CN216146149U - 备电控制电路、系统及消防控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种备电控制电路、系统及消防控制设备。其中，开关控制电路包括：预工作模块分别与所述备电电池的正极和负极电连接；控制模块分别与所述预工作模块、负载和所述备电电池的正极电连接；驱动控制模块分别与所述控制模块和所述备电电池的负极电连接，并控制所述控制模块的导通状态；反馈模块与所述驱动控制模块电连接，并设定欠压保护阈值。本实用新型通过预工作模块根据备电电池的连接状态控制控制模块的导通状态；反馈模块根据控制模块的导通状态、备电电池的电压和欠压保护阈值控制驱动控制模块的导通状态，实现了在备电电池的电压达到欠压保护阈值后，完全断开备电电池对所有负载的供电。

Description

备电控制电路、系统及消防控制设备

技术领域

本实用新型涉及电源控制电路领域，尤其是涉及一种备电控制电路、系统及消防控制设备。

背景技术

随着社会高速发展，消防控制设备对于电源的智能化水平要求越来越高，其中对备电电路控制备电电源参与和脱离工作的功能也提出了新的要求。

相关技术中，备电控制电路在备电电池接入后，继电器吸合，电池给负载供电。然而，传统的备电控制电路在备电电池电压较低时，负载断开供电，此时电路的部分元器件仍然会消耗电池能量，出现亏电损坏电池现象。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种备电控制电路，能够在备电电池的电压达到欠压保护阈值后，完全断开备电电池对所有负载的供电。

本实用新型还提出一种具有上述备电控制电路的备电控制系统，以及一种具备上述备电控制系统的消防控制设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的备电控制电路，用于控制备电电池的供电状态，包括：

预工作模块，所述预工作模块用于分别与所述备电电池的正极和所述备电电池的负极电连接；

控制模块，所述控制模块用于分别与所述预工作模块、负载和所述备电电池的正极电连接；

驱动控制模块，所述驱动控制模块用于分别与所述控制模块和所述备电电池的负极电连接，并用于控制所述控制模块的导通状态；

反馈模块，所述反馈模块用于与所述驱动控制模块电连接，并用于设定欠压保护阈值；

其中，所述预工作模块用于根据所述备电电池的连接状态控制所述控制模块的导通状态；所述反馈模块用于根据所述控制模块的导通状态控制所述驱动控制模块的导通状态，和/或，所述反馈模块用于根据所述备电电池的电压和所述欠压保护阈值控制所述驱动控制模块的导通状态。

根据本实用新型实施例的备电控制电路，至少具有如下有益效果：在备电电池接入电路后，预工作模块导通，从而使得控制模块得电并导通；在控制模块导通后，反馈模块控制驱动控制模块导通，从而使控制模块持续导通，此时预工作模块充满电并关断；当备电电池电压达到欠压保护阈值时，反馈模块控制驱动控制模块关断，从而使控制模块关断，以此实现了在备电电池上电后后级设备能有效启机，且当备电电池的电压达到欠压保护阈值后完全断开备电电池对所有负载的供电，保护备电电池因过放电而损坏，延长备电电池寿命。

根据本实用新型的一些实施例，所述预工作模块包括：

第一电容，所述第一电容的一端用于与所述备电电池的正极电连接；

第一控压流元件，所述第一控压流元件的基极用于与所述第一电容的另一端电连接，所述第一控压流元件的集电极用于与所述控制模块电连接，所述第一控压流元件的发射极用于与所述备电电池的负极电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制模块包括：

继电器，所述继电器的常开触点用于与负载电连接，所述继电器的线圈一端用于与所述备电电池的正极电连接，所述继电器的线圈另一端用于分别与所述预工作模块和所述驱动控制模块电连接，所述继电器的共用端用于与所述备电电池的正极电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动控制模块包括：

第二控压流元件，所述第二控压流元件的集电极用于与所述控制模块电连接，所述第二控压流元件的发射极用于与所述备电电池的负极电连接，所述第二控压流元件的基极用于与所述反馈模块电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一控压流元件和所述第二控压流元件分别包括三极管。

