用電信息采集終端的備用電池充放電電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用電信息采集終端的備用電池充放電電路，包括控制器、恒定電流源、涓流充電電阻、大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路、大電流充電電阻、放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和放電電阻；恒定電流源將電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電流，通過(guò)涓流充電電阻與電池連接并充電；控制器通過(guò)控制大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路將大電流充電電阻與涓流充電電阻并聯(lián)或斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)電池的涓流充電或大電流充電；控制器通過(guò)放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和放電電阻串接，通過(guò)控制放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)備用電池的放電。本實(shí)用新型通過(guò)控制器控制電池的充電與放電，通過(guò)電路實(shí)現(xiàn)恒定電流的充電與放電，因此能夠防止備用電池的過(guò)充或過(guò)放，提高備用電池的性能，保證終端可靠性。
【專利說(shuō)明】
用電信息采集終端的備用電池充放電電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型具體涉及一種用電信息采集終端的備用電池充放電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)系統(tǒng)的可靠性要求越來(lái)越高，從而使得市電-蓄電池的雙電源冗余供電成為越來(lái)越多系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
[0003]用電信息采集終端是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其供電可靠性的重要性不言而喻。目前，電力用戶的用電信息采集終端生產(chǎn)廠家對(duì)電池的管理基本上均只采用電池浮充的手段。但是，用電信息采集終端的備用電池長(zhǎng)期處于浮充狀態(tài)，對(duì)于備用電池的性能影響極大:目前的浮充方式極易造成備用電池的過(guò)度充電；而對(duì)于電池而言，不當(dāng)?shù)某潆姺绞交蛘哌^(guò)度充電是電池進(jìn)入嚴(yán)重?fù)p壞并不能恢復(fù)使用的主要因素之一，很容易造成多節(jié)節(jié)串聯(lián)電池中的某一節(jié)或者多節(jié)出現(xiàn)正負(fù)極短路的情況;一旦該類故障發(fā)生，將嚴(yán)重降低用電信息采集終端在終端停上電事件上報(bào)的成功率，導(dǎo)致用電信息采集終端失去應(yīng)有的作用，造成巨大的損失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠控制用電信息采集終端備用電池的充放電電流、從而提高備用電池的性能的用電信息采集終端的備用電池充放電電路。
[0005]本實(shí)用新型提供的這種用電信息采集終端的備用電池充放電電路，包括控制器，還包括充電電路和放電電路:
[0006]充電電路包括涓流充電電路和大電流充電電路;涓流充電電路包括恒定電流源和涓流充電電阻，恒定電流源輸出穩(wěn)定的電流，通過(guò)涓流充電電阻與電池連接并充電；大電流充電電路包括大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和大電流充電電阻;大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路與大電流充電電阻串接后并聯(lián)在涓流充電電阻兩端，控制器通過(guò)控制大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)通與關(guān)斷將大電流充電電阻與涓流充電電阻并聯(lián)或斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)給備用電池的涓流充電或大電流充電；
[0007 ] 放電電路包括放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和放電電阻;控制器通過(guò)放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和放電電阻串接，并通過(guò)控制放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)通實(shí)現(xiàn)對(duì)備用電池的放電。
[0008]所述的恒定電流源包括線性穩(wěn)壓器。
[0009]所述的充電電路還包括充電指示燈;充電指示燈的正極連接在控制器與大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路之間，負(fù)極與地連接;充電指示燈用于指示充電電路的工作狀態(tài)。
[0010]所述的放電電路還包括放電指示燈;放電指示燈并聯(lián)在放電電阻兩端，用于指示放電電路的工作狀態(tài)。
[0011]所述的充電電路的大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路包括限流電阻和開(kāi)關(guān)管電路;控制器通過(guò)限流電阻連接開(kāi)關(guān)管電路的控制端;開(kāi)關(guān)管電路動(dòng)作端的一端連接在恒定電流源的輸出端，另一端連接在涓流充電電阻與備用電池的正極之間。
[0012]所述的大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)管電路包括三極管、MOS管和上拉電阻;控制器通過(guò)限流電阻連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極與地連接，三極管的集電極通過(guò)上拉電阻與恒定電流源的輸入端連接，同時(shí)也與MOS管的控制端連接;MOS的源極與恒定電流源的輸出端連接，漏極連接在涓流充電電阻與備用電池的正極之間。
