用电信息采集终端的备用电池充放电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用电信息采集终端的备用电池充放电电路，包括控制器、恒定电流源、涓流充电电阻、大电流充电启动开关电路、大电流充电电阻、放电启动开关电路和放电电阻；恒定电流源将电压转换为稳定电流，通过涓流充电电阻与电池连接并充电；控制器通过控制大电流充电启动开关电路将大电流充电电阻与涓流充电电阻并联或断开，实现电池的涓流充电或大电流充电；控制器通过放电启动开关电路和放电电阻串接，通过控制放电启动开关电路实现对备用电池的放电。本实用新型通过控制器控制电池的充电与放电，通过电路实现恒定电流的充电与放电，因此能够防止备用电池的过充或过放，提高备用电池的性能，保证终端可靠性。
【专利说明】
用电信息采集终端的备用电池充放电电路
技术领域
[0001]本实用新型具体涉及一种用电信息采集终端的备用电池充放电电路。
【背景技术】
[0002]随着现代技术的不断发展，对系统的可靠性要求越来越高，从而使得市电-蓄电池的双电源冗余供电成为越来越多系统的标准配置。
[0003]用电信息采集终端是电力系统的重要设备之一，其供电可靠性的重要性不言而喻。目前，电力用户的用电信息采集终端生产厂家对电池的管理基本上均只采用电池浮充的手段。但是，用电信息采集终端的备用电池长期处于浮充状态，对于备用电池的性能影响极大:目前的浮充方式极易造成备用电池的过度充电；而对于电池而言，不当的充电方式或者过度充电是电池进入严重损坏并不能恢复使用的主要因素之一，很容易造成多节节串联电池中的某一节或者多节出现正负极短路的情况;一旦该类故障发生，将严重降低用电信息采集终端在终端停上电事件上报的成功率，导致用电信息采集终端失去应有的作用，造成巨大的损失。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种能够控制用电信息采集终端备用电池的充放电电流、从而提高备用电池的性能的用电信息采集终端的备用电池充放电电路。
[0005]本实用新型提供的这种用电信息采集终端的备用电池充放电电路，包括控制器，还包括充电电路和放电电路:
[0006]充电电路包括涓流充电电路和大电流充电电路;涓流充电电路包括恒定电流源和涓流充电电阻，恒定电流源输出稳定的电流，通过涓流充电电阻与电池连接并充电；大电流充电电路包括大电流充电启动开关电路和大电流充电电阻;大电流充电启动开关电路与大电流充电电阻串接后并联在涓流充电电阻两端，控制器通过控制大电流充电启动开关电路的开通与关断将大电流充电电阻与涓流充电电阻并联或断开，从而实现给备用电池的涓流充电或大电流充电；
[0007 ] 放电电路包括放电启动开关电路和放电电阻;控制器通过放电启动开关电路和放电电阻串接，并通过控制放电启动开关电路的开通实现对备用电池的放电。
[0008]所述的恒定电流源包括线性稳压器。
[0009]所述的充电电路还包括充电指示灯;充电指示灯的正极连接在控制器与大电流充电启动开关电路之间，负极与地连接;充电指示灯用于指示充电电路的工作状态。
[0010]所述的放电电路还包括放电指示灯;放电指示灯并联在放电电阻两端，用于指示放电电路的工作状态。
[0011]所述的充电电路的大电流充电启动开关电路包括限流电阻和开关管电路;控制器通过限流电阻连接开关管电路的控制端;开关管电路动作端的一端连接在恒定电流源的输出端，另一端连接在涓流充电电阻与备用电池的正极之间。
[0012]所述的大电流充电启动开关电路的开关管电路包括三极管、MOS管和上拉电阻;控制器通过限流电阻连接三极管的基极，三极管的发射极与地连接，三极管的集电极通过上拉电阻与恒定电流源的输入端连接，同时也与MOS管的控制端连接;MOS的源极与恒定电流源的输出端连接，漏极连接在涓流充电电阻与备用电池的正极之间。
