一种可实现断电保护和电池充电的功能电路的制作方法

本技术涉及通信，特别涉及一种可实现断电保护和电池充电的功能电路。

背景技术：

1、机车综合无线通信设备(cir)是重要的铁路行车通信设备，在保证列车安全正点运行、实现铁路运输集中统一指挥和各部门协调作业、提高列车通过能力、通告险情、防止事故、救援抢险等各方面都具有重要作用。当cir出现故障时，为保障机车能正常运营，司机需启用铁路应急机车电台作为主要通信设备，与地面调度保持正常联系。铁路应急机车电台的供电电源通常采用机车上的交流电220v，当机车运行到隧道或涵洞时，机车上的交流电源220v暂时停止供电，就会导致铁路应急机车电台掉电关机，直至机车恢复220v供电，就会造成司机在一段时间内无法与地面进行通信，同时也可能会造成铁路应急机车电台出现系统故障。为防止该类事件发生，在铁路应急机车电台上设计一种可实现断电保护和电池充电的功能电路。

技术实现思路

1、基于现有技术的不足，本实用新型提供一种可实现断电保护和电池充电的功能电路，应用在铁路应急机车电台中，通过内部逻辑电路判断，当铁路应急机车电台正常工作时，通过电池充电/放电电路为电池充电，当检测到电路中电流达到阈值时停止充电；当铁路应急机车电台的开关处于闭合且电源断开时，铁路应急机车电台内部电池由充电状态切换成放电状态，保障铁路应急机车电台不会因掉电而关机。

2、具体技术方案是，一种可实现断电保护和电池充电的功能电路，包括开关、电源芯片、光电耦合器1、光电耦合器2、单片机和电池充电/放电电路，所述的开关分别与电源芯片、光电耦合器1、光电耦合器2单向连接，所述的电源芯片与单片机3.3v单向连接、与电池充电/放电电路5v和13.8v单向连接，所述的光电耦合器1、光电耦合器2分别与单片机单向连接，单片机通过高/低电平、pwm与电池充电/放电电路单向连接，电池充电/放电电路与单片机ad单向连接单片机。

3、所述的电池充电/放电电路，电路连接为，直流19v经过电源芯片输出13.8v，由于二极管vd49的单向导通特性，13.8v经过mos晶体管vt8(mtd20p06hdl)、电感l18(nr8040t470m)、二极管vd43(ss36)、电阻r280、继电器k3(g2rl-1-12dc，引脚3、引脚4)和插座xs22的引脚1；在充电过程中，通过电流检测放大器n28(adm4073t)的引脚4和引脚5检测电阻r280两端的电压从而得到通过电阻r280的电流，并通过引脚6输出电压值由单片机的adc-charge引脚进行检测，由单片机进行判断后，通过具备pwm输出功能的引脚percharge控制三极管vt9(bc817-16)的导通状态，通过三极管vt9(bc817-16)控制mos管vt8(mtd20p06hdl)的导通状态，实现了对电池的动态充电，防止对电池进行过充。

4、所述的开关，控制电源芯片的电源输入的接通和断开、控制光电耦合器1、光电耦合器2的工作状态。

5、所述的单片机判断开关处于闭合状态且电源芯片的输入为0v时，控制铁路应急机车电台电池切换成放电状态，实现断电保护；当判断开关处于闭合且电源芯片的输入正常，控制铁路应急机车电台电池进行充电。

6、所述的单片机通过ad功能检测铁路应急机车电台电池充电和放电时电路中的电流值，实现充电时的过充保护和放电时的过流保护功能。

7、本实用新型的有益效果是，应用在铁路应急机车电台中，保证应急设备在使用过程中不会因外界因素断电关机，从而保证机车司机与地面调度的正常通信，此外，该电路还可以广泛应用到其他设备中，能有效提高设备运行的可靠行。

技术特征：

1.一种可实现断电保护和电池充电的功能电路，包括开关、电源芯片、光电耦合器1、光电耦合器2、单片机和电池充电/放电电路，其特征在于：所述的开关分别与电源芯片、光电耦合器1、光电耦合器2单向连接，所述的电源芯片与单片机3.3v单向连接、与电池充电/放电电路5v和13.8v单向连接，所述的光电耦合器1、光电耦合器2分别与单片机单向连接，单片机通过高/低电平、pwm与电池充电/放电电路单向连接，电池充电/放电电路与单片机ad单向连接单片机。

2.如权利要求1所述的一种可实现断电保护和电池充电的功能电路，其特征在于：所述的电池充电/放电电路，电路连接为，直流19v经过电源芯片输出13.8v，由于二极管vd49的单向导通特性，13.8v经过mos晶体管vt8(mtd20p06hdl)、电感l18(nr8040t470m)、二极管vd43(ss36)、电阻r280、继电器k3(g2rl-1-12dc，引脚3、引脚4)和插座xs22的引脚1；在充电过程中，通过电流检测放大器n28(adm4073t)的引脚4和引脚5检测电阻r280两端的电压从而得到通过电阻r280的电流，并通过引脚6输出电压值由单片机的adc-charge引脚进行检测，由单片机进行判断后，通过具备pwm输出功能的引脚percharge控制三极管vt9(bc817-16)的导通状态，通过三极管vt9(bc817-16)控制mos管vt8(mtd20p06hdl)的导通状态，实现了对电池的动态充电，防止对电池进行过充。

3.如权利要求1所述的一种可实现断电保护和电池充电的功能电路，其特征在于：所述的开关，控制电源芯片的电源输入的接通和断开、控制光电耦合器1、光电耦合器2的工作状态。

4.如权利要求1或权利要求2所述的一种可实现断电保护和电池充电的功能电路，其特征在于：所述的单片机判断开关处于闭合状态且电源芯片的输入为0v时，控制铁路应急机车电台电池切换成放电状态，实现断电保护；当判断开关处于闭合且电源芯片的输入正常，控制铁路应急机车电台电池进行充电。

5.如权利要求1或权利要求2所述的一种可实现断电保护和电池充电的功能电路，其特征在于：所述的单片机通过ad功能检测铁路应急机车电台电池充电和放电时电路中的电流值，实现充电时的过充保护和放电时的过流保护功能。

技术总结
本技术涉及一种可实现断电保护和电池充电的功能电路，包括开关、电源芯片、光电耦合器1、光电耦合器2、单片机和电池充电/放电电路，单片机判断开关处于闭合状态且电源芯片的输入为0V时，控制铁路应急机车电台电池切换成放电状态，实现断电保护；当判断开关处于闭合且电源芯片的输入正常，控制铁路应急机车电台电池进行充电，通过AD功能检测铁路应急机车电台电池充电和放电时电路中的电流值，实现充电时的过充保护和放电时的过流保护功能。效果是，应用在铁路应急机车电台中，保证应急设备在使用过程中不会因外界因素断电关机，从而保证机车司机与地面调度的正常通信，此外，该电路还可以广泛应用到其他设备中，能有效提高设备运行的可靠行。

技术研发人员：贾国强,李文,任殿坤,穆宝财,王嘉言,董振杰,王东光,杨超,卢广奇,殷领
受保护的技术使用者：内蒙古中电物流路港有限责任公司赤峰铁路分公司
技术研发日：20221121
技术公布日：2024/1/15