CN102369644B - 一种电池组防反接的控制电路及基站电源系统 - Google Patents

一种电池组防反接的控制电路及基站电源系统 Download PDF

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Abstract

一种电池组防反接的控制电路，所述电路包括：常开型接触器、第一常开型继电器、第一二极管、第二二极管、第二常开型继电器、第三二极管、控制器。本发明实施例所述控制电路，通过控制器发送控制指令，控制所述第二继电器的控制线圈的工作与否，进而控制常开型接触器的导通或断开，从而实现将被保护的电池组接入基站电源系统或从系统断开。本发明实施例还提供一种基站电源。采用本发明实施例，能够实现基站电源系统中，电池组的自动接入或断开；同时还能实现当基站电源系统的中大容量的电池组发生反接故障时，及时将电池组从所述基站电源系统中断开，保护系统正常工作。

Description

一种电池组防反接的控制电路及基站电源系统
技术领域
本发明涉及电源控制技术领域，特别是涉及一种电池组防反接的控制电路及基站电源系统。
背景技术
在大功率的基站电源系统中，常常需要配置一组或多组大容量的电池组作为后备电源给基站设备供电。中大容量的基站电源往往需要提供十几到几百安培的电流，所配置的电池组一般也有几百安时。
对于中大容量的基站电源，普通二极管防反接电路或MOS管控制的防反接电路已经不能适应了。如果蓄电池不小心反接，则相当于发生短路，即会产生巨大的瞬时电流。如果不加保护，则必然会损坏蓄电池和设备本身。但仅靠主路中的保险丝自动熔断来保护系统也造成设备损坏。
因此，必须设计防止中大容量的基站电源反接的电路，既能保护电池反接时不对设备造成损害，也能在电池正常接入时可靠的工作。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池组防反接的控制电路及基站电源，能够解决中大容量的电池接入基站电源系统时的反接保护问题。
本发明实施例提供一种电池组防反接的控制电路，所述电路包括：常开型接触器、第一常开型继电器、第一二极管、第二二极管、第二常开型继电器、第三二极管、控制器；
所述常开型接触器的第一触点作为该控制电路的第一输入端，所述常开型接触器的第二触点接所述第一二极管的阴极；
所述第一二极管的阳极接所述第一常开型继电器的动触点，所述第一常开型继电器的静触点接所述常开型接触器的控制线圈的第二端；
所述常开型接触器的控制线圈的第一端接所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极作为该控制电路的第二输入端；
所述第一常开型继电器的控制线圈的第一端接所述第二常开型继电器的动触点，所述第一常开型继电器的控制线圈的第二端接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极接所述常开型接触器的第一触点；
所述第二常开型继电器的静触点接所述常开型接触器的控制线圈的第一端与第三二极管的阴极的公共端，所述第二常开型继电器的控制线圈的两端接所述控制器的输出端；
所述第三二极管的阳极亦为所述控制电路的第一输出端，所述常开型接触器的第二触点为所述控制电路的第二输出端；
所述控制器的电源正输入端和负输入端分别接所述控制电路的第一输出端和第二输出端。
本发明实施例还提供一种基站电源，包括电池组和整流电源模块，所述基站电源还包括所述的电池组防反接的控制电路；
所述电池组接在所述电池组防反接的控制电路的第一输入端与第二输入端之间；所述整流电源模块接在所述电池组防反接的控制电路的第一输出端与第二输出端之间。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明实施例所述控制电路，通过控制器发送控制指令，控制所述第二继电器的控制线圈的工作与否，进而控制常开型接触器的导通或断开，从而实现将被保护的电池组接入基站电源系统或从系统断开。由此，本发明实施例，能够实现基站电源系统中，电池组的自动接入或断开；同时，本发明实施例所述电路，还能实现当基站电源系统的中大容量的电池组发生反接故障时，及时将电池组从所述基站电源系统中断开，保护系统正常工作。
与常规的仅用普通二极管防反接电路或MOS管控制的防反接电路，本发明实施例所述控制电路能够实现对中大容量的电池接入基站电源系统时的反接保护问题。
附图说明
