一种用于配网自动化远动终端电池过放保护延时关断电路的制作方法

本实用新型涉及欠压保护电路领域，尤其是一种用于配网自动化远动终端电池过放保护延时关断电路。

背景技术：

目前配网自动化远动终端的后备电源有免维护铅酸电池、磷酸铁锂电池、超级电容等。铅酸电池因自身诸多良好的性能，广泛应用于配网自动化远动终端三遥DTU/FTU。当交流有电时，铅酸电池长期处于充电状态，当交流失电后，铅酸电池作为主要后备电源能无缝切换给配网自动化远动终端系统供电，确保在交流失电后配网终端也能长期稳定运行，实现远方故障诊断、定位、隔离、自恢复供电等一系列智能化管理功能，因此铅酸电池的寿命直接影响到配网系统长期稳定运行可靠性。

铅酸电池作为化学电池，过量放电或放电后不及时充电都有可能导致电极的硫酸盐化，当放电反应残留的疏松的硫酸铅晶体由于过度放电或者长时间得不到充电恢复时，这些松散的晶体会在重结晶作用下形成粗大的硫酸铅晶体，这种结晶导电性差、体积大、会堵塞极板的微孔，妨碍电解液的渗透作用，增加了电阻，使极板的活性物质减少，容量大大损失，甚至存在由于过度放电，硫酸铅的溶度增加，在硫酸耗尽时，铅离子溶度同时也会急剧增加，此时隔膜内极易形成铅枝晶造成正负极短路，从而导致电池失效。综上所述非常有必要对铅酸电池设置合理的最低放电电压，确保能在一定程度上提高铅酸电池的使用寿命。

配网自动化远动终端三遥DTU/FTU在交流失电后，若出现线路故障，后备电源铅酸电池需要瞬间提供峰值很大的电流去操作负荷开关或断路器实现分合闸，短时的大电流会将电池电压拉低到小于设定的电池过放保护点电压，若此时电池充电电源的控制电路立即关闭电池放电回路不仅会导致终端失电，而且也会造成分合闸失败，由于分合闸时间较短一般小于200ms，因此合理设计电池欠压后的延时关断时间就能很好的满足现场使用需求。

目前行业内主要通过运用电压基准源、比较器、光耦、阻容器件实现电池过放延时关断保护电路，此种设计电路简单，但运放需要单独提供稳定的供电电源。

因此，对于上述问题有必要提出一种用于配网自动化远动终端电池过放保护延时关断电路。

技术实现要素：

本实用新型目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种用于配网自动化远动终端电池过放保护延时关断电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种用于配网自动化远动终端电池过放保护延时关断电路，包括电压控制、开关控制、欠压延时和放电控制，所述电压控制通过开关控制与欠压延时连接，所述欠压延时通过光耦与放电控制连接，所述电压控制包括第一电阻、第二电阻和第一电压基准源，所述开关控制包括第一三极管、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻的一端分别接入电源的正极和第四电阻的一端，所述第一电阻的另一端分别接入第二电阻的一端和第一电压基准的第一端，所述第二电阻的另一端接入第一电压基准源的第二端，所述第一电压基准源的第三端通第三电阻分别接入第四电阻的另一端和第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接入第四电阻的一端，所述第一电源基准源的第二端接地。

优选地，所述欠压延时包括第一电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第二电压基准源。

优选地，所述第一三极管的集电极分别接入第一电容的一端和第五电阻的一端，所述第一电容的另一端分别接地和通过第六电阻接入第五电阻的另一端，所述第五电阻的另一端接入第二电压基准源的第一端，所述第二电压基准源的第三端接入第七电阻的一端，所述第二电压基准源的第三端接地。

优选地，所述放电控制包括第二电容、第八电阻、第九电阻、二极管和MOS管，所述第二电容的一端接入MOS管的漏极连接，所述MOS管的源极分别通过第九电阻和二极管接入MOS管的栅极，所述MOS管的栅极接入第八电阻的一端。

优选地，所述光耦包括发光二极管和第二三极管，所述发光二极管的阳极接入第一三极管的发射极，所述发光二极管的阴极接入第七电阻的另一端。

优选地，所述第二三极管的发射极接入第八电阻的另一端，所述第二三极管的集电极与MOS管的源极之间连接有电池组。

本实用新型有益效果：通过采用低功耗的电压基准源、三极管、光耦、阻容器件组成的电池欠压延时关断电路，不仅电路简单、成本低廉、无需单独提供稳定的供电电源、还能实现更低的功耗要求，同时具有很强的实用性。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的功能框图；

