一种充电管理电路及洗地机的制作方法

1.本发明属于洗地机(washing machine)技术领域，尤其涉及一种充电管理电路及洗地机。


背景技术：

2.商用洗地机的电池容量很大，现有的充电方案的电压和电流都远低于设计要求。部分充电方案，在充电过程中需要断开系统的供电，并且都是采用恒流方式充电，导致电池不能够完全充满；另一部分充电方案，采用恒压和恒流方式充电，可以完全充满电池，但是在电池的电量过低导致电池被保护的状态下，电池无输出，系统无法识别到电池的存在，无法启动充电电路为电池充电。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例提供一种充电管理电路及洗地机，以解决现有的部分直充充电方案，在充电过程中需要断开系统的供电，并且都是采用恒流方式充电，，导致电池不能够完全充满；另一部分直充充电方案，采用恒压和恒流方式充电，可以完全充满电池，但是在电池的电量过低导致电池被保护的状态下，电池无输出，系统无法识别到电池的存在，无法启动充电电路为电池充电的问题。
4.本发明实施例的第一方面提供一种充电管理电路，包括充电管理模块和切换模块；
5.所述充电管理模块的输入端和受控端电连接构成所述充电管理电路的受电端，所述充电管理模块的第一输出端和检测端及所述切换模块的输出端电连接构成所述充电管理电路的充电端，所述充电管理模块的第二输出端和所述切换模块的输入端电连接；
6.所述切换模块的电源端被配置为与电池电连接；
7.所述受电端被配置为与电源适配器电连接，所述充电端被配置为与所述电池和负载电连接；
8.所述充电管理模块被配置为检测所述电池的电量，在所述电池的电量小于复位阈值且所述电源适配器接入电源时，输出启动电压至所述切换模块，在所述电池的电量大于或等于复位阈值且所述电源适配器接入电源时，输出恒定电压和恒定电流为所述电池充电并为所述负载供电；
9.所述切换模块被配置为在所述电池的电量小于复位阈值时，根据所述启动电压输出充电电压为所述电池充电，在所述电池的电量大于或等于复位阈值时，停止输出所述充电电压。
10.在一个实施例中，所述充电管理模块包括充电管理单元、开关单元及图腾柱单元；
11.所述充电管理单元的使能端构成所述充电管理模块的受控端，所述充电管理单元的电源端、所述开关单元的输出端及所述图腾柱单元的输入端电连接，所述充电管理单元的第一控制端和第二控制端分别与所述开关单元的受控端和所述图腾柱单元的受控端电
连接，所述充电管理单元的检测端和所述图腾柱单元的第一输出端电连接构成所述充电管理模块的输出端；
12.所述开关单元的输入端构成所述充电管理模块的输入端；
13.所述图腾柱单元的第二输出端接地；
14.所述充电管理单元被配置为：
15.检测所述电池的电量；
16.在所述电池的电量小于复位阈值且所述电源适配器接入电源时，输出启动电压至所述切换模块，并控制所述开关单元和所述图腾柱单元关断；
17.在所述电池的电量大于或等于复位阈值时，控制所述开关单元开通，并控制所述图腾柱单元输出恒定电压和恒定电流，为所述电池充电直到所述电池的电量充满为止，并为所述负载供电。
18.在一个实施例中，所述开关单元包括第一软开关，所述图腾柱单元包括第二软开关和第三软开关；
19.所述第一软开关的输入端、输出端及受控端分别构成所述开关单元的输入端、输出端及受控端；
20.所述第二软开关的输入端和受控端分别构成所述图腾柱单元的输入端和第一受控端，所述第二软开关的输出端和所述第三软开关的输入端电连接构成所述图腾柱单元的第一输出端；
21.所述第三软开关的受控端和输出端分别构成所述图腾柱单元的第二受控端和第二输出端。
22.在一个实施例中，所述切换模块包括信号继电器，所述信号继电器包括常闭开关；
23.所述信号继电器的电源端构成所述切换模块的电源端；
24.所述常闭开关的第一不动端和第二不动端分别构成所述切换模块的输入端和输出端；
25.所述常闭开关被配置为默认闭合；
26.所述信号继电器被配置为在所述电池的电量大于或等于复位阈值时上电启动，并控制所述常闭开关断开。
27.在一个实施例中，所述切换模块还包括单向导通单元和分压限流单元；
