一种通信电源电池充放电控制电路的制作方法

  本实用新型涉及通信电源的电池充电领域，特别涉及一种通信电源电池充放电控制电路。

  当代社会生活对市电电网供电可靠性的依赖度之高是人所共知的。近年来，随着我们国家工农业生产的快速地增长及人民生活水平的提高所需求的电力供应量也随之迅猛地增长。而电力工业所能提供的电力供应的增长量低于国民经济增长所需用电量,缺电、拉闸限电等现象成为制约国民经济能否持续增长的重要制约因素之一。在供电质量发展要求高的电信行业，一般不允许断电的情况出现，因此，对于通信系统的后备供电十分必要，大多数都会配备有后备式的供电电源，如后备电池。

  众所周知，在使用电池作为后备电源进行供电的通信系统中，对于电池的充放电管理是十分重要的，优秀的充放电管理电路能够充分保证电池充放电过程的安全，减少对电池的损害，从而延长电池的使用寿命。

  本实用新型提供了一种通信电源电池充放电控制电路，解决了电池充电过程中的防反接保护功能，以及电池放电过程中的下电保护功能，并且在特殊情况下控制信号发生故障时，仍然能确保产品基本功能的正常应急使用，提高了产品的可靠性，本实用新型电路简单，控制方便，反应速度快，可靠性高。

  本实用新型为实现以上技术方面的要求而采用的技术方案是：一种通信电源电池充放电控制电路，市电通过通信系统标准的电源模块输出直流对电池进行充电，所述的标准电源模块输出DC+和DC-引脚分别与电池的阳极BAT+和阴极BAT-相连对电池充电；包括启动电路、电池防反接保护电路和充放电电压输出控制电路。

  所述的充放电电压输出控制电路包括充放电电压输出控制继电器K3和保护二极管D2，所述的继电器K3的两个触点分别与电源模块输出的DC-引脚和电池的阴极BAT-相连接；所述的继电器K3的线圈一端接电池的阳极BAT+，另一端经由电池防反接保护继电器K2的两个触点接电源模块输出的DC-引脚；保护二极管D2设置在继电器K3的线圈的两端，保护二极管D2的阴极接电池的阳极BAT+。

  所述的电池防反接保护电路包括电池防反接保护继电器K2和防反接二极管D1；所述的继电器K2线圈的一端通过防反接二极管D1接电池的阴极BAT-，防反接二极管D1的阴极接电池的阴极BAT-，另一端通过启动继电器的两个触点接电池的阳极BAT+。

  所述的启动电路包括启动继电器K1产生启动信号的监控模块；所述的监控模块产生的启动信号Scon+加到启动继电器K1的线圈一端，线圈的另一端接地。

  本实用新型不仅具备了电池充电防反接保护功能，电池欠压保护功能，并且在单片机控制信号故障情况下仍然能确保产品的正常使用，提高了产品的可靠性。

  进一步的，上述的通信电源电池充放电控制电路中：所述的启动继电器K1为磁保持继电器，具有控制两个触点断开的第二线圈，所述的监控模块产生的关闭信号Scon-加到启动继电器K1的第二线圈的一端，第二线圈的另一端接地。

  进一步的，上述的通信电源电池充放电控制电路中：还包括限流电阻R1、限流电阻R2和限流电阻R3；所述的限流电阻R1设置在启动继电器K1的线圈或者第二线圈与地之间；所述的限流电阻R2设置在电池的阳极BAT+和继电器K2的线圈之间；所述的限流电阻R3设置在继电器K3线圈与电源模块输出的DC-引脚之间。

  如图1所示，本实施例是一种通信电源电池充放电控制电路，该控制电路包括通过监控模块中的单片机发出控制信号的启动电路，还包括电池防反接保护电路，以及充放电电压输出控制电路。启动电路包括启动继电器K1，限流电阻R1；启动继电器K1的线脚与单片机发出的控制信号相连；启动继电器K1的线的另一端接地；所述的控制继电器K1的公共触点1脚与充电电源的正极DC+相连，常开触点2脚与R2的一端相连，常闭触点5脚悬空。当启动继电器K1的线脚接的控制信号有效时，该线脚相接触，实现启动继电器K1的两个触点(1脚和2脚电接触)电接触，也就是实现保护继电器K2的线圈与电池的阳极BAT+相连。

  电池防反接保护电路包括限流电阻R2，保护继电器K2，防反接二极管D1；限流电阻R2的一端与启动继电器K1的常闭触点2脚相连，另一端与保护继电器K2的线的线的阳极相连，防反接二极管D1的阴极接到电池BAT的阴极BAT-；保护继电器K2的公共触点1脚与限流电阻R3一端相连，常开触点2脚与充电电源的负极DC-相连，常闭触点5脚悬空。当启动继电器K1的两个触点接触时，保护继电器的线圈内有电流，实现其两个触点(1脚和2脚)吸合，实现保护继电器的两个触点连接。

