CN206225493U - 一种新型电池组接口电路 - Google Patents

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杜垚
王军
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Abstract

本实用新型提供一种新型电池组接口电路，包括连接器P1，继电器K1，DC/DC转换器U1，光耦U2和行程开关S1，通过两级控制电路，对电池组接口进行控制。电池组上的行程开关用于检测电池组是否处于电池仓内，使能信号用于外部控制电池组的状态，当两个条件都满足时才接通主控制电路，把内部电池连到连接器上。此电路通过两级控制电路，极大的减少人员触碰到电池端子的可能性。

Description

一种新型电池组接口电路
技术领域
本实用新型涉及电子电路设计领域，尤其涉及一种电池组接口控制电路。
背景技术
随着对电子设备可靠性的要求越来越高，需要不间断供电的场合也越来越多，因此各种UPS的应用也越来越多。电池组属于UPS组成的重要部分，也属于消耗品，需要定期检测和更换。
对电池组进行操作的时候，操作人员需要十分小心，避免触碰电池组的连接端子；在电池组的转运过程中也需要十分对电池组的间接端子做特殊处理，避免短路。现阶段大部分电池组连接器都是通过对连接器的机械结构做特殊设计，使连接器的金属部分不容易被触碰，但这并不能完全消除此隐患。鉴于以上情况，需要设计一种更高安全性的电池组接口电路，提高人员和设备的安全性。
发明内容
本实用新型针对目前电池组接口的安全性存在的问题，提出了一种新型的解决方案，通过两级控制电路，对电池组接口进行控制。电池组上的行程开关用于检测电池组是否处于电池仓内，使能信号用于外部控制电池组的状态，当两个条件都满足时才接通主控制电路，把内部电池连到连接器上。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种新型电池组接口电路，包括连接器P1，继电器K1，DC/DC转换器U1，光耦U2和行程开关S1；
所述连接器P1包括多个输入输出引脚：
包括两个分别与电池组的正负极连接的输入引脚，电池组与连接器P1之间的线路由继电器K1控制闭合与断开，连接器P1的其中两个输出引脚作为与电池组正负极输入引脚相对应的电源输出；
还包括两个作为电路硬件使能信号端的输入引脚，与其对应的两条电路硬件使能信号端的输出引脚分别与光耦U2的输入正级和输入负极相连；
还包括两个作为电路软件使能信号端的输入引脚，与其对应的两条电路软件使能信号端的输出引脚分别与DC/DC转换器U1的使能端和输入负极相连；
所述光耦U2的输出正极与DC/DC转换器U1的使能端相连，光耦U2的输出负极与DC/DC转换器U1的输入负极相连；
所述DC/DC转换器U1的输入正极与电池组的正极连接；DC/DC转换器U1的输出正负极分别与继电器K1线圈的输入输出连接，并由行程开关S1控制两者的闭合与断开。
作为优选，该接口电路还包括一用于抑制反电动势的续流二极管D1，所述续流二极管D1与继电器K1线圈并联。
作为优选，该接口电路中除连接器P1外的其他组件设置于电池组插头内，连接器P1设置于电池仓底座内。
作为优选，所述电池组插头为孔式插头，包括硬件使能插孔，软件使能插孔，电池组正负极插孔和定位孔；所述行程开关S1设置在定位孔内；电池仓底座上设有硬件使能插针，软件使能插针，电池组正负极插针以及定位销；硬件使能插针、软件使能插针、电池组正负极插针分别与连接器P1的硬件使能信号端的输出引脚、软件使能信号端的输出引脚以及电池组正负极输入引脚相连。
作为优选，所述电池组正负极插针的长度大于硬件使能插针和软件使能插针的长度。
本实用新型的有益效果是：
1、通过一个继电器把电池组中的电池和连接器连接起来。电路中的行程开关用于检测电池是否处于电池仓中，并由使能信号控制控制继电器的工作状态，达到控制电池组是否与连接器相连。此电路通过两级控制电路，极大的减少人员触碰到电池端子的可能性。
2、电池组在更换和转运过程中，连接器与内部电池组断开。
3、具备控制引脚，可受外部设备控制，使电池组接通或关断。
附图说明
图1是电池组接口电路原理图；
图2是断开时电池组接口示意图；
图3是接通时电池组接口示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
电路由电池组BAT、继电器K1、行程开关S1、DC/DC电路U1、光耦U2，续流二极管D1和连接器P1等部分组成，原理图如图1所示。
整个电路的控制对象是继电器K1，通过对继电器K1线圈进行控制，达到切断或闭合K1的目的，进而控制连接器P1是否与内部电池连接。
当电池组处于电池仓外部时，无法触动行程开关S1，继电器K1线圈无法得电，电路不工作；当电池组处于电池仓中时，行程开关S1闭合，同时通过连接器P1上的控制信号端口给电池组使能信号，电路工作，继电器K1闭合。
继电器K1选用大功率直流密封继电器，线圈工作电压选用DC12V，DC24或类似电压等级，一般电池组的电压从几十伏到一百多伏之间，选用合适电压等级的线圈。
DC/DC电路U1的功率比较小，为继电器K1的线圈供电，线圈两端并联续流二极管抑制反电动势，避免损坏周围半导体器件。DC/DC电路的使能信号可以通过直接短接两个硬件使能信号端(ENABLE-，ENABLE+)，使能DC/DC电路，也可以通过软件使能信号端(ENA-，ENA+)的高低电平打通光耦U2，使能DC/DC电路。
图2为电池组接口示意图，电池组的接插件选用孔式，避免误触碰。同时行程开关也位于定位孔中，只有当定位销插入时才接通。其中接插件采用长短针，电池组的正负极先连接，然后使能信号引脚再连接，可以有效避免电池组连接时打火拉弧的现象。
图3为电池组接口接通时的示意图，定位销插入定位孔后，触动行程开关，然后通过使能信号控制电池组继电器K1的接通或断开。
说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，本领域技术人员对于本实用新型所做的等价置换等修改均认为是落入该实用新型权利要求书所保护范围内。