28.所述单向导通单元的第一端构成所述切换模块的输入端，所述单向导通单元的第二端与所述常闭开关的第一不动端电连接；
29.所述分压限流单元的第一端与所述常闭开关的第二不动端电连接，所述分压限流单元的第二端构成所述切换模块的输出端。
30.在一个实施例中，所述充电管理电路还包括第一分压限流模块和第二分压限流模块；
31.所述第一分压限流模块的第一端和所述充电管理模块的输入端电连接构成所述受电端，所述第一分压限流模块的第二端、所述第二分压限流模块的第一端及所述充电管理模块的受控端电连接；
32.所述第二分压限流模块的第二端接地。
33.在一个实施例中，所述充电管理电路还包括开关模块和处理器；
34.所述开关模块的第一端、所述充电管理模块的第一输出端及所述切换模块的输出端电连接构成所述充电端，所述开关模块的第二端构成所述充电管理电路的供电端，所述开关模块的受控端与所述处理器电连接；
35.所述供电端被配置为与负载电连接；
36.所述处理器被配置为：
37.与所述电池电连接，在所述电池的电量大于或等于复位阈值时上电启动，控制所述开关模块开通，为所述负载供电；
38.在接收到待机指令时，控制所述开关模块关断，停止为所述负载供电。
39.在一个实施例中，所述开关模块包括第四软开关；
40.所述第四软开关的输入端、输出端及受控端分别构成所述开关模块的第一端、第二端及受控端。
41.在一个实施例中，所述充电管理电路还包括硬开关；
42.所述硬开关的第一不动端和受控端与所述处理器电连接、第二不动端被配置为与所述电池电连接；
43.所述硬开关被配置为受用户触发闭合或断开，
44.所述处理器被配置为在所述硬开关闭合时上电启动，在所述硬开关断开时掉电关闭。
45.本发明实施例的第二方面提供一种洗地机，包括第一方面提供的充电管理电路、电池及负载。
46.本发明实施例的第一方面提供的充电管理电路，包括充电管理模块和切换模块；通过充电管理模块检测电池的电量，在电池的电量小于复位阈值且电源适配器接入电源时，输出启动电压至切换模块，在电池的电量大于或等于复位阈值且电源适配器接入电源时，输出恒定电压和恒定电流为电池充电并为负载供电，可以在电池的电量提升而被激活之后，采用恒压和恒流充电方式继续为电池充电并为负载供电，可以完全充满电池，且在充电过程中可维持负载的供电；通过切换模块在电池的电量小于复位阈值时，根据启动电压输出充电电压为电池充电，在电池的电量大于或等于复位阈值时，停止输出充电电压，可以在电池的电量过低而被保护时，通过切换电路为电池充电以激活电池。
47.可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
49.图1是本发明实施例提供的充电管理电路的第一种结构示意图；
50.图2是本发明实施例提供的充电管理电路的第二种结构示意图；
51.图3是本发明实施例提供的充电管理电路的第三种结构示意图。
具体实施方式
52.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
53.还应当理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
54.另外，在本发明说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
55.在本发明说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本发明的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
56.本发明实施例提供的充电管理电路，可以在电池的电量过低而被保护时，激活电池；在电池的电量提升而被激活之后，采用恒压和恒流充电方式继续为电池充电，可以完全充满电池，并且在充电过程中可以为负载供电。
57.在应用中，充电管理电路应用于任意包含电池的终端设备中，终端设备具体可以是洗地机。充电管理电路也可以单独设置为一个充电设备，也可以结合电源适配器集成设置为一个充电设备，充电设备具体可以是充电器。电池可以是单体电池，也可以是由多个单体电池组合而成的电池组。电源适配器与电池和终端设备相配套，用于将电源的电压和电流转换为适用于电池的充电电压和充电电流以及适用于终端设备中负载的工作电压和工作电流。
