CN105896723A - 一种应急电源及一种应急系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应急电源及一种应急系统，该一种应急电源，包括：控制器、供电单元；所述控制器与所述供电单元相连；所述控制器和所述供电单元均与目标设备相连；所述控制器，用于实时检测为所述目标设备供电的外部电源是否停止为所述目标设备供电，当检测到所述外部电源停止为所述目标设备供电时，向所述供电单元发送供电信号；所述供电单元，用于当接收到所述控制器发来的所述供电信号时，为所述目标设备供电。本发明提供了一种应急电源及一种应急系统，能够提高设备的安全性。

Description

一种应急电源及一种应急系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种应急电源及一种应急系统。

背景技术

现有的设备大部分是通过市电进行供电，一旦发生市电断电，或者供电线路故障等情况时，就会导致设备掉电，设备突然掉电会使得设备非正常关机，设备中的数据可能会损坏或者丢失，设备的安全性较低。以台式计算机为例，台式计算机一般是通过供电线由市电供电的，当供电端突然断电时，计算机会掉电，无法正常关机，计算机中的数据就可能丢失或者损坏，例如：word中未保存的文字等。如何保证设备在突然断电的情况的安全性是亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种应急电源及一种应急系统，能够提高设备的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种应急电源，包括：

控制器、供电单元；

所述控制器与所述供电单元相连；

所述控制器和所述供电单元均与目标设备相连；

所述控制器，用于实时检测为所述目标设备供电的外部电源是否停止为所述目标设备供电，当检测到所述外部电源停止为所述目标设备供电时，向所述供电单元发送供电信号；

所述供电单元，用于当接收到所述控制器发来的所述供电信号时，为所述目标设备供电。

进一步地，所述供电单元包括：

储能模块、放电控制模块和转换模块，其中，

所述储能模块，分别与放电控制模块、转换模块相连，用于储存电能；

所述放电控制模块，用于当接收到所述控制器发来的所述供电信号时，控制所述储能模块将储存的电能输出给所述转换模块；

转换模块，用于根据所述储能模块输入的电能，生成所述目标设备所需要的电信号，将所述电信号输出给所述目标设备。

进一步地，所述供电单元，还包括：充电管理模块，其中，

所述充电管理模块与所述储能模块相连，用于检测所述储能模块中储存的电量，当检测到所述储能模块中储存的电量小于等于预设值时，为所述储能模块充电，当检测到所述储能模块中储存的电量大于所述预设值时，停止为所述储能模块充电。

进一步地，所述供电单元，还包括：变压模块、整流模块，其中，

所述变压模块，分别与所述外部电源和所述整流模块相连，用于根据所述外部电源输入的电信号，向所述整流模块输出预设电压值的初级电信号；

所述整流模块，分别与所述变压模块和所述充电管理模块相连，用于对所述变压模块输入初级电信号进行整流，将整流后的初级电信号输出到所述充电管理模块；

所述充电管理模块，与所述整流模块相连，在执行所述为所述储能模块充电时，用于根据所述整流模块输入的整流后的初级电信号为所述储能模块充电。

进一步地，所述转换模块，包括：逆变电路；所述储能模块，用于为所述逆变电路提供电能；

所述逆变电路包括：脉冲信号生成模块、驱动电路、转换电路、变压电路，其中，

所述脉冲信号生成模块，与所述驱动电路相连，用于产生脉冲信号，将所述脉冲信号输出给所述驱动电路；

所述驱动电路，与所述转换电路相连，用于根据接收到的脉冲信号，向所述转换电路发送驱动信号；

所述转换电路，与所述变压电路相连，用于根据所述驱动信号，将直流电信号转换为交流电信号，将交流电信号输出给所述变压电路；

所述变压电路，与所述目标设备相连，用于将所述转换电路输入的交流电信号进行变压，生成所述目标设备所需要的交流电信号，将所述目标设备所需要的交流电信号输出给所述目标设备。

