CN206894338U - 备用电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型电池领域，提出了一种备用电源电路，所述电路包括备电单元以及供电母排；所述备电单元包括电池管理模块、充电电池以及充放电集成模块；所述充电电池、充放电集成模块以及供电母排三者首尾串联连接形成闭合回路；所述充放电集成模块包括第一线路以及第二线路，所述第一线路和第二线路并联连接；所述第一线路包括第一二极管、充电器子模块以及第一开关，所述第一二极管、充电器子模块以及第一开关串联连接；所述第二线路包括第二二极管以及第二开关，所述第二二极管和所述第二开关串联连接；所述电池管理模块分别电连接所述充电电池、第一开关以及第二开关。本实用新型设计简单可靠、控制逻辑简单，保证供电和备电及时安全的进行切换。

Description

备用电源电路

技术领域

本实用新型涉及电池领域，具体为一种备用电源电路。

背景技术

目前，市面上有一些用于提供备用电源的电路，部分设计是采用放电和充电不同回路，从而可以实现切换成备用电源时不间断切换，但是这样设计会有存在放电和充电的同时运行的可能性，而且存在电压反灌的风险，容易引发事故。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种备用电源电路，避免电压反灌的风险，提高电路的安全性能。

为实现上述的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种备用电源电路，所述电路包括备电单元以及供电母排；所述备电单元包括电池管理模块、充电电池以及充放电集成模块；所述充电电池、充放电集成模块以及供电母排三者首尾串联连接形成闭合回路；所述充放电集成模块包括第一线路以及第二线路，所述第一线路和第二线路并联连接；所述第一线路包括第一二极管、充电器子模块以及第一开关，所述第一二极管、充电器子模块以及第一开关串联连接；所述第二线路包括第二二极管以及第二开关，所述第二二极管和所述第二开关串联连接；所述电池管理模块分别电连接所述充电电池、第一开关以及第二开关。

进一步地，所述第一开关为充电MOS管，所述第二开关为放电MOS管。

进一步地，所述电路还包括保险丝，所述保险丝串联连接于所述充电电池和所述充放电集成模块之间。

进一步地，所述第一二极管以及第二二极管均为反向二极管。

进一步地，所述电路包括多个备电单元。

相比现有技术，本实用新型的有益效果是：通过增加开关以及二极管，可以避免电压反灌，增加备用电源电路的安全性；通过增加保险丝，对电路进行更好的保护，防止电流过大引发安全事故。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的备用电源电路的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例的备用电源电路的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1-2，提出本实用新型一实施例的备用电源电路，所述电路包括备电单元以及供电母排9；所述备电单元包括电池管理模块1、充电电池2以及充放电集成模块；所述充电电池2、充放电集成模块以及供电母排9三者首尾串联连接形成闭合回路；所述充放电集成模块包括第一线路以及第二线路，所述第一线路和第二线路并联连接；所述第一线路包括第一二极管3、充电器子模块4以及第一开关，所述第一二极管3、充电器子模块4以及第一开关串联连接；所述第二线路包括第二二极管6以及第二开关，所述第二二极管6和所述第二开关串联连接；所述电池管理模块1分别电连接所述充电电池2、第一开关以及第二开关。

本实施例中，供电母排9是指供电系统中,电柜中总制开关与各分路电路中的开关的连接铜排或铝排，表面有做绝缘处理，主要作用是做导线用。电池管理模块1内置有电池管理系统，该系统的主要功能包括：电池物理参数实时监测与控制、电池状态估计、在线诊断与预警、数据备份；充、放电与预充控制、均衡管理和热管理等。充电电池2、充放电集成模块和供电母排9形成闭合回路，则可以使充电电池2的电压通过充放电集成模块提供给供电母排9进行放电，给用电器使用；也可以使供电母排9接收市电后经充放电集成模块给充电电池2进行充电蓄能，实现备用电源电路的放电与充电的功能。充放电集成模块包括第一线路和第二线路，其中第一线路上设置有充电器子模块4，用于供电母排9的电压流向充电电池2，给充电电池2充电；第二线路用于充电电池2的电压流向供电母排9，当市电断电时第二线路工作，将充电电池2的电压流向供电母排9，再提供给用电器进行工作。第一开关用于断开和闭合第一线路的充电，第二开关用于断开和闭合第二线路的放电，两个开关均和电源管理模块连接，且两个开关的闭合或断开均受电源管理模块的控制。同时，电池管理模块1还和充电电池2连接，检测充电电池2的用电情况以及蓄能情况。在一具体实施例中，备用电源电路设置在用电器内部，电池管理模块1还和用电器内部的电路连接，当电池管理模块1检测到充电电池2的电压很低，则将第二开关断开，第一开关闭合，当供电母排9和市电接电时则供电母排9的电压给充电电池2充电；当市电断开时，而电池管理模块1还检测到用电器的开关还是闭合状态，则控制第一开关断开，第二开关闭合，将充电电池2的电压流向供电母排9给用电器供电。在另一具体实施例中，电池管理模块1还和供电母排9连接，当供电母排9接上市电后，电池管理模块1检测到充电电池2端的电压低于供电母排9端的电压，则控制第二开关断开，第一开关闭合，控制供电母排9的电压流向充电电池2进行充电；当电池管理模块1检测到充电电池2的电量是满电能状态，则控制第一开关断开；当发生停电时，即市电断开，电池管理模块1检测到充电电池2的电压高于供电母排9的电压，则控制第一开关断开，第二开关闭合，将充电电池2的电压流向供电母排9给用电器供电。本实施例中第一线路和第二线路上还各设置有一个二极管，二极管是一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过。第一二极管3设置在第一线路上，使电流只允许从供电母排9流向充电电池2，即使当供电母排9的电压高于充电电池2的电压，第一线路也不能用于放电，避免电压反灌；第二二极管6设置在第二线路上，使电流只允许从充电电池2流向供电母排9，使第二线路不能用于充电，避免电压反灌。

