CN105958589A - 应急电源充电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种应急电源充电机,包括充电电路和充电保护电路，充电电路包括交流‑直流变换电路，充电保护电路包括电压基准电路、电流基准电路、交流电压采样电路、输出电流采样电路、过压保护电路、过流保护电路，交流电压采样电路、电压基准电路均连接过压保护电路，电流基准电路、输出电流采样电路均连接过流保护电路，压保护电路、过流保护电路连接交流‑直流变换电路。本发明具有过压保护、过流保护等功能，工作稳定。

Description

应急电源充电机
技术领域
本发明涉及输配电领域，尤其涉及一种应急电源充电机。
背景技术
工程现场、地铁之类需要配备应急电源，应急电源包括可充电电池和逆变器，可充电电池需要配备充电器。
发明内容
本发明旨在提供一种应急电源充电机，具有过压保护、过流保护等功能，工作稳定。
为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
本发明公开的应急电源充电机,包括充电电路和充电保护电路，所述充电电路包括交流-直流变换电路，所述充电保护电路包括电压基准电路、电流基准电路、交流电压采样电路、输出电流采样电路、过压保护电路、过流保护电路，所述交流电压采样电路、电压基准电路均连接过压保护电路，所述电流基准电路、输出电流采样电路均连接过流保护电路，所述压保护电路、过流保护电路连接交流-直流变换电路。
优选的，所述过压保护电路包括集成运算放大器IC3，所述集成运算放大器IC3的反相输入端通过电阻R17连接交流电压采样信号，集成运算放大器IC3的同相输入端通过电阻R15连接电压基准信号，所述集成运算放大器IC3的输出端通过电阻R22连接NPN三极管Q3的基极，所述NPN三极管Q3的集电极输出过压过流信号，集成运算放大器IC3的输出端连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端连接集成运算放大器IC3的反相输入端，电阻R23并联电容C20，集成运算放大器IC3的输出端连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接集成运算放大器IC3的反相输入端，NPN三极管Q3的基极连接电阻R24的一端、电容C8的一端，所述电阻R24的另一端、电容C8的另一端连接第一信号地。
优选的，所述过流保护电路包括集成运算放大器IC4，所述集成运算放大器IC4的第一放大单元的同相输入端连接输出电流采样信号，集成运算放大器IC4的第一放大单元的同相输入端和反相输入端之间连接电阻R16，集成运算放大器IC4的第一放大单元的输出端连接电阻R67的一端，电阻R67的另一端连接电阻R29的一端、集成运算放大器IC4的第一放大单元的反相输入端，电阻R29的另一端连接集成运算放大器IC4的第二放大单元的同相输入端，集成运算放大器IC4的第二放大单元的反相输入端通过电阻R30连接电流基准信号，集成运算放大器IC4的第二放大单元的输出端连接电阻R27的一端、电阻R31的一端、电阻R32的一端，电阻R27的另一端连接光电耦合器U2的输入端的高电位端，电阻R32的另一端连接电容C12的一端，电阻R31的一端、电容C12的另一端连接集成运算放大器IC4的第二放大单元的反相输入端，电阻R31并联电容C22，所述光电耦合器U2的输入端的低电位端连接第二信号地，光电耦合器U2的输出端的高电位端连接电阻R33的一端，电阻R33的另一端连接NPN三极管Q3的集电极，电耦合器U2的输出端的低电位端连接第一信号地。
进一步的，所述光电耦合器U2的输入端的低电位端、电耦合器U2的输出端的低电位端之间连接电阻R64，所述光电耦合器U2的输入端的高电位端、电耦合器U2的输出端的高电位端之间连接电阻R62。
进一步的，所述电阻R67的另一端连接电阻R34的一端、电容C13的一端，电阻R34的另一端、电容C13的另一端连接第二信号地；所述电流基准信号连接电阻R42的一端、电容C11的一端，电阻R42的另一端、电容C11的另一端连接第二信号地。
