一种外置开关通断电控制电路及其方法技术

本发明专利技术属于通断电控制领域，具体提出了一种外置开关通断电控制电路，通过通断电控制开关、通断电控制器、光耦隔离电路、放电输出回路，实现使用外置开关对如水下装备等内部系统的通断电控制。光耦隔离电路和放电输出回路采用冗余设计，能保证系统正常工作。同时使用磁保持继电器，能够有效避免因控制回路电压抖动而误断开放电继电器，造成系统异常停止工作。本发明专利技术还提出一种外置开关通断电控制方法，同样达到上述效果。

An on-off control circuit of external switch and its method

【技术实现步骤摘要】
一种外置开关通断电控制电路及其方法
本专利技术属于通断电控制
，具体涉及一种使用外置开关对内部系统进行通断电控制的电路及其方法。
技术介绍
目前很多领域基本上依靠锂电池或其他类型电池提供工作所需能源，如水下装备，这就对通电方式及断电方式提出了三个要求：一是通断电方式要尽可能简单，复杂的通断电方式必然造成操作繁琐，对使用带来不便；二是通断电方式要尽可能可靠，如果通电过程出现问题，将使系统无法正常工作，如果断电过程出现故障，会使系统断电失败，造成电池始终处于放电状态，一旦电池放电电量超过设计容量，将给电池带来不可逆转的损伤；三是通断电方式要尽可能安全，避免因通电过程或者断电过程给操作人员带来人身安全隐患。
技术实现思路
本专利技术提出一种外置开关通断电控制电路，通过外置开关对内部系统供电状态进行控制，从而使系统的通电过程和断电过程简单、可靠、安全。本专利技术还提供一种外置开关通断电控制方法，同样可解决上述技术问题。本专利技术的一种外置开关通断电控制电路技术方案为：系统由电池供电，包括外置通断电控制开关以及置于系统内部的电源变换模块、通断电控制器、第一隔离电路和第二隔离电路、第一内置继电器、第二内置继电器以及放电输出回路；第一隔离电路、第二隔离电路相互隔离，分别与外置通断电控制开关相连，用于输出高电平或低电平，反映相应的外置通断电控制开关状态；第一内置继电器、第二内置继电器相互隔离，分别连接电池输出正极与放电输出回路正极；放电输出回路正极通过二极管连接电源变换模块；当至少一个继电器处于闭合状态，则放电输出回路输出电池电压，否则电池停止放电；外置通断电控制开关通过二极管、电源变换模块连接通断电控制器，通断电控制器与两个隔离电路相连，用于采集两个隔离电路的输出；当从至少一个隔离电路输出中得出外置通断电控制开关为闭合状态，则判断系统处于通电模式，否则处于断电模式；通断电控制器与第一内置继电器、第二内置继电器相连，当判断系统处于通电模式时，输出控制信号，使第一内置继电器、第二内置继电器处于闭合状态；当判断系统处于断电模式时，输出控制信号，使第一内置继电器、第二内置继电器处于断开状态。进一步地，第一隔离电路或第二隔离电路为光耦隔离电路，包括三极管和发光二极管，发光二极管通过电阻与外置通断电控制开关相连，三极管的集电极通过电阻和电源变换模块输出正极相连；当外置通断电控制开关闭合时，电池输出电压激活发光二极管，三极管处于导通状态，隔离电路输出为低电平；当外置通断电控制开关断开时，发光二极管未激活，三极管处于未导通状态，隔离电路输出高电平。进一步地，所述通断电控制器获得工作电压后，进行初始化工作，初始化完成后，进入定时中断程序，在定时中断程序中采集两个隔离电路的输出,当任一隔离电路输出为低电平时，判断系统处于通电模式；当两个隔离电路都输出高电平时，判断系统处于断电模式。进一步地，其特征在于，第一内置继电器、第二内置继电器采用磁保持继电器。本专利技术还提供了一种外置开关通断电控制方法，系统由电池供电。系统通电时，闭合外置通断电控制开关，电池输出电压经电源变换模块为第一隔离电路、第二隔离电路和通断电控制器供电；第一隔离电路、第二隔离电路相互隔离，分别与外置通断电控制开关相连，用于输出高电平或低电平，反映相应的外置通断电控制开关状态；通断电控制器采集两个隔离电路的输出，当从至少一个隔离电路输出中得出外置通断电控制开关为闭合状态，则判断系统处于通电模式；此时，通断电控制器输出控制信号，使第一内置继电器、第二内置继电器处于闭合状态，所述第一内置继电器、第二内置继电器相互隔离，分别连接电池正极与放电输出回路，当至少一个继电器处于闭合状态，则放电输出回路输出电池电压；系统断电时，断开外置通断电控制开关，放电输出回路正极经电源变换模块为第一隔离电路、第二隔离电路和通断电控制器供电；通断电控制器采集两个隔离电路的输出，当从两个隔离电路输出中均得出外置通断电控制开关为断开状态，则判断系统处于断电模式；通断电控制器输出控制信号，使第一内置继电器、第二内置继电器处于断开状态，通断电控制器失去工作电压，电池停止放电，系统处于非工作状态。进一步地，第一隔离电路或第二隔离电路为光耦隔离电路，包括三极管和发光二极管，发光二极管通过电阻与外置通断电控制开关相连，三极管的集电极通过电阻和电源变换模块相连；当外置通断电控制开关闭合时，电池输出电压激活发光二极管，三极管处于导通状态，隔离电路输出为低电平；当外置通断电控制开关断开时，发光二极管未激活，三极管处于未导通状态，隔离电路输出高电平。进一步地，所述通断电控制器获得工作电压后，进行初始化工作，初始化完成后，进入定时中断程序，在定时中断程序中采集两个隔离电路的输出,当任一隔离电路输出为低电平时，判断系统处于通电模式,当两个隔离电路都输出高电平时，判断系统处于断电模式。进一步地，第一内置继电器、第二内置继电器采用磁保持继电器。