专利名称：不间断电源后备电池在线检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可在线检测不间断电源后备电池是否失效的电路，属电源技术领域。
背景技术：
随着计算机网络技术与通信技术的飞速发展，各种网络设备对不间断电源的供电可靠性要求越来越高。不间断电源的在线工作方式为当交流电正常时，由市电经过整形后为设备提供纯正的正弦波电压；当市电异常时，就要将后备电池的直流电压变换成纯正正弦波电压为设备提供能量，从而实现对负载的不间断供电。后备电池是不间断电源的重要组成部分，它的好坏直接影响着供电的可靠性。由于不间断电源的后备电池大部分时间都处于浮充状态，因此需要定期对电池进行检测和维护，以延长电池的使用寿命，及时发现和更换失效的电池，避免因电池失效导致设备的供电中断。目前，常用的电池检测方法主要有以下两种一、在线检测。每隔3个月左右对电池进行一次充放电循环。这种方法的优点是操作方便，成本低，但存在以下缺点I、由于在电池放电时可能出现输出断电的情况，所以只能选择在设备停用的时候进行电池检测；2、需要有专人负责对电池进行检测。二、离线检测。定期将后备电池换下，再用专用的电池监测仪进行检测。这种检测方法的缺点是a.需要有一套备用电池，造成了资源的浪费；b.要有专用的电池检测仪器，增加了设备的投入。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种不间断电源后备电池在线检测电路，在保证正常供电的前提下，实现对后备电池的低成本快速检测。本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的一种不间断电源后备电池在线检测电路，由CPU、按键输入电路、双电源切换电路、电池电压检测电路和声光报警器组成，所述按键输入电路和电池电压检测电路分别接CPU的不同输入端口 ；所述双电源切换电路由光电耦合器和两个电阻组成，所述光电耦合器的发光二极管的阳极经第一电阻接电源，阴极接CPU的RF2端口，第二电阻经光电耦合器的光电管并接在不间断电源内PFC升压电路的电压采样网络的下偏电阻上；所述声光报警器的输入端接CPU的RE3端口。上述不间断电源后备电池在线检测电路，所述电池电压检测电路由第三电阻和第四电阻组成，二者串联连接成分压电路后接于不间断电源后备电池两端，它们的串接点接CPU 的 RBl 端口。、[0013]上述不间断电源后备电池在线检测电路，所述按键输入电路由检测按键和第五电阻组成，所述检测按键一端接电源正极，一端接CPU的RE2端口，第五电阻是下拉电阻。本实用新型通过改变不间断电源内部PFC升压电路的电压采样网络来改变PFC升压电路所输出的直流电压，使备用电池和市电在工作与备用两种工作状态之间切换。对备用电池进行检测时，备用电池处于工作状态，市电处于备用状态，即使备用电池失效也不会影响供电的连续性。本电路结构简单、成本低廉、使用方便，不需要专人操作，检测也不受时间限制，可在保证不间断电源供电连续性的同时，快速、准确地判断其后备电池是否失效。
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。图I为本实用新型的电原理图。图中各标号为UPS、不间断电源；CPU、微处理器；U1、声光报警器；U2、光电耦合器；PFC、升压电路；K、检测按键；R1 R7、电阻；D1、D2、隔直二极管；DC/DC、直流升压电路；DC/AC、逆变器；B、后备电池。
具体实施方式
参看

图1，虚线框内为不间断电源，虚线框外部为电池检测电路。各功能块说明PFC升压电路将交流输入转换为稳定的直流电。PFC升压电路内设置有专用的PFC控制芯片，该芯片根据R6、R7构成的电压采样网络反馈的电压信号控制PFC升压功率器件的开关，调节PFC升压电路输出的直流电压。直流升压电路DC/DC将后备电池B的直流电压转换为稳定的370V直流电。逆变器DC/AC将PFC升压电路或后备电池B输出的直流电压转换成220V的交流电供用电设备使用。电阻R3、R4构成电池电压米样电路,输出适合CPU的电池电压米样信号。CPU控制检测电路的工作过程。由U2、Rl、R2构成的双电源切换电路根据CPU发出的不同逻辑电平改变PFC升压电路的直流采样分压电阻，从而改变PFC升压电路输出的电压。有关电池检测的术语说明电池检测周期两次电池检测的时间间隔。电池检测设定时间设定的电池检测时间。电池检测时间从开始检测到检测结束的时间间隔。电池失效电压认为电池已不能满足放电要求的电池电压。