根据本实用新型的一些实施例，所述预工作模块还包括：

第一电阻，所述第一电阻的两端分别与所述备电电池的正极和所述第一电容的一端电连接；

第二电阻，所述第二电阻的两端分别与所述第一电容的另一端和所述第一控压流元件的基极电连接；

第三电阻，所述第三电阻的两端分别与所述备电电池的负极以及所述第二电阻和所述第一控压流元件的基极的连接节点电连接；

第二电容，所述第二电容的两端分别与所述第二电阻和所述第一控压流元件的连接节点以及所述备电电池的负极电连接；

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述备电电池的负极电连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电容和所述第一电阻的连接节点电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制模块还包括：

第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述备电电池的正极电连接；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二二极管的阴极电连接，所述第四电阻的另一端与所述继电器的线圈一端电连接；

第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述第四电阻和所述继电器的线圈一端的连接节点电连接，所述第三二极管的阳极与所述继电器的线圈另一端电连接；

第三电容，所述第三电容的一端与所述备电电池的正极电连接；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第三电容的另一端电连接，所述第五电阻的另一端与负载电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动控制模块还包括：

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述反馈模块电连接，所述第六电阻的另一端与所述第二控压流元件的基极电连接；

第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第六电阻和所述第二控压流元件的连接节点电连接，所述第七电阻的另一端与所述备电电池的负极电连接；

第四电容，所述第四电容的一端与所述第六电阻和所述第二控压流元件的连接节点电连接，所述第四电容的另一端与所述备电电池的负极电连接。

根据本实用新型的第二方面实施例的备电控制系统，包括：

根据本实用新型上述第一方面实施例的备电控制电路；

备电电池，所述备电电池与所述备电控制电路电连接。

根据本实用新型实施例的备电控制系统，至少具有如下有益效果：该备电控制系统通过采用上述备电控制电路，实现了在备电电池上电后后级设备能有效启机，且当备电电池的电压达到欠压保护阈值后完全断开备电电池对所有负载的供电，保护备电电池因过放电而损坏，延长备电电池寿命。

根据本实用新型的第三方面实施例的消防控制设备，包括根据本实用新型上述第二方面实施例的备电控制系统。

根据本实用新型实施例的消防控制设备，至少具有如下有益效果：该消防控制设备通过采用上述备电控制系统，实现了在备电电池的电压达到欠压保护阈值后，完全断开备电电池对所有负载的供电，提高了消防控制设备对电源开关的智能化水平。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型备电控制电路的一具体实施例的模块框图；

图2为本实用新型备电控制电路的一具体实施例的电路原理图。

附图标记：

备电电池100、预工作模块200、控制模块300、继电器310、驱动控制模块400、反馈模块500、负载600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、电连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1所示，根据本实用新型实施例的备电控制电路，包括预工作模块200、控制模块300、驱动控制模块400和反馈模块500。预工作模块200用于分别与备电电池100的正极和备电电池100的负极电连接，控制模块300用于分别与预工作模块200、负载600和备电电池100的正极电连接，驱动控制模块400用于分别与控制模块300和备电电池100的负极电连接，并用于控制控制模块300的导通状态，反馈模块500用于与驱动控制模块400电连接，并用于设定欠压保护阈值。其中，预工作模块200用于根据备电电池100的连接状态控制控制模块300的导通状态；反馈模块500用于根据控制模块300的导通状态控制驱动控制模块400的导通状态，和/或，反馈模块500用于根据备电电池100的电压和欠压保护阈值控制驱动控制模块400的导通状态。

具体地，预工作模块200分别与备电电池100的正极、负极以及控制模块300电连接，控制模块300分别与备电电池100的正极、驱动控制模块400和负载600电连接，驱动控制模块400分别与备电电池100的负极、反馈模块500电连接。在备电电池100接入电路后，预工作模块200导通，从而使控制模块300导通；反馈模块500检测到控制模块300导通后，控制驱动控制模块400导通，从而使控制模块300持续导通，此时预工作模块200充满电并关断；反馈模块500检测到备电电池100的电压达到欠压保护阈值时，控制驱动控制模块400关断，从而使控制模块300关断，以此完全断开备电电池100的供电。