优选的，所述交流-直流变换电路包括整流桥VD1、整流桥VD2，所述整流桥VD1、整流桥VD2的输出端并联，整流桥VD1的输入端连接三相交流电的AC相，整流桥VD2的输入端连接三相交流电的AB相，整流桥VD1的输出正端连接电感器L2的一端，电感器L2的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R3的一端，整流桥VD1的输出负端接地，继电器K1的一对常开触头分别连接电感器L2的另一端和电阻R3的另一端；继电器K1的线圈一端连接控制电源的正极，继电器K1的线圈另一端通过控制开关接地，电阻R3的另一端与地之间连接滤波电路和指示灯电路。
进一步的，本发明还包括缺相保护电路，所述缺相保护电路包括：三相交流电的A相连接电阻R59的一端，三相交流电的B相连接电阻R60的一端，三相交流电的C相连接电阻R61的一端，电阻R59的另一端、电阻R60的另一端分别连接AC-DC模块VD4的交流输入端，电阻R60的另一端、电阻R61的另一端分别连接AC-DC模块VD5的交流输入端，电阻R59的另一端、电阻R61的另一端分别连接AC-DC模块VD5的交流输入端，AC-DC模块VD4的输出正端连接电阻R85的一端，电阻R85的另一端连接光电耦合器IC8的输入端的高电位端，AC-DC模块VD4的输出负端连接光电耦合器IC8的输入端的低电位端，光电耦合器IC8的输出端的高电位端连接二极管D21的阳极、二极管D24的阳极和电阻R41的一端，AC-DC模块VD5的输出正端连接电阻R86的一端，电阻R86的另一端连接光电耦合器IC9的输入端的高电位端，AC-DC模块VD5的输出负端连接光电耦合器IC9的输入端的低电位端，光电耦合器IC9的输出端的高电位端连接二极管D25的阳极、二极管D26的阳极和电阻R44的一端，AC-DC模块VD6的输出正端连接电阻R87的一端，电阻R87的另一端连接光电耦合器IC10的输入端的高电位端，AC-DC模块VD6的输出负端连接光电耦合器IC10的输入端的低电位端，光电耦合器IC10的输出端的高电位端连接二极管D27的阳极、二极管D28的阳极和电阻R45的一端，电阻R41的另一端、电阻R44的另一端、电阻R45的另一端均连接控制电源的正极，二极管D24的阴极、二极管D25的阴极、二极管D27的阴极均连接电阻R74的一端，电阻R74的另一端连接电阻R75的一端、有极性电容C62的正端，电容C62的负端接地，电阻R75的另一端连接NPN三极管VT6的基极，NPN三极管VT6的集电极连接控制电源的正极，NPN三极管VT6的发射极连接电阻R76的一端、电阻R77的一端，电阻R76的另一端接地、电阻R77的另一端连接二极管D8的阳极，二极管D8的阴极输出缺相信号，二极管D21的阴极、二极管D26的阴极、二极管D28的阴极均连接二极管D41的阴极，二极管D41的阳极连接电阻R78的一端、有极性电容C63的正端，有极性电容C63的负端接地，电阻R78的另一端连接NPN三极管VT5的基极，NPN三极管VT5的发射极接地，NPN三极管VT5的集电极连接二极管D9的阴极，二极管D9的阳极接缺相检测控制信号；AC-DC模块VD4的输出端并联有极性电容C70，AC-DC模块VD4的输出端并联有极性电容C71，AC-DC模块VD6的输出端并联有极性电容C72。
本发明具有过压保护、过流保护、缺相保护等功能，工作稳定。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为过压保护电路和过流保护电路的原理图；
图3为交流-直流变换电路的原理图；
图4为缺相保护电路的原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示，本发明公开的应急电源充电机,包括充电电路和充电保护电路，所述充电电路包括交流-直流变换电路，充电保护电路包括电压基准电路、电流基准电路、交流电压采样电路、输出电流采样电路、过压保护电路、过流保护电路，交流电压采样电路、电压基准电路均连接过压保护电路，电流基准电路、输出电流采样电路均连接过流保护电路，压保护电路、过流保护电路连接交流-直流变换电路。