58.如图1所示，本发明实施例提供充电管理电路100，包括充电管理模块10和切换模块20；
59.充电管理模块10的输入端和受控端电连接构成充电管理电路100的受电端，充电管理模块10的第一输出端和检测端及切换模块20的输出端电连接构成充电管理电路100的充电端，充电管理模块10的第二输出端和切换模块20的输入端电连接；
60.切换模块20的电源端vcc被配置为与电池200电连接；
61.受电端被配置为与电源适配器200电连接，充电端被配置为与电池200和负载400电连接；
62.充电管理模块10被配置为检测电池200的电量，在电池200的电量小于复位阈值且电源适配器200接入电源时，输出启动电压至切换模块20，在电池200的电量大于或等于复位阈值且电源适配器200接入电源时，输出恒定电压和恒定电流为电池200充电并为负载400供电；
63.切换模块20被配置为在电池200的电量小于复位阈值时，根据启动电压输出充电电压为电池200充电，在电池200的电量大于或等于复位阈值时，停止输出充电电压。
64.在应用中，充电管理模块可以通过充电管理芯片及其外围电路实现。切换模块可
以通过信号继电器或软开关(soft-switching)实现。切换模块的电源端可以直接与电池电连接，也可以通过充电管理电路所应用的设备中的后端供电电路间接与电池电连接。
65.基于图1所示的充电管理电路的结构，充电管理电路的工作原理为：
66.当电源适配器接入电源时，充电管理模块的输入端上电为充电管理模块供电，充电管理模块的受控端上电，触发充电管理模块启动；
67.充电管理模块启动后检测电池的电量，当电池的电量小于复位阈值时，电池由于电量过低而被保护，电池在被保护状态下，无法供电，此时，充电管理模块的第一输出端输出一个启动电压至切换模块；
68.切换模块接收到启动电压后对应输出一个第一充电电压至电池，为电池充电，以激活电池；
69.当电池的电量大于或等于复位阈值时，电池由于电量提升而被激活，电池在激活状态下，可以为切换模块和负载供电，从而可以使得切换模块停止输出第一充电电压为电池充电；
70.当充电管理模块检测到电池的电量大于或等于复位阈值时，接通电源适配器、充电管理模块及电池三者之间的电连接通路接通，使得电源的电压和电流经电源适配器匹配调节为第二充电电压和充电电流之后，再经过充电管理模块调节为恒定电压和恒定电流为电池充电，直到电池被充满或电源适配器未接入电源时为止，在充电过程中可以为负载供电。
71.如图2所示，在一个实施例中，充电管理模块10包括充电管理单元11、开关单元12及图腾柱单元13；
72.充电管理单元11的使能端构成充电管理模块10的受控端，充电管理单元11的电源端、开关单元12的输出端及图腾柱单元13的输入端电连接，充电管理单元11的第一控制端和第二控制端分别与开关单元12的受控端和图腾柱单元13的受控端一一对应电连接，充电管理单元11的检测端与图腾柱单元13的第一输出端电连接构成充电管理模块10的输出端；
73.开关单元12的输入端构成充电管理模块10的输入端；
74.图腾柱单元13的第二输出端接地；
75.充电管理单元11被配置为：
76.在关闭时，触发开关单元12和图腾柱单元13关断；
77.在启动且电源适配器200接入电源时，检测电池200的电量，控制开关单元12开通，并控制图腾柱单元13输出恒定电压和恒定电流，为电池200充电直到电池200的电量充满为止，并为负载400供电。
78.在应用中，充电管理单元可以通过充电管理芯片实现，开关单元可以通过一个软开关实现，图腾柱单元可以通过至少两个软开关单元实现。充电管理单元在启动时，图腾柱单元输出电压和电流恒定的脉宽调制(pulse width modulation，pwm)信号为电池充电。
79.基于图2所示的充电管理模块的结构，充电管理电路的工作原理为：
80.当电源适配器接入电源时，充电管理单元的输入端上电为充电管理单元供电，充电管理单元的受控端上电，触发充电管理单元启动；
81.充电管理单元启动后检测电池的电量，当电池的电量小于复位阈值时，电池由于电量过低而被保护，电池在被保护状态下，无法供电，此时，充电管理单元的第一输出端输