进一步地，所述脉冲信号生成模块，包括：TL494芯片；

所述驱动电路，包括：第一三极管、第二三极管、第一二极管、第二二极管；

所述转换电路，包括：第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管；

所述变压电路，包括：变压器，所述变压器包括：初级线圈、次级线圈；

TL494芯片的E1引脚分别与第一二极管的正极、第一三极管的基极相连；

TL949芯片的E2引脚分别与第二二极管的正极、第二三极管的基极相连；

所述第一二极管的负极分别与第一三极管的发射极、第一场效应管的G极、第二场效应管的G极相连；

所述第二二极管的负极分别与第二三极管的发射极、第三场效应管的G极、第四场效应管的G极相连；

第一场效应管的D极和第二场效应管的D极均与初级线圈的第一端相连；

第三场效应管的D极和第四场效应管的D极均与初级线圈的第二端相连；

第一三极管的集电极、第二三极管的集电极、第一场效应管的S极、第二场效应管的S极、第三场效应管的S极、第四场效应管的S极、变压器的次级线圈的第二输出端均接地；

所述变压器的次级线圈的第一输出端和第二输出端输出所述目标设备所需要的交流电信号。

进一步地，所述控制器，在检测到所述外部电源停止为所述目标设备供电时，还用于向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机。

进一步地，所述控制信号，包括：断电告警；

所述控制器，在执行所述向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机时，用于向所述目标设备发送断电告警，以使所述目标设备正常关机。

进一步地，所述控制器，在执行所述向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机时，用于向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备在预设时间内正常关机。

第二方面，本发明实施例提供了一种应急系统，包括：如第一方面中的任一所述的应急电源、部署在所述目标设备上的关机单元；

应急电源中的控制器，在检测到所述外部电源停止为所述目标设备供电时，还用于向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机；

所述关机单元，用于当接收所述应急电源发来的控制信号时，控制所述目标设备正常关机。

进一步地，所述关机单元，在执行所述控制所述目标设备正常关机时，用于向所述目标设备的操作系统发送关机指令，通过所述目标设备的操作系统控制所述目标设备在预设时间内正常关机。

在本发明实施例中，当控制器检测到外部电源停止为目标设备供电时，通过供电单元为目标设备供电，避免目标设备突然断电，进而避免目标设备因突然断电造成的损坏，提高了目标设备的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种应急电源的示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种逆变电路的示意图；

图3是本发明一实施例提供的一种逆变电路的电路图；

图4是本发明一实施例提供的另一种应急电源的示意图；

图5是本发明一实施例提供的一种应急系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种应急电源，包括：

控制器101、供电单元102；

所述控制器101与所述供电单元102相连；

所述控制器101和所述供电单元102均与目标设备相连；

所述控制器101，用于实时检测为所述目标设备供电的外部电源是否停止为所述目标设备供电，当检测到所述外部电源停止为所述目标设备供电时，向所述供电单元发送供电信号；

所述供电单元102，用于当接收到所述控制器101发来的所述供电信号时，为所述目标设备供电。

在本发明实施例中，当控制器检测到外部电源停止为目标设备供电时，通过供电单元为目标设备供电，避免目标设备突然断电，进而避免目标设备因突然断电造成的损坏，提高了目标设备的安全性。

在本发明一实施例中，所述供电单元包括：储能模块、放电控制模块和转换模块，其中，

储能模块，分别与放电控制模块、转换模块相连，用于储存电能；

所述放电控制模块，用于当接收到所述控制器发来的所述供电信号时，控制所述储能模块将储存的电能输出给所述转换模块；

转换模块，用于根据所述储能模块输入的电能，生成所述目标设备所需要的电信号，将所述电信号输出给所述目标设备。

在该实施例中，通过储能模块来提供电能，通过转换模块输出目标设备所需要的电信号。储能模块能够储存电能，无需与市电等外部电源相连也可以为目标设备提供电能，无需设置与插座相连的电线。

为了便于控制储能模块中的电量，所述供电单元，还包括：充电管理模块，其中，充电管理模块，与所述储能模块相连，用于检测所述储能模块中储存的电量，当检测到所述储能模块中储存的电量小于等于预设值时，为所述储能模块充电，当检测到所述储能模块中储存的电量大于所述预设值时，停止为所述储能模块充电。在本发明实施例中，通过充电管理模块可以实现对储能模块中电量的控制。