[0013]所述的放電電路的放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路包括限流電阻和開(kāi)關(guān)管電路;控制器通過(guò)限流電阻連接開(kāi)關(guān)管電路的控制端;開(kāi)關(guān)管電路動(dòng)作端的一端與與電池正極連接，另一端與放電電阻連接。
[0014]所述的放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)管電路包括三極管、MOS管和上拉電阻;控制器通過(guò)限流電阻連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極與地連接，三極管的集電極通過(guò)上拉電阻與電源連接，同時(shí)也與MOS管的控制端連接;MOS的源極與電池正極連接，漏極與放電電阻連接。
[0015]本實(shí)用新型提供的這種用電信息采集終端的備用電池充放電電路，可以通過(guò)控制器適時(shí)控制備用電池的充電與放電，可以實(shí)現(xiàn)備用電池的充電與放電管理;此外，通過(guò)電路的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)恒定電流的充電與放電，因此本實(shí)用新型能夠控制用電信息采集終端備用電池的充放電電流，防止備用電池的過(guò)充或者過(guò)放，從而提高備用電池的性能，保證了用電信息采集終端的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的充電電路的功能模塊圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的充電電路的一種實(shí)施例的電路原理圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型的放電電路的功能模塊圖。
[0019 ]圖4為本實(shí)用新型的放電電路的一種實(shí)施例的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示為本實(shí)用新型的充電電路的功能模塊圖:本實(shí)用新型提供的這種充電電路，包括涓流充電電路和大電流充電電路;涓流充電電路包括恒定電流源和涓流充電電阻，恒定電流源將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的輸出電壓，通過(guò)涓流充電電阻與電池連接并充電；大電流充電電路包括大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和大電流充電電阻;大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路與大電流充電電阻串接后并聯(lián)在涓流充電電阻兩端，控制器通過(guò)控制大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)通與關(guān)斷將大電流充電電阻與涓流充電電阻并聯(lián)或斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)給備用電池的涓流充電或大電流充電；充電指示燈的正極連接在控制器與大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路之間，負(fù)極與地連接;充電指示燈用于指示充電電路的工作狀態(tài)。
[0021 ]如圖2所示為本實(shí)用新型的充電電路的一種實(shí)施例的電路原理圖:在該實(shí)施例中，充電電路包括限流電阻(圖中標(biāo)示Rl I)、三極管(圖中標(biāo)示V5 )、M0S管(圖中標(biāo)示V4 )、上拉電阻(圖中標(biāo)示R12)、線性穩(wěn)壓器(圖中標(biāo)示V3)、涓流充電電阻(圖中標(biāo)示R14)和大電流充電電阻(圖中標(biāo)示R13);其中限流電阻、三極管、MOS管和上拉電阻組成了大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路。
[0022]控制器的控制信號(hào)(圖中標(biāo)示chargingl)通過(guò)限流電阻連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極與地連接，三極管的集電極通過(guò)上拉電阻與恒定電流源的輸入端連接，同時(shí)也與MOS管的控制端連接;MOS的源極與線性穩(wěn)壓器的輸出端連接，漏極連接在涓流充電電阻與備用電池的正極之間；線性穩(wěn)壓器的輸入端與電源連接，輸出端通過(guò)涓流充電電阻與備用電池的正極連接;充電指示燈的陽(yáng)極與控制器的控制信號(hào)連接，陰極通過(guò)一個(gè)指示燈限流電阻(圖中標(biāo)示R1 )與地連接。
[0023]由于線性穩(wěn)壓器的輸出端輸出的是恒定電壓，因此通過(guò)改變線性穩(wěn)壓器的輸出端的電阻即可改變備用電池的充電電流:在本實(shí)施例中，線性穩(wěn)壓器的I腳通過(guò)涓流充電電阻(圖中標(biāo)示R14)與電池正極連接，改變涓流充電電阻的大小即可改變涓流充電的電流大?。豢刂破魍ㄟ^(guò)控制MOS管的開(kāi)斷，從而決定大電流充電電阻(圖中標(biāo)示R13)是否接入電路:當(dāng)大電流充電電阻接入電路時(shí)，此時(shí)大電流充電電阻與涓流充電電阻并聯(lián)，此時(shí)線性穩(wěn)壓器的輸出端的電阻變小，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)備用電池的大電流充電。
[0024]如圖3所示為本實(shí)用新型的放電電路的功能模塊圖:放電電路包括放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和放電電阻;控制器通過(guò)放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和放電電阻串接，并通過(guò)控制放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)通實(shí)現(xiàn)對(duì)備用電池的放電；放電指示燈并聯(lián)在放電電阻兩端，用于指示放電電路的工作狀態(tài)。
