一種用于配網自動化遠動終端電池過放保護延時關斷電路的制作方法

本實用新型涉及欠壓保護電路領域，尤其是一種用于配網自動化遠動終端電池過放保護延時關斷電路。

背景技術：

目前配網自動化遠動終端的后備電源有免維護鉛酸電池、磷酸鐵鋰電池、超級電容等。鉛酸電池因自身諸多良好的性能，廣泛應用于配網自動化遠動終端三遙DTU/FTU。當交流有電時，鉛酸電池長期處于充電狀態，當交流失電后，鉛酸電池作為主要后備電源能無縫切換給配網自動化遠動終端系統供電，確保在交流失電后配網終端也能長期穩定運行，實現遠方故障診斷、定位、隔離、自恢復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系統長期穩定運行可靠性。

鉛酸電池作為化學電池，過量放電或放電后不及時充電都有可能導致電極的硫酸鹽化，當放電反應殘留的疏松的硫酸鉛晶體由于過度放電或者長時間得不到充電恢復時，這些松散的晶體會在重結晶作用下形成粗大的硫酸鉛晶體，這種結晶導電性差、體積大、會堵塞極板的微孔，妨礙電解液的滲透作用，增加了電阻，使極板的活性物質減少，容量大大損失，甚至存在由于過度放電，硫酸鉛的溶度增加，在硫酸耗盡時，鉛離子溶度同時也會急劇增加，此時隔膜內極易形成鉛枝晶造成正負極短路，從而導致電池失效。綜上所述非常有必要對鉛酸電池設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。

配網自動化遠動終端三遙DTU/FTU在交流失電后，若出現線路故障，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荷開關或斷路器實現分合閘，短時的大電流會將電池電壓拉低到小于設定的電池過放保護點電壓，若此時電池充電電源的控制電路立即關閉電池放電回路不僅會導致終端失電，而且也會造成分合閘失敗，由于分合閘時間較短一般小于200ms，因此合理設計電池欠壓后的延時關斷時間就能很好的滿足現場使用需求。

目前行業內主要通過運用電壓基準源、比較器、光耦、阻容器件實現電池過放延時關斷保護電路，此種設計電路簡單，但運放需要單獨提供穩定的供電電源。

因此，對于上述問題有必要提出一種用于配網自動化遠動終端電池過放保護延時關斷電路。

技術實現要素：

本實用新型目的是克服了現有技術中的不足，提供了一種用于配網自動化遠動終端電池過放保護延時關斷電路。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現：

一種用于配網自動化遠動終端電池過放保護延時關斷電路，包括電壓控制、開關控制、欠壓延時和放電控制，所述電壓控制通過開關控制與欠壓延時連接，所述欠壓延時通過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源，所述開關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的第一端，所述第二電阻的另一端接入第一電壓基準源的第二端，所述第一電壓基準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射極接入第四電阻的一端，所述第一電源基準源的第二端接地。

優選地，所述欠壓延時包括第一電容、第五電阻、第六電阻、第七電阻和第二電壓基準源。

優選地，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源的第一端，所述第二電壓基準源的第三端接入第七電阻的一端，所述第二電壓基準源的第三端接地。

優選地，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。

優選地，所述光耦包括發光二極管和第二三極管，所述發光二極管的陽極接入第一三極管的發射極，所述發光二極管的陰極接入第七電阻的另一端。

優選地，所述第二三極管的發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。

本實用新型有益效果：通過采用低功耗的電壓基準源、三極管、光耦、阻容器件組成的電池欠壓延時關斷電路，不僅電路簡單、成本低廉、無需單獨提供穩定的供電電源、還能實現更低的功耗要求，同時具有很強的實用性。

以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的功能框圖；

圖2是本實用新型局的電路圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如圖1并結合圖2所示，一種用于配網自動化遠動終端電池過放保護延時關斷電路，包括電壓控制1、開關控制2、欠壓延時3和放電控制4，所述電壓控制1通過開關控制2與欠壓延時3連接，所述欠壓延時3通過光耦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和第一電壓基準源U1，所述開關控制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U1的第一端，所述第二電阻R2的另一端接入第一電壓基準源U1的第二端，所述第一電壓基準源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的發射極接入第四電阻R4的一端，所述第一電源基準源U1的第二端接地。

進一步的，所述欠壓延時3包括第一電容C1、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第二電壓基準源U2。

進一步的，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源U2的第一端，所述第二電壓基準源U2的第三端接入第七電阻R7的一端，所述第二電壓基準源U2的第三端接地。

進一步的，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。

進一步的，所述光耦U3包括發光二極管和第二三極管，所述發光二極管的陽極接入第一三極管的發射極，所述發光二極管的陰極接入第七電阻的另一端。

進一步的，所述第二三極管的發射極接入第八電阻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。

電壓基準源U1的1腳檢測通過電阻R1，R2分壓后的輸出電壓，當U1的1腳檢測到的電壓低于2.5V，則U1的2,3腳處于高阻態，導致PNP型三極管Q1無法導通，Q1無法導通時電壓基準源U2的1腳電壓為0V，那么U2的2,3腳也處于高阻態，則光耦U3無法正常導通，在U3不能正常導通時，控制電池放電的N型MOS管Q2無法導通，則電池立即停止給輸出供電。

電壓基準源U1的1腳檢測到的電壓高于2.5V時，U1的2,3腳處于低阻態，此時PNP型三極管Q1的1,2腳經過U1的2,3腳形成導通回路，同時Q1的2,3腳也會導通，當電壓基準源U2的1腳通過分壓電阻R5，R6檢測到的電壓高于2.5V時，U2的2，3腳會導通，此時光耦U3導通并控制電池放電MOS管Q2導通，使電池經Q2給輸出供電形成放電回路。當系統由電池單獨供電時，上述電路通過R1，R2分壓后判定輸出電壓過低后，電壓基準源U1，PNP型三極管Q1會立停止導通，此時電容C1經R5,R6放電，當C1的放電電壓經R5，R6分壓后在R6電阻上形成的壓差高于2.5V時，電壓基準源U2和光耦U3會持續導通，C1經過R5，R6放電一段時間后在R6電阻上形成的壓差低于2.5V時，電壓基準源U2和光耦U3會立即停止導通，此時放電MOS管Q2因光耦U3關閉而停止導通。

上述電路通過合理設計R1，R2的分壓比，就能確定電池欠壓關斷點的電壓，合理設計C1，R5，R6的容值和阻值就能確定電池欠壓后的放電延時時間。

本實用新型有益效果：通過采用低功耗的電壓基準源、三極管、光耦、阻容器件組成的電池欠壓延時關斷電路，不僅電路簡單、成本低廉、無需單獨提供穩定的供電電源、還能實現更低的功耗要求，同時具有很強的實用性。

以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本實用新型的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。