储能模块一般存储的是直流电，为了向储能模块输入直流电，所述供电单元，还包括：变压模块、整流模块，其中，

变压模块，分别与所述外部电源和整流模块相连，用于根据所述外部电源输入的电信号，向整流模块输出预设电压值的初级电信号；

所述整流模块，分别与所述变压模块和所述充电管理模块相连，用于对所述变压模块输入初级电信号进行整流，将整流后的初级电信号输出到所述充电管理模块；

所述充电管理模块，与所述整流模块相连，在执行所述为所述储能模块充电时，用于根据所述整流模块输入的整流后的初级电信号为所述储能模块充电。

在该实施例中，为储能模块提供的电能来自于外部电源，无需在设置其他电源，更加方便，通过变压、整流后，获取储能模块所需要的电信号，由充电管理模块向储能模块充电。预设电压值可以为28v或32v或12v，以12v为例，外部电源为220v的交流电，经过变压模块进行降压后，得到12v的电压，经过整流模块进行整流后得到12v的直流电，储存到储能模块中。

由于储能模块一般存储的是直流电，当目标设备需要交流电时，需要通过逆变电路将直流电转换成交流电，在本发明一实施例中，如图2所示，所述转换模块，包括：逆变电路；所述储能模块，用于为所述逆变电路提供电能；所述逆变电路包括：脉冲信号生成模块201、驱动电路202、转换电路203、变压电路204，其中，

所述脉冲信号生成模块201，与所述驱动电路202相连，用于产生脉冲信号，将所述脉冲信号输出给所述驱动电路；

所述驱动电路202，与所述转换电路203相连，用于根据接收到的脉冲信号，向所述转换电路发送驱动信号；

所述转换电路203，与所述变压电路204相连，用于根据所述驱动信号，将直流电信号转换为交流电信号，将交流电信号输出给所述变压电路；

所述变压电路204，与所述目标设备相连，用于将所述转换电路输入的交流电信号进行变压，生成所述目标设备所需要的交流电信号，将所述目标设备所需要的交流电信号输出给所述目标设备。

在本发明实施例中，该驱动信号可以是经过放大的脉冲信号。这里的变压电路可以是升压电路，也可以是降压电路，根据目标设备所需要的电信号来确定是升压还是降压。

在本发明一实施例中，所述脉冲信号生成模块，包括：TL494芯片；

所述驱动电路，包括：第一三极管、第二三极管、第一二极管、第二二极管；

所述转换电路，包括：第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管；

所述变压电路，包括：变压器，所述变压器包括：初级线圈、次级线圈；

TL494芯片的E1引脚分别与第一二极管的正极、第一三极管的基极相连；

TL949芯片的E2引脚分别与第二二极管的正极、第二三极管的基极相连；

所述第一二极管的负极分别与第一三极管的发射极、第一场效应管的G极、第二场效应管的G极相连；

所述第二二极管的负极分别与第二三极管的发射极、第三场效应管的G极、第四场效应管的G极相连；

第一场效应管的D极和第二场效应管的D极均与初级线圈的第一端相连；

第三场效应管的D极和第四场效应管的D极均与初级线圈的第二端相连；

第一三极管的集电极、第二三极管的集电极、第一场效应管的S极、第二场效应管的S极、第三场效应管的S极、第四场效应管的S极、变压器的次级线圈的第二输出端均接地；

所述变压器的次级线圈的第一输出端和第二输出端输出所述目标设备所需要的交流电信号。

在本发明实施例中，TL494芯片通过E1引脚和E2引脚输出脉冲信号，其中，E1引脚和E2引脚输出的脉冲信号可以是时序不同的正脉冲。脉冲信号分别经过第一三极管和第二三极管进行放大生成驱动信号。第一三极管的驱动信号驱动第一场效应管和第二场效应管的通断，随着第一场效应管和第二场效应管的通断，第一场效应管的D极和第二场效应管的D极输出交流电信号给初级线圈的第一端。第二三极管的驱动信号驱动第三场效应管和第四场效应管的通断，随着第三场效应管和第四场效应管的通断，第三场效应管的D极和第四场效应管的D极输出交流电信号给初级线圈的第二端。初级线圈接收到交流电信号后，通过电磁感应，在次级线圈产生所述目标设备所需要的交流电信号。通过调节初级线圈和次级线圈的线圈数量，可以产生出所需要的交流电信号。在本发明实施例中，第一二极管和第二二极管具有吸收反电势的作用，使得驱动电路能够输出标准的正弦波。