图1为本发明实施例的电池组防反接的控制电路图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池组防反接的控制电路及基站电源系统，能够解决中大容量的电池组接入基站电源系统时的反接保护问题。
参照图1，为本发明实施例的电池组防反接的控制电路图。所述控制电路包括：常开型接触器102、第一常开型继电器103、第一二极管104、第二二极管105、第二常开型继电器106、第三二极管107、控制器111、控制器防反接保护模块112。
所述常开型接触器102的第一触点作为该控制电路的第一输入端，接被保护的电池组101的阴极，所述常开型接触器102的第二触点接所述第一二极管104的阴极。
所述第一二极管104的阳极接所述第一常开型继电器103的动触点，所述第一常开型继电器103的静触点接所述常开型接触器102的控制线圈的第二端。
所述常开型接触器102的控制线圈的第一端接所述第三二极管107的阴极，所述第三二极管107的阳极作为该控制电路的第二输入端，接所述被保护的电池组101的阳极。
所述第一常开型继电器103的控制线圈的第一端接所述第二常开型继电器106的动触点，所述第一常开型继电器103的控制线圈的第二端接所述第二二极管105的阳极，所述第二二极管105的阴极接所述常开型接触器102的第一触点，也即为接该控制电路的第一输入端。
所述第二常开型继电器106的静触点接所述常开型接触器102的控制线圈的第一端与第三二极管107的阴极的公共端，所述第二常开型继电器106的控制线圈的两端接所述控制器111的输出端。
所述第三二极管107的阳极(即为该控制电路的第二输入端)亦为所述控制电路的第一输出端，所述常开型接触器102的第二触点为所述控制电路的第二输出端。
所述控制器111的电源正输入端和负输入端分别接所述控制电路的第一输出端和第二输出端。
为了防止控制器111反接，所述控制电路还可以包括：控制器电源防反接模块112，所述控制器电源防反接模块112接在所述控制器111的电源输入端和控制器电源之间。
由于控制器111的工作电流比较小，因而，所述控制器电源防反接模块112可以采用二极管实现，具体的，在所述控制器111的电源正输入端或电源负输入端与控制器电源之间串接一二极管，来实现对控制器111的防反接保护。
所述二极管可以串接在所述控制器111的电源正输入端或电源负输入端，且该二极管按照电流正常流向的方向串接。
具体的，当所述二极管接在所述控制器111电源正输入端时，所述二极管的阳极接控制器电源的正极，其阴极接所述控制器111的电源正输入端。当该控制器电源正常接入时，该二极管导通，控制器111正常工作；一旦该控制器111的电源发生反接，即为所述二极管111的阳极接电源负极，该二极管截止，对控制器111起保护作用。
当所述二极管接在所述控制器111的电源负输入端时，所述二极管的阳极接接所述控制器111的电源负输入端，其阴极接所述控制器电源的负极。当该控制器111电源正常接入时，该二极管导通，控制器111正常工作；一旦该控制器111的电源发生反接，即为所述二极管111的阴极接电源正极，该二极管截止，对控制器111起保护作用。
优选地，本发明实施例中，所述控制器111和所述控制器电源防反接模块112可以单独设置，也可以将二者集成在一体设置。
本发明实施例中，所述常开型接触器102的导通和断开由所述控制器111控制。具体的，所述控制器111发送控制指令，控制所述第二常开型继电器106的控制线圈的工作与否，进而控制常开型接触器102的导通或断开，从而实现将被保护的电池组接入基站电源系统或从系统断开。
需要说明的是，本发明实施例中，所述常开型接触器102、第一常开型继电器103以及第二常开型继电器106的控制线圈两端均并联有继电器反并二极管，此为本领域的常规技术，在此不再赘述。
该控制电路的工作原理为：
所述电池防反接的控制电路在使用时，使该控制电路的第一输入端接被保护的电池组101的阴极，第二输入端接被保护的电池组101的阳极；该控制电路的第一输出端接基站电源系统母排的正极(如图1中RTN+所示)，第二输出端接所述系统母排的负极(如图1中NEG-所示)。
所述基站电源系统的整流电源模块113接在系统母排的正极和负极之间。如图1所示，系统负载114也接在系统母排的正极和负极之间。其中，所述整流电源模块113用于将AC电源转换为DC电源，为所述基站电源系统提供直流电源，为基站负载114供电。