[0025]如圖4所示為本實(shí)用新型的放電電路的一種實(shí)施例的電路原理圖:在該實(shí)施例中，放電電路包括限流電阻(圖中標(biāo)示Rl 7 )、三極管(圖中標(biāo)示V8 )、M0S管(圖中標(biāo)示V9 )、上拉電阻(圖中標(biāo)示R16)和放電電阻(圖中標(biāo)示R19~R24);控制器通過(guò)限流電阻連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極與地連接，三極管的集電極通過(guò)上拉電阻與電源連接，同時(shí)也與MOS管的控制端連接;MOS的源極與電池正極連接，漏極與放電電阻連接;放電電阻采用一組共6個(gè)放電電阻;放電指示燈與放電電阻并聯(lián)，用于指示放電電路的工作狀態(tài)。
[0026]由于電池自身的特性，電池在儲(chǔ)存的電能下降到一個(gè)較低值(比如20%)之前，電池端電壓一直處于一個(gè)穩(wěn)定的端電壓值，因此合理選擇放電電阻的阻值和功率，即可實(shí)現(xiàn)電池的恒流放電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用電信息采集終端的備用電池充放電電路，包括控制器，其特征在于還包括充電電路和放電電路: 充電電路包括涓流充電電路和大電流充電電路;涓流充電電路包括恒定電流源和涓流充電電阻，恒定電流源將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的輸出電流，通過(guò)涓流充電電阻與電池連接并充電；大電流充電電路包括大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和大電流充電電阻；大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路與大電流充電電阻串接后并聯(lián)在涓流充電電阻兩端，控制器通過(guò)控制大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)通與關(guān)斷將大電流充電電阻與涓流充電電阻并聯(lián)或斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)給備用電池的涓流充電或大電流充電； 放電電路包括放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和放電電阻;控制器通過(guò)放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路和放電電阻串接，并通過(guò)控制放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)通實(shí)現(xiàn)對(duì)備用電池的放電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電信息采集終端的備用電池充放電電路，其特征在于所述的恒定電流源包括線性穩(wěn)壓器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電信息采集終端的備用電池充放電電路，其特征在于所述的充電電路還包括充電指示燈;充電指示燈的正極連接在控制器與大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路之間，負(fù)極與地連接;充電指示燈用于指示充電電路的工作狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電信息采集終端的備用電池充放電電路，其特征在于所述的放電電路還包括放電指示燈;放電指示燈并聯(lián)在放電電阻兩端，用于指示放電電路的工作狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4之一所述的用電信息采集終端的備用電池充放電電路，其特征在于所述的充電電路的大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路包括限流電阻和開(kāi)關(guān)管電路;控制器通過(guò)限流電阻連接開(kāi)關(guān)管電路的控制端;開(kāi)關(guān)管電路動(dòng)作端的一端連接在恒定電流源的輸出端，另一端連接在涓流充電電阻與備用電池的正極之間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用電信息采集終端的備用電池充放電電路，其特征在于所述的大電流充電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)管電路包括三極管、MOS管和上拉電阻;控制器通過(guò)限流電阻連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極與地連接，三極管的集電極通過(guò)上拉電阻與恒定電流源的輸入端連接，同時(shí)也與MOS管的控制端連接;MOS的源極與恒定電流源的輸出端連接，漏極連接在涓流充電電阻與備用電池的正極之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1?4之一所述的用電信息采集終端的備用電池充放電電路，其特征在于所述的放電電路的放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路包括限流電阻和開(kāi)關(guān)管電路;控制器通過(guò)限流電阻連接開(kāi)關(guān)管電路的控制端;開(kāi)關(guān)管電路動(dòng)作端的一端與與電池正極連接，另一端與放電電阻連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用電信息采集終端的備用電池充放電電路，其特征在于所述的放電啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)管電路包括三極管、MOS管和上拉電阻;控制器通過(guò)限流電阻連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極與地連接，三極管的集電極通過(guò)上拉電阻與電源連接，同時(shí)也與MOS管的控制端連接;MOS的源極與電池正極連接，漏極與放電電阻連接。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK205453233SQ201620232305
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】李航, 周學(xué)成
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙威勝信息技術(shù)有限公司