本實用新型涉及電源領域，尤其涉及一種運用于UPS電池和光伏離網逆變器電源的防止上電沖擊電流的裝置。

背景技術：

隨著科學技術的不斷進步，對UPS電池和光伏離網逆變器電源的要求也越來越高，電源向高節(jié)能、高轉換效率、帶載能力強、輕便化及多用途化發(fā)展已是社會發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)UPS電池和光伏離網逆變器的電源主要選用鉛酸電池，鉛酸電池優(yōu)點為污染較少，可回收率高，價格便宜。缺點為比容小，也就是在相同的容量下，電池的重量和體積都很大，而且目前的鉛酸電池都是在浮充類型的電池的發(fā)展而來的，浮充電池不適應快速充電和大電流放電，雖然研究人員花費了大量的時間和心血進行了卓有成效的改進，可以進入實用了，但是壽命還是非常不理想的。而鋰電池在相同體積和重量下可以做到很高的容量，使整個系統(tǒng)的體積成倍減少，隨著鋰離子電池技術的發(fā)展，成本逐漸降低，越來越多的UPS和光伏離網逆變器廠商開始采用鋰電池作為能源儲存，但是鋰電池有個缺點就是在使用過程中比較“嬌氣”，過充和過放都容易導致鋰電池損壞，而UPS和光伏離網逆變器都會存在很大的母線電容，在上電瞬間對其充電比較容易導致電池損壞或者導致鋰電池BMS保護板動作從而不能正常工作。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，提供了一種防止UPS電池或逆變電源在上電時沖擊電流過大的弊端，從而提高電路安全性能及實用性能的防止電池上電沖擊電流的裝置。

實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種防止電池上電沖擊電流的裝置，包括：

電壓信號檢測電路，連接輸入電源和輸出電源端，用于檢測輸入電源和輸出電源端的電壓；

控制模塊，連接電壓信號檢測電路，用于根據(jù)電壓信號數(shù)值的高低，從控制模塊的控制輸出端發(fā)出控制信號；

驅動模塊，具有與控制輸出端數(shù)量相等的驅動輸入端和驅動輸出端，驅動輸入端一一對應連接至控制輸出端，經過信號放大后由相應的驅動輸出端發(fā)出放大的控制信號；

預充電模塊，連接輸入電源和輸出電源端，用于對輸出電源端進行緩慢充電；以及

功率模塊，具有與驅動輸出端數(shù)量相等的開關器件輸入端和開關器件輸出端、以及一個正極輸入端和操作電源端，開關器件輸入端一一對應連接驅動輸出端，根據(jù)所述控制信號將正極輸入端擇一連接一個開關器件輸出端。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述控制模塊包括比較器，該比較器通過第十電阻連接到驅動模塊的驅動輸入端。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述驅動模塊包括三極管，該三極管分別通過第一電阻、第二電阻、第三電阻連接至功率模塊中的三個開關器件輸入端。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述功率模塊包括至少一個MOSFET管。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，當功率模塊包括三個MOSFET管時，所述三個MOSFET管的柵極分別通過第一電阻、第二電阻、第三電阻連接至驅動模塊的驅動輸出端，所述三個MOSFET管的柵極還分別通過第四電阻、第五電阻、第六電阻連接至驅動模塊的驅動輸出端，所述三個MOSFET管的源極連接至輸入電源正極，所述三個MOSFET管的漏極連接至輸出電源端。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述預充電模塊包括第十一電阻，所述第十一電阻連接至輸入電源正極與輸出電源端之間。

作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述電壓信號檢測電路包括第七電阻、第八電阻、第九電阻和第十電阻，所述第七電阻一端與輸出電源端相連，第七電阻另一端分別與第八電阻一端、控制模塊的控制輸入正極端相連，所述第八電阻另一端與輸入電源負極相連，所述第九電阻一端與輸入電源正極相連，第九電阻另一端分別與第十電阻一端、控制模塊的控制輸入負極端相連，所述第十電阻另一端與輸入電源負極相連。

本實用新型的防止電池上電沖擊電流的裝置，通過包括：電壓信號檢測電路，連接輸入電源和輸出電源端，用于檢測輸入電源和輸出電源端的電壓；控制模塊，連接電壓信號檢測電路，用于根據(jù)電壓信號數(shù)值的高低，從控制模塊的控制輸出端發(fā)出控制信號；驅動模塊，具有與控制輸出端數(shù)量相等的驅動輸入端和驅動輸出端，驅動輸入端一一對應連接至控制輸出端，經過信號放大后由相應的驅動輸出端發(fā)出放大的控制信號；預充電模塊，連接輸入電源和輸出電源端，用于對輸出電源端進行緩慢充電；以及功率模塊，具有與驅動輸出端數(shù)量相等的開關器件輸入端和開關器件輸出端、以及一個正極輸入端和操作電源端，開關器件輸入端一一對應連接驅動輸出端，根據(jù)所述控制信號將正極輸入端擇一連接一個開關器件輸出端，使得本實用新型有效地防止了沖擊電流過大而損害電池，或者造成電池保護板不能正常工作的弊端，具有輸入電壓寬，輸出電壓控制精度高，實用性強、性能優(yōu)良、電源轉換效率高、操作簡單、安全系數(shù)好的效果。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型防止電池上電沖擊電流的裝置提供的一實例的結構框圖；

