專利名稱:一種電池下電復位控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電池下電復位控制電路，該控制電路包括通過輸入電壓控制的電池下電復位電路和電池下電控制電路。電池下電復位電路包括限流電阻R1，光電耦合器U1；光電耦合器U1原邊通過限流電阻R1與交流輸入檢測電壓相連，原邊另一端接地；光電耦合器副邊集電極端通過分壓電阻與電池輸出正極相連。電池下電控制電路包括電池電壓采樣分壓電阻，三端穩(wěn)壓器，場效應(yīng)管與控制電池通斷的直流接觸器。本實用新型提供了一種電池下電后的電池復位控制電路，具有經(jīng)濟、簡單、可靠、故障率低的特點。
【專利說明】一種電池下電復位控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電池下電復位控制電路領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]在通信行業(yè)及相關(guān)電子【技術(shù)領(lǐng)域】，由于外部因素等不可控的原因，引起電網(wǎng)出現(xiàn)停電等事故的發(fā)生，可能會導致部分對用電設(shè)備的可靠性要求極高的終端客戶，如醫(yī)院，交通，消防，電信，銀行，造成不可估算的損失，包括經(jīng)濟上的、甚至是人身安全上的損失。為了解決以上問題，這就要求我們提供一種穩(wěn)定可靠的后備電源，以保證在異常情況出現(xiàn)時，部分關(guān)鍵設(shè)備仍然能夠在可以預(yù)知的安全時間內(nèi)可靠運行。
[0003]目前通常使用的后備電源仍然是以各類型電池為主。常用的后備電池主要是鉛酸電池，但是隨著世界對環(huán)境污染方面的要求，包括鐵鋰電池在內(nèi)的各種無污染環(huán)保電池將越來越多的被投入使用。不管是鉛酸電池還是鐵鋰電池，在使用的過程當中都需要對其進行充放電的管理，以保證電池不會因為過充或過放的原因而導致?lián)p壞或使用壽命縮短。
[0004]在通信電源行業(yè)，小功率電源使用繼電器做為電池管理控制元件；而較大功率電源上使用直流接觸器進行電池管理控制。行業(yè)中，進行充放電管理的直流接觸器使用的通常為常開型，即電源工作時通過線圈供電控制直流接觸器吸合，保護時線圈不供電使直流接觸器觸點斷開，從而保障電池不會出現(xiàn)過放現(xiàn)象。由于電源產(chǎn)品在大部分時間下均是處于工作狀態(tài)，因此通過直流接觸器線圈的供電，損失的電量日積月累，也將會是非常大的一種浪費。
[0005]隨著人們對環(huán)保與節(jié)能的逐漸重視，現(xiàn)在在相當多的一些產(chǎn)品上，客戶要求必須使用常閉型直流接觸器。由于常閉型直流接觸器和常開型直流接觸器的控制電路直接接在電源系統(tǒng)的輸出兩端不同，常閉型直流接觸器的控制電路是接在電池兩端，因此，當電池下電后的復位信號將不能直接從電源輸出端進行采樣與控制。
[0006]目前市場上采用常閉型直流接觸器控制電池下電的方法通常為采用單片機檢測及進行控制，控制電路通常過于復雜，反應(yīng)較慢且單片機控制穩(wěn)定性不高。隨著常閉型直流接觸器控制電池管理產(chǎn)品的逐漸增多，上述控制方式將會被淘汰。
實用新型內(nèi)容
[0007]針對目前市場上采用常閉型直流接觸器控制電池下電的方法通常為采用單片機檢測及進行控制，控制電路通常過于復雜，反應(yīng)較慢且單片機控制穩(wěn)定性不高。本實用新型提供了一種電池下電復位控制電路，電路簡單，純硬件控制，反應(yīng)速度快，可靠性高。
[0008]本實用新型為實現(xiàn)以上技術(shù)要求而采用的技術(shù)方案是:一種電池下電復位控制電路，包括通過輸入電壓控制的電池下電復位電路和電池下電控制電路；所述的電池下電復位電路包括限流電阻Rl和光電耦合器U1，所述的光電耦合器Ul原邊陽極通過限流電阻Rl與交流輸入檢測電壓相連，原邊陰極接地；所述的光電耦合器Ul副邊集電極端通過分壓電阻R2與電池輸出正極相連；所述的電池下電控制電路包括采樣電阻R3、采樣電阻R4、三端穩(wěn)壓器U2、場效應(yīng)管Q1、直流接觸器Kl和供電電源VDD ;采樣電阻R3和采樣電阻R4串連在電池的正極BAT+與負極BAT —之間；三端穩(wěn)壓器U2的基準端與光電耦合器Ul副邊發(fā)射極和采樣電阻R3和采樣電阻R4的連接點相連；三端穩(wěn)壓器U2的陰極與場效應(yīng)管Ql的柵極相連，并通過供電分壓電阻R6與供電電源VDD相連，三端穩(wěn)壓器U2的陽極和場效應(yīng)管Ql的源極分別接電池負極BAT —，場效應(yīng)管Ql的漏極通過直流接觸器Kl的供電繞組接電池正極BAT+ ;電池正極BAT+與充電電源的輸出正極OUT+相連；直流接觸器Kl為常閉型直流接觸器，其觸點兩端分別接充電電源的負極OUT —和電池負極BAT —。