[0013]所述的放电电路的放电启动开关电路包括限流电阻和开关管电路;控制器通过限流电阻连接开关管电路的控制端;开关管电路动作端的一端与与电池正极连接，另一端与放电电阻连接。
[0014]所述的放电启动开关电路的开关管电路包括三极管、MOS管和上拉电阻;控制器通过限流电阻连接三极管的基极，三极管的发射极与地连接，三极管的集电极通过上拉电阻与电源连接，同时也与MOS管的控制端连接;MOS的源极与电池正极连接，漏极与放电电阻连接。
[0015]本实用新型提供的这种用电信息采集终端的备用电池充放电电路，可以通过控制器适时控制备用电池的充电与放电，可以实现备用电池的充电与放电管理;此外，通过电路的设计可以实现恒定电流的充电与放电，因此本实用新型能够控制用电信息采集终端备用电池的充放电电流，防止备用电池的过充或者过放，从而提高备用电池的性能，保证了用电信息采集终端的可靠性。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的充电电路的功能模块图。
[0017]图2为本实用新型的充电电路的一种实施例的电路原理图。
[0018]图3为本实用新型的放电电路的功能模块图。
[0019 ]图4为本实用新型的放电电路的一种实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示为本实用新型的充电电路的功能模块图:本实用新型提供的这种充电电路，包括涓流充电电路和大电流充电电路;涓流充电电路包括恒定电流源和涓流充电电阻，恒定电流源将电源信号转换为稳定的输出电压，通过涓流充电电阻与电池连接并充电；大电流充电电路包括大电流充电启动开关电路和大电流充电电阻;大电流充电启动开关电路与大电流充电电阻串接后并联在涓流充电电阻两端，控制器通过控制大电流充电启动开关电路的开通与关断将大电流充电电阻与涓流充电电阻并联或断开，从而实现给备用电池的涓流充电或大电流充电；充电指示灯的正极连接在控制器与大电流充电启动开关电路之间，负极与地连接;充电指示灯用于指示充电电路的工作状态。
[0021 ]如图2所示为本实用新型的充电电路的一种实施例的电路原理图:在该实施例中，充电电路包括限流电阻(图中标示Rl I)、三极管(图中标示V5 )、M0S管(图中标示V4 )、上拉电阻(图中标示R12)、线性稳压器(图中标示V3)、涓流充电电阻(图中标示R14)和大电流充电电阻(图中标示R13);其中限流电阻、三极管、MOS管和上拉电阻组成了大电流充电启动开关电路。
[0022]控制器的控制信号(图中标示chargingl)通过限流电阻连接三极管的基极，三极管的发射极与地连接，三极管的集电极通过上拉电阻与恒定电流源的输入端连接，同时也与MOS管的控制端连接;MOS的源极与线性稳压器的输出端连接，漏极连接在涓流充电电阻与备用电池的正极之间；线性稳压器的输入端与电源连接，输出端通过涓流充电电阻与备用电池的正极连接;充电指示灯的阳极与控制器的控制信号连接，阴极通过一个指示灯限流电阻(图中标示R1 )与地连接。
[0023]由于线性稳压器的输出端输出的是恒定电压，因此通过改变线性稳压器的输出端的电阻即可改变备用电池的充电电流:在本实施例中，线性稳压器的I脚通过涓流充电电阻(图中标示R14)与电池正极连接，改变涓流充电电阻的大小即可改变涓流充电的电流大小；控制器通过控制MOS管的开断，从而决定大电流充电电阻(图中标示R13)是否接入电路:当大电流充电电阻接入电路时，此时大电流充电电阻与涓流充电电阻并联，此时线性稳压器的输出端的电阻变小，从而实现了对备用电池的大电流充电。
[0024]如图3所示为本实用新型的放电电路的功能模块图:放电电路包括放电启动开关电路和放电电阻;控制器通过放电启动开关电路和放电电阻串接，并通过控制放电启动开关电路的开通实现对备用电池的放电；放电指示灯并联在放电电阻两端，用于指示放电电路的工作状态。