具体地，如图3所示，本发明实施例提供了一种逆变电路，包括：

在该实施例中，初级线圈有第一初级线圈X1和第二初级线圈X2组成；

电感L1的第二端与所述储能模块相连，接收所述储能模块输入的电能；

电感L1的第一端分别与第四电容C4的第一端、第八电容C8的第一端相连；

TL494芯片的VCC引脚、C1引脚和C2引脚，均与电感L1第一端相连；

第十电阻R10的第二端和第六电阻R6的第一端相连均接0v电压；

第六电阻R6的第二端与第四电阻R4的第一端相连；

第四电阻R4的第二端与第三电阻R3的第一端相连；

第三电阻R3的第二端与TL949芯片的-IN1引脚相连；

第三电阻R3的第一端分别与TL949芯片的Vref引脚和TL949的OC引脚相连；

TL949芯片的-IN2引脚分别与第四电阻R4的第一端和第六电容C6的第一端相连；

第六电容C6的第二端分别与TL949芯片的PWN引脚和第七电容C7的第一端相连；

第七电容C7的第二端与TL949芯片的-IN1引脚相连；

TL949芯片的DT引脚分别与第二电阻R2的第一端和第二电容C2的第一端相连；

第二电容C2的第二端分别与TL949的OC引脚和第三电容C3的第一端相连；

TL949芯片的CT引脚与第一电容C1的第一端相连；

TL949芯片的RT引脚与第一电阻R1的第一端相连；

可变电阻WR1的第一端与TL949芯片的+IN1引脚相连，可变电阻WR1的第二端接地，可变电阻WR1的滑动端与第七电阻R7的第一端相连；

第七电阻R7的第二端与第五电容C5的第一端相连；

TL949芯片的E1引脚分别与第一二极管D1的正极、第一三极管Q1的基极、第八电阻R8的第一端相连；

TL949芯片的E2引脚分别与第二二极管D2的正极、第二三极管Q2的基极、第九电阻R9的第一端相连；

第二二极管D2的负极分别与第二三极管Q2的发射极、第十三电阻R13的第一端和第十四电阻R14的第一端相连；

第十二电阻R13的第二端与第三场效应管Q5的G极相连；

第十五电阻R14的第二端与第四场效应管Q6的G极相连；

第一二极管D1的负极分别与第一三极管Q1的发射极、第十二电阻R12的第一端和第十五电阻R15的第一端相连；

第十二电阻R12的第二端与第一场效应管Q3的G极相连；

第十五电阻R15的第二端与第二场效应管Q4的G极相连；

变压器GR1的第一初级线圈X1的第一端分别与第一场效应管Q3的D极和第二场效应管Q4的D极相连；

变压器GR1的第一初级线圈X1的第二端分别与变压器GR1的第二初级线圈X2的第一端和第八电容的第一端相连；

变压器GR1的第二初级线圈X2的第二端分别与第三场效应管Q5的D极和第四场效应管Q6的D极相连；

变压器GR1的次级线圈X3的第一输出端与第十一电阻R11的第一端相连；

第十一电阻R11的第二端分别与第五电阻R5的第一端和第三二极管D3的正极相连；

第三二极管D3的负极与第五电容C5的第一端相连；

第四电容C4的第二端、第八电容C8的第二端、第十电阻R10第一端、TL949芯片的+IN2引脚、第二电阻R2的第二端、第三电容C3的第二端、TL949芯片的GND引脚、第一电容C1的第二端、第一电阻R1的第二端、第五电容C5的第二端、第八电阻R8的第二端、第一三极管Q1的集电极、第九电阻R9的第二端、第二三极管Q2的集电极、第一场效应管Q3的S极、第二场效应管Q4的S极、第三场效应管Q5的S极、第四场效应管Q6的S极、第五电阻R5的第二端和变压器GR1的次级线圈X3的第二输出端均接地；

