專利名稱：一種ups蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及不間斷電源、逆變器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路。
背景技術(shù)：
在不間斷電源(UPS)、逆變器系統(tǒng)中的電池組輸入到直流總線，由于直流總線設(shè)有龐大的濾波電容，如果系統(tǒng)的直流直接輸入會有高達千倍的沖擊電流，同時，整流電壓通常高于電池電壓的I. 5倍左右，為了降低整機直流供電時的發(fā)熱損耗、提升效率，一般采用繼電器、接觸器的方式作為輸入的開關(guān)控制，而該開關(guān)在系統(tǒng)直流開機、AC整流供電模式時，該開關(guān)必須處于關(guān)斷狀態(tài)，以防止整流器關(guān)閉瞬間、由于直流總線濾波電容容量較大，在有負載與無負載的情況下，電容上的電荷泄放時間有所不同，如果控制不當(dāng)，會導(dǎo)致直流總線 電容的電荷反灌給電池，繼電器因過流、過壓的原因?qū)е吕^電器(接觸器)觸點粘連，甚至?xí)?dǎo)致整機燒毀、電池損壞、爆炸等惡性事件。
發(fā)明內(nèi)容本申請的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，該UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路可了解繼電器的實時工作狀態(tài)，讓繼電器在符合安全電壓和安全電流的情況下執(zhí)行觸點的閉合與釋放的動作，確保繼電器不因過流、過壓觸點電弧損壞，解決繼電器觸點粘連的現(xiàn)象。為此給出一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，所述蓄電池通過充電器經(jīng)直流總線充電，所述蓄電池通過放電電路經(jīng)直流總線放電，直流總線上接有大容量的濾波電容，所述繼電器的觸點串接于放電電路中用以控制放電電路的通斷，包括電壓檢測電路和控制電路，電壓檢測電路用于檢測所述繼電器的觸點兩端電壓差，該電壓差過大則控制電路禁止繼電器的觸點閉合。在繼電器的觸點兩端并聯(lián)一個泄壓開關(guān)K1，該電壓差過大，則泄壓開關(guān)Kl閉合，該電壓差不過大，則泄壓開關(guān)Kl斷開。泄壓開關(guān)Kl串接有限流電阻R1。在繼電器的觸點兩端再并聯(lián)一個晶閘管SCR1，所述晶閘管SCRl由控制電路通過SCRl驅(qū)動電路控制通斷，所述晶閘管SCRl在泄壓開關(guān)Kl斷開至繼電器的觸點閉合的期間臨時導(dǎo)通。繼電器由控制電路通過觸點驅(qū)動電路控制閉合和斷開。電壓檢測電路包括電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電容C2、二極管D1、二極管D2、運算放大器UlA和運算放大器U1B，控制電路包括主控芯片U3 ；電阻R2的一端與繼電器一個觸點連接，電阻R3的一端與繼電器的另一個觸點連接；[0011]電阻R2另一端與電阻R9、電阻Rl I、電阻R6 —端連接，電阻R9另一端與5伏電源、電阻R8 —端連接，電阻R8另一端與電阻R3另一端、電阻R4 —端、電阻R13 —端連接；電阻Rll另一端與電阻R12 —端、運算放大器UlA的反相輸入端連接，電阻R12另一端與電阻RlO —端、運算放大器UlA的輸出端連接，電阻RlO的另一端與二極管Dl正極、主控芯片U3連接，二極管Dl負極與5伏電源連接；電阻R14 —端與運算放大器UlA的正相輸入端、電阻R13另一端連接，電阻R14另一端與運算放大器UlA的地端、電源地連接；運算放大器UlA的電源端與12伏電源、電容C2 —端連接，電容C2另一端與電源地連接；電阻R4另一端與電阻R15 —端、運算放大器UlB的反相輸入端連接，電阻R15另一端與運算放大器UlA的輸出端、電阻R5 —端連接，電阻R5另一端與主控芯片U3、二極管D2正極連接，二極管D2負極與5伏電源連接；電阻R6另一端與運算放大器UlB的正相輸入端、電阻R7 —端連接，電阻R7另一端與電源地連接；主控芯片U3的控制端與繼電器的觸點驅(qū)動電路連接。