CN107528380A - 一种掉电保护电路 - Google Patents

一种掉电保护电路 Download PDF

Info

Publication number
CN107528380A
CN107528380A CN201610443491.6A CN201610443491A CN107528380A CN 107528380 A CN107528380 A CN 107528380A CN 201610443491 A CN201610443491 A CN 201610443491A CN 107528380 A CN107528380 A CN 107528380A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
rechargeable battery
input
relay
external devices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610443491.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李彤欣
张博
胡雪原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State God Photoelectric Technology (shanghai) Co Ltd
Original Assignee
State God Photoelectric Technology (shanghai) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State God Photoelectric Technology (shanghai) Co Ltd filed Critical State God Photoelectric Technology (shanghai) Co Ltd
Priority to CN201610443491.6A priority Critical patent/CN107528380A/zh
Publication of CN107528380A publication Critical patent/CN107528380A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供一种掉电保护电路，包括：输入端，输出端和储能供电单元；所述储能供电单元包括：微处理器，用于获取外部器件的工作状态信号并在输入电源掉电时向外部器件输出掉电告警信号；充电电池，至少为一个，用于储能并在外部器件掉电时为外部器件提供电能；继电器，至少为两个，每一个充电电池的两端分别连接一个继电器；在充电电池充电储能时，充电电池正极端的继电器与第一路输入导通；在充电电池放电时，所有充电电池串联，其中，最后一个所述充电电池的负极端与地端导通；继电器驱动器阵列，用于控制信号控制各所述继电器的导通状态；充电电池为锂电池。本发明可以防止外部器件由于意外突然掉电时受到损坏。

Description

一种掉电保护电路
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，具体为一种掉电保护电路。
背景技术
激光器作为一种精密产品，其必须工作在一种稳定的状态下。如果发生突然掉电，内部精密光学器件容易发生不可逆转的损坏，所以需要有掉电保护设计。当前掉电保护主要是依靠不间断电源(UPS)。市售UPS的主要缺点是由于使用铅酸电池，体积较为巨大，集成度不好；没有掉电指示，不能让激光器主动关机。此外，铅酸电池充电较慢，最大放电电流也有所限制，并不符合激光器应用的实际。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种掉电保护电路，用于解决现有技术中在激光器掉电时激光器容易受到损坏的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种掉电保护电路，所述掉电保护电路包括：用于与输入电源相连并将所述输入电源的输入分成第一路输入和第二路输入的输入端；与所述第一路输入相连用于向外部器件输出电压的输出端；一端与所述第二路输入相连，另一端与所述输出端相连，用于对所述输入电源经所述第二路输入的输入进行储能并在所述外部器件掉电时经所述输出端为所述外部器件提供电能的储能供电单元；所述储能供电单元包括：微处理器，与所述外部器件相连，用于获取所述外部器件的工作状态信号并在所述输入电源掉电时向所述外部器件输出掉电告警信号；充电电池，至少为一个，用于对所述输入电源经所述第二路输入的输入进行储能并在所述外部器件掉电时经所述输出端为所述外部器件提供电能；继电器，至少为两个，每一个所述充电电池的两端分别连接一个所述继电器，用于控制所述充电电池的储能和放电；在所述充电电池充电储能时，所述充电电池正极端的继电器与所述第一路输入导通，所述充电电池负极端的继电器与地端导通；在所述充电电池放电时，第一个所述充电电池正极端的继电器与所述第二路输入导通；继电器驱动器阵列，分别与所述微处理器与各所述继电器相连，用于根据所述微处理器的控制信号控制各所述继电器的导通状态。
