CN209200686U - 一种应用于工程机械电子电气设备在线式ups系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体涉及一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统，包括依次连接的充电、源接口、一级防护电路、充电电路、锂电池、电池保护电路、二级防护电路以及电气设备接口。所述一级防护电路包括依次连接的抗干扰单元、高压一级防护单元、高压二级防护单元。所述高压一级防护电路包括P沟道MOS管Q10、稳压管Q16、三极管Q9、三极管Q17以及稳压管Q18；所述高压二级防护包括两个并联的瞬态抑制二极管D7、D10；所述二级防护电路包括二极管D1与保险丝。本实用新型能够提供需要持续供电的设备的电压，使需要持续供电的设备从载蓄电池的供电设备中脱离开来，并且本装置体积小、重量轻、节省空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械设备中的电子电气设备领域，具体涉及一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统。
背景技术
常用的工程机械，比如挖掘机械和铲土运输机械，通常使用车载蓄电池提供整车电气设备的正常工作。这种状态存在的问题是：一旦车载蓄电池电量不足或切断时，整车电气设备就将全部停止工作，这也包括一些需要持续供电的设备如GPS设备，这会带来工作的安全隐患。因此需要在线式供电系统为需持续供电设备提供持续零中断输出，而在机械在线式供电系统中需要解决EMC电磁兼容等电源问题，这样确保为车载持续供电的电气设备提供纯净的电源。
发明内容
1.所要解决的技术问题：
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统。本UPS系统能够对锂充放电，锂电池提供给工程机械中一些需要持续供电的设备供电，提高需要持续供电的设备的安全性。
2.技术方案：
一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统，其特征在于：包括依次连接的充电、源接口、一级防护电路、充电电路、锂电池、电池保护电路、二级防护电路以及电气设备接口。
所述一级防护电路包括依次连接的抗干扰单元、高压一级防护单元、高压二级防护单元。
所述抗干扰单元包括共模电感L0与防反接二极管；具体连接为：共模电感L0的输入端与充电电源相连；共模电感L0的输出端与防反接二极管中的一个防反接二极管阳极电连；所述防反接二极管组由两个不同封装并联的二极管D9、D6组成，根据应用实际焊接其中的一个。
所述高压一级防护电路包括P沟道MOS管Q10、稳压管Q16、三极管Q9、三极管Q17以及稳压管Q18；具体连接电路为：连接入电路的防反接二极管的阴极串联限流电阻R18后连接到三极管Q9的基极与三极管Q17的集电极；所述稳压管Q16的阴极与三极管Q17的集电极相连，稳压管Q16的阳极与三极管Q17的发射极电连；连接入电路的防反接二极管的阴极串联限流电阻R19后连接到稳压管D8的阳极与三极管Q9的集电极；所述稳压管D8的阴极与连接入电路的防反接二极管的阴极相连；所述稳压管D8的阳极与MOS管Q10的栅极相连；所述MOS管Q10的源极与稳压管D8的阴极相连；所述MOS管Q10的漏极与稳压管Q18的阴极相连；所述稳压管Q18的阳极与电阻R36串联后接参考地；限流电阻R35连接Q17基极，电容C12作为VC端电压滤波电容与电阻R36并联；所述MOS管Q10的漏极依次串联电容C13、电容C14后接参考地。
所述高压二级防护包括两个并联的瞬态抑制二极管D7、D10；具体连接电路为：瞬态抑制二极管D7与瞬态抑制二极管D10均并联在串联的电容C13与电容C14两端；所述瞬态抑制二极管D7的阴极接充电电路的正极输入端，阳极接参考地即负极输入端。
所述二级防护电路包括二极管D1与保险丝，所述二极管D1的阳极与电池保护电路的输出端相连，二极管D1的阴极与保险丝的一端相连；所述保险丝的另一端与电气设备接口正极相连。
进一步地，所述充电电路为采用芯片CN3763实现电池EMC电磁兼容电路、浪涌保护电路。
进一步地，所述锂电池为三节锂电池，提供12V的电压。
进一步地，所述电池保护电路为采用S8254电池保护芯片进行电池过压过流欠压、短接、高温保护。
进一步地，所述充电电源为工程机械的发电机。
3.有益效果：
本实用新型能够为工程机械中的需要持续供电的设备提供持续的电压，使需要持续供电的设备从载蓄电池的供电设备中脱离开来，并且本装置体积小、重量轻、节省空间。并且本装置中采用充电和供电电路多重保护机制，对供电设备提供安全纯净可靠电源输出。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构简图；
图2为本实用新型中一级防护电路的电路图；
图3为本实用新型中的二级防护电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体的说明。
如附1所示一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统，其特征在于：包括依次连接的充电、源接口、一级防护电路、充电电路、锂电池、电池保护电路、二级防护电路以及电气设备接口。
所述一级防护电路包括依次连接的抗干扰单元、高压一级防护单元、高压二级防护单元。