根据本实用新型实施例的备电控制电路，通过预工作模块200检测备电电池100接入状态，以此控制控制模块300的导通状态，反馈模块500检测控制模块300的导通状态、备电电池100的电压，以此控制驱动控制模块400的导通状态，进一步控制控制模块300的导通状态，同时预工作模块200导通一段时间后关断，在备电电池100的电压达到欠压保护阈值时，控制模块300关断，此时备电电池100对所有负载600的供电被切断，实现了在备电电池100上电后后级设备能有效启机，且当备电电池100的电压达到欠压保护阈值后完全断开电池负载电流，延长电池使用寿命。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，预工作模块200包括第一电容C1、第一控压流元件Q1。第一电容C1的一端用于与备电电池100的正极电连接，第一控压流元件Q1的基极用于与第一电容C1的另一端电连接，第一控压流元件Q1的集电极用于与控制模块300电连接，第一控压流元件Q1的发射极用于与备电电池100的负极电连接。

具体地，第一电容C1的两端分别与备电电池100和第一控压流元件Q1的基极电连接，第一控压流元件Q1的发射极接地，集电极与控制模块300电连接。第一电容C1与第一控压流元件Q1在备电电池100接入后形成回路，第一控压流元件Q1导通，第一电容C1开始充电并在充满电后断开；在第一电容C1断开后，第一控压流元件Q1的基极置高，第一控压流元件Q1随之截止。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，控制模块300包括继电器310。继电器310的常开触点用于与负载600电连接，继电器310的线圈一端用于与备电电池100的正极电连接，继电器310的线圈另一端用于分别与预工作模块200和驱动控制模块400电连接，继电器310的共用端用于与备电电池100的正极电连接。

具体地，继电器310线圈的端口1与备电电池100的正极电连接，继电器310线圈的端口4则与预工作模块200和驱动控制模块400电连接，继电器310的共用端口5与备电电池100的正极电连接，继电器310的常开触点端口3与负载600电连接。在预工作模块200或驱动控制模块400导通后，继电器310开始工作，备电电池100正常给负载600供电。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，驱动控制模块400包括第二控压流元件Q2。第二控压流元件Q2的集电极用于与控制模块300电连接，第二控压流元件Q2的发射极用于与备电电池100的负极电连接，第二控压流元件Q2的基极用于与反馈模块500电连接。

具体地，第二控压流元件Q2在反馈模块500发出高电平或低电平信号后，第二控压流元件Q2的基极电压随之拉高或拉低，从而使第二控压流元件Q2导通或截止。第二控压流元件Q2导通时，继电器310吸合，第二控压流元件Q2截止时，继电器310关断。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，第一控压流元件Q1和第二控压流元件Q2分别包括三极管。

具体地，第一控压流元件Q1和第二控压流元件Q2可以选择NPN型三极管。可以理解的是第一控压流元件Q1、第二控压流元件Q2选择的三极管类型可以根据实际需要进行适应性选取。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，预工作模块200还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2和第一二极管D1。第一电阻R1的两端分别与备电电池100的正极和第一电容C1的一端电连接，第二电阻R2的两端分别与第一电容C1的另一端和第一控压流元件Q1的基极电连接，第三电阻R3的两端分别与备电电池100的负极以及第二电阻R2和第一控压流元件Q1的基极的连接节点电连接，第二电容C2的两端分别与第二电阻R2和第一控压流元件Q1的连接节点以及备电电池100的负极电连接，第一二极管D1的阳极与备电电池100的负极电连接，第一二极管D1的阴极与第一电容C1和第一电阻R1的连接节点电连接。