如图2所示，过压保护电路包括集成运算放大器IC3，集成运算放大器IC3的反相输入端通过电阻R17连接交流电压采样信号，集成运算放大器IC3的同相输入端通过电阻R15连接电压基准信号，集成运算放大器IC3的输出端通过电阻R22连接NPN三极管Q3的基极，NPN三极管Q3的集电极输出过压过流信号，集成运算放大器IC3的输出端连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端连接集成运算放大器IC3的反相输入端，电阻R23并联电容C20，集成运算放大器IC3的输出端连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接集成运算放大器IC3的反相输入端，NPN三极管Q3的基极连接电阻R24的一端、电容C8的一端，电阻R24的另一端、电容C8的另一端连接第一信号地。
过流保护电路包括集成运算放大器IC4，所述集成运算放大器IC4的第一放大单元的同相输入端连接输出电流采样信号，集成运算放大器IC4的第一放大单元的同相输入端和反相输入端之间连接电阻R16，集成运算放大器IC4的第一放大单元的输出端连接电阻R67的一端，电阻R67的另一端连接电阻R29的一端、集成运算放大器IC4的第一放大单元的反相输入端，电阻R29的另一端连接集成运算放大器IC4的第二放大单元的同相输入端，集成运算放大器IC4的第二放大单元的反相输入端通过电阻R30连接电流基准信号，集成运算放大器IC4的第二放大单元的输出端连接电阻R27的一端、电阻R31的一端、电阻R32的一端，电阻R27的另一端连接光电耦合器U2的输入端的高电位端，电阻R32的另一端连接电容C12的一端，电阻R31的一端、电容C12的另一端连接集成运算放大器IC4的第二放大单元的反相输入端，电阻R31并联电容C22，所述光电耦合器U2的输入端的低电位端连接第二信号地，光电耦合器U2的输出端的高电位端连接电阻R33的一端，电阻R33的另一端连接NPN三极管Q3的集电极，电耦合器U2的输出端的低电位端连接第一信号地。
光电耦合器U2的输入端的低电位端、电耦合器U2的输出端的低电位端之间连接电阻R64，光电耦合器U2的输入端的高电位端、电耦合器U2的输出端的高电位端之间连接电阻R62。
电阻R67的另一端连接电阻R34的一端、电容C13的一端，电阻R34的另一端、电容C13的另一端连接第二信号地；电流基准信号连接电阻R42的一端、电容C11的一端，电阻R42的另一端、电容C11的另一端连接第二信号地。
如图3所示，交流-直流变换电路包括整流桥VD1、整流桥VD2，所述整流桥VD1、整流桥VD2的输出端并联，整流桥VD1的输入端连接三相交流电的AC相，整流桥VD2的输入端连接三相交流电的AB相，整流桥VD1的输出正端连接电感器L2的一端，电感器L2的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R3的一端，整流桥VD1的输出负端接地，继电器K1的一对常开触头分别连接电感器L2的另一端和电阻R3的另一端；继电器K1的线圈一端连接控制电源的正极，继电器K1的线圈另一端通过控制开关接地，电阻R3的另一端与地之间连接滤波电路和指示灯电路。
如图4所示，本发明还包括缺相保护电路，缺相保护电路包括：三相交流电的A相连接电阻R59的一端，三相交流电的B相连接电阻R60的一端，三相交流电的C相连接电阻R61的一端，电阻R59的另一端、电阻R60的另一端分别连接AC-DC模块VD4的交流输入端，电阻R60的另一端、电阻R61的另一端分别连接AC-DC模块VD5的交流输入端，电阻R59的另一端、电阻R61的另一端分别连接AC-DC模块VD5的交流输入端，AC-DC模块VD4的输出正端连接电阻R85的一端，电阻R85的另一端连接光电耦合器IC8的输入端的高电位端，AC-DC模块VD4的输出负端连接光电耦合器IC8的输入端的低电位端，光电耦合器IC8的输出端的高电位端连接二极管D21的阳极、二极管D24的阳极和电阻R41的一端，AC-DC模块VD5的输出正端连接电阻R86的一端，电阻R86的另一端连接光电耦合器IC9的输入端的高电位端，AC-DC模块VD5的输出负端连接光电耦合器IC9的输入端的低电位端，光电耦合器IC9的输出端的高电位端连接二极管D25的阳极、二极管D26的阳极和电阻R44的一端，