[實(shí)用新型]后備電池保護(hù)電路裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020291399.0
• 申請(qǐng)日: 2010-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN201750136U
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉國(guó)偉;尹春;李響;孫頌林;莫錦攀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/18
• 分類號(hào): H02H7/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 陳建和

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種后備電池保護(hù)電路裝置，適用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、變電站自動(dòng)化和工業(yè)控制自動(dòng)化應(yīng)用場(chǎng)合中需要后備電池保持歷史數(shù)據(jù)的繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置。

背景技術(shù)

繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置在應(yīng)用中通常都需要保存歷史數(shù)據(jù)，這已經(jīng)成為這類裝置必備的功能之一。尤其是在裝置異常或掉電后，歷史數(shù)據(jù)對(duì)于分析裝置出現(xiàn)的異常非常重要。實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)保存功能通常由后備電池和低功耗靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM)來實(shí)現(xiàn)。后備電池一般可采用可充電電池或不可充電電池。

不可充電電池一般只需另外配置電源切換電路即可工作，但缺點(diǎn)是壽命有限，當(dāng)電能釋放完畢后，不僅歷史數(shù)據(jù)丟失，而且運(yùn)行維護(hù)人員不知道何時(shí)需要更換。

可充電電池一般需要另外配置充電電路和電源切換電路，優(yōu)點(diǎn)是如果在電池未過度放電導(dǎo)致?lián)p壞的條件下，可反復(fù)充放電使用。缺點(diǎn)是沒有保護(hù)電路，如果電池過度放電后，呈不可充電狀態(tài)，與不可充電電池電能耗盡后的問題一樣。

圖1為目前采用可充電電池的帶充電和電源切換功能的后備電池應(yīng)用電路原理圖，該中電路存在上述問題的。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：提供一種具有實(shí)用性的后備電池保護(hù)電路裝置，通過監(jiān)視可充電電池的輸出電壓可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池放電回路的自動(dòng)關(guān)斷。

本實(shí)用新型提供下述解決方案：后備電池保護(hù)電路裝置，由可充電電池、場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET、瞬態(tài)抑制器TVS、帶集電極開路OD輸出的比較器、電阻、電容構(gòu)成，另設(shè)有充電及電源切換電路，協(xié)同完成可充電電池的充電、切換和保護(hù)功能。后備電池保護(hù)電路通過監(jiān)視可充電電池的輸出電壓，當(dāng)電池電壓下降到設(shè)定好的門檻，控制場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)動(dòng)作切斷電池的放電回路，達(dá)到保護(hù)電池的目的。

本實(shí)用新型由可充電電池、場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET、瞬態(tài)抑制器TVS、帶集電極開路OD輸出的比較器、電阻和電容組成后備電池保護(hù)電路。

后備電池保護(hù)電路裝置(或稱保護(hù)裝置)，由可充電電池、場(chǎng)效應(yīng)管、瞬態(tài)抑制器、帶集電極開路輸出的比較器、電阻構(gòu)成，可充電電池的輸出連接到場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)，瞬態(tài)抑制器連接到場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)和漏極之間，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接到電源切換芯片的后備電源輸入端，電源切換芯片的輸出端經(jīng)過電阻分壓連接到帶集電極開路輸出的比較器的輸入端，帶集電極開路輸出的比較器的輸出端連接到場(chǎng)效應(yīng)管的柵級(jí)。帶集電極開路OD輸出的比較器通過監(jiān)視可充電電池的輸出電壓，當(dāng)可充電電池電壓下降到設(shè)定好的門檻，給場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET的柵級(jí)G施加電壓，使場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET的源級(jí)S和漏極D斷開，從而切斷電池的放電回路。這樣避免電池過度放電導(dǎo)致?lián)p壞，使電池能夠長(zhǎng)期可靠使用，提高了繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備的平均無故障時(shí)間MTBF，給運(yùn)行維護(hù)人員帶來極大的方便。

切斷可充電電池的放電回路后，場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET的柵級(jí)G由后備電池的輸出電壓上拉，維持場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET動(dòng)作后的狀態(tài)，具有自保持特性。在裝置檢修時(shí)，如裝入新的可充電電池，在裝置未上電之前，可充電電池的放電回路始終處于切斷的狀態(tài)，具有自保護(hù)特性。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型提供了一種具有實(shí)用性的后備電池保護(hù)電路及其應(yīng)用，通過監(jiān)視可充電電池的輸出電壓，當(dāng)電池電壓下降到設(shè)定好的門檻，自動(dòng)切斷電池的放電回路，具有自動(dòng)切斷、自保持和自保護(hù)的特點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為傳統(tǒng)的后備電池應(yīng)用電路原理圖。

圖2為本實(shí)用新型的后備電池應(yīng)用電路裝置原理圖。

具體實(shí)施方式

圖1所示為傳統(tǒng)的后備電池應(yīng)用電路原理圖，可實(shí)現(xiàn)充電和電源切換兩個(gè)功能。通過電阻R2和二極管D1實(shí)現(xiàn)對(duì)可充電電池L1的充電，通過電源管理芯片U1實(shí)現(xiàn)主電源和后備電源之間的切換。

如圖2所示，在傳統(tǒng)的帶充電和電源切換功能的后備電池應(yīng)用電路的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型的后備電池應(yīng)用電路增加了一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管Q1、一個(gè)瞬態(tài)抑制器Z1、一個(gè)帶集電極開路輸出的比較器U2及若干電阻電容來實(shí)現(xiàn)后備電池的保護(hù)。