本實用新型涉及低壓開關領域，尤其涉及一種遠程控制裝置的電容管理電路。
背景技術：
RCM(遠程控制裝置)可以配合不同的裝置進行遠程操作，如斷路器、漏電保護，隔離開關等。其中，以隔離開關的力矩最大，可以達到1200毫牛頓米。RCM主要的執(zhí)行機構為直流電機，電機的正反轉帶動RCM配合的裝置執(zhí)行斷開和合閘操作。然而，電機從停止到啟動，需要克服堵轉扭矩，因此需要很大的啟動電流，例如5或6安培。然而，由于RCM安裝在配電柜中，有限的體積限制了電源的輸出功率。電機在啟動時根本無法滿足所需要的電流，從而造成電機不能啟動。如果電源突然斷電，電機不動作，齒輪卡在中間位置，觸點可能處于似接觸和非接觸的狀態(tài)，這樣可能會造成觸點的拉弧燒壞觸點。
為了解決上述問題，現(xiàn)有技術采用超級電容和電源共同提供能量，這樣即可以解決電機不能正常啟動的問題，也可以在電源停電的情況下由超級電容提供能量完成合閘或分閘操作。然而，超級電容的工作電壓一般為2.7V，需要幾個串聯(lián)使用，如果電容上分壓不均，可能會造成超級電容的過壓爆裂，并且加快電容容量的衰減。
而現(xiàn)有技術對于超級電容的均壓問題，目前主要有兩種方法：一種是采用電阻分壓，一種可以采用穩(wěn)壓管分壓。電阻分壓所造成的問題就是泄露電流比較大，經(jīng)常對電容進行充放電，影響電容的壽命。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型的一個方面提供了一種遠程控制裝置的電容管理電路，其中，包括：一單片機；一管理模塊，其具有復數(shù)個通信管腳，所述單片機通過復數(shù)個通信管腳連接至所述管理模塊，所述管理模塊還具有復數(shù)個電壓感應管腳、控制端口、第一電流感應管腳；復數(shù)個第一電容，其分別并聯(lián)于每兩個相鄰的所述復數(shù)個電壓感應管腳之間，所述復數(shù)個第一電容以及其中一個電壓感應管腳和控制端口之間分別并聯(lián)有復數(shù)個開關器件；一第二電容，所述第二電容并聯(lián)于其中一個電壓感應管腳和所述電流感應管腳之間。管理模塊200不僅可以實現(xiàn)對電容的均壓，也可以是實現(xiàn)對電容的容值的檢測。當電容衰減到一定程度，不足以帶動電機動作時，單片機100不響應外部的命令。此外，本實用新型還可以保持電容電壓的均衡，充電時避免超級電容過電壓，測量電容的ESR。并且，本實用新型還可以實現(xiàn)電容過溫保護，電容過漏電流保護，檢測電容的容值。本實用新型還具備和單片機100通訊的接口。
根據(jù)本實用新型的一個方面，所述復數(shù)個開關器件包括并聯(lián)的第一PMOS、第二PMOS和二極管。上述第一PMOS、第二PMOS和二極管用于分別充當復數(shù)個第一電容以及第二電容的開關。
根據(jù)本實用新型的另一方面，所述復數(shù)個開關器件還分別串聯(lián)有復數(shù)個第一電阻，其中，所述第二PMOS的源極還連接有一第三電阻，所述第三電阻的另一端接地。第一電阻用于均衡電容的電壓，第二電阻用于限流。
根據(jù)本實用新型的又一方面，所述復數(shù)個電壓感應管腳還分別串聯(lián)有復數(shù)個第二電阻，所述復數(shù)個第二電阻和所述復數(shù)個第一PMOS的門級分別連接于復數(shù)個第一連接點上。第二電阻用于限流，檢測電容上的電壓。
根據(jù)本實用新型的再一方面，所述管理模塊還包括第二電流感應管腳，所述第二電流感應管腳連接于第二電容。第二電容用于供電。
根據(jù)本實用新型的另一方面，所述管理模塊還包括一獲知負載使能輸出管腳，其連接于一NMOS的門級，所述NMOS的源極接地。NMOS用于電容容值檢測。
