一种蓄电池过放电保护系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种蓄电池过放电保护系统，包括整流模块、保护器、蓄电池组和用电设备；所述整流模块输入端接市电供电，所述整流模块输出端与所述保护器的输入端电性连接；所述保护器输出端与用电设备电性连接；所述保护器与所述蓄电池组电性连接，完成所述蓄电池组充放电的过程。本实用新型专利技术提供了一种蓄电池过放电保护系统，输出‑48V电压，可应用于10V至50V的供电系统；对蓄电池放电过程中的电量保护，系统做到完全自主检测干预，确保蓄电池保持电量充足的一个状态，避免失效。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池过放电保护系统
本技术涉及电源保护应用领域，具体涉及一种蓄电池过放电保护系统。
技术介绍
现有很多设备常用蓄电池作为后备电源，由于蓄电池的过放电导致电池提前报废，使得设备经常故障。且当蓄电池电压降低时，其过放电现象会加剧，当电池电压降到一定程度后，电池电解液会分解产气，使得电池膨胀，令电池失效。目前市场上存在电池保护芯片，但这些芯片多应用于锂电池的保护，电压等级都为5V左右，无法应用于电压等级较高的蓄电池，如10V-50V的供电系统就无法应用。
技术实现思路
本技术为了克服电池过放电造成电源失效和10V-50V供电系统无法应用的问题，提供一种蓄电池过放电保护系统。为实现以上技术目的，采用的技术方案是：一种蓄电池过放电保护系统，包括整流模块、保护器、蓄电池组和用电设备；所述整流模块输入端接市电供电，所述整流模块输出端与所述保护器的输入端电性连接；所述保护器输出端与用电设备电性连接；所述保护器与所述蓄电池组电性连接，完成所述蓄电池组充放电的过程。所述整流模块包括EMI输入滤波器、PFC电路、DC/DC变换器、滤波电路、DC/DC控制器、软启动保护电路、EMI输出滤波器、检测与反馈电路和显示与监控电路；其中：市电供电220V电平端与所述EMI输入滤波器输入端连接；所述EMI输入滤波器输出端与所述PFC电路的输入端电性连接；所述PFC电路的输出端与所述DC/DC变换器的输入端电性连接；所述DC/DC变换器的输出端与所述滤波电路的输入端电性连接；所述滤波电路的输出端与所述EMI输出滤波器和所述检测与反馈电路的输入端分别电性连接；所述EMI输出滤波器的输出端与所述保护器电性连接；所述EMI输入滤波器输出端与所述软启动保护电路的输入端电性连接；所述软启动保护电路的输出端与所述DC/DC控制器输入端电性连接；所述DC/DC控制器的输出端与所述DC/DC变换器和所述显示与监控电路的输入端分别电性连接所述检测与反馈电路的输入端与所述DC/DC控制器输入端电性连接。所述EMI输入滤波器用于交流输入滤波，抑制交流电压瞬时突变，防止电压冲击保护器；所述PFC电路用于将交流变成直流，提高交流转换成直流的效率；所述DC/DC变换器用于控制全桥MOS管，通过高频脉宽来调节输出电压；所述滤波电路用于将调整后的电压通过整流器变成直流滤波，之后变成光滑的直流电；所述DC/DC控制器用于调节MOS开关管的高频脉宽，保护MOS开关管的导通和关断；所述EMI输出滤波器用于防止输出负载带来的电压突变；所述检测与反馈电路用于模块输出的电压、电流温度检测以及控制电压电流反馈；所述显示与监控电路用于显示模块的信息以及远端的监控信息。所述保护器的主体为保护器电路，所述保护器电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、滑动变阻器VR1、电解电容C1、电容C2、电解电容C3、稳压二极管D1、稳压二极管T1、整流二极管D2、发光二极管D3、三极管Q1、三极管Q2、放大器U2A、放大器U2B；其中：三极管Q1的集电极与整流模块输出端电性连接，整流二极管D2的输出端与蓄电池组输入端电性连接，整流二极管D2的输入端设置为保护器电路输出端；所述整流模块的输出电压流入所述电阻R1一端和所述电阻R3一端；所述电阻R1另一端与所述稳压二极管D1的输出端、所述电解电容C1的正极和所述三极管Q1的基极分别电性连接；所述稳压二极管D1的输入端和所述电解电容C1的负极接地；所述整流模块的输出电压流入所述三极管Q1的集电极；所述三极管Q1的发射极与放大器U2A的电源端电性连接；所述放大器U2A的接地端接地；所述放大器U2A的同名端与电容C2的正极和滑动变阻器VR1的滑片分别电性连接；所述电容C2的负极接地；所述滑动变阻器VR1的两端与所述电