一種應用於檢票閘機的後備電源的製作方法

2023-05-30 15:15:41

專利名稱：一種應用於檢票閘機的後備電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子及電源技術領域，具體涉及一種應用於檢票閘機的後備電源。
背景技術：
隨著我國高鐵建設進入一個高速發展期，對高鐵中用電設備，尤其是檢票閘機的電源管理成為本領域技術的難點，因為突然的停電或電源故障會使檢票的動作不完整，而造成旅客和鐵路的損失；其次，電網往往存在多種異常現象，例如電網停電，電網停止工作，無電壓輸出；壓降，電網電壓低於標稱電壓15%-20%，時間可能持續數秒；電湧，亦稱浪湧、突波，電網電壓瞬間高於標稱電壓10%以上，時間持續數秒；持續欠壓持續過壓線噪，因線路屏蔽差而引入的射頻或電磁幹擾；頻率漂移，發電機不穩定造成的電網頻率偏差；開關瞬態，亦稱暫態，由電氣設備開關或放電造成的電壓偏差，有時可高達20000伏，但是持續時間極短，僅數納秒；諧波，電網中由非線性特性的電氣設備產生的對交流電正弦波形的幹擾。因而需要一種電源能在這種情況發生時保證檢票交易的完成並通過通信告知系統停止新的交易。這就要求，整機電源具備後備能力。一般情況下，如果停電和故障較少發生時電池處於充滿擱置狀態，電池壽命與環境的溫度等相關。如果頻繁發生停電故障，電池壽命又和使用頻度相關。所以估計電池的壽命很難，簡單用時間(比如三年)標準來作為檢修和更換電池組的依據要麼不保險，要麼會造成一定的浪費。另外，高鐵中這類設備比較分散，經常的人工巡查很困難也不經濟。
發明內容本實用新型提供一種應用於檢票閘機的後備電源，此後備電源能防止充電時充電電流過大損壞鋰電池組和直流電源；從而有效保護了鋰電池組，並能在故障發生前及時更換電池，避免了損失。為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種應用於檢票閘機的後備電源，包括用於將市電轉化為直流的直流電源，位於所述檢票閘機中的鋰電池組，連接到所述直流電源的用電負載；串聯的放電控制電路和充電控制電路位於所述直流電源和用電負載的接點與鋰電池組之間，此放電控制電路用於將鋰電池組的電能傳輸給用電負載，此充電控制電路用於將來自直流電源的電能傳輸給鋰電池組；所述充電控制電路中第3三極體的發射極接地，第3三極體的集電極連接到第4 場效應管的基極，第4場效應管源極連接到直流電源和用電負載的接點，來自所述中央處理單元的充電通斷控制信號從第3三極體基極輸入，此充電通斷控制信號控制第3三極體通斷，從而使第4場效應管導通，直流電源向鋰電池組充電；所述充電控制電路，串聯的第31電阻和第5三極體位於第4場效應管源極與直流電源和用電負載的接點之間，第四電阻與所述第31電阻和第5三極體的支路並聯；[0009]一中央處理單元控制所述放電控制電路的通斷和充電控制電路的通斷。上述技術方案中的有關內容解釋如下1、上述方案中，所述放電控制電路中第1三極體的集電極連接到第2場效應管的基極，第1三極體的發射極接地，第1三極體的基極接受來自中央處理單元的放電通斷控制信號，第2場效應管的源極連接鋰電池組的正極，第2場效應管的漏極連接到直流電源和用電負載的接點；所述放電通斷控制信號使第1三極體導通，從而使得第2場效應管導通，鋰電池組通過第2場效應管向用電負載供電。2、上述方案中，所述充電控制電路中第2穩壓二極體的正極連接到第4場效應管的基極，第2穩壓二極體的負極連接到第4場效應管的源極，第30電阻與此第2穩壓二極體並聯，第觀電阻位於第2穩壓二極體正極和第3三極體的集電極之間。由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果本實用新型能後備電源裝置能防止充電時充電電流過大損壞鋰電池組和直流電源；從而有效保護了鋰電池組，並能在故障發生前及時更換電池，避免了損失；其次，後備電源裝置並能及時響應，從而有效保護了鋰電池組，使用戶能充分地使用電池並在重大故障發生前及時更換電池，即經濟又避免損失。