出一个启动电压至切换模块，充电管理单元控制开关单元和图腾柱单元关断，使得电源适配器、开关单元、图腾柱单元及电池三者之间的电连接通路断开，充电管理单元无法控制图腾柱单元输出电压和电流恒定的pwm信号为电池充电并为负载供电；
82.切换模块接收到启动电压后对应输出一个第一充电电压至电池，为电池充电，以激活电池；
83.当电池的电量大于或等于复位阈值时，电池由于电量提升而被激活，电池在激活状态下，可以为切换模块和负载供电，从而可以使得切换模块停止输出第一充电电压为电池充电；
84.当充电管理单元检测到电池的电量大于或等于复位阈值时，控制开关单元和图腾柱单元开通，从而接通电源适配器、开关单元、图腾柱单元及电池三者之间的电连接通路，电源的电压和电流经电源适配器匹配调节为第二充电电压和充电电流之后，再在充电管理单元的控制下经过开关单元和图腾柱单元调节为电压和电流恒定的pwm信号为电池充电，直到电池被充满或电源适配器未接入电源时为止，在充电过程中可以为负载供电。
85.如图3所示，在一个实施例中，开关单元12包括第一软开关q1，图腾柱单元13包括第二软开关q2和第三软开关q3；
86.第一软开关q1的输入端、输出端及受控端分别构成开关单元12的输入端、输出端及受控端；
87.第二软开关q2的输入端和受控端分别构成图腾柱单元13的输入端和第一受控端，第二软开关q2的输出端与第三软开关q3的输入端电连接构成图腾柱单元13的第一输出端；
88.第三软开关q3的受控端和输出端分别构成图腾柱单元13的第二受控端和第二输出端。
89.在应用中，第一软开关、第二软开关及第三软开关，可以通过晶体管实现，例如，三极管、场效应管等。第一软开关、第二软开关及第三软开关在充电管理单元的控制下导通或关断，以实现对电池的恒压和恒流充电或停止充电，同时也使得电源为负载供电或停止为负载供电。
90.图3中示例性的示出了第一软开关q1包括第一n沟道金属氧化物半导体(negative channel metal oxide semiconductor，nmos)晶体管、第二软开关q2包括第二nmos晶体管、第三软开关q3包括第三nmos晶体管；
91.第一nmos晶体管的源极、漏极和栅极分别构成第一软开关q1的输入端、输出端和受控端；
92.第二nmos晶体管的源极、漏极和栅极分别构成第二软开关q2的输入端、输出端和受控端；
93.第三nmos晶体管的源极、漏极和栅极分别构成第三软开关q3的输入端、输出端和受控端。
94.在应用中，在第一nmos晶体管关断的情况下，若电源适配器接入电源，电源的电压和电流经第一nmos晶体管的体二极管输出至充电管理芯片的电源端，为充电管理芯片供电。
95.如图2所示，在一个实施例中，切换模块20包括信号继电器21，信号继电器21包括常闭开关s1；
96.信号继电器21的电源端vcc构成切换模块20的电源端vcc；
97.常闭开关s1的第一不动端和第二不动端分别构成切换模块20的输入端和输出端；
98.常闭开关s1被配置为在信号继电器21掉电关闭时默认闭合，以接通充电管理模块10的第二输出端和电池200之间的电连接通路；
99.信号继电器21被配置为在电池200的电量大于或等于复位阈值时上电启动，并控制常闭开关s1断开，以断开充电管理模块10的第二输出端和电池200之间的电连接通路。
100.基于图2所示的切换模块的结构，充电管理电路的工作原理为：
101.当电池的电量小于复位阈值时，信号继电器掉电关闭，此时，常闭开关默认闭合，接通充电管理模块的第二输出端、常闭开关的第一不动端和第二不动端及电池之间的电连接通路之间的电连接通路；
102.当电源适配器接入电源时，充电管理模块的输入端上电为充电管理模块供电，充电管理模块的受控端上电，触发充电管理模块启动；
103.充电管理模块启动后检测电池的电量，当电池的电量小于复位阈值时，电池由于电量过低而被保护，电池在被保护状态下，无法供电，此时，充电管理模块的第一输出端输出一个启动电压，启动电压依次经由充电管理模块的第二输出端、常闭开关的第一不动端和第二不动端及电池之间的电连接通路传输至电池，为电池充电，以激活电池；