[0025]如图4所示为本实用新型的放电电路的一种实施例的电路原理图:在该实施例中，放电电路包括限流电阻(图中标示Rl 7 )、三极管(图中标示V8 )、M0S管(图中标示V9 )、上拉电阻(图中标示R16)和放电电阻(图中标示R19~R24);控制器通过限流电阻连接三极管的基极，三极管的发射极与地连接，三极管的集电极通过上拉电阻与电源连接，同时也与MOS管的控制端连接;MOS的源极与电池正极连接，漏极与放电电阻连接;放电电阻采用一组共6个放电电阻;放电指示灯与放电电阻并联，用于指示放电电路的工作状态。
[0026]由于电池自身的特性，电池在储存的电能下降到一个较低值(比如20%)之前，电池端电压一直处于一个稳定的端电压值，因此合理选择放电电阻的阻值和功率，即可实现电池的恒流放电。
【主权项】
1.一种用电信息采集终端的备用电池充放电电路，包括控制器，其特征在于还包括充电电路和放电电路: 充电电路包括涓流充电电路和大电流充电电路;涓流充电电路包括恒定电流源和涓流充电电阻，恒定电流源将电压信号转换为稳定的输出电流，通过涓流充电电阻与电池连接并充电；大电流充电电路包括大电流充电启动开关电路和大电流充电电阻；大电流充电启动开关电路与大电流充电电阻串接后并联在涓流充电电阻两端，控制器通过控制大电流充电启动开关电路的开通与关断将大电流充电电阻与涓流充电电阻并联或断开，从而实现给备用电池的涓流充电或大电流充电； 放电电路包括放电启动开关电路和放电电阻;控制器通过放电启动开关电路和放电电阻串接，并通过控制放电启动开关电路的开通实现对备用电池的放电。2.根据权利要求1所述的用电信息采集终端的备用电池充放电电路，其特征在于所述的恒定电流源包括线性稳压器。3.根据权利要求1所述的用电信息采集终端的备用电池充放电电路，其特征在于所述的充电电路还包括充电指示灯;充电指示灯的正极连接在控制器与大电流充电启动开关电路之间，负极与地连接;充电指示灯用于指示充电电路的工作状态。4.根据权利要求1所述的用电信息采集终端的备用电池充放电电路，其特征在于所述的放电电路还包括放电指示灯;放电指示灯并联在放电电阻两端，用于指示放电电路的工作状态。5.根据权利要求1?4之一所述的用电信息采集终端的备用电池充放电电路，其特征在于所述的充电电路的大电流充电启动开关电路包括限流电阻和开关管电路;控制器通过限流电阻连接开关管电路的控制端;开关管电路动作端的一端连接在恒定电流源的输出端，另一端连接在涓流充电电阻与备用电池的正极之间。6.根据权利要求5所述的用电信息采集终端的备用电池充放电电路，其特征在于所述的大电流充电启动开关电路的开关管电路包括三极管、MOS管和上拉电阻;控制器通过限流电阻连接三极管的基极，三极管的发射极与地连接，三极管的集电极通过上拉电阻与恒定电流源的输入端连接，同时也与MOS管的控制端连接;MOS的源极与恒定电流源的输出端连接，漏极连接在涓流充电电阻与备用电池的正极之间。7.根据权利要求1?4之一所述的用电信息采集终端的备用电池充放电电路，其特征在于所述的放电电路的放电启动开关电路包括限流电阻和开关管电路;控制器通过限流电阻连接开关管电路的控制端;开关管电路动作端的一端与与电池正极连接，另一端与放电电阻连接。8.根据权利要求7所述的用电信息采集终端的备用电池充放电电路，其特征在于所述的放电启动开关电路的开关管电路包括三极管、MOS管和上拉电阻;控制器通过限流电阻连接三极管的基极，三极管的发射极与地连接，三极管的集电极通过上拉电阻与电源连接，同时也与MOS管的控制端连接;MOS的源极与电池正极连接，漏极与放电电阻连接。
【文档编号】H02J7/00GK205453233SQ201620232305
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】李航, 周学成
【申请人】长沙威胜信息技术有限公司