所述变压器GR1的次级线圈X3的第一输出端和第二输出端输出所述目标设备所需要的电信号。

在如图3所示的逆变电路中，除了脉冲信号生成模块、驱动电路、转换电路、变压电路外，还包括TL494芯片的外围电路等。

在该实施例中，储能模块的电信号由电感L1的第二端输入，经过逆变电路后由变压器GR1的次级线圈X3的第一输出端和第二输出端输出。举例来说，储能模块的电信号为12v的直流电，由电感L1的第二端输入，经过逆变电路后，生成220v的交流电，由变压器GR1的次级线圈X3的第一输出端和第二输出端输出。

具体地，在该逆变电路中，电感L1为220uH 20A，R1为10KΩ，R2为10KΩ，R3为10KΩ，R4为10KΩ，R5为5.1KΩ2W，R6为820Ω，R7为1KΩ，R8为1KΩ，R9为1KΩ，R10为0.02Ω5W，R11为100KΩ2W，R12为30Ω，R13为30Ω，R14为30Ω，R15为30Ω；WR1的总阻值可以是1KΩ。

C1为1uf，C2为10uf，C3为47uf，C4为0.1uf，C5为1uf，C6为1uf，C7为1uf，C8为1000uf 16v，其中，C2可以是极性电容，C2的第二端为正极，C3可以是极性电容，C3的第一端为正极，C8可以是极性电容，C8的第一端为正极。

第一二极管D1和第二二极管D2均可以采用5819的二极管。第三二极管D3可以采用4004的二极管。第一三极管Q1和第二三极管Q2均可以采用8550的三极管，均可以是PNP三极管。第一场效应管Q3、第二场效应管Q4、第三场效应管Q5和第四场效应管Q6均可以是20A 60V的场效应管，均可以是N沟道场效应管。

另外，在本发明实施例中，TL494芯片的各个引脚的标号可以为：1号引脚为+IN1引脚，2号引脚为-IN1引脚，3号引脚为PWN引脚，4号引脚为DT引脚，5号引脚为CT引脚，6号引脚为RT引脚，7号引脚为GND引脚，8号引脚为C1引脚，9号引脚为E1引脚，10号引脚为E2引脚，11号引脚为C2引脚，12号引脚为VCC引脚，13号引脚为OC引脚，14号引脚为Vref引脚，15号引脚为-IN2引脚，16号引脚为+IN2引脚。

在如图3所示的逆变电路中，TL494芯片的第8、11引脚驱动内部三极管，第12引脚为TL494前级供电端，这三个引脚的电压值为蓄电池的正极电压，第9、10引脚，输出脉冲信号。第14引脚输出5V基准电压，使13引脚有5V高电平，控制门电路，触发器输出两路驱动脉冲，用于推挽开关电路。

Q1、Q2、D1、D2构成灌电流驱动电路，驱动两路各两只场效应管，分别是Q3、Q4、Q5、Q6，如需提高输出功率，每路可增加并联的场效应管，电路不变。

第15引脚为误差放大器反相输入的基准电压，以和同相输入端16引脚构成高电平保护输入端。当第16引脚输入＞5V时，可通过稳压作用降低输出电压，或关断驱动脉冲而实现保护。但在它激逆变器中输出超压的可能性几乎没有，故该电路中第16脚直接接地。

第1、2引脚构成稳压取样、误差放大系统，2引脚与3引脚构成反馈网络，5引脚与振荡器定时电容C1相连，6引脚与振荡器定时电阻R1相连。

该逆变电路可以输出220V 50Hz的交流电，输出功率可以通过配置不同的功率器件来调整，可以兼容1500W。

在本发明一实施例中，所述储能模块包括：锂电池组、超级电容组。

在设置储能模块时，可以根据需要供电的时间，可以选配不同容量的锂电池组或者超级电容组。举例来说，当储能模块为锂电池组时，锂电池可以选择容量大于832mAh，放电电流大于12.5A的锂电池，如航模锂电池：4S1500mAh 25C。当储能模块为超级电容组时，超级电容可以选择耐压为2.7V、容量为100F的超级电容。

为了使得目标设备能够正常关机，在本发明一实施例中，控制器，在检测到所述外部电源停止为所述目标设备供电时，还用于向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机。