当基站电源系统由电池组101供电且该电池组101发生反接时，所述控制器111因所述控制器防反接保护模块112作用无法上电，无法发出控制信号给所述第二常开型继电器106的控制线圈，使得第二常开型继电器106的控制线圈不工作。同时，由于所述第二二极管105和第三二极管107的反向截止，所述第一常开型继电器103的控制线圈也不能工作，所述第一常开型继电器103的动触点断开，使得所述常开型接触器102的控制线圈不能工作，所述常开型接触器102的动触点断开，使得电池组101无法接入系统，基站电源系统处于保护状态。
当基站电源系统由所述整流电源模块113供电时，系统母排正常有电，此时，若电池组101出现反接，即使控制器111发出了控制信号给第二常开型继电器106的控制线圈，但由于第二二极管105和第三二极管107的反向截止，所述第二常开型继电器106的控制线圈也不能工作，所述第一常开型继电器103的动触点断开，使得所述常开型接触器102的控制线圈不能工作，所述常开型接触器102的动触点断开，使得电池组101不能接入系统，基站电源系统处于保护状态。
当所述电池组101正常接入时，所述控制器111正常上电，控制所述第二常开型继电器106的动触点闭合。此时，所述第一常开型继电器103得电，第一常开型继电器103的动触点闭合，使得所述常开型接触器102的控制线圈工作，所述常开型接触器102的动触点闭合，所述电池组101正常接入系统母排。
本发明实施例中，当仅由所述电池组101给系统供电且所述电池组101正常接入时(此时整流电源模块113不工作)，所述电池组101并不能直接接入系统母排，只能在控制器111的控制下接入系统母排。
具体的，本发明实施例所述控制电路中，所述第一常开型继电器103的控制线圈上串联的第二二极管105接到所述电池组101的负极(如图1中BAT-所示)。所述第一常开型继电器103的动触点的电路上串联的第一二极管104的阴极接到系统母排的负极(如图1中NEG-所示)。由此，可以防止所述电池组101接入系统后，系统立刻上电，发生不确定的事故。
本发明实施例所述控制电路，通过控制器111发送控制指令，控制所述第二常开型继电器106的控制线圈的工作与否，进而控制常开型接触器102的导通或断开，从而实现将被保护的电池组接入基站电源系统或从系统断开。由此，本发明实施例，能够实现基站电源系统中，电池组的自动接入或断开；同时，本发明实施例所述电路，还能实现当基站电源系统的电池组发生反接故障时，及时将电池组从所述基站电源系统中断开，保护系统正常工作。
与常规的仅用普通二极管防反接电路或MOS管控制的防反接电路，本发明实施例所述控制电路能够实现对中大容量的电池接入基站电源系统时的反接保护问题。
优选地，本发明实施例中，为了防止该控制电路短路后烧毁电路和器件，设置第一短路保护电路108，所述第一短路保护电路108接在所述常开型接触器102的控制线圈的第二端和所述第一常开型继电器103的静触点之间。
优选地，本发明实施例中，为了防止该控制电路短路后烧毁电路和器件，还设置有第二短路保护电路109，所述第二短路保护电路109接在所述常开型接触器102的控制线圈的第一端和所述第二常开型继电器106的静触点之间。
本发明实施例中，所述第一短路保护电路108和第二短路保护电路109均可以采用短路保护元件。具体的，所述短路保护元件可以为自恢复保险丝PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)、热敏电阻等。当控制电路发生短路时，所述短路保护元件发热，其阻值瞬间增大，切断控制电路，起到保护作用；当短路故障恢复时，所述短路保护元件呈现低阻状态，使控制电路连通，正常工作。
优选地，本发明实施例中，所述控制电路还可以包括：告警单元110。所述告警单元110接在所述控制电路的第一输入端和第二输入端之间，当所述电池防反接的控制电路在使用时，所述告警单元110即为接在所述被保护的电池组101的阳极和阴极之间。
当所述电池组101反接后，所述告警单元110工作，发出警告，提醒操作人员发生电池组反接故障，以便操作人员能够及时修复故障。
具体的，所述告警单元110可以为声音告警，如图1中所示，所述告警单元110可以包括：第四二极管115、扬声器116、电感117。
所述第四二极管115的阴极接所述控制电路的第一输入端，所述第四二极管115的阳极接所述扬声器116的第一端；所述扬声器116的第二端接通过所述电感117接所述控制电路的第二输入端。
当所述电池组101正常接入时，所述第四二极管115反向截止，所述扬声器116两端断开，所述告警单元110不工作；当所述电池组101发生反接时，所述第四二极管115导通，接通所述扬声器116，所述告警单元110发出声音警告。