图2是本实用新型局的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1并结合图2所示，一种用于配网自动化远动终端电池过放保护延时关断电路，包括电压控制1、开关控制2、欠压延时3和放电控制4，所述电压控制1通过开关控制2与欠压延时3连接，所述欠压延时3通过光耦U3与放电控制4连接，所述电压控制1包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一电压基准源U1，所述开关控制2包括第一三极管Q1、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第一电阻R1的一端分别接入电源的正极和第四电阻R4的一端，所述第一电阻R1的另一端分别接入第二电阻R2的一端和电压基准U1的第一端，所述第二电阻R2的另一端接入第一电压基准源U1的第二端，所述第一电压基准源U1的第三端通第三电阻R3分别接入第四电阻R4的另一端和第一三极管Q1的基极，所述第一三极管Q1的发射极接入第四电阻R4的一端，所述第一电源基准源U1的第二端接地。

进一步的，所述欠压延时3包括第一电容C1、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第二电压基准源U2。

进一步的，所述第一三极管Q1的集电极分别接入第一电容C1的一端和第五电阻R5的一端，所述第一电容C1的另一端分别接地和通过第六电阻R6接入第五电阻R5的另一端，所述第五电阻R5的另一端接入第二电压基准源U2的第一端，所述第二电压基准源U2的第三端接入第七电阻R7的一端，所述第二电压基准源U2的第三端接地。

进一步的，所述放电控制4包括第二电容C2、第八电阻R8、第九电阻R9、二极管D1和MOS管Q2，所述第二电容C2的一端接入MOS管Q2的漏极连接，所述MOS管Q2的源极分别通过第九电阻R9和二极管D1接入MOS管Q2的栅极，所述MOS管Q2的栅极接入第八电阻R8的一端。

进一步的，所述光耦U3包括发光二极管和第二三极管，所述发光二极管的阳极接入第一三极管的发射极，所述发光二极管的阴极接入第七电阻的另一端。

进一步的，所述第二三极管的发射极接入第八电阻R8的另一端，所述第二三极管的集电极与MOS管Q2的源极之间连接有电池组。

电压基准源U1的1脚检测通过电阻R1，R2分压后的输出电压，当U1的1脚检测到的电压低于2.5V，则U1的2,3脚处于高阻态，导致PNP型三极管Q1无法导通，Q1无法导通时电压基准源U2的1脚电压为0V，那么U2的2,3脚也处于高阻态，则光耦U3无法正常导通，在U3不能正常导通时，控制电池放电的N型MOS管Q2无法导通，则电池立即停止给输出供电。

电压基准源U1的1脚检测到的电压高于2.5V时，U1的2,3脚处于低阻态，此时PNP型三极管Q1的1,2脚经过U1的2,3脚形成导通回路，同时Q1的2,3脚也会导通，当电压基准源U2的1脚通过分压电阻R5，R6检测到的电压高于2.5V时，U2的2，3脚会导通，此时光耦U3导通并控制电池放电MOS管Q2导通，使电池经Q2给输出供电形成放电回路。当系统由电池单独供电时，上述电路通过R1，R2分压后判定输出电压过低后，电压基准源U1，PNP型三极管Q1会立停止导通，此时电容C1经R5,R6放电，当C1的放电电压经R5，R6分压后在R6电阻上形成的压差高于2.5V时，电压基准源U2和光耦U3会持续导通，C1经过R5，R6放电一段时间后在R6电阻上形成的压差低于2.5V时，电压基准源U2和光耦U3会立即停止导通，此时放电MOS管Q2因光耦U3关闭而停止导通。

上述电路通过合理设计R1，R2的分压比，就能确定电池欠压关断点的电压，合理设计C1，R5，R6的容值和阻值就能确定电池欠压后的放电延时时间。

本实用新型有益效果：通过采用低功耗的电压基准源、三极管、光耦、阻容器件组成的电池欠压延时关断电路，不仅电路简单、成本低廉、无需单独提供稳定的供电电源、还能实现更低的功耗要求，同时具有很强的实用性。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。