專利名稱：一種用于鋰電池組的后備電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子及電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鋰電池組的后備電源裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國高鐵建設(shè)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展期，對(duì)高鐵中用電設(shè)備，尤其是檢票閘機(jī)的電源管理成為本領(lǐng)域技術(shù)的難點(diǎn)，因?yàn)橥蝗坏耐ｋ娀螂娫垂收蠒?huì)使檢票的動(dòng)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?，F(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(shí)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(shí)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(jī)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(shí)可高達(dá)20000伏，但是持續(xù)時(shí)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(duì)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(shí)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(jī)電源具備后備的能力，一般會(huì)配備電池組組成不間斷電源的形式。一般情況下，如果停電和故障較少發(fā)生時(shí)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(jì)電池的壽命很難，簡(jiǎn)單用時(shí)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(xiǎn)，要么會(huì)造成一定的浪費(fèi)。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(jì)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種用于鋰電池組的后備電源裝置，此后備電源裝置能根據(jù)鋰電池組的健康狀態(tài)，中斷充電或者放電，從而有效保護(hù)了鋰電池組，并能在故障發(fā)生前及時(shí)更換電池，避免了損失。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種用于鋰電池組的后備電源裝置，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(diǎn)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；所述放電控制電路中第1三極管的集電極連接到第2場(chǎng)效應(yīng)管的基極，第1三極管的發(fā)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(hào)，第2場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接鋰電池組的正極，第2場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接到直流電源和用電負(fù)載的接點(diǎn)；所述放電通斷控制信號(hào)使第1三極管導(dǎo)通，從而使得第2場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，鋰電池組通過第2場(chǎng)效應(yīng)管向用電負(fù)載供電；[0008]所述充電控制電路中第3三極管的發(fā)射極接地，第3三極管的集電極連接到第4 場(chǎng)效應(yīng)管的基極，第4場(chǎng)效應(yīng)管源極連接到直流電源和用電負(fù)載的接點(diǎn)，來自所述中央處理單元的充電通斷控制信號(hào)從第3三極管基極輸入，此充電通斷控制信號(hào)控制第3三極管通斷，從而使第4場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，直流電源向鋰電池組充電；一中央處理單元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，所述放電控制電路中還包括第25電阻位于第2場(chǎng)效應(yīng)管的基極和第1三極管的集電極之間，第沈電阻位于第25電阻和第2場(chǎng)效應(yīng)管的基極的接點(diǎn)與鋰電池組的正極之間，第1穩(wěn)壓二極管與所述第沈電阻并聯(lián)。2、上述方案中，所述充電控制電路中第2穩(wěn)壓二極管的正極連接到第4場(chǎng)效應(yīng)管的基極，第2穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接到第4場(chǎng)效應(yīng)管的源極，第30電阻與此第2穩(wěn)壓二極管并聯(lián)，第觀電阻位于第2穩(wěn)壓二極管正極和第3三極管的集電極之間。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果本實(shí)用新型后備電源裝置能根據(jù)鋰電池組的健康狀態(tài)，中斷充電或者放電，從而有效保護(hù)了鋰電池組，并能在故障發(fā)生前及時(shí)更換電池，避免了損失；其次，能及時(shí)響應(yīng)，從而有效保護(hù)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(shí)更換電池，即經(jīng)濟(jì)又避免損失。

