等压恒流充电UPS保护电路，本产品旨在解决无人值守的备用电池充放电管理问题，确保没有人工参与情况下锂电池的安全使用和设备正常运行。 
为什么要使用等压UPS保护电路：
背景技术
现代社会电子产品发展日新月异，特别数码产品创新层出不穷。电池产品的核心动力能源也要求越来越高，特别是备用电源、移动电源应用也越来越广，深入到各行各业。比如监控电源，需要12V输入，12V输出，同时给备用电池充电。其他大量的工业设备也是需要12V不间断电源供电。外部电源停电或者断电不能影响设备工作，需要无缝切换到备用电池供电，中途无法人工切换或者有切换时间。
目前市面只有大功率220V交流市电UPS电源，低压直流小功率UPS电源是市场空白，各行各业对低压直流不间断供电的需求找不到合理成熟解决方案，只能采用最原始的且不安全的低级解决办法，也就是由充电器输入与负载和电池三者直接并联供电，结果电池充电或者设备工作耗电都直接将充电器输入电压拉低，造成电池高频率被动充放电而寿命极度缩短，电池电量利用率极低，充电器供电不稳定导致设备工作不稳定等等弊病。
现有传统的不间断电源供电办法的弊病：以运用最广泛的12V备用电池供电解决办法为例，锂电池充电器、设备负载、电池组三者直接并联。(其他电池组电压的原理类似)如图1所示的传统方法，锂电池充电和供电接线图，电池、负载、充电器三者直接并联供电和充电。
虽然充电器与电池组之间有3节锂电池串联保护电路，但是保护电路只保护一些极限值，比如：短路、过充、低压、过流等基本保护，对于正常工作电流范围内的变化无法进行识别保护。且保护电路的保护极限值都远远大于正常工作值，比如工作电流为3A的保护电路，如果设置刚好3A会受到开机瞬间大电流的影响无法正常开机，所以一般都设置保护电流都在6-10A左右，且无论哪种保护都只做一个动作，就是切断电源，使得在线设备直接关机。
由于锂电池对电压及其敏感，单节3.7V的锂电池充满电压4.2V，增加0.1V都会对锂电池造成永久性的损坏。所以，3节串联的12V锂电池组市面均采用12.6V精确电压锂电池充电器。由于此时充电器将负担电池充电和负载两部分供电，假设设备需要12V2A供电维持正常工作，锂电池充电只允许最大1A充电，由此，产生下列不良反应:
假设使用12.6V1A充电器，可以满足锂电池最大充电电流不超过1A的限制。但是明显，无法让设备开机，功率不足以满足设备工作和电池组充电功率叠加。如果采用小电流充电器，那么锂电池充电电流得到控制，但是负载可能工作不正常，因为充电器要负担电池组充电和设备供电2个负荷，充电器电压也被大幅度拉下，由于锂电池组是高精度电压充电，充电器电压被拉下后，电池组永远充不满电。另外，当充电器功率不足以给设备供电时候，变成同时电池组也在并联向负载供电，充放电严重分离不清，处于一种严重的矛盾状态，电池组的充电电流会随着负载功率大小变化而变化，电池组可能处于一种高频率被动充电和被动放电的状态。
实践使用证明：电池长期处于一种被动高频率反复充电和放电的严重不正常状态，电池寿命大幅度缩短，一般电芯正常使用寿命大约在3-5年，这样使用后寿命大约3-6个月就报废了。
a,假设使用12.6V3A充电器，表面上可以满足设备工作和锂电池充电，但实际设备工作是动态的，并非静态；假设设备关机情况下或者是待机情况下，功耗极低，那么充电器剩余功率会接近极限值3A对锂电池充电，导致锂电池充电电流过大损坏电池或者极度缩短电池寿命。