受控電路包括整流器、充電器、逆變器、蓄電池、電阻R1、所述繼電器J1B、觸點驅(qū)動電路、SCRl驅(qū)動電路和所述濾波電容Cl ；整流器的輸入端輸入交流電AC,整流器的第一輸出端與充電器的輸入端、電容Cl的正極、逆變器的第一輸入端、泄壓開關(guān)Kl 一端、晶閘管SCRl負極、繼電器JlB—個觸點連接，整流器的第二輸出端與電容Cl的負極、逆變器的第二輸入端連接，逆變器的輸出端輸出交流電AC ；充電器的另一端與蓄電池正極、電阻Rl —端、晶閘管SCRl正極、繼電器的另一個觸點連接，電阻Rl另一端與泄壓開關(guān)Kl另一端連接；主控芯片U3與泄壓開關(guān)Kl的控制端連接，主控芯片U3與晶閘管SCRl的SCRl驅(qū)動電路連接。主控芯片U3為MCU或者DSP。本申請的一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路的有益效果是，通過電壓檢測電路檢測所述繼電器的觸點兩端電壓差，可了解繼電器的實時工作狀態(tài)，該電壓差過大則控制電路禁止繼電器的觸點閉合，讓繼電器在符合安全電壓和安全電流的情況下執(zhí)行觸點的閉合與釋放的動作，確保繼電器不因過流、過壓導(dǎo)致觸點電弧損壞，解決繼電器觸點粘連的現(xiàn)象。

圖I是本申請一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路的電路圖圖I中包括有I——UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路；2——受控電路。
具體實施方式
[0028]本實施例的一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路I如圖I所示，蓄電池通過充電器經(jīng)直流總線充電，蓄電池通過放電電路經(jīng)直流總線放電，直流總線上接有大容量的濾波電容，繼電器的觸點串接于放電電路中用以控制放電電路的通斷，包括電壓檢測電路和控制電路，電壓檢測電路用于檢測繼電器的觸點兩端電壓差，該電壓差過大則控制電路禁止繼電器的觸點閉合。本申請的一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路I，通過電壓檢測電路檢測所述繼電器的觸點兩端電壓差，該電壓差過大則控制電路禁止繼電器的觸點閉合，可了解繼電器的實時工作狀態(tài)，讓繼電器在符合安全電壓和安全電流的情況下執(zhí)行觸點的閉合與釋放的動作，確保繼電器不因過流、過壓觸點電弧損壞，解決繼電器觸點粘連的現(xiàn)象。在繼電器JBl的觸點兩端并聯(lián)一個泄壓開關(guān)K1，該電壓差過大則泄壓開關(guān)Kl閉合，該電壓差不過大則泄壓開關(guān)Kl斷開。 泄壓開關(guān)Kl串接有限流電阻R1。在繼電器JBl的觸點兩端再并聯(lián)一個晶閘管SCRl，所述晶閘管SCRl由控制電路通過SCRl驅(qū)動電路控制通斷，所述晶閘管SCRl在泄壓開關(guān)Kl斷開至繼電器JBl的觸點閉合期間臨時導(dǎo)通。繼電器JBl由控制電路通過觸點驅(qū)動電路控制閉合和斷開。具體的，本實施例的檢測電路包括電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電容C2、二極管Dl、二極管D2、運算放大器UlA和運算放大器U1B，控制電路包括主控芯片U3 ；電阻R2的一端與繼電器JBl —個觸點連接，電阻R3的一端與繼電器JBl的另一個觸點連接；電阻R2另一端與電阻R9、電阻Rl I、電阻R6 —端連接，電阻R9另一端與5伏電源、電阻R8 —端連接，電阻R8另一端與電阻R3另一端、電阻R4 —端、電阻R13 —端連接；電阻Rll另一端與電阻R12 —端、運算放大器UlA的反相輸入端連接，電阻R12另一端與電阻RlO —端、運算放大器UlA的輸出端連接，電阻RlO的另一端與二極管Dl正極、主控芯片U3連接，二極管Dl負極與5伏電源連接；電阻R14 —端與運算放大器UlA的正相輸入端、電阻R13另一端連接，電阻R14另一端與運算放大器UlA的地端、電源地連接；運算放大器UlA的電源端與12伏電源、電容C2 —端連接，電容C2另一端與電源地連接；電阻R4另一端與電阻R15 —端、運算放大器UlB的反相輸入端連接，電阻R15另一端與運算放大器UlA的輸出端、電阻R5 —端連接，電阻R5另一端與主控芯片U3、二極管D2正極連接，二極管D2負極與5伏電源連接；電阻R6另一端與運算放大器UlB的正相輸入端、電阻R7 —端連接，電阻R7另一端與電源地連接；主控芯片U3的控制端與繼電器JBl的觸點驅(qū)動電路連接。