具体地，第一电阻R1的一端与备电电池100的正极电连接，第一电阻R1的另一端则与第一二极管D1的阴极和第一电容C1一端的连接节点电连接，第一二极管D1的阳极与备电电池100的负极电连接，第二电阻R2的一端与第一电容C1的另一端电连接，第二电阻R2的另一端分别与第一控压流元件Q1的基极、第二电容C2的一端和第三电阻R3的一端电连接，第二电容C2的另一端和第三电阻R3的另一端均与备电电池100的负极电连接。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，控制模块300还包括第二二极管D2、第四电阻R4、第三二极管D3、第三电容C3和第五电阻R5。第二二极管D2的阳极与备电电池100的正极电连接，第四电阻R4的一端与第二二极管D2的阴极电连接，第四电阻R4的另一端与继电器310的线圈一端电连接，第三二极管D3的阴极与第四电阻R4和继电器310的线圈一端的连接节点电连接，第三二极管D3的阳极与继电器310的线圈另一端电连接，第三电容C3的一端与备电电池100的正极电连接，第五电阻R5的一端与第三电容C3的另一端电连接，第五电阻R5的另一端与负载600电连接。

具体地，第二二极管D2的阴极与第四电阻R4的一端电连接，第二二极管D2的阳极备电电池100电连接，第四电阻R4的另一端则与继电器310线圈端口1电连接，第三二极管D3的阴极与第四电阻R4和继电器310线圈端口1的连接节点，第三二极管D3的阳极与继电器310线圈的端口4电连接，第三电容C3的两端分别与备电电池100的正极和第五电阻R5的一端电连接，第五电阻R5的另一端则与负载600电连接。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，驱动控制模块400还包括第六电阻R6、第七电阻R7和第四电容C4。第六电阻R6的一端与反馈模块500电连接，第六电阻R6的另一端与第二控压流元件Q2的基极电连接，第七电阻R7的一端与第六电阻R6和第二控压流元件Q2的连接节点电连接，第七电阻R7的另一端与备电电池100的负极电连接，第四电容C4的一端与第六电阻R6和第二控压流元件Q2的连接节点电连接，第四电容C4的另一端与备电电池100的负极电连接。

具体地，第六电阻R6的两端分别与反馈模块500和第二控压流元件Q2的基极电连接，第七电阻R7的两端分别与第二控压流元件Q2的基极和第六电阻R6的连接节点以及备电电池100的负极电连接，第四电容C4的两端则分别与第六电阻R6和第七电阻R7的连接节点以及备电电池100的负极电连接。

如图2所示，在一个具体的实施例中，BAT+为备电电池100的正极，BAT-为备电电池100的负极。

当备电电池100接入电路后，电流通过第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2和第一控压流元件Q1形成回路，此时第一控压流元件Q1导通，使得继电器310吸合，备电电池100给负载600供电。反馈模块500为包括单片机在内构成的反馈电路网络，反馈模块500在继电器310吸合后向驱动控制模块400输出高电平，使第二控压流元件Q2导通，控制继电器310维持吸合状态，备电电池100持续向负载600供电。此时第一电容C1逐渐充满电，在充满电后断开由第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2和第一控压流元件Q1组成的回路，使预工作模块200不再参与工作。

反馈模块500设定欠压保护阈值，当备电电池100的电压达到欠压保护阈值后，反馈模块500向驱动控制模块400输出低电平，使第二控压流元件Q2截止，控制继电器310关断，备电电池100断开与负载600的连接。至此，备电电池100断开了所有供电连接，不再对外消耗电流，避免了备电电池100因过快放完电而损坏的情况，延长备电电池100寿命。

本实用新型实施例还提供了一种备电控制系统，包括如上述任一实施例所描述的备电控制电路和备电电池。备电电池与备电控制电路电连接。

根据本实用新型实施例的备电控制系统，通过采用上述备电控制电路，实现了在备电电池上电后后级设备能有效启机，且当备电电池的电压达到欠压保护阈值后完全断开备电电池对所有负载的供电，保护备电电池因过放电而损坏，延长备电电池寿命。

本实用新型实施例还提供了一种消防控制设备，包括如上述实施例所描述的备电控制系统。

根据本实用新型实施例的消防控制设备，通过采用上述备电控制系统，实现了在备电电池的电压达到欠压保护阈值后，完全断开备电电池对所有负载的供电，提高了消防控制设备对电源开关的智能化水平。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.备电控制电路，用于控制备电电池的供电状态，其特征在于，包括：