阻R3的另一端和电阻R4的一端分别电性连接；所述电阻R4的另一端接地；所述放大器U2A的输出端与所述放大器U2A的异名端和电阻R6的一端分别电性连接；所述整流模块的输入电压流入电阻R5一端，另一端与稳压二极管T1的输出端和放大器U2B的异名端分别电性连接；所述稳压二极管T1的输入端接地；所述电阻R6的另一端与所述放大器U2B的同名端和电阻R7的一端分别电性连接；所述放大器U2B的输出端与所述电阻R7的另一端电性连接且与电阻R8和电阻R9的一端分别电性连接；所述电阻R9的另一端与电解电容C3的正极电性连接；所述的电阻R8另一端和电解电容C3的负极均与发光二极管D3的输入端电性连接；所述发光二极管D3的输出端与三极管Q2的基极电性连接；所述三极管Q2的发射极接地；所述三极管Q2的集电极与整流二极管D2输入端电性连接；所述整流模块的输入电压流入所述整流二极管D2输出端。所述电阻R1、电阻R3和电阻R5的阻值均为47k，所述电阻R4、R8和R9阻值均为56k，所述电阻R6阻值为15k，所述电阻R7阻值为100k，所述滑动变阻器VR1总阻值为1k。所述电解电容C1的电容值为100μ，所述电解电容C3的电容值为10μ。还包括接线端JP1，所述接线端JP1的第一端口接地；所述接线端JP1的第二端口连接所述整流模块的输出端；所述接线端JP1的第三端口保护器电路输出端电性连接；所述接线端JP1的第四端口连接蓄电池组输入端。所述整流模块的输出电压为-48V。三极管Q1将-48V降压稳压，给LM358提供工作电压，-48v通过电阻R3、电阻R4和电阻VR1限流分压，可调保护电压上限阈值，放大器U2A电压基准源，提供需要保护的电压基准，电压比较器U2B，通过比较48V和电压基准源设置的保护电压进行输出高低电平信号，尖峰脉冲吸收回路吸收高低电平转换时可能发生的尖峰脉冲，当比较器输出高电平表示电路需要保护，三极管Q2基极为高电平，三极管Q2导通，发光二极管D3亮，集电极与发射极导通，out输出端接地，表示负载断电；当比较器输出低电平表示电路不需要保护，三极管Q2不导通，发光二极管D3灭。根据电池电压随容量变化的规律，利用电压比较器和电压基准源设计制作了电池放电保护电路，当电池放电量接近容量的50％时，启动预警信号，发光二极管D3灭；当电池放电量连到容量的80％时，三极管Q2基极为高电平，三极管Q2导通，发光二极管D3亮，集电极与发射极导通，out输出端接地，电路自动切断负载，防止电池过度放电，延长电池寿命，保证系统在供电恢复正常后能正常运行。具体步骤如下：(1)当交流220V输入整流模块后,整流模块正常工作,输出-48V直流。保护器获得-48V输入,保护器动作,输出-48V给蓄电池组充电。(2)当无220V交流输入时,整流模块停止工作,无直流输出。蓄电池组开始放电,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电池过放电保护系统，其特征在于，包括整流模块、保护器、蓄电池组和用电设备；所述整流模块输入端接市电供电，所述整流模块输出端与所述保护器的输入端电性连接；所述保护器输出端与用电设备电性连接；所述保护器与所述蓄电池组电性连接，完成所述蓄电池组充放电的过程；/n所述整流模块包括EMI输入滤波器、PFC电路、DC/DC变换器、滤波电路、DC/DC控制器、软启动保护电路、EMI输出滤波器、检测与反馈电路和显示与监控电路；其中：/n市电供电220V电平端与所述EMI输入滤波器输入端连接；/n所述EMI输入滤波器输出端与所述PFC电路的输入端电性连接；/n所述PFC电路的输出端与所述DC/DC变换器的输入端电性连接；/n所述DC/DC变换器的输出端与所述滤波电路的输入端电性连接；/n所述滤波电路的输出端与所述EMI输出滤波器和所述检测与反馈电路的输入端分别电性连接；/n所述EMI输出滤波器的输出端与所述保护器电性连接；/n所述EMI输入滤波器输出端与所述软启动保护电路的输入端电性连接；/n所述软启动保护电路的输出端与所述DC/DC控制器输入端电性连接；/n所述DC/DC控制器的输出端与所述DC/DC变换器和所述显示与监控电路的输入端分别电性连接；/n所述检测与反馈电路的输入端与所述DC/DC控制器输入端电性连接；/n所述保护器的主体为保护器电路，所述保护器电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、滑动变阻器VR1、电解电容C1、电容C2、电解电容C3、稳压二极管D1、稳压二极管T1、整流二极管D2、