根據(jù)本實用新型的又一方面，所述管理模塊還包括一內部功率偏置輸出端口和第一輸出端口，其中，所述內部功率偏置輸出端口連接有一第三電容，所述第三電容的另一端接地，所述第一輸出端口連接于所述第三電容和接地端之間，其中，在第一輸出端口和所述第三電容之間還連接有一P型三極管，所述P型三極管的集電極極連接于所述NMOS的漏極。第三電容C6用來濾波，P型三極管npn用于充當檢測電容容值時的開關。
根據(jù)本實用新型的再一方面，所述管理模塊還包括一充電控制端口，所述充電控制端口連接于一第三PMOS的門級，所述第三PMOS連接于主回路上。第三PMOS用于充當充放電的開關。
根據(jù)本實用新型的又一方面，所述第三PMOS的源極和漏極之間還并聯(lián)有一第三電阻，所述NMOS和所述P型三極管之間還串聯(lián)有一第四電阻。第三電阻R3分壓控制第三PMOS，第四電阻R4用來限流。
根據(jù)本實用新型的再一方面，所述第二PMOS的門級和漏極之間還并聯(lián)有一第五電阻，所述電流感應管腳和所述第二電容之間還連接有一第六電阻。
根據(jù)本實用新型的另一方面，所述電流感應管腳和電壓感應管腳之間還并聯(lián)有一第七電阻，其中，所述第七電阻和所述電壓感應管腳連接于第二連接點上，在所述電壓感應管腳和所述第二電容之間還連接有一第九電阻。第七電阻和第九電阻用于分壓驅動第二PMOS和二極管。
附圖說明
圖1是根據(jù)本實用新型的一個具體實施例的遠程控制裝置的電容管理電路的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式進行說明。
本實用新型采用管理模塊200對超級電容進行管理。此管理模塊200不僅可以實現(xiàn)對電容的均壓，也可以是實現(xiàn)對電容的容值的檢測。當電容衰減到一定程度，不足以帶動電機動作時，單片機100不響應外部的命令。此外，本實用新型還可以保持電容電壓的均衡，充電時避免超級電容過電壓，測量電容的ESR。并且，本實用新型還可以實現(xiàn)電容過溫保護，電容過漏電流保護，檢測電容的容值。本實用新型還具備和單片機100通訊的接口。
圖1是根據(jù)本實用新型的一個具體實施例的遠程控制裝置的電容管理電路的結構示意圖。如圖1所示，本實用新型提供的遠程控制裝置的電容管理電路包括一單片機100、一管理模塊200、復數(shù)個第一電容以及一第二電容C5。其中，示例性地，管理模塊200具有通信管腳211、通信管腳212、通信管腳213、通信管腳214，單片機100通過通信管腳211、通信管腳212、通信管腳213、通信管腳214連接至管理模塊200，管理模塊200還具有電壓感應管腳221、電壓感應管腳222、電壓感應管腳223、電壓感應管腳224、電壓感應管腳225和控制端口226以及第一電流感應管腳231。其中，示例性地，第一電容C1、第一電容C2、第一電容C3、第一電容C4分別并聯(lián)于每兩個相鄰的電壓感應管腳221、電壓感應管腳222、電壓感應管腳223、電壓感應管腳224、電壓感應管腳225之間，第一電容C1、第一電容C2、第一電容C3、第一電容C4以及其中一個電壓感應管腳225和控制端口226之間分別并聯(lián)有復數(shù)個開關器件。其中，第二電容C5并聯(lián)于其中一個電壓感應管腳225和電流感應管腳231之間。
具體地，單片機100用于控制電機，第一電容C1、第一電容C2、第一電容C3、第一電容C4以及第二電容C5用于供電。其中，管理模塊200通過通信管腳211、通信管腳212、通信管腳213、通信管腳214分別與單片機100的通信界面進行通信，控制單片機100。管理模塊200還包括電壓均衡功能，并對第一電容C1、第一電容C2、第一電容C3、第一電容C4以及第二電容C5的充放電電流進行檢測，此外，當?shù)谝浑娙軨1、第一電容C2、第一電容C3、第一電容C4以及第二電容C5上升過快，則控制上述電容超過一個預定閾值就切斷供電。管理模塊200是通過開關器件對上述電容進行控制的。