于本发明的一实施例中，所述掉电保护电路还包括：对应连接于各所述充电电池正极端和所述第一路输入之间用于防止所述充电电池过度充电的充电芯片。
于本发明的一实施例中，在所述充电电池的数量为一个且在所述充电电池放电时，第一个所述充电电池负极端与地端导通。
于本发明的一实施例中，在所述充电电池的数量大于一个且在所述充电电池放电时，第一个所述充电电池负极端的继电器与相邻的下一个所述充电电池的正极端的继电器相连，以使得所有所述充电电池串联，其中，最后一个所述充电电池的负极端与地端导通。
于本发明的一实施例中，在所述充电电池充满电时，所述充电芯片生成一指令信号并发送所述指令信号至所述微处理器，以使得微处理器控制所述继电器驱动器阵列控制各所述继电器的导通状态。
于本发明的一实施例中，所述掉电保护电路还包括：与所述输出端连接，在所述外部器件掉电时且在所述充电电池由充电状态切换到放电状态的期间，为所述外部器件供电的储能电容。
于本发明的一实施例中，所述微处理器上设置有用于在所述充电电池放电时检测所述第二路输入上的电压的电压检测电路，以使得在所述第二路输入上的电压低于预设电压值时，所述微控制器控制各所述充电电池的充电状态。
于本发明的一实施例中，所述充电电池为锂电池。
于本发明的一实施例中，所述第一路输入的线路上和所述第二路输入的线路上分别设置有稳压二极管。
于本发明的一实施例中，所述外部器件为激光器。
如上所述，本发明的一种掉电保护电路，具有以下有益效果：
1、本发明通过继电器控制充电电池的充电和放电，在外部器件(例如激光器)掉电时，充电电池继续为外部器件供电，并在掉电时向外部器件提供告警信号，使得外部器件可以继续工作一段时间后及时正常关机，以防止外部器件由于意外突然掉电时受到损坏。
2、本发明中的充电电池为锂电池，成体低，体积小，重量轻，支持大电流输出，放电能力强。
3、本发明结构简单，控制灵活，经济实用，具有广泛的适用性。
附图说明
图1显示为本发明的一种掉电保护电路的结构示意图。
元件标号说明
100 掉电保护电路
110 输入端
120 输出端
130 储能供电单元
131 微处理器
132 充电电池
133 继电器
134 继电器驱动器阵列
135 充电芯片
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本实施例的目的在于提供一种掉电保护电路，用于解决现有技术中在激光器掉电时激光器容易受到损坏的问题。以下将详细阐述本实施例的一种掉电保护电路的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的一种掉电保护电路。
本实施例提供一种掉电保护电路，具体地，如图1所示，所述掉电保护电路100包括：用于与输入电源(例如提供24V电源输入)相连并将所述输入电源的输入分成第一路输入和第二路输入的输入端110；与所述第一路输入相连用于向外部器件输出电压(电源输出)的输出端120；一端与所述第二路输入相连，另一端与所述输出端120相连，用于对所述输入电源经所述第二路输入的输入进行储能并在所述外部器件掉电时经所述输出端120为所述外部器件提供电能的储能供电单元130。
于本实施例中，所述外部器件为激光器等突然掉电容易损坏的器件。输入电源经输入端110分成两路，一路直接与输出端120相连，为外部器件供电，一路为储能供电单元130充电。其中，所述第一路输入的线路上和所述第二路输入的线路上分别设置有稳压二极管。即第一路输入和输出端120之间的线路上设置稳压二极管D1，第二路输入和输出端120之间的线路上设置稳压二极管D2。
具体地，如图1所示，所述储能供电单元130包括：微处理器131，充电电池132，继电器133以及继电器驱动器阵列134。
于本实施例中，所述微处理器131与所述外部器件相连，用于获取所述外部器件的工作状态信号并在所述输入电源掉电时向所述外部器件输出掉电告警信号。所述微处理器131(MCU)通过上述2个信号与激光器进行交互，通过光耦与激光器进行隔离。一个是由所述微处理器131输出的掉电告警信号，即外部供电消失后，所述微处理器131会给激光器的主机一个报警信号，让激光器进行关机。一个是激光器工作状态信号，是由激光器提供，告知目前激光器的当前状态。
于本实施例中，所述微处理器131可以检测所述外部器件是否掉电并在检测到掉电时生成一掉电告警信号同时将所述掉电告警信号输入给所述外部器件。
