Eps供电系统及其电池反接及短接保护电路和保护方法
【专利摘要】本发明涉及一种EPS供电系统及其电池反接及短接保护电路和保护方法，该保护电路包括反接告警电路、短接保护电路以及延时电路；反接告警电路包括第一二极管D1、第二稳压二极管ZD2以及报警器，D1的正端与电池负极连接，负端与ZD2的负端连接，ZD2的正端与报警器正端连接；短接保护电路包括第六电阻R6与第四二极管D4，R6一端与电池的负极连接，另一端与D4的负端连接，D4的正端连接逆变器以及OUT端。本发明可快速的检测直流输入电池是否反接或短接，提醒设备安装人员并保护电池和逆变器不受损坏；系统正常运行后，当直流输入端短路时，不会因为后端短路影响系统正常运行。
【专利说明】EPS供电系统及其电池反接及短接保护电路和保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及应急供电【技术领域】，特别是涉及一种EPS供电系统及其电池反接及短接保护电路和保护方法。
【背景技术】
[0002]EPS应急供电电源行业标准要求EPS系统正常工作后，直流输入端短接，现有大多数小功率EPS应急供电电源都是在直流输入侧与直流母线中间加一个直流保险丝。在做直流输入端短接实验时，可能导致直流输入保险或逆变器损坏。
[0003]同时，当用户在安装时若误将直流输入的正负极接反，可能导致蓄电池或逆变器损坏，严重时可能引起火灾。
[0004]因此，对于EPS应急供电系统来说，对其进行电池反接以及短接保护是非常必要的。目前，市面上有一些反接保护的装置，其加在EPS应急供电系统上，可以检查到反接状态并及时提醒用户。但是目前还未见有同时可进行反接与短接检查并保护的装置。且目前市面上的反接保护的装置会对EPS应急供电系统运行造成一定的影响，导致系统性能下降。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提供一种EPS供电系统电池反接及短接保护电路，其可快速的检测直流输入电池是否反接或短接，提醒设备安装人员并保护电池和逆变器不受损坏；系统正常运行后，当直流输入端短路时，不会因为后端短路影响系统正常运行。
[0006]本发明还提供一种EPS供电系统电池反接及短接保护方法。
[0007]本发明还提供具有上述电池反接及短接保护电路的EPS供电系统。
[0008]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:EPS供电系统电池反接及短接保护电路，其包括用于电池反接时告警提示的反接告警电路、用于在短接时保护系统的短接保护电路以及用于保证继电器正常吸合的延时电路；所述反接告警电路包括第一二极管D1、第二稳压二极管ZD2以及报警器，所述第一二极管Dl的正端与电池负极连接，负端与第二稳压二极管ZD2的负端连接，第二稳压二极管ZD2的正端与报警器正端连接；所述短接保护电路包括第六电阻R6与第四二极管D4，所述第六电阻R6—端与电池的负极连接，另一端与第四二极管D4的负端连接，第四二极管D4的正端连接逆变器以及OUT端；所述延时电路包括继电器RLY2、三极管Q1、分压电阻R、第一稳压二极管ZD1、电容Cl、第三二极管D3以及第二电阻R2，所述继电器RLY2的线圈一端与所述报警器连接，另一端与所述三极管Ql的集电极连接，所述三极管Ql的发射极与第三二极管D3的正端连接，第三二极管D3的负端与第六电阻R6连接，所述三极管Ql的基极与第一稳压二极管ZDl的正端连接，所述第一稳压二极管ZDl的负端与分为两路，一路与电容Cl的正端连接，电容Cl的负端与三极管Ql的发射极连接，另一路与分压电阻R的一端连接，所述分压电阻R另一端连接电池正极；所述第二电阻R2—端与电池正极连接，另一端与报警器连接；所述继电器RLY2的触点4连接电池负极，触点3连接逆变器，触点I与触点3吸合时电路连通。
[0009]对上述技术方案的进一步改进为，所述反接告警电路还包括第一电阻R1，所述第一电阻Rl —端与所述报警器连接，另一端与所述继电器RLY2的线圈以及第二电阻R2连接。
[0010]对上述技术方案的进一步改进为，所述延时电路还包括第五电阻R5，所述第五电阻R5并联在所述电容Cl两端。
[0011]对上述技术方案的进一步改进为，所述延时电路还包括第二二极管D2，所述第二二极管D2并联在所述继电器RLY2的线圈两端。
[0012]优选地，所述分压电阻R包括串联连接的第三电阻R3与第四电阻R4。
[0013]优选地，所述报警器为发光二极管和/或蜂鸣器BZl。