示例性地，上述開關器件包括并聯(lián)的第一PMOS(P1，P2，P3，P4)、第二PMOS(P5)和二極管(d1，d2，d3，d4，d5)。上述PMOS和二極管也可以替代為其他可實現(xiàn)開關功能的元器件，例如MOSFET等。
進一步地，第一PMOS(P1，P2，P3，P4)、第二PMOS(P5)和二極管(d1，d2，d3，d4，d5)還分別串聯(lián)有復數(shù)個第一電阻R11、第一電阻R12、第一電阻R13、第一電阻R14。其中，第二PMOS(p5)的源極還連接有一第三電阻R15，所述第三電阻R15的另一端接地。
進一步地，電壓感應管221、電壓感應管222、電壓感應管223、電壓感應管224、電壓感應管225還分別串聯(lián)有第二電阻R21、第二電阻R22、第二電阻R23、第二電阻R24，第二電阻R21、第二電阻R22、第二電阻R23、第二電阻R24和第一PMOS(P1，P2，P3，P4)的門級分別連接于第一連接點a、第一連接點b、第一連接點c、第一連接點d上。
進一步地，管理模塊200還包括第二電流感應管腳232，第二電流感應管腳232連接于第二電容C5。
進一步地，所述管理模塊200還包括一獲知負載使能輸出管腳241，其連接于一NMOS(N1)的門級，NMOS(N1)的源極接地。
進一步地，管理模塊200還包括一內部功率偏置輸出端口242和第一輸出端口243，其中，內部功率偏置輸出端口242連接有一第三電容C6，第三電容C6的另一端接地，第一輸出端口243連接于第三電容C6和接地端之間，其中，在第一輸出端口243和第三電容C6之間還連接有一P型三極管npn，P型三極管npn的集電極極連接于NMOS(N1)的漏極。
進一步地，管理模塊200還包括一充電控制端口244，充電控制端口244連接于一第三PMOS(P6)的門級，第三PMOS(P6)連接于主回路上。
進一步地，第三PMOS(P6)的源極和漏極之間還并聯(lián)有一第三電阻R3，NMOS(N1)和P型三極管npn之間還串聯(lián)有一第四電阻R4。
進一步地，第二PMOS(p5)的門級和漏極之間還并聯(lián)有一第五電阻R5，電流感應管腳231和第二電容C5之間還連接有一第六電阻R6。
進一步地，電流感應管腳231和電壓感應管腳225之間還并聯(lián)有一第七電阻R7，其中，第七電阻R7和電壓感應管腳225連接于第二連接點e上，在壓感應管腳225和第二電容C5之間還連接有一第八電阻R8。
典型地，管理模塊200為電容管理芯片BQ33100。
具體地，電壓感應管腳221、電壓感應管腳222、電壓感應管腳223、電壓感應管腳224、電壓感應管腳225充當感應輸入電壓和外部電容電壓均衡驅動的輸出，并累計測量輸入。溫度檢測管腳251連接有一可變電阻R8，備用管腳261用于在電源由于在備用管腳261和地段之間接入電容C7而暫時損失，為數(shù)據(jù)存儲器提供備用電勢。其中，第一電阻R11、第一電阻R12、第一電阻R13、第一電阻R14用于均衡電容的電壓，第二電阻R22、第二電阻R23、第二電阻R24、R15用于限流，檢測電容上的電壓。第七電阻R7和第九電阻R9用于分壓驅動第二PMOS(p5)和二極管d5，第三PMOS(P6)用于充當充放電的開關，第三電阻R3分壓控制第三PMOS(P6)。NMOS(N1)用于電容容值檢測，第四電阻R4用來限流，第三電容C6用來濾波，P型三極管npn用于充當檢測電容容值時的開關。
盡管本實用新型的內容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。此外，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求；“包括”一詞不排除其它權利要求或說明書中未列出的裝置或步驟；“第一”、“第二”等詞語僅用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。