b，假设经过停电，电池已经全部耗电完（此时电池低压大约8V），外部电源重新来电情况下，由于锂电池的内阻极低，一般在50毫欧左右，设备2A满足工作，可以近视看成内阻为12V/2A=6欧姆以上，市电重新来电，此时，锂电池组由于内阻极低，将抢占充电器的大部分电量，将充电器电压拉低接近锂电池本身电压8V，并以接近3A电流对电池组充电，使得设备可能不正常工作，电池组也因为充电电流过大寿命严重缩短。
传统的电池充放电保护电路方法的弊端如此之多，但由于没有一个完美解决方案，却是现有用户主要采用的办法，依靠用户频繁更换损坏电池组为代价满足工作需要。
因此，有必要设计一种新的直流等压恒流充电UPS保护电路，以解决上述技术问题。
本专利解决问题内容：
针对背景技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种直流等压恒流充电UPS保护电路，以解决需要无人监管的备用电池充放电管理问题，确保没有人工参与情况下锂电池的安全使用。
基本参数：
1， 输入12.7V；低于此电压也可以使用，但可能不能充满。高于此电压可能损坏保护板。
2， 适配器功率：建议在12.7V2A以上，功率越大越好；输入功率>=设备使用功率+锂电池充电功率。（采用等压UPS专用适配器，为了区别市面普通锂电池充电器，特别标称12.7V，适配器只稳压，不恒流，不能直接给不带恒流电路的锂电池组充电）
3， 输出12V2A，（当市电供电正常，输出电压=适配器供电电压；当外部断电情况下，输出电压=锂电池组放电电压）；充满输出测试电压：在锂电池组配对平衡良好情况下，内部锂电池组充满电压无限接近12.6V；外部测试12.3-12.4V，需要扣除串联二极管0.3V压降。
4， 恒流充电功率：12.7V*0.32A=4W；
5， 充电转灯电流<=100MA; 充电状态：充电红灯，充满熄灭。
6， 过充保护电压:4.25V*3;
7， 低压保护：2.75V*3；
8， 过流保护说明：此项不适合衡量带UPS功能的保护板，因为有串联输出二极管，保护电流设置门限大于二极管实际输出电流。长时间超过2A可能存在首先击穿二极管的风险。
9， 短路保护：短时间电流急剧上升，将启动短路保护，因为有串联输出二极管，短路保护电流设置门限大于二极管实际输出电流，极短时间电流急剧变化会引起短路保护，同时也有击穿输出二极管的风险。
10， 输出功率的扩展，本电源输出功率受限于输出二极管电流参数，需要加大功率，直接增加并联输出二极管个数或者增大参数即可。批量定制可联系店主。
本产品优点：
1， 不改变用户现有的设计，与普通保护板使用方法一样，直接正负极2条线完成充放电，并完成不间断供电的UPS功能。
2， 本产品在实现UPS功能的电路中，没有采用电感和电解电容的直插元件，所以体积很小，与原来的保护电路板体积兼容。
3， 不限制输出电流，输出电流只与输出二极管参数有关。
4， 由于保护板已经集成了充电电路，不需要使用锂电池专用充电器，只需要普通开关电源供电即可，保护板上面已经带恒流转灯电路，为用户节省了充电器成本。特别是功率越大，成本下降越明显，以12.6V3A和12V普通开关电源的价格比较，12.6V3A充电器成本30元左右，12V3A的开关电源大约10元左右，节省成本明显。
应用场合：经常停电或者供电不稳的无人值守的需要备用电池不间断供电的场合，家庭使用的猫，路由器，电信机房的不间断使用的通信设备，鱼缸换水机，摄像监控，车载行车记录仪，车载电器、工控电脑，自动充放电的音响，氧气机，不间断供电的医疗设备，部分太阳能供电场合，工业电器等等。
直流等压UPS工作原理：当外部电源供电正常时候，固定分配一部分功率对锂电池组充电，剩余功率提供给设备负载使用。当市电断电情况下，马上切换为电池供电，切换过程为无缝切换，设备持续工作不受外部断电的影响。
