专利名称：一种后备电源系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子及电源技术领域，具体涉及一种后备电源系统。
背景技术：
高铁用电设备中，尤其是检票闸机的电源管理成为本领域技术的难点，因为突然的停电或电源故障会使检票的动作不完整，而造成旅客和铁路的损失；其次，电网往往存在多种异常现象，例如电网停电，电网停止工作，无电压输出；压降，电网电压低于标称电压 15%-20%，时间可能持续数秒；电涌，亦称浪涌、突波，电网电压瞬间高于标称电压10%以上， 时间持续数秒；持续欠压持续过压线噪，因线路屏蔽差而引入的射频或电磁干扰；频率漂移，发电机不稳定造成的电网频率偏差；开关瞬态，亦称暂态，由电气设备开关或放电造成的电压偏差，有时可高达20000伏，但是持续时间极短，仅数纳秒；谐波，电网中由非线性特性的电气设备产生的对交流电正弦波形的干扰。因而需要一种电源能在这种情况发生时保证检票交易的完成并通过通信告知系统停止新的交易。这就要求，整机电源具备后备能力。一般情况下，如果停电和故障较少发生时电池处于充满搁置状态，电池寿命与环境的温度等相关。如果频繁发生停电故障，电池寿命又和使用频度相关。所以估计电池的寿命很难，简单用时间(比如三年)标准来作为检修和更换电池组的依据要么不保险，要么会造成一定的浪费。另外，高铁中这类设备比较分散，经常的人工巡查很困难也不经济。
发明内容本实用新型提供一种后备电源系统，此后备电源系统能对锂电池组中单个锂电池的电压进行监测，且有效避免上次测量对下次测量的影响，保证了单个锂电池电压监测的准确性。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种后备电源系统，包括用于将市电转化为直流的直流电源，由若干锂电池组成的锂电池组，连接到所述直流电源的用电负载，串联的放电控制电路和充电控制电路位于所述直流电源和用电负载的接点与锂电池组之间，此放电控制电路用于将锂电池组的电能传输给用电负载，此充电控制电路用于将来自直流电源的电能传输给锂电池组；连接到所述锂电池组的均衡信号电路，此均衡信号电路用于提取各个单个锂电池的电压值，此均衡信号电路具有若干个用于选择单个锂电池的单体引脚、用于接地的接地引脚和用于电压输出的电压引脚；单体电压检测电路输入端连接到所述均衡信号电路的电压引脚，单体电压检测电路输出端连接到中央处理单元，此单体电压检测电路用于获得单个锂电池的电压值；所述单体电压检测电路中串联的第1二极管和第2电容位于均衡信号电路电压输出端与接地之间，串联的第19电阻和第20电阻与第2电容并联，所述中央处理单元从第19电阻和第20 电阻的接点获得单体电压信号；串联的第21电阻和第6场效应管与所述第19电阻和第20电阻的支路并联，此第6场效应管的基极连接到中央处理单元，第6场效应管在来自中央处理单元的泄流信号控制下导通，从而让所述第2电容的电荷释放；一中央处理单元根据所述单体电压检测电路获得的单体电压值控制所述放电控制电路的通断和充电控制电路的通断。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，一总电压检测电路位于锂电池组正极和接地之间，此总电压检测电路具有串联的第M电阻和第25电阻，第M电阻和第25电阻的接点输出总电压值。2、上述方案中，所述阻流二极管与所述充电控制电路并联，用于防止来自直流电源的电流在锂电池组放电状态下流向锂电池组。由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果本实用新型能后备电源系统能对锂电池组中单个锂电池的电压进行监测，且有效避免上次测量对下次测量的影响，保证了单个锂电池电压监测的准确性；其次，本实用新型能后备电源系统能及时响应，从而有效保护了锂电池组，使用户能充分地使用电池并在重大故障发生前及时更换电池，即经济又避免损失。
附图1为本实用新型电路原理图；附图2为本实用新型电路图一；附图3为本实用新型电路图二。以上附图中1、直流电源；2、锂电池组；3、用电负载；4、放电控制电路；5、充电控制电路；6、中央处理单元7、均衡信号电路；8、单体电压检测电路；9、总电压检测电路。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一种后备电源系统，如附图1-3所示，包括用于将市电转化为直流的直流电源1，由若干锂电池组成的锂电池组2，连接到所述直流电源1的用电负载3 ；串联的放电控制电路4和充电控制电路5位于所述直流电源1和用电负载3的接点与锂电池组2之间，此放电控制电路4用于将锂电池组2的电能传输给用电负载3，此充电控制电路5用于将来自直流电源1的电能传输给锂电池组2 ；连接到所述锂电池组2的均衡信号电路7，此均衡信号电路7用于提取各个单个锂电池的电压值，此均衡信号电路7具有若干个用于选择单个锂电池的单体引脚、用于接地的接地引脚和用于电压输出的电压引脚；单体电压检测电路8输入端连接到所述均衡信号电路7的电压引脚，单体电压检测电路8输出端连接到中央处理单元6，此单体电压检测电路8用于获得单个锂电池的电压值；所述单体电压检测电路8中串联的第1 二极管Dl和第2电容C2位于均衡信号电路7 