[0009]進一步的，上述電池下電復位控制電路中:電池下電控制電路中還設(shè)置有下電回差電阻R5，下電回差電阻R5接在三端穩(wěn)壓器U2的基準端與場效應(yīng)管Ql的漏極之間。
[0010]進一步的，上述電池下電復位控制電路中:所述的電池下電控制電路中還設(shè)置有保護二極管D1，保護二極管Dl連接在直流接觸器Kl的供電繞組兩端。
[0011]進一步的，上述電池下電復位控制電路中:所述的電池下電控制電路中還設(shè)置有場效應(yīng)管Ql的供電分壓電阻R7，所述的供電分壓電阻R6的一端接供電電源VDD，另一端接在場效應(yīng)管Ql的柵極上，供電分壓電阻R7接在場效應(yīng)管Ql的柵極與源極兩端。
[0012]與現(xiàn)在電池管理較多用到的常閉型直流接觸器的控制電路相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0013]1、經(jīng)濟、效率高。
[0014]由于本實用新型的電池管理采用了常閉型直流接觸器，使得電源系統(tǒng)在正常工作充電時在直流接觸器上的損耗大大減少，節(jié)省了用電，從而創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。
[0015]2、簡單、可靠、故障率低。
[0016]由于本實用新型簡單方便，器件不多，全部使用硬件電路進行控制，故障發(fā)生的機率降低，提高了產(chǎn)品的可靠性。
[0017]以下將結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進行較為詳細的說明。

【附圖說明】

[0018]圖1為本實用新型實施例原理圖。

【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本實施例是一款通信用電源系統(tǒng)，輸出電壓為直流48V，輸出電流300A,總功率18KW。由于客戶要求電池管理必須使用常閉型直流接觸器，因此在本實施例中的電池管理采用了本實用新型一種電池下電復位控制電路，本實施例中直流接觸器采用常閉型直流接觸器，線圈工作時功耗為8至10W。
[0020]如圖1所示，本實施例中包括通過輸入電壓控制的電池下電復位電路，以及電池下電控制電路。電池下電復位電路包括限流電阻Rl和光電耦合器U1。限流電阻Rl—端與輸入電壓控制信號AC相連，另一端與光電親合器Ul的原邊二極管陽極相連，光電親合器Ul原邊二極管陰極接地；電壓控制信號AC是通過對充電電壓進行分壓后得到的，當市電存在時，電壓控制信號AC通過限流電阻Rl加入到光電耦合器Ul的原邊發(fā)光二極管上，發(fā)光二極管發(fā)光，光耦Ul的三極管的集電極和發(fā)射極導通，光電耦合器Ul的副邊三極管集電極通過分壓電阻R2與電池正極BAT+相連，本實施例中，充電電源的輸出正極OUT+與電池正極BAT+連接在一起。電池下電控制電路包括電池電壓采樣分壓電阻R3和R4，三端穩(wěn)壓器U2，場效應(yīng)管Ql與直流接觸器Kl。三端穩(wěn)壓器U2的基準端R與光電耦合器Ul的副邊三極管發(fā)射極以及電池電壓采樣分壓電阻R3和R4相連，BC為三端穩(wěn)壓器U2的基準端R的控制電壓；三端穩(wěn)壓器U2的陰極K與場效應(yīng)管Ql的柵極相連，三端穩(wěn)壓器U2的陽極A接電池負極；場效應(yīng)管Ql的源極接電池負極BAT-，漏極與直流接觸器Kl 一端相連；直流接觸器Kl的另一端與電池的正極BAT+，也即充電電源的輸出正極OUT+相連。
[0021]實施例中一種電池下電復位控制電路，其控制原理介紹如下:
[0022]正常工作情況下，由于電池有正極BAT+與充電電源的輸出正極OUT+相連，直流接觸器Kl處于常閉狀態(tài)，電源負極BAT —與充電電源的負極OUT —相連，充電電源為電池充電。