附圖1為本實(shí)用新型電路原理圖；附圖2為本實(shí)用新型電路圖。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。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一種用于鋰電池組的后備電源裝置，如附圖1-2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(diǎn)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 ；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(chǎng)效應(yīng)管Q2的基極， 第1三極管Ql的發(fā)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(hào)PS，第2場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極連接鋰電池組2的正極，第2場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極連接到直流電源1和用電負(fù)載3的接點(diǎn)；所述放電通斷控制信號(hào)PS使第1三極管Ql導(dǎo)通，從而使得第2場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，鋰電池組2通過第2場(chǎng)效應(yīng)管Q2向用電負(fù)載3供電；所述充電控制電路5中第3三極管Q3的發(fā)射極接地，第3三極管Q3的集電極連接到第4場(chǎng)效應(yīng)管Q4的基極，第4場(chǎng)效應(yīng)管Q4源極連接到直流電源1和用電負(fù)載3的接點(diǎn)，來自所述中央處理單元6的充電通斷控制信號(hào)CHG從第3三極管Q3基極輸入，此充電通斷控制信號(hào)CHG控制第3三極管Q3通斷，從而使第4場(chǎng)效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，直流電源1向鋰電池組2充電；一中央處理單元6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。上述放電控制電路4中還包括第25電阻R25位于第2場(chǎng)效應(yīng)管Q2的基極和第 1三極管Ql的集電極之間，第沈電阻似6位于第25電阻R25和第2場(chǎng)效應(yīng)管Q2的基極的接點(diǎn)與鋰電池組2的正極之間，第1穩(wěn)壓二極管Zl與所述第沈電阻似6并聯(lián)。上述充電控制電路5中第2穩(wěn)壓二極管Z2的正極連接到第4場(chǎng)效應(yīng)管Q4的基極， 第2穩(wěn)壓二極管Z2的負(fù)極連接到第4場(chǎng)效應(yīng)管Q4的源極，第30電阻與此第2穩(wěn)壓二極管 Z2并聯(lián)，第觀電阻似8位于第2穩(wěn)壓二極管Z2正極和第3三極管的集電極之間。上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于鋰電池組的后備電源裝置，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(diǎn)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 )；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(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的基極， 第1三極管(Ql)的發(fā)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(hào)(PS)，第2場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的源極連接鋰電池組(2)的正極，第2場(chǎng)效應(yīng)管(Q2) 的漏極連接到直流電源(1)和用電負(fù)載(3)的接點(diǎn)；所述放電通斷控制信號(hào)(PS)使第1三極管(Ql)導(dǎo)通，從而使得第2場(chǎng)效應(yīng)管(Q2 )導(dǎo)通，鋰電池組(2 )通過第2場(chǎng)效應(yīng)管(Q2 )向用電負(fù)載(3)供電；所述充電控制電路(5)中第3三極管(Q3)的發(fā)射極接地，第3三極管(Q3)的集電極連接到第4場(chǎng)效應(yīng)管(Q4)的基極，第4場(chǎng)效應(yīng)管(Q4)源極連接到直流電源(1)和用電負(fù)載 (3)的接點(diǎn)，來自所述中央處理單元(6)的充電通斷控制信號(hào)(CHG)從第3三極管(Q3)基極輸入，此充電通斷控制信號(hào)(CHG)控制第3三極管(Q3)通斷，從而使第4場(chǎng)效應(yīng)管(Q4) 導(dǎo)通，直流電源(1)向鋰電池組(2)充電；一中央處理單元(6)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所述的后備電源裝置，其特征在于所述放電控制電路(4)中還包括第25電阻(R25)位于第2場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的基極和第1三極管(Ql)的集電極之間，第 26電阻(似6)位于第25電阻(R25)和第2場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的基極的接點(diǎn)與鋰電池組(2)的正極之間，第1穩(wěn)壓二極管(Zl)與所述第沈電阻(似6)并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后備電源裝置，其特征在于所述充電控制電路(5沖第2穩(wěn)壓二極管(Z2)的正極連接到第4場(chǎng)效應(yīng)管(Q4)的基極，第2穩(wěn)壓二極管(Z2)的負(fù)極連接到第4場(chǎng)效應(yīng)管(Q4)的源極，第30電阻(R30)與此第2穩(wěn)壓二極管(Z2)并聯(lián)，第28電阻 (R28)位于第2穩(wěn)壓二極管(Z2)正極和第3三極管(Q3)的集電極之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種用于鋰電池組的后備電源裝置，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(diǎn)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；一中央處理單元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(shí)用新型后備電源裝置能根據(jù)鋰電池組的健康狀態(tài)，中斷充電或者放電，從而有效保護(hù)了鋰電池組，并能在故障發(fā)生前及時(shí)更換電池，避免損失。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202111488SQ20112015898
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)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(qǐng)人:易程(蘇州)新技術(shù)股份有限公司