[0014]上述EPS供电系统电池反接及短接保护方法包括:当直流输入电压正常接入时，电池负极通过第六电阻R6加到第四二极管D4的负端，第四二极管D4导通，电池加到逆变器的直流输入端给逆变器直流母线预充电；当直流输入电压接反时，电池负极通过第六电阻R6加到第三二极管D3、第四二极管D4的负端，第三二极管D3、第四二极管D4不导通，同时电池正极通过第一二极管D1、第二稳压二极管ZD2加到报警器的正极上，电池负极通过第二电阻R2、第一电阻Rl加到报警器的负极，报警器报警；当系统正常运行后，直流输入端短接时，逆变器输出负极加到该电路的OUT端，OUT端连接到第四二极管D4的正极，第四二极管D4不导通，电荷无法流过第四二极管D4、第六电阻R6与系统输出正极形成回路，即使直流输入端短接时，不会因为后端短接影响系统正常运行。
[0015]对上述技术方案的进一步改进为，所述EPS供电系统电池反接及短接保护方法还包括:当直流输入电压正常接入时，同时电池负极通过分压电阻R加到第三二极管D3的负端，第三二极管D3导通，电池负极加到三极管Ql的发射极，电池正极通过分压电阻R分压后给电容Cl充电，通过第二电阻R2限流后给继电器RLY2供电，当电容Cl电压充电达到第一稳压二极管ZDl的反向击穿电压点时，三极管Ql将继电器RLY2的线圈I脚对地导通，继电器吸合。
[0016]一种EPS供电系统，其包括所述的电池反接及短接保护电路。
[0017]所述的EPS供电系统电池反接及短接保护电路，相比现有技术的有益效果是:
在EPS应急供电系统的电池上加了反接保护、短接保护电路，在电池发生反接或短接时，可以检测到并由报警器报警，及时提醒安装人员进行调整，并且在反接或短接的情况下保护系统的电池与逆变器的元器件不受损坏，为用户减少损失；且当直流输入端短路时，不会因为后端短路影响系统正常运行，能够保证系统处于良好的工作状态，提高其性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例1 EPS供电系统电池反接及短接保护电路的原理图；
图2为本发明实施例1 EPS供电系统电池反接及短接保护电路的反接告警电路、短接保护电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
[0020]实施例1:
参照图1、2，本发明所述的EPS供电系统电池反接及短接保护电路，其包括反接告警电路、短接保护电路以及延时电路。反接告警电路用于电池反接时告警提示，短接保护电路用于在短接时保护系统电路器件不受损坏，延时电路为继电器的延时吸合电路，保证继电器常开触点上的电压最小后吸合，避免继电器吸合时两端的电压过高导致继电器粘连。
[0021]其中，反接告警电路包括第一二极管D1、第二稳压二极管ZD2、报警器以及第一电阻R1，报警器可以是发光二极管和/或蜂鸣器BZ1，此实施例中使用的是蜂鸣器BZ1。第一二极管Dl的正端与电池负极连接，负端与第二稳压二极管ZD2的负端连接，第二稳压二极管ZD2的正端与蜂鸣器BZl正端连接，蜂鸣器BZl的负端与第一电阻Rl —端连接。
[0022]短接保护电路包括第六电阻R6与第四二极管D4，所述第六电阻R6 —端与电池的负极连接，另一端与第四二极管D4的负端连接，第四二极管D4的正端连接逆变器的BUS电容的负端以及OUT端。当电池正确的接入时，电池负极通过第六电阻R6、第四二极管D4给逆变器BUS电容充电，反接时，第四二极管D4反向截止，第四二极管D4不导通。
[0023]延时电路包括继电器RLY2、三极管Ql、分压电阻R、第一稳压二极管ZDl、电容Cl、第三二极管D3、第二电阻R2、第五电阻R5以及第二二极管D2，分压电阻R包括串联连接的第三电阻R3与第四电阻R4。继电器RLY2的线圈一端与第一电阻Rl另一端连接，继电器RLY2的线圈另一端与三极管Ql的集电极连接，三极管Ql的发射极与第三二极管D3的正端连接，第三二极管D3的负端与第六电阻R6连接，三极管Ql的基极与第一稳压二极管ZDl的正端连接，第一稳压二极管ZDl的负端与分为两路，一路与电容Cl的正端连接，电容Cl的负端与三极管Ql的发射极连接，另一路与第三电阻R3的一端连接，第四电阻R4另一端连接电池正极；第二电阻R2 —端与电池正极连接，另一端与第一电阻Rl连接；继电器RLY2的触点4连接电池负极，触点3连接逆变器的BUS电容的负端，触点I与触点3吸合时电路连通；第二二极管D2并联在继电器RLY2的线圈两端，第五电阻R5并联在电容Cl的两端。
[0024]上述EPS供电系统电池反接及短接保护方法为:当直流输入电压正常接入时，电池负极通过第六电阻R6加到第四二极管D4的负端，第四二极管D4导通，电池加到逆变器的直流输入端给逆变器直流母线预充电；同时电池负极通过分压电阻R加到第三二极管D3的负端，第三二极管D3导通，电池负极加到三极管Ql的发射极，电池正极通过分压电阻R分压后给电容Cl充电，通过第二电阻R2限流后给继电器RLY2供电，当电容Cl电压充电达到第一稳压二极管ZDl的反向击穿电压点时，三极管Ql将继电器RLY2的线圈I脚对地导通，继电器吸合。
