專利名稱：一種后備電源電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子及電源技術領域，具體涉及一種后備電源電路。
背景技術：
高鐵用電設備中，尤其是檢票閘機的電源管理成為本領域技術的難點，因為突然的停電或電源故障會使檢票的動作不完整，而造成旅客和鐵路的損失；其次，電網往往存在多種異常現象，例如電網停電，電網停止工作，無電壓輸出；壓降，電網電壓低于標稱電壓 15%-20%，時間可能持續數秒；電涌，亦稱浪涌、突波，電網電壓瞬間高于標稱電壓10%以上， 時間持續數秒；持續欠壓持續過壓線噪，因線路屏蔽差而引入的射頻或電磁干擾；頻率漂移，發電機不穩定造成的電網頻率偏差；開關瞬態，亦稱暫態，由電氣設備開關或放電造成的電壓偏差，有時可高達20000伏，但是持續時間極短，僅數納秒；諧波，電網中由非線性特性的電氣設備產生的對交流電正弦波形的干擾。因而需要一種電源能在這種情況發生時保證檢票交易的完成并通過通信告知系統停止新的交易。這就要求，整機電源具備后備能力。一般情況下，如果停電和故障較少發生時電池處于充滿擱置狀態，電池壽命與環境的溫度等相關。如果頻繁發生停電故障，電池壽命又和使用頻度相關。所以估計電池的壽命很難，簡單用時間(比如三年)標準來作為檢修和更換電池組的依據要么不保險，要么會造成一定的浪費。另外，高鐵中這類設備比較分散，經常的人工巡查很困難也不經濟。
發明內容本實用新型提供一種后備電源電路，此后備電源電路根據鋰電池組狀態切斷鋰電池組與直流電源的連接，防止充電或者放電時電流過大損壞鋰電池組和直流電源。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種后備電源電路，其特征在于包括串聯的放電控制電路和充電控制電路位于直流電源和用電負載的接點與鋰電池組之間，此放電控制電路用于將鋰電池組的電能傳輸給用電負載，此充電控制電路用于將來自直流電源的電能傳輸給鋰電池組；所述充電控制電路中第3三極管的發射極接地，第3三極管的集電極連接到第4 場效應管的基極，第4場效應管源極連接到直流電源和用電負載的接點，來自所述中央處理單元的充電通斷控制信號從第3三極管基極輸入，此充電通斷控制信號控制第3三極管通斷，從而使第4場效應管導通，直流電源向鋰電池組充電；電流檢測電路一端連接到鋰電池組負極，其另一端連接到中央處理單元，用于檢測充放電電流的檢流電阻串聯在所述鋰電池組負極和接地之間，此電流檢測電路在所述鋰電池組處于充電或放電狀態下，根據所述檢流電阻兩端電壓獲得充電電流或者放電電流并傳輸給中央處理單元；一開關一端在第一觸點和第二觸點之間切換，第一觸點經第36電阻連接到所述第3三極管基極，第二觸點懸空，此開關另一端接地；當出現異常，開關接地從而將第3三極管基極接地，從而使得所述放電控制電路斷開；[0009]一中央處理單元根據所述電流檢測電路的放電電流或者充電電流控制所述放電控制電路的通斷和充電控制電路的通斷。上述技術方案中的有關內容解釋如下1、上述方案中，所述電流檢測電路中第一放大器同相輸入端連接到鋰電池組的負極，其反相輸入端接地，其輸出端連接到所述中央處理單元；第二放大器反相輸入端連接到鋰電池組的負極，其同相輸入端接地，其輸出端連接到中央處理單元。2、上述方案中，所述放電控制電路中第1三極管的集電極連接到第2場效應管的基極，第1三極管的發射極接地，第1三極管的基極接受來自中央處理單元的放電通斷控制信號，第2場效應管的源極連接鋰電池組的正極，第2場效應管的漏極連接到直流電源和用電負載的接點；所述放電通斷控制信號使第1三極管導通，從而使得第2場效應管導通，鋰電池組通過第2場效應管向用電負載供電。由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果本實用新型后備電源電路根據鋰電池組狀態切斷鋰電池組與直流電源的連接，防止充電或者放電時電流過大損壞鋰電池組和直流電源；其次，本實用新型后備電源系統能及時響應，從而有效保護了鋰電池組，使用戶能充分地使用電池并在重大故障發生前及時更換電池，即經濟又避免損失。
附圖1為本實用新型電路原理圖；附圖2為本實用新型電流檢測電路電路圖；附圖3為本實用新型開關電路圖。以上附圖中1、直流電源；2、鋰電池組；3、用電負載；4、放電控制電路；5、充電控制電路；6、中央處理單元；7、電流檢測電路。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一種后備電源電路，如附圖1-3所示，包括串聯的放電控制電路4和充電控制電路5位于直流電源1和用電負載3的接點與鋰電池組2之間，此放電控制電路4 用于將鋰電池組2的電能傳輸給用電負載3，此充電控制電路5用于將來自直流電源1的電能傳輸給鋰電池組2;所述充電控制電路5中第3三極Q3的發射極接地，第3三極管Q3的集電極連接到第4場效應管Q4的基極，第4場效應管Q4源極連接到直流電源1和用電負載3的接點， 來自所述中央處理單元6的充電通斷控制信號CHG從第3三極管Q3基極輸入，此充電通斷控制信號CHG控制第3三極管Q3通斷，從而使第4場效應管Q4導通，直流電源1向鋰電池組2充電；電流檢測電路7 —端連接到鋰電池組2負極，其另一端連接到中央處理單元6，用于檢測充放電電流的檢流電阻Rl串聯在所述鋰電池組2負極和接地之間，此電流檢測電路 7在所述鋰電池組2處于充電或放電狀態下，根據所述檢流電阻Rl兩端電壓獲得充電電流或者放電電流并傳輸給中央處理單元6 ；[0023]一開關SWl —端在第一觸點和第二觸點之間切換，第一觸點經第36電阻R36連接到所述第3三極管Q3基極，第二觸點懸空，此開關SWl另一端接地；當出現異常，開關SWl 接地從而將第3三極管Q3基極接地，從而使得所述放電控制電路4斷開；具有由R36及SWl 構成。