本實(shí)用新型涉及欠壓保護(hù)電路領(lǐng)域，尤其是一種用于配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)終端電池過(guò)放保護(hù)延時(shí)關(guān)斷電路。

背景技術(shù)：

目前配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)終端的后備電源有免維護(hù)鉛酸電池、磷酸鐵鋰電池、超級(jí)電容等。鉛酸電池因自身諸多良好的性能，廣泛應(yīng)用于配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)終端三遙DTU/FTU。當(dāng)交流有電時(shí)，鉛酸電池長(zhǎng)期處于充電狀態(tài)，當(dāng)交流失電后，鉛酸電池作為主要后備電源能無(wú)縫切換給配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)終端系統(tǒng)供電，確保在交流失電后配網(wǎng)終端也能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方故障診斷、定位、隔離、自恢復(fù)供電等一系列智能化管理功能，因此鉛酸電池的壽命直接影響到配網(wǎng)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行可靠性。

鉛酸電池作為化學(xué)電池，過(guò)量放電或放電后不及時(shí)充電都有可能導(dǎo)致電極的硫酸鹽化，當(dāng)放電反應(yīng)殘留的疏松的硫酸鉛晶體由于過(guò)度放電或者長(zhǎng)時(shí)間得不到充電恢復(fù)時(shí)，這些松散的晶體會(huì)在重結(jié)晶作用下形成粗大的硫酸鉛晶體，這種結(jié)晶導(dǎo)電性差、體積大、會(huì)堵塞極板的微孔，妨礙電解液的滲透作用，增加了電阻，使極板的活性物質(zhì)減少，容量大大損失，甚至存在由于過(guò)度放電，硫酸鉛的溶度增加，在硫酸耗盡時(shí)，鉛離子溶度同時(shí)也會(huì)急劇增加，此時(shí)隔膜內(nèi)極易形成鉛枝晶造成正負(fù)極短路，從而導(dǎo)致電池失效。綜上所述非常有必要對(duì)鉛酸電池設(shè)置合理的最低放電電壓，確保能在一定程度上提高鉛酸電池的使用壽命。

配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)終端三遙DTU/FTU在交流失電后，若出現(xiàn)線路故障，后備電源鉛酸電池需要瞬間提供峰值很大的電流去操作負(fù)荷開(kāi)關(guān)或斷路器實(shí)現(xiàn)分合閘，短時(shí)的大電流會(huì)將電池電壓拉低到小于設(shè)定的電池過(guò)放保護(hù)點(diǎn)電壓，若此時(shí)電池充電電源的控制電路立即關(guān)閉電池放電回路不僅會(huì)導(dǎo)致終端失電，而且也會(huì)造成分合閘失敗，由于分合閘時(shí)間較短一般小于200ms，因此合理設(shè)計(jì)電池欠壓后的延時(shí)關(guān)斷時(shí)間就能很好的滿足現(xiàn)場(chǎng)使用需求。

目前行業(yè)內(nèi)主要通過(guò)運(yùn)用電壓基準(zhǔn)源、比較器、光耦、阻容器件實(shí)現(xiàn)電池過(guò)放延時(shí)關(guān)斷保護(hù)電路，此種設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單，但運(yùn)放需要單獨(dú)提供穩(wěn)定的供電電源。

因此，對(duì)于上述問(wèn)題有必要提出一種用于配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)終端電池過(guò)放保護(hù)延時(shí)關(guān)斷電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種用于配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)終端電池過(guò)放保護(hù)延時(shí)關(guān)斷電路。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)終端電池過(guò)放保護(hù)延時(shí)關(guān)斷電路，包括電壓控制、開(kāi)關(guān)控制、欠壓延時(shí)和放電控制，所述電壓控制通過(guò)開(kāi)關(guān)控制與欠壓延時(shí)連接，所述欠壓延時(shí)通過(guò)光耦與放電控制連接，所述電壓控制包括第一電阻、第二電阻和第一電壓基準(zhǔn)源，所述開(kāi)關(guān)控制包括第一三極管、第三電阻和第四電阻，所述第一電阻的一端分別接入電源的正極和第四電阻的一端，所述第一電阻的另一端分別接入第二電阻的一端和第一電壓基準(zhǔn)的第一端，所述第二電阻的另一端接入第一電壓基準(zhǔn)源的第二端，所述第一電壓基準(zhǔn)源的第三端通第三電阻分別接入第四電阻的另一端和第一三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極接入第四電阻的一端，所述第一電源基準(zhǔn)源的第二端接地。