当然，本发明实施例中，所述告警单元110还可以提供发光告警，只需采用适当的发光二极管即可。
相应的，本发明实施例还提供一种基站电源系统，所述基站电源系统包括：电池组、整流电源模块、以及电池组防反接的控制电路。
所述电池组防反接的控制电路与本发明前述实施例所述的控制电路相同。
所述电池组接在所述电池组防反接的控制电路的第一输入端与第二输入端之间；所述整流电源模块接在所述电池组防反接的控制电路的第一输出端与第二输出端之间。
所述电池组防反接的控制电路用于当基站电源系统的电池组发生反接故障时，及时将电池组从所述基站电源系统中断开，保护系统正常工作。
以上对本发明所提供的一种电池组防反接的控制电路及基站电源系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电池组防反接的控制电路，其特征在于，所述电路包括：常开型接触器、第一常开型继电器、第一二极管、第二二极管、第二常开型继电器、第三二极管、控制器；
所述常开型接触器的第一触点作为该控制电路的第一输入端，所述常开型接触器的第二触点接所述第一二极管的阴极；
所述第一二极管的阳极接所述第一常开型继电器的动触点，所述第一常开型继电器的静触点接所述常开型接触器的控制线圈的第二端；
所述常开型接触器的控制线圈的第一端接所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极作为该控制电路的第二输入端；
所述第一常开型继电器的控制线圈的第一端接所述第二常开型继电器的动触点，所述第一常开型继电器的控制线圈的第二端接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极接所述常开型接触器的第一触点；
所述第二常开型继电器的静触点接所述常开型接触器的控制线圈的第一端与第三二极管的阴极的公共端，所述第二常开型继电器的控制线圈的两端接所述控制器的输出端；
所述第三二极管的阳极亦为所述控制电路的第一输出端，所述常开型接触器的第二触点为所述控制电路的第二输出端；
所述控制器的电源正输入端和负输入端分别接所述控制电路的第一输出端和第二输出端。
2.根据权利要求1所述的电池组防反接的控制电路，其特征在于，在所述常开型接触器的控制线圈的第二端和所述第一常开型继电器的静触点之间接一短路保护电路。
3.根据权利要求1所述的电池组防反接的控制电路，其特征在于，在所述常开型接触器的控制线圈的第一端和所述第二常开型继电器的静触点之间接一短路保护电路。
4.根据权利要求2或3所述的电池组防反接的控制电路，其特征在于，所述短路保护电路为自恢复保险丝PTC或热敏电阻。
5.根据权利要求1至3任一项所述的电池组防反接的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：告警单元；
所述告警单元接在所述控制电路的第一输入端和第二输入端之间，用于当发生电池组反接故障时，发送反接警告。
6.根据权利要求5所述的电池组防反接的控制电路，其特征在于，所述告警单元包括：第四二极管、扬声器、电感；
所述第四二极管的阴极接所述控制电路的第一输入端，所述第四二极管的阳极接所述扬声器的第一端；所述扬声器的第二端接通过所述电感接所述控制电路的第二输入端。
7.根据权利要求1至3任一项所述的电池组防反接的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：控制器电源防反接模块；
所述控制器电源防反接模块接在所述控制器的电源输入端和控制器电源之间。
8.根据权利要求7所述的电池组防反接的控制电路，其特征在于，所述控制器电源防反接模块为一二极管；
所述二极管串接在所述控制器的电源正输入端或电源负输入端与控制器电源之间。
9.根据权利要求7所述的电池组防反接的控制电路，其特征在于，所述控制器和所述控制器电源防反接模块单独设置；
或者，所述控制器和所述控制器电源防反接模块集成在一体设置。
10.一种基站电源，包括电池组和整流电源模块，其特征在于，所述基站电源还包括如权利要求1至9任一项所述的电池组防反接的控制电路；
所述电池组接在所述电池组防反接的控制电路的第一输入端与第二输入端之间；所述整流电源模块接在所述电池组防反接的控制电路的第一输出端与第二输出端之间。
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