所述抗干扰单元包括共模电感L0与防反接二极管；具体连接为：共模电感L0的输入端与充电电源相连；共模电感L0的输出端与防反接二极管中的一个防反接二极管阳极电连；所述防反接二极管组由两个不同封装并联的二极管D9、D6组成，根据应用实际焊接其中的一个。其中：共模电感L0，也叫共模扼流圈，过滤共模的电磁干扰信号和EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射；防反接二极管是不同封装的二极管；实际焊接一个，根据电路压降、耐压和电流大小要求选择适合的二极管焊接。主要起到电路充电正负极性反接作用。
如附图2所示，所述高压一级防护电路包括P沟道MOS管Q10、稳压管Q16、三极管Q9、三极管Q17以及稳压管Q18：具体连接电路为：连接入电路的防反接二极管的阴极串联限流电阻R18后连接到三极管Q9的基极与三极管Q17的集电极；所述稳压管Q16的阴极与三极管Q17的集电极相连，稳压管Q16的阳极与三极管Q17的发射极电连；连接入电路的防反接二极管的阴极串联限流电阻R19后连接到稳压管D8的阳极与三极管Q9的集电极；所述稳压管D8的阴极与连接入电路的防反接二极管的阴极相连；所述稳压管D8的阳极与MOS管Q10的栅极相连；所述MOS管Q10的源极与稳压管D8的阴极相连；所述MOS管Q10的漏极与稳压管Q18的阴极相连；所述稳压管Q18的阳极与电阻R36串联后接参考地；限流电阻R35连接Q17基极，电容C12作为VC端电压滤波电容与电阻R36并联；所述MOS管Q10的漏极依次串联电容C13、电容C14后接参考地。
如附图3所示，所述高压二级防护包括两个并联的瞬态抑制二极管D7、D10；具体连接电路为：瞬态抑制二极管D7与瞬态抑制二极管D10均并联在串联的电容C13与电容C14两端；所述瞬态抑制二极管D7的阴极接充电电路的正极输入端，阳极接参考地即负极输入端。
所述二级防护电路包括二极管D1与保险丝，所述二极管D1的阳极与电池保护电路的输出端相连，二极管D1的阴极与保险丝的一端相连；所述保险丝的另一端与电气设备接口正极相连。其中二极管D1与保险丝的连接顺序可以互相调换。
进一步地，所述充电电路为采用芯片CN3763实现电池EMC电磁兼容电路、浪涌保护电路。
进一步地，所述锂电池为三节锂电池，提供12V的电压。
进一步地，所述电池保护电路为采用S8254电池保护芯片进行电池过压过流欠压、短接、高温保护。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (6)
1.一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统，其特征在于：包括依次连接的充电源接口、一级防护电路、充电电路、锂电池、电池保护电路、二级防护电路以及电气设备接口；
所述一级防护电路包括依次连接的抗干扰单元、高压一级防护单元、高压二级防护单元；
所述抗干扰单元包括共模电感L0与防反接二极管；具体连接为：共模电感L0的输入端与充电电源相连；共模电感L0的输出端与防反接二极管中的一个防反接二极管阳极电连；所述防反接二极管组由两个不同封装并联的二极管D9、D6组成，根据应用实际焊接其中的一个；
所述高压一级防护单元包括P沟道MOS管Q10、稳压管Q16、三极管Q9、三极管Q17以及稳压管Q18；所述高压一级防护单元具体连接电路为：连接入电路的防反接二极管的阴极串联限流电阻R18后连接到三极管Q9的基极与三极管Q17的集电极；所述稳压管Q16的阴极与三极管Q17的集电极相连，稳压管Q16的阳极与三极管Q17的发射极电连；连接入电路的防反接二极管的阴极串联限流电阻R19后连接到稳压管D8的阳极与三极管Q9的集电极；所述稳压管D8的阴极与连接入电路的防反接二极管的阴极相连；所述稳压管D8的阳极与MOS管Q10的栅极相连；所述MOS管Q10的源极与稳压管D8的阴极相连；所述MOS管Q10的漏极与稳压管Q18的阴极相连；所述稳压管Q18的阳极与电阻R36串联后接参考地；限流电阻R35连接Q17基极，电容C12作为VC端电压滤波电容与电阻R36并联；所述MOS管Q10的漏极依次串联电容C13、电容C14后接参考地；
所述高压二级防护单元包括两个并联的瞬态抑制二极管D7、D10；所述高压二级防护单元具体连接电路为：瞬态抑制二极管D7与瞬态抑制二极管D10均并联在串联的电容C13与电容C14两端；所述瞬态抑制二极管D7的阴极接充电电路的正极输入端，阳极接参考地即负极输入端
所述二级防护电路包括二极管D1与保险丝，所述二极管D1的阳极与电池保护电路的输出端相连，二极管D1的阴极与保险丝的一端相连；所述保险丝的另一端与电气设备接口正极相连。
2.根据权利要求1所述的一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统，其特征在于：所述充电电路为采用芯片CN3763实现电池EMC电磁兼容电路、浪涌保护电路。
3.根据权利要求1所述的一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统，其特征在于：所述锂电池为三节锂电池，提供12V的电压。
4.根据权利要求1所述的一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统，其特征在于：所述电池保护电路为采用S8254电池保护芯片进行电池过压过流欠压、短接、高温保护。
5.根据权利要求1所述的一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统，其特征在于：所述稳压管Q16为三端引脚稳压二极管或二端引脚稳压管；所述稳压管Q18为三端引脚稳压二极管或二端引脚稳压管。
6.根据权利要求1所述的一种应用于工程机械电子电气设备在线式UPS系统，其特征在于：所述充电电源为工程机械的发电机。
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