CN104600816A - 一种便携式逆变不间断电源 - Google Patents

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方正
林平川
王家锐
吴靖南
苏铃峰
余杰
曾富荣
王超
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Abstract

一种便携式逆变不间断电源，涉及稳压电源。设有电源模块、控制模块、逆变电路；电源模块设有电池组和直流稳压电源，电池组的输出端接直流稳压电源的输入端，直流稳压电源输出端接控制模块和逆变电路；控制模块设有A/D模数转换器、单片机、电流传感器、放大器、显示屏、驱动电路、电源切换电路，A/D模数转换器的输入端分别与电池组的输出端和电流传感器的输出端连接，电流传感器的输出端经放大器接单片机的输入端，A/D模数转换器的输出端接单片机的输入端，单片机的输出端分别接显示屏的输入端和驱动电路的输入端，电源切换电路分别与电池组的输出端、电流传感器的输入端和逆变电路的输入端连接，逆变电路的交流电压输出端外接负载。

Description

一种便携式逆变不间断电源
技术领域
本发明涉及稳压电源，特别是涉及一种便携式逆变不间断电源。
背景技术
随着电子产品和电子设备在生活学习、旅游工作等方面应用的逐渐普及，长时间不间断稳定供电成为保障上述产品工作的重要前提，在抢险救灾、野外生存、户外野营、地质勘探、刑侦国防等领域都需要不间断交流供电系统。然而电池容量小，市电供电不稳定，以及突然间停电都成为亟待解决的供电技术问题。
为了解决上述问题，移动电源应运而生，然而常见的移动电源的容量和输出功率均较小，又不能保证迅速切换，不能同时满足便携、高容量、不间断的工作需要。
中国专利CN202190119U公开一种以锂电池为蓄电装置的便携式多功能不间断电源，包括锂电池组、充电放电保护模块、DC-AC逆变电路和用于向负载提供电力的电源插座，充电放电保护模块和所述锂电池组相连接，DC-AC逆变电路的输入端和所述充电放电保护模块相连，DC-AC逆变电路的输出端连接所述电源插座，关键在于，还包括独立的外置充电模块，外置充电模块与充电放电保护模块连接，由外置充电模块通过充电放电保护模块向锂电池组充电。锂电池组类型为锂电池组。
中国专利CN203377644U公开一种便携式易拆卸、易安装的多功能便携式移动电源，包括向上开口的电池壳和电池盖，电池盖和电池壳之间固定连接，电池壳内安装有电池组，电池组上焊接有锂电保护板，电池组的右方设计有直流转交流逆变器，直流转交流逆变器通过逆变器固定件与电池壳固定连接，锂电保护板上带有放电出线，放电出线正极、负极各两根，其中一正一负焊上端子接到直流转交流逆变器的输入端，另一端接到空气开关，再从空气开关出线接与用电器对应的放电接插件，直流转交流逆变器端部接有充电插座。
发明内容
本发明的目的在于提供使用和携带方便的一种便携式逆变不间断电源。
本发明设有电源模块、控制模块、逆变电路；
所述电源模块设有电池组和直流稳压电源，电池组的输出端接直流稳压电源的输入端，直流稳压电源输出端接控制模块和逆变电路；
所述控制模块设有A/D模数转换器、单片机、电流传感器、放大器、显示屏、驱动电路、电源切换电路，A/D模数转换器的输入端分别与电池组的输出端和电流传感器的输出端连接，电流传感器的输出端经放大器接单片机的输入端，A/D模数转换器的输出端接单片机的输入端，单片机的输出端分别接显示屏的输入端和驱动电路的输入端，电源切换电路分别与电池组的输出端、电流传感器的输入端和逆变电路的输入端连接，逆变电路的交流电压输出端外接负载。
所述电源模块可设2组电池，2组电池可采用48V锂电池。
所述显示屏可采用液晶显示屏。
所述电源切换电路可采用继电器电路。
本发明所采用电源模块可采用可灵活拆卸更换的48V锂电池，逆变电路的交流220V(50Hz)输出接口、开关键和液晶显示屏可设在箱体上，交流220V输出口向外输出电量，液晶显示屏显示当前电流电压值，所述开关键和液晶显示屏分别设在箱体表面，可以提供500W左右的交流有效功率。
本发明还可设有电池电量监视电路和过流过压保护电路，用于剩余电量估计和电路保护。
本发明采用的电源切换电路的切换速度较快。
本发明提供的一种便携式逆变不间断移动电源，可以通过电池组提供220V交流电，并实时监测电池供电情况，在一块电池电量即将耗尽时自动切换至另一块电池供电，转换时间短，电池切换不会使220V交流输出中断，可以在一块电池工作时在线更换另一块电池，因此在外场实验时只要携带足够数量的电池，即可保证220V交流不间断输出，并可对多种野外重要设备供电，防止用电设备临时断电而造成的不便。同时具有输出功率大、电路可自动切换、不间断供电、能量密度高和过压过流保护等优点，还可以将电池剩余电量显示在液晶显示屏上。
附图说明
图1为本发明实施例的电路组成框图。
图2为本发明实施例的单片机接线图。
图3为本发明实施例的直流稳压电路原理图。
图4为本发明实施例的电源切换电路原理图。
图5为本发明实施例的电流传感器电路原理图。
图6为本发明实施例的A/D模数转换器电路原理图。
图7为本发明实施例的液晶显示屏电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见图1，本发明实施例设有电源模块1、控制模块2、逆变电路3；
所述电源模块1设有电池组和直流稳压电源，电池组的输出端接直流稳压电源的输入端，直流稳压电源输出端接控制模块2和逆变电路3；
所述控制模块2设有A/D模数转换器21、单片机22、电流传感器23、放大器24、显示屏25、驱动电路26、电源切换电路27，A/D模数转换器21的输入端分别与电池组的输出端和电流传感器23的输出端连接，电流传感器23的输出端经放大器24接单片机22的输入端，A/D模数转换器21的输出端接单片机22的输入端，单片机22的输出端分别接显示屏25的输入端和驱动电路26的输入端，电源切换电路27分别与电池组的输出端、电流传感器23的输入端和逆变电路3的输入端连接，逆变电路3的交流电压输出端外接负载4。
所述电源模块1可设2组电池111和112，2组电池111和112可采用48V锂电池。
所述显示屏25可采用液晶显示屏。
所述电源切换电路27可采用继电器电路271和272。
交流220V输出口向外输出电量，通过电池组连续放电实现野外不间断供电。
本发明可实时显示电池电量，并在电池电量不足时自动切换另一个电池，同时提醒用户更换电量不足的电池。
本发明使用的单片机22的电路接线参见图2。
电源模块采用48V电池组(两块交替工作)作为电池本体，并分出两个降压后的电压，为主电路和控制电路进行供电。控制模块采用一个单片机并结合其他控制电路对电路进行检测，保护和控制。逆变电路采用市场现有逆变器实现。输出模块输出220V交流电压。
直流稳压电路原理图参见图3。继电器需要12V驱动，控制电路需要5V驱动，因此需要把48V的电池电压转换为12V和5V直流供电，依次用LM78H12和LM78H05两次降压，D3和D4是防止电流倒灌的二极管，F3是过流保险丝。
电源切换电路原理图参见图4，用光耦PC817实现控制信号和驱动信号的隔离。
电流传感器电路原理图参见图5，芯片U3采用ACS715霍尔传感芯片。
A/D模数转换器电路原理图参见图6，通过模数转换芯片ADS1115检测两个48V电池组的电压以及直流输出电流。
液晶显示屏电路原理图参见图7，液晶显示屏采用型号为LCD12864的液晶显示屏。

