本技术涉及电力电子领域,特别涉及一种供电电路、电源和不间断电源。
背景技术:
1、不间断电源(uninterruptible power supply,ups)是一种可以为用电设备提供不间断的电力供应的系统。一般ups内部设置有电池或者ups与电池连接,当市电正常时,ups将市电电压转换为用电设备的供电电压,并将供电电压提供给用电设备使用。当市电故障时,将电池存储的电压转换为供电电压,并将供电电压提供给用电设备使用,从而保证供电可靠性。
2、电池的运行由电池管理系统(battery management system,bms)进行控制,为了保证不间断电源可以稳定为用电设备供电,需要保证bms可以正常工作。一般bms具有两种供电方式,一种是采用不间断电源中的直流转换器为bms供电,另一种是采用电池为bms进行供电。但是bms上述两种供电方式的bms的切换并未配置相应的硬件支持电路。
技术实现思路
1、本技术提供一种供电电路、电源和不间断电源,用于提升电池管理系统的工作稳定性。
2、本技术实施例提供的具体技术方案如下:
3、第一方面,本技术实施例提供一种供电电路,该供电电路可以应用于不间断电源中,并与不间断电源的外置电池连接。其中,电池通过第一开关与不间断电源连接,当第一开关导通时,电池与不间断电源连接并输出电能。供电电路包括:第一切换电路、第一调压芯片、第二开关、第二切换电路、第二调压芯片和第三调压芯片。
4、具体地,第一切换电路的第一输入端用于通过第三开关与不间断电源中的直流转换器连接,第一切换电路的第二输入端用于通过第一开关与电池连接,第一切换电路的输出端与第一调压芯片的输入端连接,第三开关可以设置在不间断电源内部或者设置在不间断电源外部;第二开关的第一端与第一调压芯片的输出端和第二调压芯片的输入端连接,第二开关的第二端与第三调压芯片的输入端连接,第二开关的控制端用于与电池管理系统的控制器连接;第二调压芯片的输出端用于与电池管理系统内的一部分负载连接,第二调压芯片连接的负载中包括控制器;第三调压芯片的输出端与电池管理系统中的另一部分负载连接;第二切换电路的第一输入端用于通过第三开关与直流转换器连接,第二切换电路的第二输入端用于通过第一开关与电池连接,第二切换电路的第三输入端与第二开关的第二端连接,第二切换电路的输出端与第一调压芯片的使能端连接;第一切换电路用于将直流转换器或者电池的电压输出给第一调压芯片;第二切换电路用于在通过输入端接收到电压时控制第一调压芯片处于唤醒状态;第二开关用于在接收电池管理系统发送的第一控制信号时,处于导通状态。
5、采用上述供电电路,供电电路可以将直流转换器或者电池作为电池管理系统的供电电源,当直流转换器与供电电路连接时,直流转换器可以通过第二切换电路向第一调压芯片发送使能信号。当第一开关导通时,电池的电能可以通过第二切换电路向第一调压芯片发送使能信号。当第一调压芯片接收到使能信号后唤醒后启动工作,此时,直流转换器或者电池的电能可以通过第一调压芯片、第二调压芯片和第三调压芯片调压后为电池管理系统内的负载供电。电池管理系统得电启动后可以控制第二开关导通为第一调压芯片一直提供使能信号,因此,即使断开直流转换器与供电电路之间的连接,由于第一调压芯片处于唤醒状态,可以安全切换电池为其供电,提升了电池管理系统的工作稳定性。
6、在一种可能的设计中,第一切换电路包括:第一二极管和第二二极管。
7、其中,第一二极管的阳极用于通过第三开关与直流转换器连接,第一二极管的阴极与第一调压芯片的输入端连接。第二二极管的阳极用于通过第一开关与电池连接,第二二极管的阴极与第一调压芯片的输入端连接。
8、采用上述供电电路,当直流转换器器或者电池的电压输入至供电电路之前,供电电路和电池管理系统内均处于关闭状态,因此,供电电路和电池管理系统无法为第一切换电路内的开关器件提供控制开关导通和关断的控制信号,为了防止第一切换电路内的开关因无法接收到控制信号而工作异常的情况出现,第一切换电路内的开关器件选用不可控器件,例如二极管,来实现供电电源的选择。
9、在一种可能的设计中,第二切换电路包括:第三二极管、第四二极管和第五二极管。