具體的，受控電路2包括整流器、充電器、逆變器、蓄電池、繼電器JlB和濾波電容Cl ；[0044]整流器的輸入端輸入交流電AC,整流器的第一輸出端與充電器的輸入端、電容Cl的正極、逆變器的第一輸入端、泄壓開關(guān)Kl 一端、晶閘管SCRl負極、繼電器JlB—個觸點連接，整流器的第二輸出端與電容Cl的負極、逆變器的第二輸入端連接，逆變器的輸出端輸出交流電AC ；充電器的另一端與蓄電池正 極、電阻Rl —端、晶閘管SCRl正極、繼電器JBl的另一個觸點連接，電阻Rl另一端與泄壓開關(guān)Kl另一端連接；主控芯片U3與泄壓開關(guān)Kl的控制端連接，主控芯片U3與晶閘管SCRl的SCRl驅(qū)動電路連接。具體的，主控芯片U3為MCU或者DSP。具體的，運算放大器的型號為LM324。本申請的工作原理如下先通過電阻R2、電阻R3監(jiān)測繼電器JBl觸點兩端的電壓，再通過電阻R11、電阻R13與電阻R4、電阻R6將監(jiān)測到的電壓分別送至U1A、UlB兩個運算放大器，通過設(shè)置電阻R12、電阻R14與電阻町1、電阻1 13以及電阻1 15、電阻1 7與電阻1 4、電阻1 6的比例參數(shù)來設(shè)置運算放大器的電壓放大倍數(shù)，使監(jiān)測的電壓0-30V對應(yīng)運算放大器輸出的電壓在0-5V的范圍內(nèi)，放大后的電壓值由電路中的電阻R10、電阻R5分別送給主控芯片U3，調(diào)整主控芯片U3的判斷電壓點，保證控制繼電器JBl (接觸器)閉合或釋放時觸點兩端的電壓小于繼電器JBl的安全電壓，同時，繼電器JBl (接觸器)閉合或釋放時流過觸點電流在安全電流內(nèi)。其中，本申請的UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連分為兩種情況，一種是蓄電池開機防繼電器觸點粘連，另一種是AC-DC轉(zhuǎn)換蓄電池放電防繼電器觸點粘連。蓄電池開機防繼電器觸點粘連的原理當(dāng)系統(tǒng)由關(guān)機轉(zhuǎn)為開機，同時交流電AC發(fā)生故障時，需啟動蓄電池對外供電時，由于此時直流總線的濾波電容Cl的容量為零，檢測電路檢測到蓄電池兩端的電壓Ul遠遠大于電容Cl兩端的電壓，此時繼電器JBl的觸點如果閉合，將會發(fā)生繼電器JBl觸點粘連的現(xiàn)象，因為主控芯片U3先不控制繼電器JBl的觸點閉合，而是先啟動泄壓開關(guān)K1，讓蓄電池通過電阻Rl和充電開關(guān)為電容Cl充電，直到蓄電池兩端的電壓Ul和電容兩端的電壓基本相等，主控芯片U3才控制晶閘管SCRl瞬間導(dǎo)通(由于繼電器JBl的觸點閉合需要一定的時間，為了避免斷電)，再斷開晶閘管SCRl而控制繼電器JBl的觸點閉合，從而實現(xiàn)防止繼電器JBl觸點粘連；如果充電電路(即蓄電池對電容Cl充電的電路)發(fā)生故障，比如泄壓開關(guān)Kl壞了，蓄電池不能為電容Cl充電，檢測電路檢測到蓄電池兩端的電壓Ul遠遠大于電容Cl兩端的電壓，則主控芯片U3會阻止繼電器JBl的觸點閉合，同時，系統(tǒng)會及時告警，告知用戶系統(tǒng)發(fā)生故障。此種情況下檢測電路先通過電阻R2、電阻R3監(jiān)測繼電器JBl觸點兩端的電壓，由電阻R11、電阻R13送至運算放大器U1B，通過設(shè)置電阻R12、電阻R14與電阻R11、電阻R13的比例參數(shù)來設(shè)置運算放大器的電壓放大倍數(shù)，檢測電壓值由電阻RlO送至主控芯片U3。