AC-DC模块VD6的输出正端连接电阻R87的一端，电阻R87的另一端连接光电耦合器IC10的输入端的高电位端，AC-DC模块VD6的输出负端连接光电耦合器IC10的输入端的低电位端，光电耦合器IC10的输出端的高电位端连接二极管D27的阳极、二极管D28的阳极和电阻R45的一端，电阻R41的另一端、电阻R44的另一端、电阻R45的另一端均连接控制电源的正极，二极管D24的阴极、二极管D25的阴极、二极管D27的阴极均连接电阻R74的一端，电阻R74的另一端连接电阻R75的一端、有极性电容C62的正端，电容C62的负端接地，电阻R75的另一端连接NPN三极管VT6的基极，NPN三极管VT6的集电极连接控制电源的正极，NPN三极管VT6的发射极连接电阻R76的一端、电阻R77的一端，电阻R76的另一端接地、电阻R77的另一端连接二极管D8的阳极，二极管D8的阴极输出缺相信号，二极管D21的阴极、二极管D26的阴极、二极管D28的阴极均连接二极管D41的阴极，二极管D41的阳极连接电阻R78的一端、有极性电容C63的正端，有极性电容C63的负端接地，电阻R78的另一端连接NPN三极管VT5的基极，NPN三极管VT5的发射极接地，NPN三极管VT5的集电极连接二极管D9的阴极，二极管D9的阳极接缺相检测控制信号；AC-DC模块VD4的输出端并联有极性电容C70，AC-DC模块VD4的输出端并联有极性电容C71，AC-DC模块VD6的输出端并联有极性电容C72。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.应急电源充电机,其特征在于：包括充电电路和充电保护电路，所述充电电路包括交流-直流变换电路，所述充电保护电路包括电压基准电路、电流基准电路、交流电压采样电路、输出电流采样电路、过压保护电路、过流保护电路，所述交流电压采样电路、电压基准电路均连接过压保护电路，所述电流基准电路、输出电流采样电路均连接过流保护电路，所述压保护电路、过流保护电路连接交流-直流变换电路。
2.根据权利要求1所述的应急电源充电机，其特征在于：所述过压保护电路包括集成运算放大器IC3，所述集成运算放大器IC3的反相输入端通过电阻R17连接交流电压采样信号，集成运算放大器IC3的同相输入端通过电阻R15连接电压基准信号，所述集成运算放大器IC3的输出端通过电阻R22连接NPN三极管Q3的基极，所述NPN三极管Q3的集电极输出过压过流信号，集成运算放大器IC3的输出端连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端连接集成运算放大器IC3的反相输入端，电阻R23并联电容C20，集成运算放大器IC3的输出端连接电容C9的一端，电容C9的另一端连接电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接集成运算放大器IC3的反相输入端，NPN三极管Q3的基极连接电阻R24的一端、电容C8的一端，所述电阻R24的另一端、电容C8的另一端连接第一信号地。
3.根据权利要求2所述的应急电源充电机，其特征在于：所述过流保护电路包括集成运算放大器IC4，所述集成运算放大器IC4的第一放大单元的同相输入端连接输出电流采样信号，集成运算放大器IC4的第一放大单元的同相输入端和反相输入端之间连接电阻R16，集成运算放大器IC4的第一放大单元的输出端连接电阻R67的一端，电阻R67的另一端连接电阻R29的一端、集成运算放大器IC4的第一放大单元的反相输入端，电阻R29的另一端连接集成运算放大器IC4的第二放大单元的同相输入端，集成运算放大器IC4的第二放大单元的反相输入端通过电阻R30连接电流基准信号，集成运算放大器IC4的第二放大单元的输出端连接电阻R27的一端、电阻R31的一端、电阻R32的一端，电阻R27的另一端连接光电耦合器U2的输入端的高电位端，电阻R32的另一端连接电容C12的一端，电阻R31的一端、电容C12的另一端连接集成运算放大器IC4的第二放大单元的反相输入端，电阻R31并联电容C22，所述光电耦合器U2的输入端的低电位端连接第二信号地，光电耦合器U2的输出端的高电位端连接电阻R33的一端，电阻R33的另一端连接NPN三极管Q3的集电极，电耦合器U2的输出端的低电位端连接第一信号地。
