【具体实施方式】
[0017]如图1所示，一种用于UPS和外接蓄电池间的检测和保护电路，包括单片机主控电路、电压采样电路、充放电控制电路、蓄电池防反接电路、通信电路，其中单片机主控电路与充放电控制电路相连，实现UPS对蓄电池充电和蓄电池放电控制；单片机主控电路和电压采样电路相连，实现根据电压采样电路的检测值判断状态并以此来控制充放电控制电路；单片机主控电路与通信电路相连，完成接收上位机命令、发送状态功能；所述充放电控制电路与外部UPS电源相连，并和蓄电池防反接电路相连，实现蓄电池连接正确后的充放电控制；蓄电池防反接电路与外部蓄电池相连，并和充放电控制电路相连，实现防止蓄电池反接；电压采样电路还分别与充放电控制电路前端、蓄电池防反接电路前端相连，完成UPS端和蓄电池端电压的检测。
[0018]单片机主控电路包括型号为STC12C2052AD的单片机Dl，单片机Dl的VCC接口连接电压VCC，单片机Dl的VCC接口还通过电容C3接地，单片机Dl的GND接口接地，单片机Dl的X1、X2接口之间连接有晶振电路，所述晶振电路包括晶体振荡器G1，晶体振荡器Gl —端连接有电容C4、另一端连接有电容C5后接地，晶体振荡器Gl的两端还分别接入单片机Dl的Xl、X2接口，单片机Dl的RST接口、EC1/T0/P3.4接口连接有看门狗电路，所述看门狗电路包括型号为MAX706CSA的看门狗芯片D2，看门狗芯片D2的MR接口通过电容C7接地，看门狗芯片D2的GND引脚、PFI引脚共接接地，看门狗芯片D2的WDO引脚通过依次串联的电阻R9、电容C6接地，且电阻R9、电容C6之间引出导线连接至电压VCC，看门狗芯片D2的VCC引脚连接至电阻R9、电容C6之间，看门狗芯片D2的RST引脚通过电阻Rll连接至一个三极管V6的基极，看门狗芯片D2的WDI引脚通过跳线器Xl与单片机Dl的EC1/T0/P3.4接口，所述三极管V6的集电极通过电阻R8接地，单片机Dl的RST接口连接至三极管V6的集电极，三极管V6的发射极接入电压VCC，且三极管V6的基极与发射极之间连接有电阻RlO。
[0019]充放电控制电路包括三极管V3、P沟道功率管V2，三极管V3的基极通过电阻R3连接至单片机主控电路中单片机Dl的P3.7/PCA0/PWM0接口，三极管V3的发射极接蓄电池负极，三极管V3的集电极通过电阻R2与功率管V2的栅极连接，功率管V2的栅极还连接至一个稳压二极管Vl的阳极，稳压二极管Vl的阴极与功率管V2的源极连接，且稳压二极管上并联有电阻R1，功率管V2的源极连接至外部UPS电源，功率管V2的漏极连接至蓄电池防反接电路；所述电压采样电路包括电阻R4 — R7，其中电阻R4与电阻R5串联构成串联支路一，串联支路一一端与功率管V2的源极连接，串联支路一另一端与三极管V3的发射极连接，电阻R4与R5之间通过导线与单片机主控电路中单片机Dl的PL 2/ADC2接口连接，电阻R6与电阻R7串联构成串联支路二，串联支路二一端与功率管V2的漏极连接，串联支路二另一端与三极管V3的发射极连接，电阻R6与R7之间通过导线与单片机主控电路中单片机Dl的PL 3/ADC3接口连接。
[0020]蓄电池防反接电路包括双线圈一组常开触点磁保持继电器K1、电解电容Cl和C2、二极管V4和V5，其中电解电容Cl与继电器Kl的动作线圈串联构成RC电路一，电解电容C2与继电器Kl的复归线圈串联构成RC电路二，RC电路一中电解电容Cl端与一个二极管V4的阴极连接，RC电路二中电解电容C2端与一个二极管V5的阴极连接，二极管V4的阳极与RC电路二中复归线圈端共接后连接至外部蓄电池正极，二极管V5的阳极与RC电路一中动作线圈端共接后连接至外部蓄电池负极，且动作线圈与二极管V5阳极之间还通过导线接蓄电池负极，所述继电器Kl 一端与充放电控制电路中功率管V2的漏极连接，继电器Kl的另一端与二极管V4的阳极、RC电路二中复归线圈端共接后连接外部蓄电池正极。