预工作模块，所述预工作模块用于分别与所述备电电池的正极和所述备电电池的负极电连接；

控制模块，所述控制模块用于分别与所述预工作模块、负载和所述备电电池的正极电连接；

驱动控制模块，所述驱动控制模块用于分别与所述控制模块和所述备电电池的负极电连接，并用于控制所述控制模块的导通状态；

反馈模块，所述反馈模块用于与所述驱动控制模块电连接，并用于设定欠压保护阈值；

其中，所述预工作模块用于根据所述备电电池的连接状态控制所述控制模块的导通状态；所述反馈模块用于根据所述控制模块的导通状态控制所述驱动控制模块的导通状态，和/或，所述反馈模块用于根据所述备电电池的电压和所述欠压保护阈值控制所述驱动控制模块的导通状态。

2.根据权利要求1所述的备电控制电路，其特征在于，所述预工作模块包括：

第一电容，所述第一电容的一端用于与所述备电电池的正极电连接；

第一控压流元件，所述第一控压流元件的基极用于与所述第一电容的另一端电连接，所述第一控压流元件的集电极用于与所述控制模块电连接，所述第一控压流元件的发射极用于与所述备电电池的负极电连接。

3.根据权利要求2所述的备电控制电路，其特征在于，所述控制模块包括：

继电器，所述继电器的常开触点用于与负载电连接，所述继电器的线圈一端用于与所述备电电池的正极电连接，所述继电器的线圈另一端用于分别与所述预工作模块和所述驱动控制模块电连接，所述继电器的共用端用于与所述备电电池的正极电连接。

4.根据权利要求3所述的备电控制电路，其特征在于，所述驱动控制模块包括：

第二控压流元件，所述第二控压流元件的集电极用于与所述控制模块电连接，所述第二控压流元件的发射极用于与所述备电电池的负极电连接，所述第二控压流元件的基极用于与所述反馈模块电连接。

5.根据权利要求4所述的备电控制电路，其特征在于，所述第一控压流元件和所述第二控压流元件分别包括三极管。

6.根据权利要求2所述的备电控制电路，其特征在于，所述预工作模块还包括：

第一电阻，所述第一电阻的两端分别与所述备电电池的正极和所述第一电容的一端电连接；

第二电阻，所述第二电阻的两端分别与所述第一电容的另一端和所述第一控压流元件的基极电连接；

第三电阻，所述第三电阻的两端分别与所述备电电池的负极以及所述第二电阻和所述第一控压流元件的基极的连接节点电连接；

第二电容，所述第二电容的两端分别与所述第二电阻和所述第一控压流元件的连接节点以及所述备电电池的负极电连接；

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述备电电池的负极电连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电容和所述第一电阻的连接节点电连接。

7.根据权利要求3所述的备电控制电路，其特征在于，所述控制模块还包括：

第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述备电电池的正极电连接；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二二极管的阴极电连接，所述第四电阻的另一端与所述继电器的线圈一端电连接；

第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述第四电阻和所述继电器的线圈一端的连接节点电连接，所述第三二极管的阳极与所述继电器的线圈另一端电连接；

第三电容，所述第三电容的一端与所述备电电池的正极电连接；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第三电容的另一端电连接，所述第五电阻的另一端与负载电连接。

8.根据权利要求4所述的备电控制电路，其特征在于，所述驱动控制模块还包括：

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述反馈模块电连接，所述第六电阻的另一端与所述第二控压流元件的基极电连接；

第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第六电阻和所述第二控压流元件的连接节点电连接，所述第七电阻的另一端与所述备电电池的负极电连接；

第四电容，所述第四电容的一端与所述第六电阻和所述第二控压流元件的连接节点电连接，所述第四电容的另一端与所述备电电池的负极电连接。

9.备电控制系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至8任一项所述的备电控制电路；

备电电池，所述备电电池与所述备电控制电路电连接。

10.消防控制设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的备电控制系统。

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