10、其中,第三二极管的阳极用于通过第三开关与直流转换器连接,第三二极管的阴极与第一调压芯片的使能端连接。第四二极管的阳极用于通过第一开关与电池连接,第四二极管的阴极与第一调压芯片的是使能端连接。第五二极管的阳极与第二开关的第二端连接,第五二极管的阴极与第一调压芯片的使能端连接。
11、采用上述供电电路,当直流转换器或者电池的电压输入至供电电路之前,供电电路和电池管理系统内均处于关闭状态,因此,供电电路和电池管理系统无法为第二切换电路内的开关器件提供控制开关导通和关断的控制信号,为了防止第二切换电路内的开关因无法接收到控制信号而工作异常的情况出现,第二切换电路内的开关器件选用不可控器件,例如二极管,实现第一调压芯片使能信号来源的选择。
12、在一种可能的设计中,当供电电路从电池上获取电能时,随着供电电路的工作,电池的电压逐渐降低,为了防止电池电压过低影响电池的使用寿命,第二切换电路还包括跨接在第一开关与第四二极管之间的稳压管,当电池的电压小于稳压管的击穿电压时,自动断开电池与供电电路内部器件的连接,保证电池的安全。
13、在一种可能的设计中,一般电池管理系统的供电电压要小于直流转换器和电池的电压幅值,第一调压芯片、第二调压芯片和第三调压芯片均为降压芯片。
14、在一种可能的设计中,第二开关还用于:在接收到第二控制信号时处于关断状态,第二控制信号用于控制供电电路断开与第三调压芯片连接的负载。
15、采用上述供电电路,当第二开关导通时,与第二开关连接的第三调压芯片可以获取电能并为连接的负载供电。当不间断电源应用于户外场景或者其它场景时,为了保证电池管理系统可以长时间工作,可以通过控制第二开关关断将电池管理系统中负载关闭,从而降低电池管理系统的耗电量。
16、第二方面,本技术实施例提供一种电源,该电源包括电池和本技术实施例第一方面及其任一可能的设计中提供的供电电路。
17、其中,电池中包括多组蓄电池和与多组蓄电池连接的电池管理系统,电池管理系统可以监控多组蓄电池的运行。供电电路可以为电池中的电池管理系统供电,从而保证电池管理系统可以正常运行。
18、第三方面,本技术实施例提供一种不间断电源,该不间断电源中包括整流器、直流转换器、电池和本技术实施例第一方面及其任一可能的设计中提供的供电电路。其中,整流器用于将交流电源输出的交流电转换为直流电;直流转换器用于与整流器输出的直流电进行调压处理并为供电电路供电;电池中包括多组蓄电池和与多组蓄电池连接的电池管理系统,电池管理系统可以监控多组蓄电池的运行情况,供电电路可以为电池中的电池管理系统供电。
19、另外,第二方面及第三方面及其任一种可能的设计所带来的技术效果可参见本技术实施例第一方面中不同设计所带来的技术效果,此处不再赘述。
1.一种供电电路,其特征在于,应用于不间断电源中,所述不间断电源通过第一开关与电池连接,所述供电电路包括:第一切换电路、第一调压芯片、第二开关、第二切换电路、第二调压芯片和第三调压芯片;
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一切换电路包括:第一二极管和第二二极管;
3.根据权利要求1或2所述的电路,其特征在于,所述第二切换电路包括:第三二极管、第四二极管和第五二极管;
4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述第二切换电路还包括跨接在所述第一开关与所述第四二极管之间的稳压管。
5.根据权利要求1或2所述的电路,其特征在于,所述第一调压芯片、所述第二调压芯片和所述第三调压芯片均为降压芯片。
6.根据权利要求1或2所述的电路,其特征在于,所述第二开关还用于:在接收到第二控制信号时处于关断状态,所述第二控制信号用于控制所述供电电路断开与所述第三调压芯片连接的负载。
7.一种电源,其特征在于,包括电池和如权利要求1~6任一项所述的供电电路,所述电池包括多组蓄电池和与所述多组蓄电池连接的电池管理系统,所述电池管理系统用于控制所述多组蓄电池的运行。
8.一种不间断电源,其特征在于,包括整流器、直流转换器、电池和如权利要求1~6任一项所述的供电电路;