其中，所述微处理器131与激光器利用光耦进行电气隔离，当外部电源掉电时，所述微处理器131提供一个掉电告警信号给激光器，让激光器能及时关闭，所述掉电保护电路100使得激光器可以继续工作一段时间至正常关机，以防止激光器由于意外突然掉电时受到损坏。
于本实施例中，所述充电电池132至少为一个，用于对所述输入电源经所述第二路输入的输入进行储能并在所述外部器件掉电时经所述输出端120为所述外部器件提供电能。
其中，于本实施例中，所述充电电池132为锂电池。锂电池相对传统的铅酸电池，其主要优点是能量密度高，约为铅酸电池的6-7倍，重量轻，同体积下重量为铅酸电池的1/5，放电能力强，动力锂电池能实现5-10C的放电能力。因此利用锂电池作为激光器掉电保护方案，相对于传统的UPS方案，优势明显。而且使用锂电池作为激光器掉电保护方案，具有成本低廉，重量轻，支持大电流输出的优势。
于本实施例中，所述继电器133至少为两个，每一个所述充电电池132的两端分别连接一个所述继电器133，用于控制所述充电电池132的储能和放电。也就是说，于本实施例中，每一节锂电池的正负两极各有一个继电器133，用于切换充电模式或放电模式。
具体地，在所述充电电池132充电储能时，所述充电电池132正极端的继电器133与所述第一路输入导通，所述充电电池132负极端的继电器133与地端导通；在所述充电电池132放电时，第一个所述充电电池132正极端的继电器133与所述第二路输入导通。其中，在所述充电电池132的数量为一个且在所述充电电池132放电时，第一个所述充电电池132负极端与地端导通。在所述充电电池132的数量大于一个且在所述充电电池132放电时，第一个所述充电电池132负极端的继电器133与相邻的下一个所述充电电池132的正极端的继电器133相连，以使得所有所述充电电池132串联，其中，最后一个所述充电电池132的负极端与地端导通。
于本实施例中，所述掉电保护电路100还包括：对应连接于各所述充电电池132正极端和所述第一路输入之间用于防止所述充电电池132过度充电的充电芯片135。
于本实施例中，所述继电器驱动器阵列134分别与所述微处理器131与各所述继电器133相连，用于根据所述微处理器131的控制信号控制各所述继电器133的导通状态。本实施例中，利用所述微处理器131(MCU)通过继电器驱动器阵列134来控制继电器133切换充电模式和放电模式。
充电模式时，每一个锂电池一端接一个充电芯片135，另一端接地。锂电池连接的充电芯片135保证锂电池不会因为过充而产生故障。其中，于本实施例中，在所述充电电池132充满电时，所述充电芯片135生成一指令信号并发送所述指令信号至所述微处理器131，以使得微处理器131控制所述继电器驱动器阵列134控制各所述继电器133的导通状态。即当锂电池充电完成时，充电芯片135会送出一个信号告知微处理器131。当所有锂电池充电完成后，掉电保护电路100进入放电模式。
放电模式时，锂电池通过继电器133切换，依次首尾串联，实现掉电保护功能。
于本实施例中，所述掉电保护电路100还包括：与所述输出端120连接，在所述外部器件掉电时且在所述充电电池由充电状态切换到放电状态的期间，为所述外部器件供电的储能电容。
此外，于本实施例中，所述微处理器131上设置有用于在所述充电电池132放电时检测所述第二路输入上的电压的电压检测电路，以使得在所述第二路输入上的电压低于预设电压值时，所述微控制器控制各所述充电电池132的充电状态。当微处理器131(MCU)检测到总输出电压不足时，会再次将锂电池切换回充电模式。
当激光器掉电时，如果掉电保护电路100在放电模式时，会直接提供电能给激光器，直到激光器工作状态变成关机。当激光器关机之后，所述微处理器131会控制继电器133切换至充电模式，不再给激光器提供电能。若激光器掉电时，掉电保护电路100处于充电状态，所述微处理器131会迅速切换继电器133，使掉电保护电路100进入放电状态。这段切换的时间是通过储能电容维持激光器供电连续的。
由此可见，本实施例的掉电保护电路100通过继电器133控制锂电池的充电和放电，在外部器件(例如激光器)掉电时，锂电池继续为外部器件供电，使得外部器件可以继续工作一段时间。
综上所述，本发明通过继电器控制充电电池的充电和放电，在外部器件(例如激光器)掉电时，充电电池继续为外部器件供电，并在掉电时向外部器件提供告警信号，使得外部器件可以继续工作一段时间后及时正常关机，以防止外部器件由于意外突然掉电时受到损坏；本发明中的充电电池为锂电池，成体低，体积小，重量轻，支持大电流输出，放电能力强；本发明结构简单，控制灵活，经济实用，具有广泛的适用性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种掉电保护电路，其特征在于：所述掉电保护电路包括：