圖2為本實用新型防止電池上電沖擊電流的裝置提供的一實施例的電路圖。

圖中：R1、第一電阻，R2、第二電阻，R3、第三電阻，R4、第四電阻，R5、第五電阻， R6、第六電阻，R7、第七電阻，R8、第八電阻，R9、第九電阻，R10、第十電阻，R11、第十一電阻，MOSFET管（Q1、Q2、Q3），Q4、三極管，U1A、比較器，BAT-、輸入電源負極，BAT+、輸入電源正極，BATT+、輸出電源端。

本實用新型目的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

下面將結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步描述。較佳實施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等用語，僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。

圖1為本實用新型防止電池上電沖擊電流的裝置提供的一實例的結構框圖，如圖1所示，防止電池上電沖擊電流的裝置，包括：電壓信號檢測電路，連接輸入電源和輸出電源端BATT+，用于檢測輸入電源和輸出電源端BATT+的電壓；控制模塊，連接電壓信號檢測電路，用于根據(jù)電壓信號數(shù)值的高低，從控制模塊的控制輸出端發(fā)出控制信號；驅動模塊，具有與控制輸出端數(shù)量相等的驅動輸入端和驅動輸出端，驅動輸入端一一對應連接至控制輸出端，經過信號放大后由相應的驅動輸出端發(fā)出放大的控制信號；預充電模塊，連接輸入電源和輸出電源端BATT+，用于對輸出電源端BATT+進行緩慢充電；以及功率模塊，具有與驅動輸出端數(shù)量相等的開關器件輸入端和開關器件輸出端、以及一個正極輸入端和操作電源端，開關器件輸入端一一對應連接驅動輸出端，根據(jù)所述控制信號將正極輸入端擇一連接一個開關器件輸出端?？梢岳斫獾氖?，輸出電源端BATT+與逆變電源或UPS電池輸入端相連。

具體實施中，結合圖2所示，所述控制模塊包括比較器U1A，該比較器U1A通過第十電阻R10連接到驅動模塊的驅動輸入端。所述驅動模塊包括三極管Q4，該三極管Q4分別通過第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3連接至功率模塊中的三個開關器件輸入端。

具體實施中，所述功率模塊包括至少一個MOSFET管，如當功率模塊包括三個MOSFET管（Q1、Q2、Q3）時，所述三個MOSFET管的柵極分別通過第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3連接至驅動模塊的驅動輸出端，所述三個MOSFET管的柵極還分別通過第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6連接至驅動模塊的驅動輸出端，所述三個MOSFET管的源極連接至輸入電源正極BAT+，所述三個MOSFET管的漏極連接至輸出電源端BATT+。

所述預充電模塊包括第十一電阻R11，所述第十一電阻R11連接至輸入電源正極BAT+與輸出電源端BATT+之間。所述電壓信號檢測電路包括第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻R10，所述第七電阻R7一端與輸出電源端BATT+相連，第七電阻R7另一端分別與第八電阻R8一端、控制模塊的控制輸入正極端相連，所述第八電阻R8另一端與輸入電源負極BAT-相連，所述第九電阻R9一端與輸入電源正極BAT+相連，第九電阻R9另一端分別與第十電阻R10一端、控制模塊的控制輸入負極端相連，所述第十電阻R10另一端與輸入電源負極BAT-相連。

為了讓本領域的技術人員更好地理解并實現(xiàn)本實用新型的技術方案，下面結合圖2詳述本實施例的工作原理。

當UPS電池開關合閘上電時，首先通過電壓信號檢測電路分別檢測輸入電源正極BAT+和輸出電源端BATT+的電壓，并將其結果送入比較器U1A的2腳和3腳，比如此時輸入電源正極BAT+的電壓為12V，在剛上電的一段時間內由于輸出電源端BATT+有很大的母線電容，因此此時輸出電源端BATT+的電壓會遠遠小于輸入電壓12V，此時控制模塊的比較器U1A的1腳發(fā)出低電平，驅動模塊不工作，功率模塊不工作，輸出電源端BATT+只能由第十一電阻R11對母線電容進行緩慢充電，輸出電源端BATT+隨著時間的推移慢慢接近輸入電源的輸入電壓，此時比較器U1A的1腳輸出高電平，控制驅動三極管Q4導通，驅動三極管Q4輸出驅動信號通過第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3將MOSFET管打開，電源得以持續(xù)輸出，由于輸出電源端BATT+的電壓無限的接近輸入電源，從而避免了由于上電瞬間給電容充電而產生的沖擊電流，因此，本實施例提高了產品的可靠性及UPS電池選擇的多樣化，提升了產品實用性。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領域熟練技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，可以對本實施方式做出多種變更或修改，而不背離本實用新型的原理和實質，本實用新型的保護范圍僅由所附權利要求書限定。