AC-DC轉(zhuǎn)換蓄電池放電防繼電器觸點粘連的原理當(dāng)交流電AC在為蓄電池充電，由于交流電AC發(fā)生故障，需轉(zhuǎn)為蓄電池對外供電時，由于直流總線的濾波電容Cl的容量較大，檢測電路會檢測到電容Cl兩端的電壓U2遠遠大于電池兩端的電壓U1，即繼電器JBl觸點兩端的電壓大于繼電器JBl (接觸器)的安全電壓，由運算放大器UlA通過電阻RlO送給主控芯片U3，主控芯片U3將會停止繼電器JBl(接觸器)的觸點閉合，同時，系統(tǒng)會及時告警，告知用戶系統(tǒng)故障；接著，主控芯片U3先開啟泄壓開關(guān)Kl，等待電容Cl對蓄電池放電直到檢測電路檢測到電容兩端的電壓U2與蓄電池兩端的電壓基本相等時(在有負載與無負載的情況下，電容上的電荷泄放時間 有所不同，有負載時，電容的電荷泄放時間短；無負載時，電容的電荷泄放時間長，如果沒有檢測電路，而是經(jīng)過某個時間段之后就閉合繼電器JBl的觸點，那么可能會發(fā)生繼電器JBl觸點粘連的現(xiàn)象)，主控芯片U3才控制晶閘管SCRl瞬間導(dǎo)通(由于繼電器JBl的觸點閉合需要一定的時間，為了避免斷電而先瞬間導(dǎo)通晶閘管SCR1)，控制繼電器JBl的觸點閉合開啟，之后斷開晶閘管SCRl，從而實現(xiàn)防止繼電器JBl觸點粘連。此種情況下，檢測電路是先通過電阻R2、電阻R3監(jiān)測繼電器JBl觸點兩端的電壓，由電阻R4、電阻R6送至運算放大器U1B，通過設(shè)置電阻R15、電阻R7與電阻R4、電阻R6的比例參數(shù)來設(shè)置運算放大器的電壓放大倍數(shù)，檢測電壓值由電阻R5送給主控芯片U3。通過該檢測電路的監(jiān)測后，可清楚了解空載時直流母線的電容Cl的電荷泄放時間與滿載時直流母線的電容Cl的電荷泄放時間空載(0%)時，電容Cl兩端電壓為337伏，電池兩端電壓為206伏，繼電器JBl閉合時的電壓差為12. 5伏，輸出電壓為220伏，電容Cl的電荷泄放時間為3. 373秒，即繼電器JBl需至少等待3. 373秒后才閉合；滿載(100%)時，電容Cl兩端電壓為330伏，電池兩端電壓為206伏，繼電器JBl閉合時的電壓差為5伏，輸出電壓為220伏，電容Cl的電荷泄放時間為52. 5毫秒，即繼電器JBl只需要等待52. 5毫秒后即可閉合。因此，在逆變器負載不同(0-100%)的情況下，繼電器需要控制的時間是不同的，為此，繼電器(接觸器)的控制時間就無法給定，因此，現(xiàn)有技術(shù)在沒有檢測是否空載或者滿載的情況下就閉合繼電器JB1，勢必會因為設(shè)定的等待繼電器JBl的觸點閉合的時間太長而浪費、導(dǎo)致晶閘管SCRl的損耗加大與承載能力等問題的存在，或者由于設(shè)定的等待繼電器JBl的觸點閉合時間太短而導(dǎo)致繼電器JBl觸點的粘連。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用于說明本申請的技術(shù)方案而非對本申請保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本申請作了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本申請的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本申請技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求1.一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，所述蓄電池通過充電器經(jīng)直流總線充電，所述蓄電池通過放電電路經(jīng)直流總線放電，直流總線上接有大容量的濾波電容，所述繼電器的觸點串接于放電電路中用以控制放電電路的通斷，其特征是，包括電壓檢測電路和控制電路，電壓檢測電路用于檢測所述繼電器的觸點兩端電壓差，該電壓差過大則控制電路禁止繼電器的觸點閉合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，其特征是，在繼電器的觸點兩端并聯(lián)一個泄壓開關(guān)K1，該電壓差過大則泄壓開關(guān)Kl閉合，該電壓差不過大則泄壓開關(guān)Kl斷開