当外部电源停止为目标设备供电时，为了使得目标设备能够及时处理该状况，在本发明一实施例中，所述控制信号，包括：断电告警；所述控制器，在执行所述向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机时，用于向所述目标设备发送断电告警，以使所述目标设备正常关机。具体地，控制器可以不断发送断电告警，直到目标设备关机或者接收到停止发送的指令时，控制器停止发送断电告警。

在该实施例中，控制器向目标设备发出断电告警，目标设备接收到断电告警后，能够及时作出应对，例如保存相关数据，关闭相关服务等，使得目标设备进入正常关机流程。

为了使得应急电源更加方便使用，在本发明一实施例中，所述控制器，在执行所述向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机时，用于向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备在预设时间内正常关机。

在该实施例中，控制器控制目标设备在预设时间内进行正常关机，该预设时间可以以几十秒为单位，例如：可以在1分钟内，具体可以为40秒，30秒，20秒等，这样，应急电源无需给目标设备长时间供电，可以减小储能模块的体积，使得应急电源的体积较小，重量较轻，便于使用。具体地，由于应急电源为目标设备供电的时间较短，所以可以使用较少的锂电池或者电容来组成储能模块。

在本发明一实施例中，控制器可以通过串口与目标设备进行交互，该硬件电源还包括：串口；所述控制器通过所述串口与所述目标设备相连；所述控制器，用于通过串口向所述目标设备发送所述控制信号。例如：该串口可以是RS232等。

如图4所示，本发明实施例提供了一种应急电源，该应急电源包括：

控制器401、储能模块402、放电控制模块403、充电管理模块404、变压模块405、整流模块406、本发明实施例中的任一逆变电路407；

控制器401，与目标设备和放电控制模块403相连，用于实时检测为目标设备供电的外部电源是否停止为目标设备供电，当检测到外部电源停止为目标设备供电时，向放电控制模块发送供电信号，并向目标设备发送断电告警，控制目标设备在预设时间内正常关机；

放电控制模块403，用于当接收到控制器401发来的供电信号时，控制储能模块402将储存的电能输出给逆变电路407；

储能模块402，分别与放电控制模块403、逆变电路407相连，用于储存电能；

变压模块405，分别与外部电源和整流模块406相连，用于根据外部电源输入的电信号，向整流模块406输出预设电压值的初级电信号；

整流模块406，分别与变压模块405和充电管理模块404相连，用于对变压模块405输入初级电信号进行整流，将整流后的初级电信号输出到充电管理模块404；

充电管理模块404，与储能模块402相连，用于检测储能模块402中储存的电量，当检测到储能模块402中储存的电量小于等于预设值时，根据整流模块406输入的整流后的初级电信号为储能模块402充电，当检测到储能模块402中储存的电量大于预设值时，停止为储能模块402充电。

逆变电路407，用于根据储能模块402输入的电能，生成目标设备所需要的电信号，将电信号输出给目标设备。

在该实施例中，由于输入到变压模块的电信号来自于外部电源，因此，控制器可以通过检测变压模块输出的初级电信号来判断外部电源是否断电，进而确定外部电源是否停止为目标设备供电；控制器也可以通过检测整流模块输出整流后的初级电信号来判断外部电源是否断电，进而确定外部电源是否停止为目标设备供电。由于变压模块和整流模块输出的电信号都是降压后的，因此，检测过程更加安全，对控制器的耐压要求也较低。

在本发明实施例中控制器可以通过MCU来实现。

本发明实施例提供的应急电源可以为一个或者多个目标设备进行应急供电，并发送控制目标设备正常关机的控制信号。举例来说，三个计算机通过同一个外部电源供电，应急电源与这三个计算机相连，当外部电源断电时，应急电源同时为三个计算机供电，并发送控制信号，使得这三个计算机均正常关机。

如图5所示，本发明实施例提供了一种应急系统，包括：如本发明实施例提供的任一应急电源501、部署在目标设备上的关机单元502；

应急电源中的控制器，用于实时检测为目标设备供电的外部电源是否停止为目标设备供电，当检测到外部电源停止为目标设备供电时，向放电控制模块发送供电信号，并向目标设备发送断电告警，控制目标设备在预设时间内正常关机；

关机单元502，用于当接收应急电源501发来的控制信号时，控制目标设备正常关机。

在本发明一实施例中，所述关机单元，在执行所述控制所述目标设备正常关机时，用于向所述目标设备的操作系统发送关机指令，通过所述目标设备的操作系统控制所述目标设备在预设时间内正常关机。