104.当电池的电量大于或等于复位阈值时，电池由于电量提升而被激活，电池在激活状态下，可以为信号继电器和负载供电，从而可以使得信号继电器上电启动并控制常闭开关断开，以断开充电管理模块的第二输出端、常闭开关的第一不动端和第二不动端及电池之间的电连接通路，使得启动电压无法传输至电池，从而无法为电池充电；
105.当充电管理模块检测到电池的电量大于或等于复位阈值时，接通电源适配器、充电管理模块及电池三者之间的电连接通路接通，使得电源的电压和电流经电源适配器匹配调节为第二充电电压和充电电流之后，再经过充电管理模块调节为恒定电压和恒定电流为电池充电，直到电池被充满或电源适配器未接入电源时为止，在充电过程中可以为负载供电。
106.如图2所示，在一个实施例中，切换模块20还包括单向导通单元22和分压限流单元23；
107.单向导通单元22的第一端构成切换模块20的输入端，单向导通单元22的第二端与常闭开关s1的第一不动端电连接；
108.分压限流单元23的第一端与常闭开关s1的第二不动端电连接，分压限流单元23的第二端构成切换模块20的输出端。
109.在应用中，单向导通单元可以通过二极管实现，第一软开关可以通过晶体管实现，例如，三极管、场效应管等。单向导通单元用于防止电池被激活之后，充电管理模块或电池输出的电压和电流，经由常闭开关反向传输至充电管理模块。分压限流单元可以通过至少一个电阻实现，当第一分压限流单元通过多个电阻实现时，多个电阻串联。
110.应理解的是，在不包括分压限流单元的情况下启动电压等于第一充电电压，在包括分压限流单元的情况下启动电压大于第一充电电压。
111.如图3所示，在一个实施例中，单向导通单元22包括二极管d1、分压限流单元23包第一电阻r1；
112.二极管d1的正极和负极分别构成单向导通单元21的输入端和输出端，第一电阻r1的第一端和第二端分别构成分压限流单元的第一端和第二端。
113.如图2所示，在一个实施例中，充电管理电路100还包括第一分压限流模块30和第二分压限流模块40；
114.第一分压限流模块30的第一端和充电管理模块20的输入端电连接构成受电端，第一分压限流模块30的第二端、第二分压限流模块40的第一端及充电管理模块20的受控端电连接；
115.第二分压限流模块40的第二端接地。
116.在应用中，第一分压限流模块和第二分压限流模块都可以通过至少一个电阻实现，当第一分压限流模块和第二分压限流模块通过多个电阻实现时，多个电阻串联。在电源适配器接入电源时，电源的电压和电流经过第一分压限流模块和第二分压限流模块组成的分压限流电流进行分压和限流之后，再传输至充电管理模块的受控端，可以避免充电管理模块的受控端接入的电压和电流过大，而损坏充电管理模块。
117.如图3所述，在一个实施例中，第一分压限流模块30包括第二电阻r2，第二分压限流模块40包括第三电阻r3。
118.如图2所示，在一个实施例中，充电管理电路100还包括开关模块50和处理器60；
119.开关模块50的第一端、充电管理模块10的第一输出端及切换模块20的输出端电连接构成充电端，开关模块50的第二端构成充电管理电路100的供电端，开关模块50的受控端与处理器60电连接；
120.供电端被配置为与负载300电连接；
121.处理器60被配置为：
122.与电池200电连接，在电池200的电量大于或等于复位阈值时上电启动，控制开关模块50开通，使电池200或电源为负载300供电；
123.在接收到待机指令时，控制开关模块50关断，使电池200或电源停止为负载300供电。
124.在应用中，开关模块可以通过软开关实现。处理器可以是微处理器(microcontroller unit，mcu)、处理单元(central processing unit，cpu)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，具体可以为高级精简指令集处理器(advanced risc machines，arm)。终端设备的人机交互器件可以在检测到用户的待机操作时，向处理器发送待机指令，以切换负载的供电电路，降低功耗。终端设备的人机交互器件可以包括但不限于硬开关、触控板以及语音识别芯片和麦克风的组合等。
