專利名稱：一種后備電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子及電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種后備電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高鐵用電設(shè)備中，尤其是檢票閘機的電源管理成為本領(lǐng)域技術(shù)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(wǎng)往往存在多種異常現(xiàn)象，例如電網(wǎng)停電，電網(wǎng)停止工作，無電壓輸出；壓降，電網(wǎng)電壓低于標(biāo)稱電壓 15%-20%，時間可能持續(xù)數(shù)秒；電涌，亦稱浪涌、突波，電網(wǎng)電壓瞬間高于標(biāo)稱電壓10%以上， 時間持續(xù)數(shù)秒；持續(xù)欠壓持續(xù)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(fā)電機不穩(wěn)定造成的電網(wǎng)頻率偏差；開關(guān)瞬態(tài)，亦稱暫態(tài)，由電氣設(shè)備開關(guān)或放電造成的電壓偏差，有時可高達20000伏，但是持續(xù)時間極短，僅數(shù)納秒；諧波，電網(wǎng)中由非線性特性的電氣設(shè)備產(chǎn)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(fā)生時保證檢票交易的完成并通過通信告知系統(tǒng)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(fā)生時電池處于充滿擱置狀態(tài)，電池壽命與環(huán)境的溫度等相關(guān)。如果頻繁發(fā)生停電故障，電池壽命又和使用頻度相關(guān)。所以估計電池的壽命很難，簡單用時間(比如三年)標(biāo)準(zhǔn)來作為檢修和更換電池組的依據(jù)要么不保險，要么會造成一定的浪費。另外，高鐵中這類設(shè)備比較分散，經(jīng)常的人工巡查很困難也不經(jīng)濟。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種后備電源系統(tǒng)，此后備電源系統(tǒng)能對鋰電池組中單個鋰電池的電壓進行監(jiān)測，且有效避免上次測量對下次測量的影響，保證了單個鋰電池電壓監(jiān)測的準(zhǔn)確性。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種后備電源系統(tǒng)，包括用于將市電轉(zhuǎn)化為直流的直流電源，由若干鋰電池組成的鋰電池組，連接到所述直流電源的用電負(fù)載，串聯(lián)的放電控制電路和充電控制電路位于所述直流電源和用電負(fù)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(fù)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；連接到所述鋰電池組的均衡信號電路，此均衡信號電路用于提取各個單個鋰電池的電壓值，此均衡信號電路具有若干個用于選擇單個鋰電池的單體引腳、用于接地的接地引腳和用于電壓輸出的電壓引腳；單體電壓檢測電路輸入端連接到所述均衡信號電路的電壓引腳，單體電壓檢測電路輸出端連接到中央處理單元，此單體電壓檢測電路用于獲得單個鋰電池的電壓值；所述單體電壓檢測電路中串聯(lián)的第1二極管和第2電容位于均衡信號電路電壓輸出端與接地之間，串聯(lián)的第19電阻和第20電阻與第2電容并聯(lián)，所述中央處理單元從第19電阻和第20 電阻的接點獲得單體電壓信號；串聯(lián)的第21電阻和第6場效應(yīng)管與所述第19電阻和第20電阻的支路并聯(lián)，此第6場效應(yīng)管的基極連接到中央處理單元，第6場效應(yīng)管在來自中央處理單元的泄流信號控制下導(dǎo)通，從而讓所述第2電容的電荷釋放；一中央處理單元根據(jù)所述單體電壓檢測電路獲得的單體電壓值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(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，一總電壓檢測電路位于鋰電池組正極和接地之間，此總電壓檢測電路具有串聯(lián)的第M電阻和第25電阻，第M電阻和第25電阻的接點輸出總電壓值。