4.根据权利要求3所述的应急电源充电机，其特征在于：所述光电耦合器U2的输入端的低电位端、电耦合器U2的输出端的低电位端之间连接电阻R64，所述光电耦合器U2的输入端的高电位端、电耦合器U2的输出端的高电位端之间连接电阻R62。
5.根据权利要求3所述的应急电源充电机，其特征在于：所述电阻R67的另一端连接电阻R34的一端、电容C13的一端，电阻R34的另一端、电容C13的另一端连接第二信号地；所述电流基准信号连接电阻R42的一端、电容C11的一端，电阻R42的另一端、电容C11的另一端连接第二信号地。
6.根据权利要求1所述的应急电源充电机，其特征在于：所述交流-直流变换电路包括整流桥VD1、整流桥VD2，所述整流桥VD1、整流桥VD2的输出端并联，整流桥VD1的输入端连接三相交流电的AC相，整流桥VD2的输入端连接三相交流电的AB相，整流桥VD1的输出正端连接电感器L2的一端，电感器L2的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R3的一端，整流桥VD1的输出负端接地，继电器K1的一对常开触头分别连接电感器L2的另一端和电阻R3的另一端；继电器K1的线圈一端连接控制电源的正极，继电器K1的线圈另一端通过控制开关接地，电阻R3的另一端与地之间连接滤波电路和指示灯电路。
7.根据权利要求1所述的应急电源充电机，其特征在于：还包括缺相保护电路，所述缺相保护电路包括：三相交流电的A相连接电阻R59的一端，三相交流电的B相连接电阻R60的一端，三相交流电的C相连接电阻R61的一端，电阻R59的另一端、电阻R60的另一端分别连接AC-DC模块VD4的交流输入端，电阻R60的另一端、电阻R61的另一端分别连接AC-DC模块VD5的交流输入端，电阻R59的另一端、电阻R61的另一端分别连接AC-DC模块VD5的交流输入端，AC-DC模块VD4的输出正端连接电阻R85的一端，电阻R85的另一端连接光电耦合器IC8的输入端的高电位端，AC-DC模块VD4的输出负端连接光电耦合器IC8的输入端的低电位端，光电耦合器IC8的输出端的高电位端连接二极管D21的阳极、二极管D24的阳极和电阻R41的一端，AC-DC模块VD5的输出正端连接电阻R86的一端，电阻R86的另一端连接光电耦合器IC9的输入端的高电位端，AC-DC模块VD5的输出负端连接光电耦合器IC9的输入端的低电位端，光电耦合器IC9的输出端的高电位端连接二极管D25的阳极、二极管D26的阳极和电阻R44的一端，AC-DC模块VD6的输出正端连接电阻R87的一端，电阻R87的另一端连接光电耦合器IC10的输入端的高电位端，AC-DC模块VD6的输出负端连接光电耦合器IC10的输入端的低电位端，光电耦合器IC10的输出端的高电位端连接二极管D27的阳极、二极管D28的阳极和电阻R45的一端，电阻R41的另一端、电阻R44的另一端、电阻R45的另一端均连接控制电源的正极，二极管D24的阴极、二极管D25的阴极、二极管D27的阴极均连接电阻R74的一端，电阻R74的另一端连接电阻R75的一端、有极性电容C62的正端，电容C62的负端接地，电阻R75的另一端连接NPN三极管VT6的基极，NPN三极管VT6的集电极连接控制电源的正极，NPN三极管VT6的发射极连接电阻R76的一端、电阻R77的一端，电阻R76的另一端接地、电阻R77的另一端连接二极管D8的阳极，二极管D8的阴极输出缺相信号，二极管D21的阴极、二极管D26的阴极、二极管D28的阴极均连接二极管D41的阴极，二极管D41的阳极连接电阻R78的一端、有极性电容C63的正端，有极性电容C63的负端接地，电阻R78的另一端连接NPN三极管VT5的基极，NPN三极管VT5的发射极接地，NPN三极管VT5的集电极连接二极管D9的阴极，二极管D9的阳极接缺相检测控制信号；AC-DC模块VD4的输出端并联有极性电容C70，AC-DC模块VD4的输出端并联有极性电容C71，AC-DC模块VD6的输出端并联有极性电容C72。
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