用于与输入电源相连并将所述输入电源的输入分成第一路输入和第二路输入的输入端；
与所述第一路输入相连用于向外部器件输出电压的输出端；
一端与所述第二路输入相连，另一端与所述输出端相连，用于对所述输入电源经所述第二路输入的输入进行储能并在所述外部器件掉电时经所述输出端为所述外部器件提供电能的储能供电单元；所述储能供电单元包括：
微处理器，与所述外部器件相连，用于获取所述外部器件的工作状态信号并在所述输入电源掉电时向所述外部器件输出掉电告警信号；
充电电池，至少为一个，用于对所述输入电源经所述第二路输入的输入进行储能并在所述外部器件掉电时经所述输出端为所述外部器件提供电能；
继电器，至少为两个，每一个所述充电电池的两端分别连接一个所述继电器，用于控制所述充电电池的储能和放电；在所述充电电池充电储能时，所述充电电池正极端的继电器与所述第一路输入导通，所述充电电池负极端的继电器与地端导通；在所述充电电池放电时，第一个所述充电电池正极端的继电器与所述第二路输入导通；
继电器驱动器阵列，分别与所述微处理器与各所述继电器相连，用于根据所述微处理器的控制信号控制各所述继电器的导通状态。
2.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于：所述掉电保护电路还包括：对应连接于各所述充电电池正极端和所述第一路输入之间用于防止所述充电电池过度充电的充电芯片。
3.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于：在所述充电电池的数量为一个且在所述充电电池放电时，第一个所述充电电池负极端与地端导通。
4.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于：在所述充电电池的数量大于一个且在所述充电电池放电时，第一个所述充电电池负极端的继电器与相邻的下一个所述充电电池的正极端的继电器相连，以使得所有所述充电电池串联，其中，最后一个所述充电电池的负极端与地端导通。
5.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于：在所述充电电池充满电时，所述充电芯片生成一指令信号并发送所述指令信号至所述微处理器，以使得微处理器控制所述继电器驱动器阵列控制各所述继电器的导通状态。
6.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于：所述掉电保护电路还包括：与所述输出端连接，在所述外部器件掉电时且在所述充电电池由充电状态切换到放电状态的期间，为所述外部器件供电的储能电容。
7.根据权利要求6所述的掉电保护电路，其特征在于：所述微处理器上设置有用于在所述充电电池放电时检测所述第二路输入上的电压的电压检测电路，以使得在所述第二路输入上的电压低于预设电压值时，所述微控制器控制各所述充电电池的充电状态。
8.根据权利要求1～权利要求7任一权利要求所述的掉电保护电路，其特征在于：所述充电电池为锂电池。
9.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于：所述第一路输入的线路上和所述第二路输入的线路上分别设置有稳压二极管。
10.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于：所述外部器件为激光器。
CN201610443491.6A 2016-06-20 2016-06-20 一种掉电保护电路 Pending CN107528380A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610443491.6A CN107528380A (zh) 2016-06-20 2016-06-20 一种掉电保护电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610443491.6A CN107528380A (zh) 2016-06-20 2016-06-20 一种掉电保护电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107528380A true CN107528380A (zh) 2017-12-29

Family