2、上述方案中，所述阻流二極管與所述充電控制電路并聯(lián)，用于防止來自直流電源的電流在鋰電池組放電狀態(tài)下流向鋰電池組。由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果本實用新型能后備電源系統(tǒng)能對鋰電池組中單個鋰電池的電壓進行監(jiān)測，且有效避免上次測量對下次測量的影響，保證了單個鋰電池電壓監(jiān)測的準(zhǔn)確性；其次，本實用新型能后備電源系統(tǒng)能及時響應(yīng)，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(fā)生前及時更換電池，即經(jīng)濟又避免損失。

附圖1為本實用新型電路原理圖；附圖2為本實用新型電路圖一；附圖3為本實用新型電路圖二。以上附圖中1、直流電源；2、鋰電池組；3、用電負(fù)載；4、放電控制電路；5、充電控制電路；6、中央處理單元7、均衡信號電路；8、單體電壓檢測電路；9、總電壓檢測電路。
具體實施方式
以下結(jié)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系統(tǒng)，如附圖1-3所示，包括用于將市電轉(zhuǎn)化為直流的直流電源1，由若干鋰電池組成的鋰電池組2，連接到所述直流電源1的用電負(fù)載3 ；串聯(lián)的放電控制電路4和充電控制電路5位于所述直流電源1和用電負(fù)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(fù)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 ；連接到所述鋰電池組2的均衡信號電路7，此均衡信號電路7用于提取各個單個鋰電池的電壓值，此均衡信號電路7具有若干個用于選擇單個鋰電池的單體引腳、用于接地的接地引腳和用于電壓輸出的電壓引腳；單體電壓檢測電路8輸入端連接到所述均衡信號電路7的電壓引腳，單體電壓檢測電路8輸出端連接到中央處理單元6，此單體電壓檢測電路8用于獲得單個鋰電池的電壓值；所述單體電壓檢測電路8中串聯(lián)的第1 二極管Dl和第2電容C2位于均衡信號電路7 電壓輸出端與接地之間，串聯(lián)的第19電阻R19和第20電阻R20與第2電容C2并聯(lián)，所述中央處理單元6從第19電阻R19和第20電阻R20的接點獲得單體電壓信號Uc ；串聯(lián)的第21電阻R21和第6場效應(yīng)管Q6與所述第19電阻R19和第20電阻R20 的支路并聯(lián)，此第6場效應(yīng)管Q6的基極連接到中央處理單元6，第6場效應(yīng)管Q6在來自中央處理單元6的泄流信號DSC控制下導(dǎo)通，從而讓所述第2電容C2的電荷釋放；因為每個單體鋰電池的電壓都不同，測量時間也有差異，所以在測量每次電壓后，殘留在C2的電壓可能都不同，再次采樣時所受到的影響不同，所以要把電壓放掉，讓每次的初始狀態(tài)一致， 以便取得最好的精度，所以R2廣R22及Q6，在來自中央處理單元的DSC信號控制下，讓Q6導(dǎo)通，從而讓C2的電流通過R21，Q6接地釋放電荷，實現(xiàn)對C2放電，以消除上次測量電壓對之后檢測電壓的影響。一中央處理單元6根據(jù)所述單體電壓檢測電路8獲得的單體電壓值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。一總電壓檢測電路9位于鋰電池組2正極和接地之間，此總電壓檢測電路9具有串聯(lián)的第M電阻RM和第25電阻R25，第M電阻RM和第25電阻R25的接點輸出總電壓值。輸出總電壓值的信號為Ug信號輸出至單片機，既可以監(jiān)控鋰電池組的總體電壓，也可以通過此總體電壓校正每個單體鋰電池的絕對精度。.上述阻流二極管D2與所述充電控制電路并聯(lián)，用于防止來自直流電源的電流在鋰電池組放電狀態(tài)下流向鋰電池組。