[0023]電池電壓BAT+經(jīng)電池電壓采樣分壓電阻R3，R4采樣后得到控制電壓BC，使三端穩(wěn)壓器U2導通，場效應(yīng)管Ql柵極為低電平不導通，直流接觸器Kl線圈無電壓，直流接觸器Kl不動作，觸點處于常閉狀態(tài)，使充電電源的負極OUT —與電池負極BAT-接通，而充電電源的輸出正極OUT+與電池正極BAT+是直接接在一起的，因此可以直接給電池充電，并且直流接觸器Kl觸點不需耗電。
[0024]當市電停電時，電源系統(tǒng)無輸出電壓，此時由電池給負載設(shè)備后備供電，隨著供電時間的增加，電池電壓不斷降低，當電池電壓BAT+降低到設(shè)定下電電壓值時，經(jīng)電池電壓采樣分壓電阻R3，R4采樣后得到的控制電壓BC將不足以使三端穩(wěn)壓器U2導通，場效應(yīng)管Ql柵極變?yōu)楦唠娖綄?，直流接觸器Kl線圈通過電流而導通，直流接觸器Kl動作，觸點處于斷開狀態(tài)，使充電電源的負極OUT—與電池負極BAT-斷開，從而保護電池不會因為過度放電而損壞。此時，在電池下電情況下，直流接觸器線圈有電流流過，直流接觸器Kl將有8至1W的功率消耗。
[0025]當電池下電保護后，市電重新來電時，輸入電壓控制信號AC將通過電阻Rl使光電耦合器Ul導通，從而使光電耦合器Ul副邊的電阻R2接入采樣分壓電路，使控制電壓BC升高至三端穩(wěn)壓器U2導通，場效應(yīng)管Ql柵極為低電平不導通，直流接觸器Kl線圈無電壓，直流接觸器Kl松脫，觸點回復至常閉狀態(tài)，使充電電源的負極OUT —與電池負極BAT-接通，從而電源系統(tǒng)重新給電池充電，這樣便完成了電池下電復位的控制過程，此時直流接觸器Kl的觸點不需耗電。
[0026]下電回差電阻R5能夠使得三端穩(wěn)壓器U2基準端控制電壓BC在切換時有足夠的回差電壓，不會導致接觸器閉合或斷開出現(xiàn)振蕩。
[0027]由于直流接觸器Kl大部分工作情況均為市電正常工作的常閉狀態(tài)，線圈不需要消耗電流，每小時可節(jié)約8至1W電能，長期積累后節(jié)約的電能將非?？捎^。
[0028]綜上所述，本實用新型一種電池下電復位控制電路通過以上實施例，實現(xiàn)了電池下電復位的自動控制功能。
【權(quán)利要求】
1.一種電池下電復位控制電路，其特征在于:包括通過輸入電壓控制的電池下電復位電路和電池下電控制電路； 所述的電池下電復位電路包括限流電阻Rl和光電耦合器U1，所述的光電耦合器Ul原邊陽極通過限流電阻Rl與交流輸入檢測電壓相連，原邊陰極接地；所述的光電耦合器Ul副邊集電極端通過分壓電阻R2與電池輸出正極相連；所述的電池下電控制電路包括采樣電阻R3、采樣電阻R4、三端穩(wěn)壓器U2、場效應(yīng)管Q1、直流接觸器Kl和供電電源VDD ;采樣電阻R3和采樣電阻R4串聯(lián)在電池的正極BAT+與負極BAT —之間；三端穩(wěn)壓器U2的基準端與光電耦合器Ul副邊發(fā)射極和采樣電阻R3和采樣電阻R4的連接點相連；三端穩(wěn)壓器U2的陰極與場效應(yīng)管Ql的柵極相連，并通過供電分壓電阻R6與供電電源VDD相連，三端穩(wěn)壓器U2的陽極和場效應(yīng)管Ql的源極分別接電池負極BAT —，場效應(yīng)管Ql的的漏極通過直流接觸器Kl的供電繞組接電池正極BAT+ ； 電池正極BAT+與充電電源的輸出正極OUT+相連；直流接觸器Kl為常閉型直流接觸器，其觸點兩端分別接充電電源的負極OUT —和電池負極BAT —。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池下電復位控制電路，其特征在于:所述的電池下電控制電路中還設(shè)置有下電回差電阻R5，下電回差電阻R5接在三端穩(wěn)壓器U2的基準端與場效應(yīng)管Ql的漏極之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池下電復位控制電路，其特征在于:所述的電池下電控制電路中還設(shè)置有保護二極管D1，保護二極管Dl連接在直流接觸器Kl的供電繞組兩端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池下電復位控制電路，其特征在于:所述的電池下電控制電路中還設(shè)置有場效應(yīng)管Ql的供電分壓電阻R7，所述的供電分壓電阻R6的一端接供電電源VDD，另一端接在場效應(yīng)管Ql的柵極上，供電分壓電阻R7接在場效應(yīng)管Ql的柵極與源極兩端。
【文檔編號】H02J7-00GK204290392SQ201420748926
【發(fā)明者】許名建, 蔣中為 [申請人]深圳市金威源科技股份有限公司