[0025]当直流输入电压接反时，电池负极通过第六电阻R6加到第三二极管D3、第四二极管D4的负端，第三二极管D3、第四二极管D4不导通，同时电池正极通过第一二极管D1、第二稳压二极管ZD2加到报警器的正极上，电池负极通过第二电阻R2、第一电阻Rl加到报警器的负极，报警器报警。
[0026]当系统正常运行后，直流输入端短接时，逆变器输出负极加到该电路的OUT端，OUT端连接到第四二极管D4的正极，第四二极管D4不导通，电荷无法流过第四二极管D4、第六电阻R6与系统输出正极形成回路，即使直流输入端短接时，不会因为后端短接影响系统正常运行。
[0027]实施例2:本发明提供一种EPS供电系统，其包括了实施例1所述的电池反接及短接保护电路。
[0028]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种EPS供电系统电池反接及短接保护电路，其特征在于:包括用于电池反接时告警提示的反接告警电路、用于在短接时保护系统的短接保护电路以及用于保证继电器正常吸合的延时电路； 所述反接告警电路包括第一二极管D1、第二稳压二极管ZD2以及报警器，所述第一二极管Dl的正端与电池负极连接，负端与第二稳压二极管ZD2的负端连接，第二稳压二极管ZD2的正端与报警器正端连接； 所述短接保护电路包括第六电阻R6与第四二极管D4，所述第六电阻R6 —端与电池的负极连接，另一端与第四二极管D4的负端连接，第四二极管D4的正端连接逆变器以及OUT端; 所述延时电路包括继电器RLY2、三极管Q1、分压电阻R、第一稳压二极管ZD1、电容Cl、第三二极管D3以及第二电阻R2，所述继电器RLY2的线圈一端与所述报警器连接，另一端与所述三极管Ql的集电极连接，所述三极管Ql的发射极与第三二极管D3的正端连接，第三二极管D3的负端与第六电阻R6连接，所述三极管Ql的基极与第一稳压二极管ZDl的正端连接，所述第一稳压二极管ZDl的负端与分为两路，一路与电容Cl的正端连接，电容Cl的负端与三极管Ql的发射极连接，另一路与分压电阻R的一端连接，所述分压电阻R另一端连接电池正极；所述第二电阻R2 —端与电池正极连接，另一端与报警器连接；所述继电器RLY2的触点4连接电池负极，触点3连接逆变器，触点I与触点3吸合时电路连通。
2.根据权利要求1所述EPS供电系统电池反接及短接保护电路，其特征在于:所述反接告警电路还包括第一电阻R1，所述第一电阻Rl —端与所述报警器连接，另一端与所述继电器RLY2的线圈以及第二电阻R2连接。
3.根据权利要求1所述EPS供电系统电池反接及短接保护电路，其特征在于:所述延时电路还包括第五电阻R5，所述第五电阻R5并联在所述电容Cl两端。
4.根据权利要求1所述EPS供电系统电池反接及短接保护电路，其特征在于:所述延时电路还包括第二二极管D2，所述第二二极管D2并联在所述继电器RLY2的线圈两端。
5.根据权利要求1所述EPS供电系统电池反接及短接保护电路，其特征在于:所述分压电阻R包括串联连接的第三电阻R3与第四电阻R4。
6.根据权利要求1所述EPS供电系统电池反接及短接保护电路，其特征在于:所述报警器为发光二极管和/或蜂鸣器BZl。
7.EPS供电系统电池反接及短接保护方法，其特征在于，包括: 当直流输入电压正常接入时，电池负极通过第六电阻R6加到第四二极管 D4的负端，第四二极管D4导通，电池加到逆变器的直流输入端给逆变器直流母线预充电； 当直流输入电压接反时，电池负极通过第六电阻R6加到第三二极管D3、 第四二极管D4的负端，第三二极管D3、第四二极管D4不导通，同时电池正极通过第一二极管D1、第二稳压二极管ZD2加到报警器的正极上，电池负极通过第二电阻R2、第一电阻Rl加到报警器的负极，报警器报警； 当系统正常运行后，直流输入端短接时，逆变器输出负极加到该电路的OUT端，OUT端连接到第四二极管D4的正极，第四二极管D4不导通，电荷无法流过第四二极管D4、第六电阻R6与系统输出正极形成回路，即使直流输入端短接时，不会因为后端短接影响系统正常运行。
8.根据权利要求7所述EPS供电系统电池反接及短接保护方法，其特征在于:当直流输入电压正常接入时，同时电池负极通过分压电阻R加到第三二极管D3的负端，第三二极管D3导通，电池负极加到三极管Ql的发射极，电池正极通过分压电阻R分压后给电容Cl充电，通过第二电阻R2限流后给继电器RLY2供电，当电容Cl电压充电达到第一稳压二极管ZDl的反向击穿电压点时，三极管Ql将继电器RLY2的线圈I脚对地导通，继电器吸合。
9.一种EPS供电系统，其特征在于，包括权利要求1飞任一项所述的电池反接及短接保护电路。
【文档编号】G01R31/02GK104393663SQ201410687328
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】贾芳, 何声虎, 宋清华, 唐军 申请人:广东易事特电源股份有限公司