工作原理说明后备电池B经直流升压电路DC/DC产生370V的稳定直流电压；交流输入(220VAC)经PFC升压电路产生稳定的直流电压，它与370V直流电压一起被送到逆变器DC/AC。在正常情况下将PFC升压电路的输出电压调整到400VDC，由交流输入为后面设备提供能量，电池升压至370VDC作为后备能量；在电池检测时将PFC升压电路的输出电压调整到350VDC作为后备能量，由电池升压到370VDC为后面设备提供能量，检测电池的性能。若在电池检测设定时间内电池电压达到电池失效电压，则认为电池有问题，需检查更换电池；若在电池检测时间内电池电压未达到电池失效电压，则认为电池正常。因为在做电池检测时有PFC升压电路作为后备电源，所以不会出现输出断电的情况。本实用新型的工作过程是当CPU没有检测到电池检测按键K有效时，CPU的RF2端口发出低电平信号使光电耦合器U2导通，光电耦合器U2导通后R2、R7并联做为PFC升压电路采样网络的下偏电阻，使得PFC升压电路采样网络的下偏电阻变小，PFC控制芯片电压采样反向端电 压变小，PFC输出电压升高为400VDC，由于PFC升压电路输出的400VDC高于电池升压370VDC，所以由交流输入为后面设备提供能量。当CPU检测到电池检测按键K有效时，CPU的RF2端口发出高电平信号使光电耦合器U2截止，光电耦合器U2截止后R7单独做为PFC升压电路采样网络的下偏电阻，使得PFC升压电路采样网络的下偏电阻变大，PFC控制芯片电压采样反向端电压变大，PFC输出电压降低为350VDC，由于PFC升压直流350VDC低于电池升压370VDC，所以由电池为后面负载提供能量，若电池检测时间到了电池检测设定时间而电池电压还未降到电池失效电压则电池正常，不会发出声光报警，同时CPU的RF2端口自动发低电平信号使PFC输出电压升高到400VDC转由交流输入为后面设备提供能量；若在电池检测期间电池电压降到电池失效电压甚至更低，造成电池升压直流跌落低于350VDC后，自动转由PFC升压为后面设备提供能量而不会造成输出中断，此时发出声光报警信号，提示电池已失效。本实用新型通过控制光电耦合器U2的导通与否改变PFC升压电路输出电压的高低，进而达到在线检测后备电池的目的。本实用新型结构简单，仅比传统检测电路增加了一个光耦和两个电阻，可以方便地实现对现有产品升级改造。另外，通过更改CPU程序，本实用新型还可以通过按键或通讯接口设置后备电池的检测周期、电池检测设定时间和电池失效电压，方便实用。
权利要求1.一种不间断电源后备电池在线检测电路，其特征在于，它由CPU、按键输入电路、双电源切換电路、电池电压检测电路和声光报警器(Ul)组成，所述按键输入电路和电池电压检测电路分别接CPU的不同输入端ロ ；所述双电源切换电路由光电耦合器(U2)和两个电阻组成，所述光电耦合器(U2)的发光二极管的阳极经第一电阻(Rl)接电源，阴极接CPU的RF2端ロ，第二电阻(R2)经光电耦合器(U2)的光电管并接在不间断电源(UPS)内PFC升压电路的电压采样网络的下偏电阻(R7)上；所述声光报警器(Ul)的输入端接CPU的RE3端ロ。
2.根据权利要求I所述不间断电源后备电池在线检测电路，其特征在于，所述电池电压检测电路由第三电阻(R3)和第四电阻(R4)组成，二者串联连接成分压电路后接于不间断电源后备电池(B)两端，它们的串接点接CPU的RBl端ロ。
3.根据权利要求I或2所述不间断电源后备电池在线检测电路，其特征在于，所述按键输入电路由检测按键(K)和第五电阻(R5)组成，所述检测按键(K) 一端接电源正极，一端接CPU的RE2端ロ，第五电阻(R5)是下拉电阻。
专利摘要一种不间断电源后备电池在线检测电路，它由CPU、按键输入电路、双电源切换电路、电池电压检测电路和声光报警器组成，所述按键输入电路和电池电压检测电路分别接CPU的不同输入端口；所述双电源切换电路由光电耦合器和两个电阻组成，所述光电耦合器的发光二极管的阳极经第一电阻接电源，阴极接CPU的RF2端口，第二电阻经光电耦合器的光电管并接在不间断电源内PFC升压电路的电压采样网络的下偏电阻上；所述声光报警器的输入端接CPU的RE3端口。本实用新型电路简单、不需要专人操作，检测也不受时间限制，可在保证不间断电源供电连续性的同时，快速、准确地判断其后备电池是否失效。
文档编号G01R31/36GK202421472SQ20112057242
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者刘松松, 杨东亮, 杨曼, 王新强, 管恩怀, 葛鹏, 赵树伟, 赵赫, 韩广明, 高东耀 申请人:深圳国耀电子科技有限公司, 石家庄国耀电子科技有限公司