本专利技术外置开关通断电控制电路以及控制方法，同样具有如下有益效果：1)通过通断电控制开关、通断电控制器、通断电采集及控制电路实现对内部系统的通断电控制，操作简单、方便，只需要一个外置的通断电控制开关，即可完成对内部系统的通断控制；2)采取冗余设计方案，提高系统可靠性。通断电控制电路中采用了两处冗余设计，一个是光耦隔离电路，另一个是放电输出回路。只要冗余设计中的一个处于正常工作状态，即能保证系统正常工作。同时放电输出回路中使用的是磁保持继电器，能够有效避免因控制回路电压抖动而误断开放电继电器，造成系统异常停止工作。附图说明图1外置开关通断电控制电路示意图；图2外置开关通断电控制流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提出一种外置开关通断电控制电路，本专利技术用于外置开关对如水下装备等内部系统进行断电控制。图1为外置开关通断电控制电路示意图，系统由锂电池或其他类型电池提供工作所需能源，包括外置通断电控制开关、电源变换模块、通断电控制器、第一隔离电路、第二隔离电路、第一内置继电器、第二内置继电器以及放电输出回路。外置通断电控制开关置于系统外部，电源变换模块、通断电控制器、第一隔离电路和第二隔离电路、第一内置继电器、第二内置继电器、放电输出回路置于系统内部。第一隔离电路、第二隔离电路相互隔离，分别与外置通断电控制开关相连，用于输出高电平或低电平，反映相应的外置通断电控制开关的闭合或断开状态。放电输出回路正极与放电输出回路负极形成闭环回路。第一内置继电器、第二内置继电器相互隔离，分别连接电池正极与放电输出回路正极；放电输出回路正极通过二极管连接电源变换模块。当两个内置继电器中，至少一个处于闭合状态时，放电输出回路输出电池电压，否则电池停止放电。外置通断电控制开关通过二极管、电源变换模块连接通断电控制器，通断电控制器与两个隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外置开关通断电控制电路，系统由电池供电，其特征在于，包括外置通断电控制开关以及置于系统内部的电源变换模块、通断电控制器、第一隔离电路和第二隔离电路、第一内置继电器、第二内置继电器以及放电输出回路；/n第一隔离电路、第二隔离电路相互隔离，分别与外置通断电控制开关相连，用于输出高电平或低电平，反映相应的外置通断电控制开关状态；/n第一内置继电器、第二内置继电器相互隔离，分别连接电池输出正极与放电输出回路正极；放电输出回路正极通过二极管连接电源变换模块；/n当至少一个继电器处于闭合状态，则放电输出回路输出电池电压，否则电池停止放电；/n外置通断电控制开关通过二极管、电源变换模块连接通断电控制器，通断电控制器与两个隔离电路相连，用于采集两个隔离电路的输出；当从至少一个隔离电路输出中得出外置通断电控制开关为闭合状态，则判断系统处于通电模式，否则处于断电模式；/n通断电控制器与第一内置继电器、第二内置继电器相连，当判断系统处于通电模式时，输出控制信号，使第一内置继电器、第二内置继电器处于闭合状态；当判断系统处于断电模式时，输出控制信号，使第一内置继电器、第二内置继电器处于断开状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种外置开关通断电控制电路，系统由电池供电，其特征在于，包括外置通断电控制开关以及置于系统内部的电源变换模块、通断电控制器、第一隔离电路和第二隔离电路、第一内置继电器、第二内置继电器以及放电输出回路；
第一隔离电路、第二隔离电路相互隔离，分别与外置通断电控制开关相连，用于输出高电平或低电平，反映相应的外置通断电控制开关状态；
第一内置继电器、第二内置继电器相互隔离，分别连接电池输出正极与放电输出回路正极；放电输出回路正极通过二极管连接电源变换模块；
当至少一个继电器处于闭合状态，则放电输出回路输出电池电压，否则电池停止放电；
外置通断电控制开关通过二极管、电源变换模块连接通断电控制器，通断电控制器与两个隔离电路相连，用于采集两个隔离电路的输出；当从至少一个隔离电路输出中得出外置通断电控制开关为闭合状态，则判断系统处于通电模式，否则处于断电模式；
通断电控制器与第一内置继电器、第二内置继电器相连，当判断系统处于通电模式时，输出控制信号，使第一内置继电器、第二内置继电器处于闭合状态；当判断系统处于断电模式时，输出控制信号，使第一内置继电器、第二内置继电器处于断开状态。


2.根据权利要求1所述的一种外置开关通断电控制电路，其特征在于，第一隔离电路或第二隔离电路为光耦隔离电路，包括三极管和发光二极管，发光二极管通过电阻与外置通断电控制开关相连，三极管的集电极通过电阻和电源变换模块输出正极相连；当外置通断电控制开关闭合时，电池输出电压激活发光二极管，三极管处于导通状态，隔离电路输出为低电平；当外置通断电控制开关断开时，发光二极管未激活，三极管处于未导通状态，隔离电路输出高电平。


3.根据权利要求2所述的一种外置开关通断电控制电路，其特征在于，所述通断电控制器获得工作电压后，进行初始化工作，初始化完成后，进入定时中断程序，在定时中断程序中采集两个隔离电路的输出,当任一隔离电路输出为低电平时，判断系统处于通电模式；当两个隔离电路都输出高电平时，判断系统处于断电模式。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种外置开关通断电控制电路，其特征在于，第一内置继电器、第二内置继电器采用磁保持继电器。


5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳红，吕世家，孙自光，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11