優(yōu)選地，所述欠壓延時(shí)包括第一電容、第五電阻、第六電阻、第七電阻和第二電壓基準(zhǔn)源。

優(yōu)選地，所述第一三極管的集電極分別接入第一電容的一端和第五電阻的一端，所述第一電容的另一端分別接地和通過(guò)第六電阻接入第五電阻的另一端，所述第五電阻的另一端接入第二電壓基準(zhǔn)源的第一端，所述第二電壓基準(zhǔn)源的第三端接入第七電阻的一端，所述第二電壓基準(zhǔn)源的第三端接地。

優(yōu)選地，所述放電控制包括第二電容、第八電阻、第九電阻、二極管和MOS管，所述第二電容的一端接入MOS管的漏極連接，所述MOS管的源極分別通過(guò)第九電阻和二極管接入MOS管的柵極，所述MOS管的柵極接入第八電阻的一端。

優(yōu)選地，所述光耦包括發(fā)光二極管和第二三極管，所述發(fā)光二極管的陽(yáng)極接入第一三極管的發(fā)射極，所述發(fā)光二極管的陰極接入第七電阻的另一端。

優(yōu)選地，所述第二三極管的發(fā)射極接入第八電阻的另一端，所述第二三極管的集電極與MOS管的源極之間連接有電池組。

本實(shí)用新型有益效果：通過(guò)采用低功耗的電壓基準(zhǔn)源、三極管、光耦、阻容器件組成的電池欠壓延時(shí)關(guān)斷電路，不僅電路簡(jiǎn)單、成本低廉、無(wú)需單獨(dú)提供穩(wěn)定的供電電源、還能實(shí)現(xiàn)更低的功耗要求，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的功能框圖；

圖2是本實(shí)用新型局的電路圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

如圖1并結(jié)合圖2所示，一種用于配網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)終端電池過(guò)放保護(hù)延時(shí)關(guān)斷電路，包括電壓控制1、開(kāi)關(guān)控制2、欠壓延時(shí)3和放電控制4，所述電壓控制1通過(guò)開(kāi)關(guān)控制2與欠壓延時(shí)3連接，所述欠壓延時(shí)3通過(guò)光耦U3與放電控制4連接，所述電壓控制1包括第一電阻R1、第二電阻R2和第一電壓基準(zhǔn)源U1，所述開(kāi)關(guān)控制2包括第一三極管Q1、第三電阻R3和第四電阻R4，所述第一電阻R1的一端分別接入電源的正極和第四電阻R4的一端，所述第一電阻R1的另一端分別接入第二電阻R2的一端和電壓基準(zhǔn)U1的第一端，所述第二電阻R2的另一端接入第一電壓基準(zhǔn)源U1的第二端，所述第一電壓基準(zhǔn)源U1的第三端通第三電阻R3分別接入第四電阻R4的另一端和第一三極管Q1的基極，所述第一三極管Q1的發(fā)射極接入第四電阻R4的一端，所述第一電源基準(zhǔn)源U1的第二端接地。

進(jìn)一步的，所述欠壓延時(shí)3包括第一電容C1、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第二電壓基準(zhǔn)源U2。

進(jìn)一步的，所述第一三極管Q1的集電極分別接入第一電容C1的一端和第五電阻R5的一端，所述第一電容C1的另一端分別接地和通過(guò)第六電阻R6接入第五電阻R5的另一端，所述第五電阻R5的另一端接入第二電壓基準(zhǔn)源U2的第一端，所述第二電壓基準(zhǔn)源U2的第三端接入第七電阻R7的一端，所述第二電壓基準(zhǔn)源U2的第三端接地。

