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用于自行車站點(diǎn)的電源管理系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:10095077閱讀:503來源:國知局
用于自行車站點(diǎn)的電源管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源管理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及市電及備用電池的自動快速切換,以及電池的充電技術(shù),可用于自行車站點(diǎn)以及其他需要有備用電池的場所。
【背景技術(shù)】
[0002]電源管理系統(tǒng)是保證整個系統(tǒng)正常工作的前提,在某些應(yīng)用場合,設(shè)備需要24小時不間斷供電,在斷電的情況下也要有備用電源支持其工作。現(xiàn)有的供電電源單一,且無法對負(fù)載電路進(jìn)行短接,過壓,過流保護(hù);對于蓄電池?zé)o法進(jìn)行有效長期的充電,如恒壓恒流充電,過沖保護(hù),電池溫度過高保護(hù)。鑒于上述問題,需要一種多電源輸入且能夠自動切換的電路,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,而提供一種結(jié)構(gòu)組成合理,使用安全方便,能進(jìn)行多電源輸入且能夠自動切換的電源輸出電路,并能防止輸入電源反接,提高電源使用的安全性,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或設(shè)備正常工作的用于自行車站點(diǎn)的電源管理系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的,一種用于自行車站點(diǎn)的電源管理系統(tǒng),它主要包括一外部電源和一配置有充電電路并與外部電源連接的蓄電池,所述的外部電源和蓄電池分別通過一防反接電路并接于一電源電池切換電路,該電源電池切換電路通過一受控于智能控制器的負(fù)載輸出控制電路連接于負(fù)載;所述的智能控制器由一單片機(jī)及外圍電路構(gòu)成,該智能控制器分別連接外部電源和蓄電池進(jìn)行電流電壓檢測,同時還連接于負(fù)載進(jìn)行電壓監(jiān)測。
[0005]所述的外部電源通過相接的防反接電路連接于所述的充電電路;所述的智能控制器包括一由STM芯片構(gòu)成的單片機(jī),該單片機(jī)通過485通訊連接基站并與一后臺服務(wù)器相連。
[0006]所述的充電電路包括一具有涓流、橫流、過充電和浮充電模式的PWM降壓型鉛酸電池充電管理芯片,輸入電源旁設(shè)置有能夠吸收輸入電源上產(chǎn)生波紋電流的兩個電容,所述芯片內(nèi)部的低電壓鎖存電路監(jiān)測輸入電壓,并在輸入電壓低于6V時,內(nèi)部電路被關(guān)斷;
[0007]充電電路還包括過充電電壓檢測電路,它是在蓄電池的電壓端設(shè)置由兩個電阻構(gòu)成的電阻分壓反饋電路,該電阻分壓反饋電路連接至芯片的FB管腳,且所述芯片可以根據(jù)FB管腳的電壓決定充電狀態(tài);
[0008]所述的防反接電路主要有一 N溝道的第一 M0S管構(gòu)成,所述的第一 M0S管通過S管腳和D管腳串接于電源和負(fù)載之間,電源通過兩個分壓電阻分壓后為第一 M0S管提供電壓偏置,并利用第一 M0S管的開關(guān)特性控制電路的導(dǎo)通和斷開;
[0009]所述的電源電池切換電路主要由第二 M0S管構(gòu)成,所述的第二 M0S管的1腳相接有由兩個分壓電阻組成的分壓電路,其中一分壓電阻接于外部電源上,另一分壓電阻接地,所述第二 M0S管的2腳分別連接于負(fù)載輸出控制電路和外部電源,第二 M0S管的3腳連接蓄電池。
[0010]所述的負(fù)載輸出控制電路包括一串接于電源和負(fù)載的第三M0S管,該第三M0S管的中端1腳通過連接一光電耦合器連接于智能控制器,該智能控制器通過連接負(fù)載進(jìn)行電壓檢測,還通過連接電源進(jìn)行電流電壓檢測,并在上述檢測的基礎(chǔ)上用于對相連的第三M0S管進(jìn)行負(fù)載輸出控制。
[0011]本實(shí)用新型在使用時,當(dāng)主電源切斷時,實(shí)現(xiàn)備用電源,即蓄電池與主電源的快速切換,同時在主電源存在時對備用電源進(jìn)行恒流、恒壓充電,且能有效防止備用電源過充、過流現(xiàn)象,同時在負(fù)載出現(xiàn)過壓、短路的情況下,快速切斷負(fù)載輸出,具有一定的安全性。