當(dāng)市電正常時，負(fù)載由直流電源供電，此電壓略高于鋰電池組的電壓，由于D2的存在鋰電池組沒有電流流出。如果市電斷了，改由電池組向負(fù)載供電，電池組的電壓會逐漸下降，如果此時市電恢復(fù)正常，直流電源的電壓會高過電池組很多，如果沒有D2就會有一個巨大的電流流向電池組，這樣會損壞電池組和直流電源。上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種后備電源系統(tǒng)，包括用于將市電轉(zhuǎn)化為直流的直流電源(1)，由若干鋰電池組成的鋰電池組(2)，連接到所述直流電源(1)的用電負(fù)載(3)，其特征在于還包括串聯(lián)的放電控制電路(4)和充電控制電路(5)位于所述直流電源(1)和用電負(fù)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(fù)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 )；連接到所述鋰電池組(2 )的均衡信號電路(7 )，此均衡信號電路(7 )用于提取各個單個鋰電池的電壓值，此均衡信號電路(7)具有若干個用于選擇單個鋰電池的單體引腳、用于接地的接地引腳和用于電壓輸出的電壓引腳；單體電壓檢測電路(8)輸入端連接到所述均衡信號電路(7)的電壓引腳，單體電壓檢測電路(8 )輸出端連接到中央處理單元(6 )，此單體電壓檢測電路(8 )用于獲得單個鋰電池的電壓值；所述單體電壓檢測電路(8)中串聯(lián)的第1 二極管(Dl)和第2電容(C2)位于均衡信號電路(7)電壓輸出端與接地之間，串聯(lián)的第19電阻(R19)和第20電阻(R20)與第2 電容(C2)并聯(lián)，所述中央處理單元(6)從第19電阻(R19)和第20電阻(R20)的接點獲得單體電壓信號(Uc);串聯(lián)的第21電阻(R21)和第6場效應(yīng)管(Q6)與所述第19電阻(R19)和第20電阻(R20) 的支路并聯(lián)，此第6場效應(yīng)管(Q6)的基極連接到中央處理單元(6)，第6場效應(yīng)管(Q6)在來自中央處理單元(6)的泄流信號(DSC)控制下導(dǎo)通，從而讓所述第2電容(C2)的電荷釋放；一中央處理單元(6 )根據(jù)所述單體電壓檢測電路(8 )獲得的單體電壓值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(jù)權(quán)利要求1所述的后備電源系統(tǒng)，其特征在于一總電壓檢測電路(9)位于鋰電池組(2)正極和接地之間，此總電壓檢測電路(9)具有串聯(lián)的第M電阻(RM)和第25電阻(R25)，第24電阻(R24)和第25電阻(R25)的接點輸出總電壓值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的后備電源系統(tǒng)，其特征在于所述阻流二極管(D2)與所述充電控制電路并聯(lián)，用于防止來自直流電源的電流在鋰電池組放電狀態(tài)下流向鋰電池組。
專利摘要本實用新型公開一種后備電源系統(tǒng)，包括連接到鋰電池組的均衡信號電路；單體電壓檢測電路中串聯(lián)的第1二極管和第2電容位于均衡信號電路電壓輸出端與接地之間，串聯(lián)的第19電阻和第20電阻與第2電容并聯(lián)，所述中央處理單元從第19電阻和第20電阻的接點獲得單體電壓信號；串聯(lián)的第21電阻和第6場效應(yīng)管與所述第19電阻和第20電阻的支路并聯(lián)，第6場效應(yīng)管在來自中央處理單元的泄流信號控制下導(dǎo)通，從而讓所述第2電容的電荷釋放；中央處理單元根據(jù)所述單體電壓檢測電路獲得的單體電壓值控制所述放電控制電路的通斷和充電控制電路的通斷。本實用新型后備電源系統(tǒng)能對鋰電池組中單個鋰電池的電壓進行監(jiān)測，且有效避免上次測量對下次測量的影響，保證了單個鋰電池電壓監(jiān)測的準(zhǔn)確性。
文檔編號H02J9/06GK202111519SQ201120158999
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)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(shù)股份有限公司