125.基于图2所示的开关模块和处理器的结构，充电管理电路的工作原理为：
126.当电源适配器接入电源时，充电管理模块的输入端上电为充电管理模块供电，充电管理模块的受控端上电，触发充电管理模块启动；
127.充电管理模块启动后检测电池的电量，当电池的电量小于复位阈值时，电池由于电量过低而被保护，电池在被保护状态下，无法供电，此时，充电管理模块的第一输出端输出一个启动电压至切换模块；
128.切换模块接收到启动电压后对应输出一个第一充电电压至电池，为电池充电，以激活电池；
129.当电池的电量大于或等于复位阈值时，电池由于电量提升而被激活，电池在激活状态下，可以为切换模块、负载及处理器供电，从而可以使得切换模块停止输出第一充电电压为电池充电；
130.当充电管理模块检测到电池的电量大于或等于复位阈值时，接通电源适配器、充电管理模块及电池三者之间的电连接通路接通，使得电源的电压和电流经电源适配器匹配调节为第二充电电压和充电电流之后，再经过充电管理模块调节为恒定电压和恒定电流为电池充电，直到电池被充满或电源适配器未接入电源时为止，在充电过程中可以为负载供电；
131.当充电管理模块检测到电池的电量大于或等于复位阈值时，处理器可以控制开关模块开通或关断，以实现为负载供电或停止为负载供电，具体的，处理器可以在接收到开机指令时，控制开关模块开通，为负载供电，在接收到关机指令或待机指令时，控制开关模块关断，停止为负载供电，以使得待机功耗最低。
132.如图3所示，在一个实施例中，开关模块50包括第四软开关q4；
133.第四软开关q4的输入端、输出端及受控端分别构成开关模块50的第一端、第二端及受控端。
134.在应用中，第四软开关，可以通过晶体管实现，例如，三极管、场效应管等。
135.图3中示例性的示出了第四软开关q4包括pmos晶体管；
136.pmos晶体管的源极、漏极和栅极分别构成第四软开关q4的输入端、输出端和受控端。
137.如图3所示，在一个实施例中，充电管理电路100还包括硬开关s2；
138.硬开关s2的第一不动端和受控端与处理器60电连接、第二不动端被配置为与电池200电连接；
139.硬开关s2被配置为受用户触发闭合或断开，
140.处理器60被配置为在硬开关闭合时上电启动，在硬开关断开时掉电关闭。
141.在应用中，硬开关可以用于实现对处理器的单独供电控制，无论其他器件是否工作，在电池的电量大于或等于复位阈值时，闭合硬开关即可实现对处理器的单独供电，从而使得处理器可以控制开关模块开通或关断。硬开关可以由用户手动控制，具体可以通过拨动开关、按压开关、旋钮、触控开关等类型的开关实现。
142.基于图3所示的开关模块和处理器的结构，充电管理电路的工作原理为：
143.当电源适配器接入电源时，充电管理模块的输入端上电为充电管理模块供电，充电管理模块的受控端上电，触发充电管理模块启动；
144.充电管理模块启动后检测电池的电量，当电池的电量小于复位阈值时，电池由于电量过低而被保护，电池在被保护状态下，无法供电，此时，充电管理模块的第一输出端输出一个启动电压至切换模块；
145.切换模块接收到启动电压后对应输出一个第一充电电压至电池，为电池充电，以激活电池；
146.当电池的电量大于或等于复位阈值时，电池由于电量提升而被激活，电池在激活
状态下，可以为切换模块、负载及处理器供电，从而可以使得切换模块停止输出第一充电电压为电池充电；
147.当充电管理模块检测到电池的电量大于或等于复位阈值时，接通电源适配器、充电管理模块及电池三者之间的电连接通路接通，使得电源的电压和电流经电源适配器匹配调节为第二充电电压和充电电流之后，再经过充电管理模块调节为恒定电压和恒定电流为电池充电，直到电池被充满或电源适配器未接入电源时为止，在充电过程中可以为负载供电；
148.当充电管理模块检测到电池的电量大于或等于复位阈值时，处理器可以控制开关模块开通或关断，以实现为负载供电或停止为负载供电，具体的，处理器可以在接收到开机指令时，控制开关模块开通，为负载供电，在接收到关机指令或待机指令时，控制开关模块关断，停止为负载供电；
149.当充电管理模块检测到电池的电量大于或等于复位阈值时，硬开关在用户的手动控制下闭合或断开，使得处理器上电启动或掉电关闭。