Claims (7)

1.一种便携式逆变不间断电源，其特征在于设有电源模块、控制模块、逆变电路；
所述电源模块设有电池组和直流稳压电源，电池组的输出端接直流稳压电源的输入端，直流稳压电源输出端接控制模块和逆变电路；
所述控制模块设有A/D模数转换器、单片机、电流传感器、放大器、显示屏、驱动电路、电源切换电路，A/D模数转换器的输入端分别与电池组的输出端和电流传感器的输出端连接，电流传感器的输出端经放大器接单片机的输入端，A/D模数转换器的输出端接单片机的输入端，单片机的输出端分别接显示屏的输入端和驱动电路的输入端，电源切换电路分别与电池组的输出端、电流传感器的输入端和逆变电路的输入端连接，逆变电路的交流电压输出端外接负载。
2.如权利要求1所述一种便携式逆变不间断电源，其特征在于所述电源模块设2组电池。
3.如权利要求2所述一种便携式逆变不间断电源，其特征在于所述2组电池采用48V锂电池。
4.如权利要求1所述一种便携式逆变不间断电源，其特征在于所述显示屏采用液晶显示屏。
5.如权利要求1所述一种便携式逆变不间断电源，其特征在于所述电源切换电路采用继电器电路。
6.如权利要求1所述一种便携式逆变不间断电源，其特征在于还设有电池电量监视电路，用于剩余电量估计。
7.如权利要求1所述一种便携式逆变不间断电源，其特征在于还设有过流过压保护电路。
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