ID=60734544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610443491.6A Pending CN107528380A (zh) 2016-06-20 2016-06-20 一种掉电保护电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107528380A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110350654A (zh) * 2019-08-12 2019-10-18 卡瓦科尔牙科医疗器械（苏州）有限公司 用于医疗器械的sd卡保护电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201207584Y (zh) * 2008-04-29 2009-03-11 旭达电脑（昆山）有限公司 断电延时保护电路
CN101826643A (zh) * 2010-05-04 2010-09-08 郑州德朗能电池有限公司 可充电动力电池
CN103944179A (zh) * 2014-05-14 2014-07-23 中塔新兴通讯技术有限公司 利用铅碳电池实施通信***移峰填谷的供电***
CN104303389A (zh) * 2012-02-06 2015-01-21 朴晟训 Led照明装置的充电***以及停电感应装置
CN205846847U (zh) * 2016-06-20 2016-12-28 国神光电科技（上海）有限公司 一种掉电保护电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201207584Y (zh) * 2008-04-29 2009-03-11 旭达电脑（昆山）有限公司 断电延时保护电路
CN101826643A (zh) * 2010-05-04 2010-09-08 郑州德朗能电池有限公司 可充电动力电池
CN104303389A (zh) * 2012-02-06 2015-01-21 朴晟训 Led照明装置的充电***以及停电感应装置
CN103944179A (zh) * 2014-05-14 2014-07-23 中塔新兴通讯技术有限公司 利用铅碳电池实施通信***移峰填谷的供电***
CN205846847U (zh) * 2016-06-20 2016-12-28 国神光电科技（上海）有限公司 一种掉电保护电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110350654A (zh) * 2019-08-12 2019-10-18 卡瓦科尔牙科医疗器械（苏州）有限公司 用于医疗器械的sd卡保护电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120074894A1 (en) Hybrid battery module and battery management method
JP6873951B2 (ja) 高電圧電池の動的平衡法
CN102882242B (zh) 蓄电池组充电及放电平衡的电路
CN102545291A (zh) 太阳能蓄电***及太阳能供电***
CN102780240A (zh) 储存太阳能的混合蓄电装置
CN102624050A (zh) 一种可自动切除串联电池组中失效单元的电池管理***
CN202374195U (zh) 光伏离并网及储能混合供电***
CN102118039A (zh) 电池组的平衡充电***、充电模块、充电装置及充电方法
CN105140998A (zh) 基于电感储能的串联电池组双向无损均衡电路
CN101867218A (zh) 一种用于混合动力汽车的储能***
JP2013110806A (ja) 交換式電池コントロールシステム
CN102856942A (zh) 锂离子电池组充放电全方位均衡管理装置
CN217607526U (zh) 一种动力电池充电切换***、动力车辆
CN106787116A (zh) 一种太阳能供电及能源管理***
CN107154666A (zh) 一种电池组管理***及供电***
CN104300605B (zh) 一种电源电路及其控制方法
CN107528380A (zh) 一种掉电保护电路
CN204947672U (zh) 基于电感储能的串联电池组双向无损均衡电路
CN205846847U (zh) 一种掉电保护电路
CN103558557A (zh) 动力电池组检测电路
CN203607887U (zh) 复合储能装置
CN105186630A (zh) 一种电能转移方法及一种电能总线
CN105161773A (zh) 一种正负脉冲铅酸电池化成设备
CN202616809U (zh) 一种电池模块、一种电池***及一种直流屏电源***
CN107733058A (zh) 一种电动车充电***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171229