  充放电电压输出控制电路包括输出控制继电器K3，保护二极管D2，以及限流电阻R3；控制继电器K3的线脚与电池正极BAT+相连，线的一端相连，同时线圈两端还并接了保护二极管D2；限流电阻R3的另一端与继电器K2的公共端1脚相连；输出控制继电器K3的公共触点1脚与充电电源的正极DC+相连，常开触点2脚与电池负极BAT-相连，常闭触点3脚悬空。控制继电器K3控制电池阴极BAT-与电源模块的负极DC-之间是不是连接，也就是控制电源模块是否向电池充电。

  本实用新型提供了一种通信电源电池充放电控制电路，具有经济、简单、方便、安全可靠、故障率较低的特点。

  本实施例是一款嵌入式通信系统电源，整个通信电源系统配置、结构设计和控制电路均由我司单独设计完成。本通信系统电源输出电压48VDC，输出电流200A，采用我司设计的通信电源行业系统电源使用的标准50A电源整流模块4个和1个监控模块集成，整个嵌入式机框宽度为标准19英寸安装方法，深度355mm，高度为6U(264mm)，本系统电源带电池充电功能，要求具备电池电压反接保护功能，以及电池欠压保护功能，故在本嵌入式通信系统电源中采用了实用新型电路一种通信电源电池充放电控制电路，以满足产品功能要求。

  如图1所示，本实施例中包括通过监控模块中的单片机发出控制信号的启动电路，还包括电池防反接保护电路，以及充放电电压输出控制电路。启动电路包括启动继电器K1，限流电阻R1；启动继电器K1的线脚与单片机发出的控制信号(Scon+、Scon-)相连；启动继电器K1的线的另一端接地；启动继电器K1的公共触点1脚与充电电源的正极DC+相连，常开触点2脚与R2的一端相连，常闭触点3脚悬空。电池防反接保护电路包括限流电阻R2，保护继电器K2，防反接二极管D1；限流电阻R2的一端与K1的常闭触点相连，另一端与保护继电器K2的线的线的正极相连，防反接二极管D1的负极接到电池BAT的负极；保护继电器K2的公共触点1脚与限流电阻R3一端相连，常开触点2脚与充电电源的负极DC-相连，常闭触点3脚悬空。充放电电压输出控制电路包括输出控制继电器K3，保护二极管D2，以及限流电阻R3；输出控制继电器K3的线脚与电池正极BAT+相连，线的一端相连，同时线圈两端还并接了保护二极管D2；限流电阻R3的另一端与继电器K2的公共端1脚相连；所述的输出控制继电器K3的公共触点1脚与充电电源的正极DC+相连，常开触点2脚与电池负极BAT-相连，常闭触点5脚悬空。

  在本通信系统电源开始通上220Vac市电后，通信系统电源标准的50A整流模块输出48V电压DC+与DC-，同时48V电压给监控模块供电，监控模块开始工作，输出控制信号Scon+加至启动继电器K1的线脚与GND之间，继电器K1吸合，常开触点1脚与2脚导通，由于启动继电器K1为磁保持继电器，吸合后当控制信号Scon+信号没有了继电器也不会断开，只有在控制信号Scon-输出高电平时，磁保持继电器才会断开，这样即使监控模块出现异常时拔掉监控模块也能够顺利工作，来提升了产品的可靠性。

  启动继电器K1导通后，电池正极BAT+的电压通过继电器K1，进入保护继电器K2的线脚，再通过防反接二极管D1,回到电池的负极BAT-，形成完整的供电回路，保护继电器K2导通。在这里，防反接二极管D1起到了防反接保护的作用，当电池的正极BAT+与电池负极BAT-接反时，由于二极管D1的存在，电池正极BAT+与电池负极BAT-之间将不能形成回路，保护继电器K2将不会导通，从而能够有很大效果预防电池的反向充电，起到了保护电池的作用。

  保护继电器K2导通后，其常开触点1脚与2脚吸合，此时，电源整流模块的输出正极DC+端通过控制继电器K3的线脚，最后回到电源整流模块的输出负极DC-端，形成完整的供电回路，控制继电器K3线脚吸合导通，以此来实现了整流模块给电池进行充电的功能。

  当交流220Vac市电停电时，此时将由电池给外部的通信设施进行供电，由于停电后电池正极BAT+通过继电器K3的线脚后，然后经过限流电阻R3与继电器K2的常开触点1脚与2脚，再经过继电器K3吸合后的常开触点1脚与2脚，最后回到电池的负极BAT-，从而形成完整的供电回路，因此此时虽然市电停电，继电器K3仍然能够保持自锁的吸合状态。随着电池放电时间的延长，电池两端的电压将逐渐降低，当电池电压降低至设定保护的电压值时，监控模块的单片机输出控制信号Scon-至继电器K1的6脚，继电器K1的线脚断开，从而继电器K2的线脚供电回路断开，继电器K2的常开触点1脚与2脚断开，进而导致继电器K3的线脚供电回路断开，最后引起继电器K3的常开触点1脚与2脚断开，电池不再向外部通信设备做供电，从而对电池起到了欠压保护的作用。

  综上所述，本实用新型一种通信电源电池充放电控制电路通过以上实施例，在实现了通信用系统电源机房核心设备高可靠性供电要求的情况下，仅需少量软硬件资源，保证了电池的充电、放电功能的安全性和可靠性，达到了本实用新型电路的控制目的。