[0012]本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)組成合理,使用安全方便,能進(jìn)行多電源輸入且能夠自動切換的電源輸出電路,并能防止輸入電源反接,提高電源使用的安全性,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或設(shè)備正常工作等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成框圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型所述充電電路原理圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型所述防反接電路原理圖。
[0016]圖4是本實(shí)用新型所述電源電池切換電路原理圖。
[0017]圖5是本實(shí)用新型所述負(fù)載輸出控制電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)的介紹:圖1所示,本實(shí)用新型所述的一種用于自行車站點(diǎn)的電源管理系統(tǒng),它主要包括一外部電源1和一配置有充電電路2并與外部電源1連接的蓄電池3,所述的外部電源1和蓄電池3分別通過一防反接電路4、5并接于一電源電池切換電路6,該電源電池切換電路6通過一受控于智能控制器7的負(fù)載輸出控制電路8連接于負(fù)載9 ;所述的智能控制器7由一單片機(jī)及外圍電路構(gòu)成,該智能控制器7分別連接外部電源1和蓄電池3進(jìn)行電流電壓檢測,同時還連接于負(fù)載9進(jìn)行電壓監(jiān)測。
[0019]所述的外部電源1通過相接的防反接電路4連接于所述的充電電路2 ;所述的智能控制器7包括一由STM芯片構(gòu)成的單片機(jī),該單片機(jī)通過485通訊10連接基站11并與一后臺服務(wù)器12相連。
[0020]結(jié)合圖2所示,本實(shí)用新型所述的充電電路2包括一具有涓流、橫流、過充電和浮充電模式的PWM降壓型鉛酸電池充電管理芯片,輸入電源旁設(shè)置有能夠吸收輸入電源上產(chǎn)生波紋電流的兩個電容,所述芯片內(nèi)部的低電壓鎖存電路監(jiān)測輸入電壓,并在輸入電壓低于6V時,內(nèi)部電路被關(guān)斷;
[0021]充電電路還包括過充電電壓檢測電路,它是在蓄電池的電壓端設(shè)置由兩個電阻構(gòu)成的電阻分壓反饋電路,該電阻分壓反饋電路連接至芯片的FB管腳,且所述芯片可以根據(jù)FB管腳的電壓決定充電狀態(tài);
[0022]所述的防反接電路主要有一 N溝道的第一 M0S管構(gòu)成,所述的第一 M0S管通過S管腳和D管腳串接于電源和負(fù)載之間,電源通過兩個分壓電阻分壓后為第一 M0S管提供電壓偏置,并利用第一 M0S管的開關(guān)特性控制電路的導(dǎo)通和斷開;
[0023]所述的電源電池切換電路主要由第二 M0S管構(gòu)成,所述的第二 M0S管的1腳相接有由兩個分壓電阻組成的分壓電路,其中一分壓電阻接于外部電源上,另一分壓電阻接地,所述第二 M0S管的2腳分別連接于負(fù)載輸出控制電路和外部電源,第二 M0S管的3腳連接蓄電池。
[0024]根據(jù)所述的用于自行車站點(diǎn)的電源管理系統(tǒng),其特征在于所述的負(fù)載輸出控制電路包括一串接于電源和負(fù)載的第三M0S管,該第三M0S管的中端1腳通過連接一光電耦合器連接于智能控制器,該智能控制器通過連接負(fù)載進(jìn)行電壓檢測,還通過連接電源進(jìn)行電流電壓檢測,并在上述檢測的基礎(chǔ)上用于對相連的第三M0S管進(jìn)行負(fù)載輸出控制。
[0025]具體電路包括:蓄電池的充放電路,外部電源及蓄電池的輸入電路及防反接電路,外部電源及蓄電池的快速切換電路,控制負(fù)載輸出的控制電路,485通訊電路。整個系統(tǒng)框圖如圖1所示:
[0026]1.蓄電池的充放電路
[0027]為了解決現(xiàn)有技術(shù)對電池過沖,過放及電池溫度過高造成的危害,本設(shè)計(jì)提出以下接決方案,
[0028]采用圖中芯片CN3717,CN3717是PWM降壓型鉛酸電池充電管理芯片,具有涓流,恒流,過充電和浮充電模式。
[0029](1)電源從輸入電源端進(jìn)入,電源旁接C1,C5電容,吸收在輸入電源上產(chǎn)生的紋波電流。芯片內(nèi)部的低電壓鎖存電路監(jiān)測輸入電壓,當(dāng)輸入電壓低于6V(典型值)時,內(nèi)部電路被關(guān)斷,充電器不
[0030]工作。
[0031](2)過充電電壓的設(shè)置,電池端的電壓通過電阻R6和R7構(gòu)成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)反饋到FB管腳,CN3717根據(jù)FB管腳的
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