电压输出端与接地之间，串联的第19电阻R19和第20电阻R20与第2电容C2并联，所述中央处理单元6从第19电阻R19和第20电阻R20的接点获得单体电压信号Uc ；串联的第21电阻R21和第6场效应管Q6与所述第19电阻R19和第20电阻R20 的支路并联，此第6场效应管Q6的基极连接到中央处理单元6，第6场效应管Q6在来自中央处理单元6的泄流信号DSC控制下导通，从而让所述第2电容C2的电荷释放；因为每个单体锂电池的电压都不同，测量时间也有差异，所以在测量每次电压后，残留在C2的电压可能都不同，再次采样时所受到的影响不同，所以要把电压放掉，让每次的初始状态一致， 以便取得最好的精度，所以R2广R22及Q6，在来自中央处理单元的DSC信号控制下，让Q6导通，从而让C2的电流通过R21，Q6接地释放电荷，实现对C2放电，以消除上次测量电压对之后检测电压的影响。一中央处理单元6根据所述单体电压检测电路8获得的单体电压值控制所述放电控制电路4的通断和充电控制电路5的通断。一总电压检测电路9位于锂电池组2正极和接地之间，此总电压检测电路9具有串联的第M电阻RM和第25电阻R25，第M电阻RM和第25电阻R25的接点输出总电压值。输出总电压值的信号为Ug信号输出至单片机，既可以监控锂电池组的总体电压，也可以通过此总体电压校正每个单体锂电池的绝对精度。.上述阻流二极管D2与所述充电控制电路并联，用于防止来自直流电源的电流在锂电池组放电状态下流向锂电池组。当市电正常时，负载由直流电源供电，此电压略高于锂电池组的电压，由于D2的存在锂电池组没有电流流出。如果市电断了，改由电池组向负载供电，电池组的电压会逐渐下降，如果此时市电恢复正常，直流电源的电压会高过电池组很多，如果没有D2就会有一个巨大的电流流向电池组，这样会损坏电池组和直流电源。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种后备电源系统，包括用于将市电转化为直流的直流电源(1)，由若干锂电池组成的锂电池组(2)，连接到所述直流电源(1)的用电负载(3)，其特征在于还包括串联的放电控制电路(4)和充电控制电路(5)位于所述直流电源(1)和用电负载(3)的接点与锂电池组(2)之间，此放电控制电路(4)用于将锂电池组(2)的电能传输给用电负载(3)，此充电控制电路(5 )用于将来自直流电源(1)的电能传输给锂电池组(2 )；连接到所述锂电池组(2 )的均衡信号电路(7 )，此均衡信号电路(7 )用于提取各个单个锂电池的电压值，此均衡信号电路(7)具有若干个用于选择单个锂电池的单体引脚、用于接地的接地引脚和用于电压输出的电压引脚；单体电压检测电路(8)输入端连接到所述均衡信号电路(7)的电压引脚，单体电压检测电路(8 )输出端连接到中央处理单元(6 )，此单体电压检测电路(8 )用于获得单个锂电池的电压值；所述单体电压检测电路(8)中串联的第1 二极管(Dl)和第2电容(C2)位于均衡信号电路(7)电压输出端与接地之间，串联的第19电阻(R19)和第20电阻(R20)与第2 电容(C2)并联，所述中央处理单元(6)从第19电阻(R19)和第20电阻(R20)的接点获得单体电压信号(Uc);串联的第21电阻(R21)和第6场效应管(Q6)与所述第19电阻(R19)和第20电阻(R20) 的支路并联，此第6场效应管(Q6)的基极连接到中央处理单元(6)，第6场效应管(Q6)在来自中央处理单元(6)的泄流信号(DSC)控制下导通，从而让所述第2电容(C2)的电荷释放；一中央处理单元(6 )根据所述单体电压检测电路(8 )获得的单体电压值控制所述放电控制电路(4)的通断和充电控制电路(5)的通断。
2.根据权利要求1所述的后备电源系统，其特征在于一总电压检测电路(9)位于锂电池组(2)正极和接地之间，此总电压检测电路(9)具有串联的第M电阻(RM)和第25电阻(R25)，第24电阻(R24)和第25电阻(R25)的接点输出总电压值。
3.根据权利要求1或2所述的后备电源系统，其特征在于所述阻流二极管(D2)与所述充电控制电路并联，用于防止来自直流电源的电流在锂电池组放电状态下流向锂电池组。
专利摘要本实用新型公开一种后备电源系统，包括连接到锂电池组的均衡信号电路；单体电压检测电路中串联的第1二极管和第2电容位于均衡信号电路电压输出端与接地之间，串联的第19电阻和第20电阻与第2电容并联，所述中央处理单元从第19电阻和第20电阻的接点获得单体电压信号；串联的第21电阻和第6场效应管与所述第19电阻和第20电阻的支路并联，第6场效应管在来自中央处理单元的泄流信号控制下导通，从而让所述第2电容的电荷释放；中央处理单元根据所述单体电压检测电路获得的单体电压值控制所述放电控制电路的通断和充电控制电路的通断。本实用新型后备电源系统能对锂电池组中单个锂电池的电压进行监测，且有效避免上次测量对下次测量的影响，保证了单个锂电池电压监测的准确性。
文档编号H02J9/06GK202111519SQ201120158999
公开日2012年1月11日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者冯立新, 孔震, 杨云贵, 王涛, 高帅卿 申请人:易程(苏州)新技术股份有限公司