進(jìn)一步的，所述放電控制4包括第二電容C2、第八電阻R8、第九電阻R9、二極管D1和MOS管Q2，所述第二電容C2的一端接入MOS管Q2的漏極連接，所述MOS管Q2的源極分別通過(guò)第九電阻R9和二極管D1接入MOS管Q2的柵極，所述MOS管Q2的柵極接入第八電阻R8的一端。

進(jìn)一步的，所述光耦U3包括發(fā)光二極管和第二三極管，所述發(fā)光二極管的陽(yáng)極接入第一三極管的發(fā)射極，所述發(fā)光二極管的陰極接入第七電阻的另一端。

進(jìn)一步的，所述第二三極管的發(fā)射極接入第八電阻R8的另一端，所述第二三極管的集電極與MOS管Q2的源極之間連接有電池組。

電壓基準(zhǔn)源U1的1腳檢測(cè)通過(guò)電阻R1，R2分壓后的輸出電壓，當(dāng)U1的1腳檢測(cè)到的電壓低于2.5V，則U1的2,3腳處于高阻態(tài)，導(dǎo)致PNP型三極管Q1無(wú)法導(dǎo)通，Q1無(wú)法導(dǎo)通時(shí)電壓基準(zhǔn)源U2的1腳電壓為0V，那么U2的2,3腳也處于高阻態(tài)，則光耦U3無(wú)法正常導(dǎo)通，在U3不能正常導(dǎo)通時(shí)，控制電池放電的N型MOS管Q2無(wú)法導(dǎo)通，則電池立即停止給輸出供電。

電壓基準(zhǔn)源U1的1腳檢測(cè)到的電壓高于2.5V時(shí)，U1的2,3腳處于低阻態(tài)，此時(shí)PNP型三極管Q1的1,2腳經(jīng)過(guò)U1的2,3腳形成導(dǎo)通回路，同時(shí)Q1的2,3腳也會(huì)導(dǎo)通，當(dāng)電壓基準(zhǔn)源U2的1腳通過(guò)分壓電阻R5，R6檢測(cè)到的電壓高于2.5V時(shí)，U2的2，3腳會(huì)導(dǎo)通，此時(shí)光耦U3導(dǎo)通并控制電池放電MOS管Q2導(dǎo)通，使電池經(jīng)Q2給輸出供電形成放電回路。當(dāng)系統(tǒng)由電池單獨(dú)供電時(shí)，上述電路通過(guò)R1，R2分壓后判定輸出電壓過(guò)低后，電壓基準(zhǔn)源U1，PNP型三極管Q1會(huì)立停止導(dǎo)通，此時(shí)電容C1經(jīng)R5,R6放電，當(dāng)C1的放電電壓經(jīng)R5，R6分壓后在R6電阻上形成的壓差高于2.5V時(shí)，電壓基準(zhǔn)源U2和光耦U3會(huì)持續(xù)導(dǎo)通，C1經(jīng)過(guò)R5，R6放電一段時(shí)間后在R6電阻上形成的壓差低于2.5V時(shí)，電壓基準(zhǔn)源U2和光耦U3會(huì)立即停止導(dǎo)通，此時(shí)放電MOS管Q2因光耦U3關(guān)閉而停止導(dǎo)通。

上述電路通過(guò)合理設(shè)計(jì)R1，R2的分壓比，就能確定電池欠壓關(guān)斷點(diǎn)的電壓，合理設(shè)計(jì)C1，R5，R6的容值和阻值就能確定電池欠壓后的放電延時(shí)時(shí)間。

本實(shí)用新型有益效果：通過(guò)采用低功耗的電壓基準(zhǔn)源、三極管、光耦、阻容器件組成的電池欠壓延時(shí)關(guān)斷電路，不僅電路簡(jiǎn)單、成本低廉、無(wú)需單獨(dú)提供穩(wěn)定的供電電源、還能實(shí)現(xiàn)更低的功耗要求，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。