150.本发明实施例所提供的充电管理电路可以满足在电池被保护时，为电池充电以激活电池；当电池激活后，切换到恒压和恒流充电方式，可以充满电池，并且在充电过程中可以为负载供电；在终端设备的负载正常带电工作的情况下，可以使用电源适配器正常充电，无需切断负载的供电；通过在终端设备处于待机状态时，停止给负载供电，使得待机功耗最低；两种充电方式对应的线路，可互为备份线路，当其中一路出现故障，另一路可以应急使用，保证终端设备始终可以正常使用。
151.在应用中，终端设备可包括，但不仅限于充电管理电路、电池、负载及配套的电源适配器，图1～3仅仅是终端设备的举例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如，当终端设备为洗地机时，还可以包括移动部件、清洁部件、存储器等。移动部件可以包括用于驱动终端设备的移动的移动滚轮、舵机、电机、驱动器等器件，清洁部件可以包括清洁刷、驱动清洁刷旋转的电机、驱动器等器件。
152.在应用中，存储器在一些实施例中可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器在另一些实施例中也可以是终端设备的外部存储设备，例如，终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(boot loader)、数据以及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器还可以用于暂时存储已经输出或者将要输出的数据。
153.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中，上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。
154.所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。
155.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
156.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
157.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
158.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
159.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种充电管理电路，其特征在于，包括充电管理模块和切换模块；所述充电管理模块的输入端和受控端电连接构成所述充电管理电路的受电端，所述充电管理模块的第一输出端和检测端及所述切换模块的输出端电连接构成所述充电管理电路的充电端，所述充电管理模块的第二输出端和所述切换模块的输入端电连接；所述切换模块的电源端被配置为与电池电连接；所述受电端被配置为与电源适配器电连接，所述充电端被配置为与所述电池和负载电连接；所述充电管理模块被配置为检测所述电池的电量，在所述电池的电量小于复位阈值且所述电源适配器接入电源时，输出启动电压至所述切换模块，在所述电池的电量大于或等于复位阈值且所述电源适配器接入电源时，输出恒定电压和恒定电流为所述电池充电并为所述负载供电；所述切换模块被配置为在所述电池的电量小于复位阈值时，根据所述启动电压输出充电电压为所述电池充电，在所述电池的电量大于或等于复位阈值时，停止输出所述充电电压。2.如权利要求1所述的充电管理电路，其特征在于，所述充电管理模块包括充电管理单元、开关单元及图腾柱单元；所述充电管理单元的使能端构成所述充电管理模块的受控端，所述充电管理单元的电源端、所述开关单元的输出端及所述图腾柱单元的输入端电连接，所述充电管理单元的第一控制端和第二控制端分别与所述开关单元的受控端和所述图腾柱单元的受控端电连接，所述充电管理单元的检测端和所述图腾柱单元的第一输出端电连接构成所述充电管理模块的输出端；所述开关单元的输入端构成所述充电管理模块的输入端；所述图腾柱单元的第二输出端接地；所述充电管理单元被配置为：检测所述电池的电量；在所述电池的电量小于复位阈值且所述电源适配器接入电源时，输出启动电压至所述切换模块，并控制所述开关单元和所述图腾柱单元关断；在所述电池的电量大于或等于复位阈值时，控制所述开关单元开通，并控制所述图腾柱单元输出恒定电压和恒定电流，为所述电池充电直到所述电池的电量充满为止，并为所述负载供电。