[0021]通信电路包括型号为MAX202CSE的串口收发芯片D3，串口收发芯片D3的Cl+、Cl-接口之间连接有电容C11，串口收发芯片D3的C2+、C2-接口之间连接有电容C10，串口收发芯片D3的VCC、V+接口之间连接有电容C8，串口收发芯片D3的GND、V_接口之间连接有电容C9，由电容C8—C11构成串口收发芯片D3的电荷泵电路，串口收发芯片D3的VCC接口接入+5V电压，串口收发芯片D3的VCC接口还通过电容C14接地，串口收发芯片D3的GND接口、T2IN接口、R2IN接口分别接地，串口收发芯片D3的RlIN接口、R2IN接口、TlOUT接口分别连接至一个DB9接口 X4，串口收发芯片D3的RlOUT接口通过电阻R16连接至光耦N2的引脚2，光耦N2的引脚I接+5V电压，光耦N2的引脚3接蓄电池负极，光耦N2的引脚4通过上拉电阻R18接电源VCC，光耦N2的引脚4还与单片机主控电路中单片机Dl的RXD/P3.0接口连接，串口收发芯片D3的TI IN接口与一个光耦N3的引脚4连接，光耦N3的引脚4还通过上拉电阻R19接+5V电压，光耦N3的引脚3接地，光耦N3的引脚I接电源VCC，光耦N3的引脚2通过电阻R17与单片机主控电路中单片机Dl的TXD/P3.1接口连接。
[0022]本发明包括单片机主控电路、电压采样电路、充放电控制电路、蓄电池防反接电路、通信电路。单片机主控电路与充、放电控制电路相连，实现UPS对蓄电池充电以及蓄电池放电控制；单片机主控电路和电压采样电路相连，实现根据电压采样电路的电压值判断状态并以此来控制充放电控制电路；单片机主控电路与通信电路相连，完成接收上位机命令、发送状态功能；充、放电控制电路提供和UPS相连的接口，并和蓄电池防反接电路相连，完成蓄电池连接正确后的充放电控制；蓄电池防反接电路提供和蓄电池相连的接口，并和充、放电控制电路相连，实现防止蓄电池反接而损坏UPS的保护功能；电压采样电路和充放电控制电路前端、蓄电池防反接电路前端相连，完成UPS端和蓄电池端电压的采样。所述单片机主控电路由单片机及其配合使用的晶体振荡器、电阻、电容、PNP三极管、跳线器、“看门狗”芯片组成(或者单片机有内部看门狗，外部看门狗芯片也可不使用)，所述电压采样电路由电阻组成，所述充放电控制电路由P沟道功率MOSFET及其配合使用的电阻、稳压二极管、三极管构成的驱动电路组成，所述蓄电池防反接电路由磁保持继电器及其配合使用的二极管、电容构成的驱动电路组成，所述通信电路由串行口芯片、光耦、电阻、电容组成。
[0023]参见图2所示，本发明单片机主控电路由单片机D1、看门狗芯片D2、晶体振荡器G1、电容C3~C7、电阻R8~R11、PNP型三极管V6、跳线器Xl组成。电容C3为单片机Dl提供电源滤波；晶体振荡器Gl和电容C4、C5构成一个时钟振荡电路，为单片机Dl提供外部时钟信号；看门狗芯片D2、电阻R8~R11、三极管V6、电容C6~C7、跳线器Xl构成看门狗电路，在上电时为单片机提供一个高电平复位信号，并能在运行异常时产生复位信号，提高单片机的可靠性；单片机的11脚配置为强推挽输出，用于控制充放电控制电路，当检测到UPS端电压大于蓄电池端电压，单片机11脚输出高电平，让UPS对蓄电池充电；当检测到放电状态时，单片机11脚输出低电平，来关闭充电通道；单片机Dl的14、15脚配置为开漏输出或者输入(高阻态)用作AD，采样UPS端和蓄电池端的电压值；单片机Dl的2、3脚和通信电路连接，用来接收上位机的命令以及发送电路的状态。
[0024]参见图3所示，本发明的电压采样电路由电阻R4~R7组成。电阻R4、R5构成分压采样电路，将UPS端的电压经R5分压到小于5V适合单片机Dl采样的电压值，送至单片机的14脚；电阻R6、R7构成分压采样电路，将蓄电池端的电压由R7分压到小于5V适合单片机Dl采样的电压值，送至单片机的15脚。两路采样电路同时采样UPS端和蓄电池端电压，从而完成状态判断。
[0025]参见图3所示，本发明的充、放电控制电路由电阻R1~R3、稳压二极管V1、P沟道功率M0SFETV2、三极管V3组成。电阻R1、R2和三极管V3构成V2的驱动电路，电阻R1、R2在三极管V3的基极为高电平而饱和导通时构成分压电路用来驱动V2导通完成UPS对蓄电池的充电过程；当蓄电池通过V2的体二极管放电时，单片机主控电路11脚输出低电平使三极管V3关断来关闭充电通道；稳压二极管Vl并联在V2的栅极和源极之间，用于保护V2的源栅电压不至于过高而击穿损坏V2 ;电阻R3是NPN型三极管V3的基极限流电阻；P沟道功率M0SFETV2是充放电控制电路的核心器件，在V2导通时提供UPS给蓄电池充电通道，在V2关断时，由V2自身的反并联体二极管提供蓄电池到UPS的放电通道。
[0026]参见图4所示，本发明的蓄电池防反接...