本实施例中，所述第一开关为充电MOS管5，所述第二开关为放电MOS管7。

本实施例中，MOS管是是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管，属于电压控制电流器件，双载流子器件，可用于做电子开关，反应快，漏电小，功率大。

本实施例中，所述电路还包括保险丝8，所述保险丝8串联连接于所述充电电池2和所述充放电集成模块之间。

本实施例中，保险丝8是起过载保护的作用。当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝8，那么，保险丝8就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。在该电路中串联保险丝8，可以保护电路安全运行。

本实施例中，所述第一二极管3以及第二二极管6均为反向二极管。

本实施例中，二极管是具有反向导通的功能，但是如果加在二极管两端的反向电压非常高的时候，会将二极管击穿损坏，使其失去单向导电能力。反向二极管相较同等规格的普通二极管而言，需要更高的反向电压才能将其击穿损坏，因而反向二极管具有更好的单向导通的特性，相对可以承受同等反向电压的条件来说，反向二极管的规格更小，成本更低。使用反向二极管可以更大程度的避免供电母排9的电压反灌到电路中。

本实施例中，所述电路包括多个备电单元。

本实施例中，每个备电单元都是一个小的备用电源电路，可以用于做一个用电器的备用电源。但是如果是一个功率较大的用电器，则用电量比较大，一个备电单元的电量可能不够或是只能供这个用电器使用很短的时间，使用很不方便。因此将多个备电单元一起连接在供电母排9上，增大整个备用电源电路的可供电量，支持大功率设备的使用。

在一具体实施例中，备电单元上设置有三个串联的充电电池2，充电电池2的正极连接保险丝8，保险丝8分别连接第一线路和第二线路，其中第一线路上设置有第一二极管3、充电MOS管5和充电器子模块4，第二线路上设置有放电MOS管7和第二二极管6，第一线路和第二线路分别连接供电母排9的第一端，供电母排9的第二端连接充电电池2的负极。一个供电母排9上按上述方式连接三个备电单元，形成整个备用电源电路。供电母排9的电源输入接口连接市电，供电母排9的电源输出接口连接用电器，则该备用电源电路是该用电器的备用电源。当市电接通后，供电母排9将市电流向用电器，使用电器可以正常工作，同时将电压流向备电单元，电池管理模块1检测到充电电池2的电量不是饱和状态，则控制充电MOS管5闭合，则电压快速的经供电母排9流向充电电池2。当充电电池2充满后，电池管理模块1控制将充电MOS管5断开。当市电断开后，而用电器还需要工作，供电母排9上的电压很低，电池管理模块1检测到供电母排9上的电压低于充电电池2的电压后，则控制放电MOS管7闭合，则充电电池2的电压经第二二极管6流向供电母排9，再将电压给用电器，使用电器可以正常工作。市电断电时，供电母排9电压下降，当备用电源电路的电压大于供电母排9电压时，备用电源电路通过第二线路实现不间断放电；相反，当供电母排9电压高于备用电源电路的电压时，由于第一线路的第一二极管3的单向导通特性，母排电流不会反灌到备用电源电路上。

综上所述，该电路通过增加二极管，可以避免电流反灌，增加备用电源电路的安全性；通过增加保险丝8，对电路进行更好的保护，防止电流过大引发安全事故。该电路设计方案确保充电电池2并机时电流不反灌，市电断电情况下，实现不间断供电切换。该方案电路设计简单可靠、控制逻辑简单，保证供电和备电及时安全的进行切换。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种备用电源电路，其特征在于，所述电路包括备电单元以及供电母排；

所述备电单元包括电池管理模块、充电电池以及充放电集成模块；

所述充电电池、充放电集成模块以及供电母排三者首尾串联连接形成闭合回路；

所述充放电集成模块包括第一线路以及第二线路，所述第一线路和第二线路并联连接；

所述第一线路包括第一二极管、充电器子模块以及第一开关，所述第一二极管、充电器子模块以及第一开关串联连接；

所述第二线路包括第二二极管以及第二开关，所述第二二极管和所述第二开关串联连接；

所述电池管理模块分别电连接所述充电电池、第一开关以及第二开关。

2.如权利要求1所述的备用电源电路，其特征在于，所述第一开关为充电MOS管，所述第二开关为放电MOS管。

3.如权利要求1所述的备用电源电路，其特征在于，所述电路还包括保险丝，所述保险丝串联连接于所述充电电池和所述充放电集成模块之间。

4.如权利要求1所述的备用电源电路，其特征在于，所述第一二极管以及第二二极管均为反向二极管。

5.如权利要求1-4任一项所述的备用电源电路，其特征在于，所述电路包括多个备电单元。