管

43-充電邏輯門 5-放電控制開關(guān)

51-放電開關(guān)二極管 52-放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管

53-放電邏輯門 6-電池保護(hù)芯片

7-采樣電阻

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。

參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型包括網(wǎng)關(guān)主板1、充放電保護(hù)電路2和若干個(gè)充電電池3，其中，充放電保護(hù)電路2與網(wǎng)關(guān)主板1連接，充電電池3并聯(lián)后與充放電保護(hù)電路2連接。

充放電保護(hù)電路2包括充電控制開關(guān)4、放電控制開關(guān)5、三個(gè)電池保護(hù)芯片6和三個(gè)采樣電阻7，其中，充電控制開關(guān)4包括一個(gè)充電開關(guān)二極管41、一個(gè)充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管42和一個(gè)充電邏輯門43，充電開關(guān)二極管41與充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管42的源極和漏極并聯(lián)，充電邏輯門43的輸出極與充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管42的柵極連接。放電控制開關(guān)5包括一個(gè)放電開關(guān)二極管51、一個(gè)放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管52和放電邏輯門53，放電開關(guān)二極管51與放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管52的源極和漏極并聯(lián)，放電邏輯門53的輸出極與放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管52的柵極連接。

充電控制開關(guān)4與放電控制開關(guān)5串聯(lián)，其中，充電開關(guān)二極管41的正極對(duì)應(yīng)充電電池3的負(fù)極，放電開關(guān)二極管5的負(fù)極對(duì)應(yīng)充電電池3的負(fù)極。

充電電池3與采樣電阻7并聯(lián)后分別與電池保護(hù)芯片6連接，電池保護(hù)芯片6分別與放電邏輯門53和充電邏輯門43的輸入端連接。

作為一種優(yōu)選的方案，充放電保護(hù)電路2集成在網(wǎng)關(guān)主板1上，這樣可以降低生產(chǎn)成本。

作為一種優(yōu)選的方案，電池保護(hù)芯片6與充電電池3一一對(duì)應(yīng)，充電電池3由各自的電池保護(hù)芯片6管理，避免單個(gè)器件故障影響其它器件。

作為一種優(yōu)選的方案，電池保護(hù)芯片6與采樣電阻7一一對(duì)應(yīng)，電池保護(hù)芯片6與各自的采樣電阻7連接，避免單個(gè)器件故障影響其它器件。

作為一種優(yōu)選的方案，充電邏輯門43為與門或與非門。

作為一種優(yōu)選的方案，充電邏輯門43為與門時(shí)，放電邏輯門為與非門。

作為一種優(yōu)選的方案，充電邏輯門43為與非門時(shí)，放電邏輯門為與門。

工作原理：

以PMOS型場(chǎng)效應(yīng)管為例，即充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管42和放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管52柵極加低電平時(shí)其源極和柵極導(dǎo)通。設(shè)定充電電池3充滿電時(shí)，電池保護(hù)芯片6的輸出為高電平，充電電池3達(dá)到放電極限時(shí)，電池保護(hù)芯片6的輸出為低電平。此時(shí),充電邏輯門為與門，放電邏輯門為與非門。

當(dāng)充電電池3充電時(shí)，電流方向如圖2中所示，放電控制開關(guān)5中的放電開關(guān)二極管51工作在短路狀態(tài)，放電控制開關(guān)5處于導(dǎo)通狀態(tài)；充電控制開關(guān)4的充電開關(guān)二極管41工作在關(guān)閉狀態(tài)，充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管42的導(dǎo)通與否受其柵極電平即與門43的輸出電平控制。此時(shí)，電池保護(hù)芯片6通過采樣電阻7得到各個(gè)充電電池3的充電狀態(tài)，當(dāng)某個(gè)充電電池3充滿時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的電池保護(hù)芯片6輸出高電平給與門43的輸入端，根據(jù)與門43的邏輯特性，只有在所有的充電電池3都充滿后，即所有與門43的輸入都為高電平時(shí)與門43的輸出電平才會(huì)由低電平變?yōu)楦唠娖?，充電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管42的源極和漏極處于不導(dǎo)通的狀態(tài)，充電過程結(jié)束。

當(dāng)充電電池3開始放電時(shí)，電流方向如圖3中所示，充電控制開關(guān)4中的充電開關(guān)二極管41工作在短路狀態(tài)，充電控制開關(guān)4處于導(dǎo)通狀態(tài)；放電控制開關(guān)5的放電開關(guān)二極管51工作在關(guān)閉狀態(tài)，放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管52的導(dǎo)通與否受其柵極電平即與非門53的輸出電平控制，此時(shí)，電池保護(hù)芯片6通過采樣電阻7得到各個(gè)充電電池3的放電狀態(tài)，每個(gè)電池保護(hù)芯片6對(duì)與非門53的輸出均為高電平，與非門53的輸出為低電平，放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管52的柵極上為低電平，放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管52的源極和漏極處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)某個(gè)充電電池3達(dá)到放電極限時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的電池保護(hù)芯片6輸出低電平給與非門53的輸入端，根據(jù)與非門53的邏輯特性，只要有一個(gè)輸入為低電平時(shí)，與非門53的輸出均會(huì)由低電平變?yōu)楦唠娖?，放電開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管52的源極和漏極處于不導(dǎo)通的狀態(tài)，放電過程結(jié)束。

當(dāng)采用NMOS型場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)，仍然設(shè)定以充電電池3充滿電時(shí)，電池保護(hù)芯片6的輸出為高電平，充電電池3達(dá)到放電極限時(shí)，電池保護(hù)芯片6的輸出為低電平。此時(shí)充電邏輯門為與非門，放電邏輯門為與門。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。