當SWl撥動到接地時把Q2的基極接地，使Q2不再受PS信號的控制而截止，使Q2關閉，電池組不能輸出電流了。同時BTC信號置低后，中央處理單元通過相應的端口獲得這個信號，即得知電池組在關閉的狀態。一中央處理單元6根據所述電流檢測電路7的放電電流或者充電電流控制所述放電控制電路4的通斷和充電控制電路5的通斷。上述電流檢測電路7中第一放大器UlB同相輸入端連接到鋰電池組2的負極，其反相輸入端接地，其輸出端連接到所述中央處理單元6 ；第二放大器UlA反相輸入端連接到鋰電池組2的負極，其同相輸入端接地，其輸出端連接到中央處理單元6。上述放電控制電路4中第1三極管Ql的集電極連接到第2場效應管Q2的基極， 第1三極管Ql的發射極接地，第1三極管Ql的基極接受來自中央處理單元6的放電通斷控制信號PS，第2場效應管Q2的源極連接鋰電池組2的正極，第2場效應管Q2的漏極連接到直流電源1和用電負載3的接點；所述放電通斷控制信號PS使第1三極管Ql導通，從而使得第2場效應管Q2導通，鋰電池組2通過第2場效應管Q2向用電負載3供電。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種后備電源電路，其特征在于包括串聯的放電控制電路(4)和充電控制電路 (5)位于直流電源(1)和用電負載(3)的接點與鋰電池組(2)之間，此放電控制電路(4)用于將鋰電池組(2)的電能傳輸給用電負載(3)，此充電控制電路(5)用于將來自直流電源 (1)的電能傳輸給鋰電池組(2)；所述充電控制電路(5)中第3三極管(Q3)的發射極接地，第3三極管(Q3)的集電極連接到第4場效應管(Q4)的基極，第4場效應管(Q4)源極連接到直流電源(1)和用電負載 (3)的接點，來自所述中央處理單元(6)的充電通斷控制信號(CHG)從第3三極管(Q3)基極輸入，此充電通斷控制信號(CHG)控制第3三極管(Q3)通斷，從而使第4場效應管(Q4) 導通，直流電源(1)向鋰電池組(2)充電；電流檢測電路(7) —端連接到鋰電池組(2)負極，其另一端連接到中央處理單元(6)， 用于檢測充放電電流的檢流電阻(Rl)串聯在所述鋰電池組(2)負極和接地之間，此電流檢測電路(7)在所述鋰電池組(2)處于充電或放電狀態下，根據所述檢流電阻(Rl)兩端電壓獲得充電電流或者放電電流并傳輸給中央處理單元(6)；一開關(SWl) —端在第一觸點和第二觸點之間切換，第一觸點經第36電阻(R36)連接到所述第3三極管(Q3)基極，第二觸點懸空，此開關(SWl)另一端接地；當出現異常，開關 (SWl)接地從而將第3三極管(Q3)基極接地，從而使得所述放電控制電路(4)斷開；一中央處理單元(6 )根據所述電流檢測電路(7 )的放電電流或者充電電流控制所述放電控制電路(4)的通斷和充電控制電路(5)的通斷。
2.根據權利要求1所述的后備電源電路，其特征在于所述電流檢測電路(7沖第一放大器(UlB)同相輸入端連接到鋰電池組(2)的負極，其反相輸入端接地，其輸出端連接到所述中央處理單元(6)；第二放大器(UlA)反相輸入端連接到鋰電池組(2)的負極，其同相輸入端接地，其輸出端連接到中央處理單元(6 )。
3.根據權利要求1或2所述的后備電源電路，其特征在于所述放電控制電路(4)中第 1三極管(Ql)的集電極連接到第2場效應管(Q2)的基極，第1三極管(Ql)的發射極接地， 第1三極管(Ql)的基極接受來自中央處理單元(6 )的放電通斷控制信號(PS)，第2場效應管(Q2)的源極連接鋰電池組(2)的正極，第2場效應管(Q2)的漏極連接到直流電源(1)和用電負載(3)的接點；所述放電通斷控制信號(PS)使第1三極管(Ql)導通，從而使得第2 場效應管(Q2)導通，鋰電池組(2)通過第2場效應管(Q2)向用電負載(3)供電。
專利摘要本實用新型公開一種后備電源電路，包括串聯的放電控制電路和充電控制電路位于直流電源和用電負載的接點與鋰電池組之間；所述充電控制電路中第3三極管的發射極接地，第3三極管的集電極連接到第4場效應管的基極，來自所述中央處理單元的充電通斷控制信號從第3三極管基極輸入，此充電通斷控制信號控制第3三極管通斷，從而使第4場效應管導通；一開關一端在第一觸點和第二觸點之間切換，第一觸點經第36電阻連接到所述第3三極管基極；當出現異常，開關接地從而將第3三極管基極接地，從而使得所述放電控制電路斷開。本實用新型后備電源系統能監控充電電流和放電電流，防止充電或者放電時電流過大損壞鋰電池組和直流電源，從而有效保護了鋰電池組。
文檔編號H02J7/00GK202111520SQ201120159000
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月18日 優先權日2011年5月18日
發明者馮立新, 孔震, 楊云貴, 王濤, 高帥卿 申請人:易程(蘇州)新技術股份有限公司