发光二极管D3、三极管Q1、三极管Q2、放大器U2A、放大器U2B；其中：/n三极管Q1的集电极与整流模块输出端电性连接，整流二极管D2的输出端与蓄电池组输入端电性连接，整流二极管D2的输入端设置为保护器电路输出端；/n所述整流模块的输出电压流入所述电阻R1一端和所述电阻R3一端；/n所述电阻R1另一端与所述稳压二极管D1的输出端、所述电解电容C1的正极和所述三极管Q1的基极分别电性连接；/n所述稳压二极管D1的输入端和所述电解电容C1的负极接地；/n所述整流模块的输出电压流入所述三极管Q1的集电极；/n所述三极管Q1的发射极与所述放大器U2A的电源端电性连接；/n所述放大器U2A的接地端接地；/n所述放大器U2A的同名端与电容C2的正极和滑动变阻器VR1的滑片分别电性连接；/n所述电容C2的负极接地；/n所述滑动变阻器VR1的两端与所述电阻R3的另一端和电阻R4的一端分别电性连接；/n所述电阻R4的另一端接地；/n所述放大器U2A的输出端与所述放大器U2A的异名端和电阻R6的一端分别电性连接；/n所述整流模块的输入电压流入电阻R5一端，另一端与稳压二极管T1的输出端和放大器U2B的异名端分别电性连接；/n所述稳压二极管T1的输入端接地；/n所述电阻R6的另一端与所述放大器U2B的同名端和电阻R7的一端分别电性连接；/n所述放大器U2B的输出端与所述电阻R7的另一端电性连接且与电阻R8和电阻R9的一端分别电性连接；/n所述电阻R9的另一端与电解电容C3的正极电性连接；/n所述的电阻R8另一端和电解电容C3的负极均与发光二极管D3的输入端电性连接；/n所述发光二极管D3的输出端与三极管Q2的基极电性连接；/n所述三极管Q2的发射极接地；/n所述三极管Q2的集电极与整流二极管D2输入端电性连接；/n所述整流模块的输入电压流入所述整流二极管D2输出端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池过放电保护系统，其特征在于，包括整流模块、保护器、蓄电池组和用电设备；所述整流模块输入端接市电供电，所述整流模块输出端与所述保护器的输入端电性连接；所述保护器输出端与用电设备电性连接；所述保护器与所述蓄电池组电性连接，完成所述蓄电池组充放电的过程；
所述整流模块包括EMI输入滤波器、PFC电路、DC/DC变换器、滤波电路、DC/DC控制器、软启动保护电路、EMI输出滤波器、检测与反馈电路和显示与监控电路；其中：
市电供电220V电平端与所述EMI输入滤波器输入端连接；
所述EMI输入滤波器输出端与所述PFC电路的输入端电性连接；
所述PFC电路的输出端与所述DC/DC变换器的输入端电性连接；
所述DC/DC变换器的输出端与所述滤波电路的输入端电性连接；
所述滤波电路的输出端与所述EMI输出滤波器和所述检测与反馈电路的输入端分别电性连接；
所述EMI输出滤波器的输出端与所述保护器电性连接；
所述EMI输入滤波器输出端与所述软启动保护电路的输入端电性连接；
所述软启动保护电路的输出端与所述DC/DC控制器输入端电性连接；
所述DC/DC控制器的输出端与所述DC/DC变换器和所述显示与监控电路的输入端分别电性连接；
所述检测与反馈电路的输入端与所述DC/DC控制器输入端电性连接；
所述保护器的主体为保护器电路，所述保护器电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、滑动变阻器VR1、电解电容C1、电容C2、电解电容C3、稳压二极管D1、稳压二极管T1、整流二极管D2、发光二极管D3、三极管Q1、三极管Q2、放大器U2A、放大器U2B；其中：
三极管Q1的集电极与整流模块输出端电性连接，整流二极管D2的输出端与蓄电池组输入端电性连接，整流二极管D2的输入端设置为保护器电路输出端；
所述整流模块的输出电压流入所述电阻R1一端和所述电阻R3一端；
所述电阻R1另一端与所述稳压二极管D1的输出端、所述电解电容C1的正极和所述三极管Q1的基极分别电性连接；
所述稳压二极管D1的输入端和所述电解电容C1的负极接地；
所述整流模块的输出电压流入所述三极管Q1的集电极；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙广慧，江宇超，李汉巧，陈桄耀，王仁民，徐龙彬，任姝，黄世环，孔卫文，刁宇龙，吴崇荣，彭亮良，何智祥，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：新型
国别省市：广东;44