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，其特征是，泄壓開關(guān)Kl串接有限流電阻R1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，其特征是，在繼電器的觸點兩端再并聯(lián)一個晶閘管SCRl，所述晶閘管SCRl由控制電路通過SCRl驅(qū)動電路控制通斷，所述晶閘管SCRl在泄壓開關(guān)Kl斷開至繼電器的觸點閉合的期間臨時導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，其特征是，繼電器由控制電路通過觸點驅(qū)動電路控制閉合和斷開。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，其特征是，電壓檢測電路包括電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電容C2、二極管D1、二極管D2、運算放大器UlA和運算放大器U1B，控制電路包括主控芯片U3 ； 電阻R2的一端與繼電器一個觸點連接，電阻R3的一端與繼電器的另一個觸點連接； 電阻R2另一端與電阻R9、電阻R11、電阻R6 —端連接，電阻R9另一端與5伏電源、電阻R8 —端連接，電阻R8另一端與電阻R3另一端、電阻R4 —端、電阻R13 —端連接； 電阻Rll另一端與電阻R12 —端、運算放大器UlA的反相輸入端連接，電阻R12另一端與電阻RlO —端、運算放大器UlA的輸出端連接，電阻RlO的另一端與二極管Dl正極、主控芯片U3連接，二極管Dl負極與5伏電源連接； 電阻R14 —端與運算放大器UlA的正相輸入端、電阻R13另一端連接，電阻R14另一端與運算放大器UlA的地端、電源地連接； 運算放大器UlA的電源端與12伏電源、電容C2 —端連接，電容C2另一端與電源地連接； 電阻R4另一端與電阻R15 —端、運算放大器UlB的反相輸入端連接，電阻R15另一端與運算放大器UlA的輸出端、電阻R5 —端連接，電阻R5另一端與主控芯片U3、二極管D2正極連接，二極管D2負極與5伏電源連接； 電阻R6另一端與運算放大器UlB的正相輸入端、電阻R7 —端連接，電阻R7另一端與電源地連接； 主控芯片U3的控制端與繼電器的觸點驅(qū)動電路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，其特征是，受控電路包括整流器、充電器、逆變器、蓄電池、所述繼電器JlB和所述濾波電容Cl ； 整流器的輸入端輸入交流電AC,整流器的第一輸出端與充電器的輸入端、電容Cl的正極、逆變器的第一輸入端、泄壓開關(guān)Kl 一端、晶閘管SCRl負極、繼電器JlB —個觸點連接，整流器的第二輸出端與電容Cl的負極、逆變器的第二輸入端連接，逆變器的輸出端輸出交流電AC; 充電器的另一端與蓄電池正極、電阻Rl —端、晶閘管SCRl正極、繼電器的另一個觸點連接，電阻Rl另一端與泄壓開關(guān)Kl另一端連接； 主控芯片U3與泄壓開關(guān)Kl的控制端連接，主控芯片U3與晶閘管SCRl的SCRl驅(qū)動電路連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，其特征是，主控芯片U3為MCU或者DSP。·
專利摘要本申請涉及不間斷電源、逆變器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種UPS蓄電池放電電路防繼電器觸點粘連的電路，包括檢測電路和控制電路，通過電壓檢測電路檢測所述繼電器的觸點兩端電壓差，該電壓差過大則控制電路禁止繼電器的觸點閉合，可了解繼電器的實時工作狀態(tài)，讓繼電器在符合安全電壓和安全電流的情況下執(zhí)行觸點的閉合與釋放的動作，確保繼電器不因過流、過壓觸點電弧損壞，解決繼電器觸點粘連的現(xiàn)象。
文檔編號H02J7/00GK202796750SQ20122050800
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者宋青華 申請人:廣東易事特電源股份有限公司