附圖1為本實用新型電路原理圖；附圖2為本實用新型電路圖。以上附圖中1、直流電源；2、鋰電池組；3、用電負載；4、放電控制電路；5、充電控制電路；6、中央處理單元。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一種應用於檢票閘機的後備電源，如附圖1-2所示，包括用於將市電轉化為直流的直流電源1，位於所述檢票間機中的鋰電池組2，連接到所述直流電源1的用電負載3，串聯的放電控制電路4和充電控制電路5位於所述直流電源1和用電負載3的接點與鋰電池組2之間，此放電控制電路4用於將鋰電池組2的電能傳輸給用電負載3，此充電控制電路5用於將來自直流電源1的電能傳輸給鋰電池組2 ；所述充電控制電路5中第3三極體Q3的發射極接地，第3三極體Q3的集電極連接到第4場效應管Q4的基極，第4場效應管Q4源極連接到直流電源1和用電負載3的接點，來自所述中央處理單元6的充電通斷控制信號CHG從第3三極體Q3基極輸入，此充電通斷控制信號CHG控制第3三極體Q3通斷，從而使第4場效應管Q4導通，直流電源1向鋰電池組2充電；所述充電控制電路5中，串聯的第31電阻R31和第5三極體Q5位於第4場效應管 Q4源極與直流電源1和用電負載3的接點之間，第四電阻似9與所述第31電阻R31和第 5三極體Q5的支路並聯；具體為充電控制電路由M8 R32、Q3 Q5及Z2構成。中央處理單元8輸出CHG信號，此CHG信號用於控制充電控制電路迴路導通。通過R32使Q3導通，在 R28、R30及Zl上生成偏壓，使Q4導通，直流電源通過Q2。充電電流的流向P1+，R29，Q4，Q2，電池組，R1，P1_，及Q4迴路向鋰電池組充電。I^9、R31及Q5構成限流電路，使充電電流在一個合適的範圍，防止電流過大損壞電池組和電源。一中央處理單元6控制所述放電控制電路4的通斷和充電控制電路5的通斷。上述放電控制電路4中第1三極體Ql的集電極連接到第2場效應管Q2的基極， 第1三極體Ql的發射極接地，第1三極體Ql的基極接受來自中央處理單元6的放電通斷控制信號PS，第2場效應管Q2的源極連接鋰電池組2的正極，第2場效應管Q2的漏極連接到直流電源1和用電負載3的接點；所述放電通斷控制信號PS使第1三極體Ql導通，從而使得第2場效應管Q2導通，鋰電池組2通過第2場效應管Q2向用電負載3供電。上述充電控制電路5中第2穩壓二極體Z2的正極連接到第4場效應管Q4的基極， 第2穩壓二極體Z2的負極連接到第4場效應管Q4的源極，第30電阻R30與此第2穩壓二極體Z2並聯，第觀電阻似8位於第2穩壓二極體Z2正極和第3三極體Q3的集電極之間。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種應用於檢票閘機的後備電源，包括用於將市電轉化為直流的直流電源(1)，位於所述檢票閘機中的鋰電池組(2)，連接到所述直流電源(1)的用電負載(3)，其特徵在於 還包括串聯的放電控制電路(4)和充電控制電路(5)位於所述直流電源(1)和用電負載 (3 )的接點與鋰電池組(2 )之間，此放電控制電路(4 )用於將鋰電池組(2 )的電能傳輸給用電負載(3 )，此充電控制電路(5 )用於將來自直流電源(1)的電能傳輸給鋰電池組(2 )；所述充電控制電路(5)中第3三極體(Q3)的發射極接地，第3三極體(Q3)的集電極連接到第4場效應管(Q4)的基極，第4場效應管(Q4)源極連接到直流電源(1)和用電負載 (3)的接點，來自所述中央處理單元(6)的充電通斷控制信號(CHG)從第3三極體(Q3)基極輸入，此充電通斷控制信號(CHG)控制第3三極體(Q3)通斷，從而使第4場效應管(Q4) 導通，直流電源(1)向鋰電池組(2)充電；所述充電控制電路(5)中，串聯的第31電阻(R31)和第5三極體(Q5)位於第4場效應管(Q4)源極與直流電源(1)和用電負載(3)的接點之間，第四電阻(似9)與所述第31電阻(R31)和第5三極體(Q5)的支路並聯；一中央處理單元(6)控制所述放電控制電路(4)的通斷和充電控制電路(5)的通斷。
2.根據權利要求1所述的後備電源，其特徵在於所述放電控制電路(4)中第1三極體(Ql)的集電極連接到第2場效應管(Q2)的基極，第1三極體(Ql)的發射極接地，第1三極體(Ql)的基極接受來自中央處理單元(6 )的放電通斷控制信號(PS)，第2場效應管(Q2 ) 的源極連接鋰電池組(2)的正極，第2場效應管(Q2)的漏極連接到直流電源(1)和用電負載(3)的接點；所述放電通斷控制信號(PS)使第1三極體(Ql)導通，從而使得第2場效應管(Q2)導通，鋰電池組(2)通過第2場效應管(Q2)向用電負載(3)供電。
3.根據權利要求1所述的後備電源，其特徵在於所述充電控制電路(5衝第2穩壓二極體(Z2)的正極連接到第4場效應管(Q4)的基極，第2穩壓二極體(Z2)的負極連接到第 4場效應管(Q4)的源極，第30電阻(R30)與此第2穩壓二極體(Z2)並聯，第觀電阻(似8) 位於第2穩壓二極體(Z2)正極和第3三極體(Q3)的集電極之間。
專利摘要本實用新型公開一種應用於檢票閘機的後備電源，包括用於將市電轉化為直流的直流電源，由若干鋰電池組成的鋰電池組，連接到所述直流電源的用電負載，其特徵在於還包括串聯的放電控制電路和充電控制電路位於所述直流電源和用電負載的接點與鋰電池組之間，此放電控制電路用於將鋰電池組的電能傳輸給用電負載，此充電控制電路用於將來自直流電源的電能傳輸給鋰電池組；一中央處理單元控制所述放電控制電路的通斷和充電控制電路的通斷。本實用新型後備電源能防止充電時充電電流過大損壞鋰電池組和直流電源；從而有效保護了鋰電池組，並能在故障發生前及時更換電池，避免損失。
文檔編號H02J7/00GK202111489SQ20112015900
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月18日 優先權日2011年5月18日
發明者馮立新, 孔震, 楊雲貴, 王濤, 高帥卿 申請人:易程(蘇州)新技術股份有限公司