Claims (5)

1.一种新型电池组接口电路，其特征在于：包括连接器P1，继电器K1，DC/DC转换器U1，光耦U2和行程开关S1；
所述连接器P1包括多个输入输出引脚：
包括两个分别与电池组的正负极连接的输入引脚，电池组与连接器P1之间的线路由继电器K1控制闭合与断开，连接器P1的其中两个输出引脚作为与电池组正负极输入引脚相对应的电源输出；
还包括两个作为电路硬件使能信号端的输入引脚，与其对应的两条电路硬件使能信号端的输出引脚分别与光耦U2的输入正级和输入负极相连；
还包括两个作为电路软件使能信号端的输入引脚，与其对应的两条电路软件使能信号端的输出引脚分别与DC/DC转换器U1的使能端和输入负极相连；
所述光耦U2的输出正极与DC/DC转换器U1的使能端相连，光耦U2的输出负极与DC/DC转换器U1的输入负极相连；
所述DC/DC转换器U1的输入正极与电池组的正极连接；DC/DC转换器U1的输出正负极分别与继电器K1线圈的输入输出连接，并由行程开关S1控制两者的闭合与断开。
2.根据权利要求1所述的一种新型电池组接口电路，其特征在于：该接口电路还包括一用于抑制反电动势的续流二极管D1，所述续流二极管D1与继电器K1线圈并联。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型电池组接口电路，其特征在于：该接口电路中除连接器P1外的其他组件设置于电池组插头(1)内，连接器P1设置于电池仓底座(2)内。
4.根据权利要求3所述的一种新型电池组接口电路，其特征在于：所述电池组插头(1)为孔式插头，包括硬件使能插孔(101)，软件使能插孔(102)，电池组正负极插孔(103)和定位孔(104)；所述行程开关S1设置在定位孔(104)内；所述电池仓底座(2)上设有硬件使能插针(201)，软件使能插针(202)，电池组正负极插针(203)以及定位销(204)，所述硬件使能插针(201)、软件使能插针(202)、电池组正负极插针(203)分别与连接器P1的硬件使能信号端的输出引脚、软件使能信号端的输出引脚以及电池组正负极输入引脚相连。
5.根据权利要求4所述的一种新型电池组接口电路，其特征在于：所述电池组正负极插针(203)的长度大于硬件使能插针(201)和软件使能插针(202)的长度。
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