3.如权利要求2所述的充电管理电路，其特征在于，所述开关单元包括第一软开关，所述图腾柱单元包括第二软开关和第三软开关；所述第一软开关的输入端、输出端及受控端分别构成所述开关单元的输入端、输出端及受控端；所述第二软开关的输入端和受控端分别构成所述图腾柱单元的输入端和第一受控端，所述第二软开关的输出端和所述第三软开关的输入端电连接构成所述图腾柱单元的第一输出端；所述第三软开关的受控端和输出端分别构成所述图腾柱单元的第二受控端和第二输出端。
4.如权利要求1所述的充电管理电路，其特征在于，所述切换模块包括信号继电器，所述信号继电器包括常闭开关；所述信号继电器的电源端构成所述切换模块的电源端；所述常闭开关的第一不动端和第二不动端分别构成所述切换模块的输入端和输出端；所述常闭开关被配置为默认闭合；所述信号继电器被配置为在所述电池的电量大于或等于复位阈值时上电启动，并控制所述常闭开关断开。5.如权利要求4所述的充电管理电路，其特征在于，所述切换模块还包括单向导通单元和分压限流单元；所述单向导通单元的第一端构成所述切换模块的输入端，所述单向导通单元的第二端与所述常闭开关的第一不动端电连接；所述分压限流单元的第一端与所述常闭开关的第二不动端电连接，所述分压限流单元的第二端构成所述切换模块的输出端。6.如权利要求1所述的充电管理电路，其特征在于，还包括第一分压限流模块和第二分压限流模块；所述第一分压限流模块的第一端和所述充电管理模块的输入端电连接构成所述受电端，所述第一分压限流模块的第二端、所述第二分压限流模块的第一端及所述充电管理模块的受控端电连接；所述第二分压限流模块的第二端接地。7.如权利要求1至6任一项所述的充电管理电路，其特征在于，还包括开关模块和处理器；所述开关模块的第一端、所述充电管理模块的第一输出端及所述切换模块的输出端电连接构成所述充电端，所述开关模块的第二端构成所述充电管理电路的供电端，所述开关模块的受控端与所述处理器电连接；所述供电端被配置为与负载电连接；所述处理器被配置为：与所述电池电连接，在所述电池的电量大于或等于复位阈值时上电启动，控制所述开关模块开通，为所述负载供电；在接收到待机指令时，控制所述开关模块关断，停止为所述负载供电。8.如权利要求7所述的充电管理电路，其特征在于，所述开关模块包括第四软开关；所述第四软开关的输入端、输出端及受控端分别构成所述开关模块的第一端、第二端及受控端。9.如权利要求7所述的充电管理电路，其特征在于，还包括硬开关；所述硬开关的第一不动端和受控端与所述处理器电连接、第二不动端被配置为与所述电池电连接；所述硬开关被配置为受用户触发闭合或断开，所述处理器被配置为在所述硬开关闭合时上电启动，在所述硬开关断开时掉电关闭。10.一种洗地机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的充电管理电路、电池及负载。

技术总结
本发明适用于洗地机技术领域，提供了一种充电管理电路及洗地机，其中，充电管理电路包括充电管理模块和切换模块；充电管理模块的输入端和受控端电连接构成充电管理电路的受电端，充电管理模块的第一输出端和检测端及切换模块的输出端电连接构成充电管理电路的充电端，充电管理模块的第二输出端和切换模块的输入端电连接；切换模块的电源端被配置为与电池电连接；受电端被配置为与电源适配器电连接，充电端被配置为与电池和负载电连接。本发明可以在电池的电量过低而被保护时，激活电池；在电池的电量提升而被激活之后，采用恒压和恒流充电方式继续为电池充电，可以完全充满电池，并且在充电过程中可以为负载供电。并且在充电过程中可以为负载供电。并且在充电过程中可以为负载供电。


技术研发人员：李树竹
受保护的技术使用者：美智纵横科技有限责任公司
技术研发日：2022.01.07
技术公布日：2023/7/20