一种应用于蓄电池储能直流电源的电池活化管理电路的制作方法_2

文档序号:8963931阅读:来源:国知局
,且安全可靠,性价比高,提高了蓄电池的使用效率,对蓄电池的发展前景和应用具有重要意义。
[0016]3、本实用新型能够应用于电力、通信、银行、医院、安防等不间断供电环境的开关电源或相关电子产品中,适应环境广泛。
[0017]4、本实用新型的使用效果好,便于推广使用。
[0018]综上所述,本实用新型结构简单,设计合理,实现方便且成本低,使用操作方便,能够有效地延长蓄电池的使用寿命,提高了蓄电池的使用效率,实用性强,使用效果好,便于推广使用。
[0019]下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0021]图2为本实用新型的电路原理图。
[0022]附图标记说明:
[0023]I一活化操作电路; 2—活化信号检测电路;3—活化信号隔离电路;
[0024]4一基准电压电路; 5 — PWM控制驱动电路;6—DC-DC变换器;
[0025]7—电池管理电路; 8—蓄电池。
【具体实施方式】
[0026]如图1和图2所示,本实用新型的应用于蓄电池储能直流电源的电池活化管理电路,所述蓄电池储能直流电源包括电池管理电路7、PWM控制驱动电路5和与PWM控制驱动电路5相接的DC-DC变换器6,以及正极与DC-DC变换器6的输出端相接且负极与电池管理电路7相接的蓄电池8,所述电池活化控制电路包括依次连接的活化操作电路1、活化信号检测电路2和活化信号隔离电路3,以及用于为活化信号检测电路2、活化信号隔离电路3和电池管理电路7提供基准电压的基准电压电路4,所述PWM控制驱动电路5的补偿端与活化信号隔离电路3的输出端相接,所述电池管理电路7的比较电压输入端与活化信号检测电路2的输出端相接;
[0027]如图2所示,所述活化操作电路I包括活化启动按钮S3、三极管Q8和电阻R11,所述电阻Rll的一端为活化操作电路I的遥控信号输入端HK,所述三极管Q8的基极与电阻Rll的另一端相接,所述三极管Q8的基极与发射极之间接有并联的电阻R12和电容C2,所述三极管Q8的集电极通过串联的电阻R13和电阻RlO接DC-DC变换器6的输出端Vo,所述电阻Rl3和电阻RlO的串联结点通过并联的电阻R14和电容C3接地,所述电阻Rl3和电阻RlO的串联结点为活化操作电路I的输出端,所述活化启动按钮S3接在三极管Q8的集电极与发射极之间,所述三极管Q8的发射极接DC-DC变换器6的输出端Vo ;其中,电阻R12为三极管Q8的基极偏置电阻,活化操作电路I中电容C2和电阻R12的作用是保证在活化操作电路I的遥控信号输入端HK悬空时,三极管Q8能够可靠关断;同时,当活化操作电路I的遥控信号输入端HK接收到遥控器发射的低电平而需要使三极管Q8导通时,必须要求活化操作电路I的遥控信号输入端HK的低电平维持一段时间(比如几个ms)后,才能让三极管Q8导通,这样能够防止因活化操作电路I的遥控信号输入端HK的瞬时干扰低电平而产生误动作;活化操作电路I中电容C3的作用是保证在电源上电瞬间比较器Ul的反相输入端为低电平,且能持续一段时间(比如几个ms),确保电源上电瞬间,比较器Ul的输出端输出为高电平,从而确保蓄电池储能直流电源上电后能正常工作。
[0028]如图2所示,所述活化信号检测电路2包括比较器U1,所述比较器Ul的同相输入端通过电阻R5接基准电压电路4的基准电压输出端Vref,且通过电阻R3接地,所述比较器Ul的反相输入端接活化操作电路I的输出端,所述比较器Ul的输出端与同相输入端之间接有电阻R6,所述比较器Ul的输出端为活化信号检测电路2的输出端;具体接线时,所述比较器Ul的电源端接基准电压电路4的基准电压输出端Vref,所述比较器Ul的接地端接地;
[0029]如图2所示,所述活化信号隔离电路3包括光耦隔离芯片U2和三极管Q2,所述光耦隔离芯片U2的阳极通过电阻R4接基准电压电路4的基准电压输出端Vref,所述光耦隔离芯片U2的阴极接活化信号检测电路2的输出端,所述光耦隔离芯片U2的集电极接三极管Q2的基极,所述光耦隔离芯片U2的发射极和三极管Q2的集电极均接地,所述三极管Q2的基极与发射极之间接有电阻R2,所述三极管Q2的发射极为活化信号隔离电路3的输出端。
[0030]如图2所示,本实施例中,所述基准电压电路4由集成三端稳压芯片TL431、电阻R16、电阻R17和电阻R18组成,所述电阻R16、电阻R17和电阻R18串联后的一端接DC-DC变换器6的输出端No,另一端接地;所述电阻R16和电阻R17的串联结点与集成三端稳压芯片TL431的阴极相接,集成三端稳压芯片TL431的阴极为基准电压电路4的基准电压输出端Vref,所述电阻R17和电阻R18的串联结点与集成三端稳压芯片TL431的参考极相接,所述集成三端稳压芯片TL431的阳极接地。
[0031]如图2所示,本实施例中,所述PWM控制驱动电路5包括控制器芯片UC3845和电阻R1,所述控制器芯片UC3845的第I引脚为PWM控制驱动电路5的补偿端,所述电阻Rl的一端与控制器芯片UC3845的第6引脚相接,所述电阻Rl的另一端为PWM控制驱动电路5的输出端。
[0032]如图2所示,本实施例中,所述DC-DC变换器6包括变压器Tl、MOSFET开关管Q3和二极管Dl,所述MOSFET开关管Q3的栅极为DC-DC变换器6的控制信号输入端,所述MOSFET开关管Q3的源极接地,所述变压器Tl的初级线圈的一端为DC-DC变换器6的电源输入端Vi+且与外部电源的输出端相接,所述变压器Tl的初级线圈的另一端与MOSFET开关管Q3的漏极相接,所述变压器Tl的次级线圈的一端与二极管Dl的阳极相接,所述二极管Dl的阴极为DC-DC变换器6的输出端Vo,且通过电容Cl接地,所述变压器Tl的次级线圈的另一端接地。具体实施时,负载RL接在DC-DC变换器6的输出端Vo与地之间。
[0033]如图2所示,本实施例中,所述电池管理电路7包括MOSFET开关管Q4和光耦隔离芯片U5,所述光耦隔离芯片U5的阳极通过电阻R20接基准电压电路4的基准电压输出端Vref,所述光耦隔离芯片U5的阴极为电池管理电路7的比较电压输入端且接活化信号检测电路2的输出端,所述光耦隔离芯片U5的集电极通过电阻R19接DC-DC变换器6的输出端Vo,所述MOSFET开关管Q4的栅极与光耦隔离芯片U5的发射极相接,所述MOSFET开关管Q4的漏极接地,所述蓄电池8的负极与MOSFET开关管Q4的源极相接,所述MOSFET开关管Q4的源极与栅极之间接有电阻R21。
[0034]具体实施时,所述活化操作电路1、活化信号检测电路2和基准电压电路4均与变压器Tl的次级线圈共地,所述活化信号隔离电路3与变压器Tl的初级线圈共地。所述光耦隔离芯片U2和光耦隔离芯片U5的型号均为PC817。
[0035]本实用新型的电池活化控制电路使用时,基准电压电路4为活化信号检测电路2提供基准电压Vref,通过活化操作电路I中的活化启动按钮S3和遥控信号输入端HK接收到的遥控信号控制活化信号检测电路2的输出电平高低,进而通过活化信号隔离电路3、PWM控制驱动电路5和电池管理电路7,使蓄电池8完成活化。具体的工作原理为:
[0036](I)在整个工作过程中,由基准电压电路4为活化信号检测电路2、活化信号隔离电路3和电池管理电路7提供基准电压VMf;
[0037](2)在电池活化未启动时,即活化启动按钮S3未按下且活化操作电路I的遥控信号输入端HK悬空时,活化信号检测电路2中比较器Ul的反相输入端电压L低于同相输入端电压V+1,比较器Ul的输出端输出为高电平,光耦隔离芯片U2不工作,三极管Q2关断,PWM控制驱动电路5和DC-DC变换器6正常工作;
[0038](3)在电池活化启动瞬间,即按下活化启动按钮S3或活化操作电路I的遥控信号输入端HK接收到遥控器发射的低电平时,活化信号检测电路2中比较器Ul的反相输入端电压V_2高于
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