在本发明实施例中，目标设备可以是计算机、服务器等。

应急电源可以通过串口与目标设备相连，关机单元用于实时检测该串口是否接收到控制信号，一旦接收到控制信号，则向目标设备的操作系统发送关机指令，保证设备正常关机，有助于避免数据丢失和硬件故障。另外，当关机单元接收到控制信号后，可以向应急电源返回成功接收的响应，使得应急电源停止发送控制信号。这里的控制信号可以是断电告警。

另外，可以在目标设备上预先设置关机流程，当关机单元接收到控制信号时，控制目标设备进入关机流程，保证目标设备正常关机。

还有，该系统还可以包括：

切换单元，分别与外部电源、供电单元、控制器、目标设备相连；

所述切换单元位于所述供电单元与所述目标设备之间；

所述切换单元位于所述外部电源与所述目标设备之间；

所述控制器，用于当检测到所述外部电源停止为所述目标设备供电时，向所述切换单元发送切换信号；

所述切换单元，用于当接收到所述控制器发来的所述切换信号后，进行切换，使得所述供电单元为所述目标设备供电。

在该实施例中，通过切换单元来实现外部电源与应急电源之间的切换，该切换单元可以通过切换开关来实现。

在通过外部电源对目标设备进行供电时，在外部电源与目标设备之间还可以设置自动稳压控制模块和低通滤波器，保证输入到目标设备的电信号更加稳定。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

1、在本发明实施例中，当控制器检测到外部电源停止为目标设备供电时，通过供电单元为目标设备供电，避免目标设备突然断电，进而避免目标设备因突然断电造成的损坏，提高了目标设备的安全性。

2、在本发明实施例中，控制器控制目标设备在预设时间内进行正常关机，该预设时间可以以几十秒为单位，应急电源无需给目标设备长时间供电，可以减小储能模块的体积，使得应急电源的体积较小，重量较轻，便于使用。

3、在本发明实施例中，在外部电源停止为目标设备供电的情况下，通过应急电源为目标设备提供应急供电，避免由于突然断电对目标设备的软硬件的损害，提高了设备运行的可靠性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃·····”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种应急电源，其特征在于，包括：

控制器、供电单元；

所述控制器与所述供电单元相连；

所述控制器和所述供电单元均与目标设备相连；

所述控制器，用于实时检测为所述目标设备供电的外部电源是否停止为所述目标设备供电，当检测到所述外部电源停止为所述目标设备供电时，向所述供电单元发送供电信号；

所述供电单元，用于当接收到所述控制器发来的所述供电信号时，为所述目标设备供电。

2.根据权利要求1所述的应急电源，其特征在于，所述供电单元包括：

储能模块、放电控制模块和转换模块，其中，

所述储能模块，分别与放电控制模块、转换模块相连，用于储存电能；

所述放电控制模块，用于当接收到所述控制器发来的所述供电信号时，控制所述储能模块将储存的电能输出给所述转换模块；

转换模块，用于根据所述储能模块输入的电能，生成所述目标设备所需要的电信号，将所述电信号输出给所述目标设备。

3.根据权利要求2所述的应急电源，其特征在于，所述供电单元，还包括：充电管理模块，其中，

所述充电管理模块与所述储能模块相连，用于检测所述储能模块中储存的电量，当检测到所述储能模块中储存的电量小于等于预设值时，为所述储能模块充电，当检测到所述储能模块中储存的电量大于所述预设值时，停止为所述储能模块充电。

4.根据权利要求3所述的应急电源，其特征在于，所述供电单元，还包括：变压模块、整流模块，其中，

所述变压模块，分别与所述外部电源和所述整流模块相连，用于根据所述外部电源输入的电信号，向所述整流模块输出预设电压值的初级电信号；

所述整流模块，分别与所述变压模块和所述充电管理模块相连，用于对所述变压模块输入初级电信号进行整流，将整流后的初级电信号输出到所述充电管理模块；

所述充电管理模块，与所述整流模块相连，在执行所述为所述储能模块充电时，用于根据所述整流模块输入的整流后的初级电信号为所述储能模块充电。

5.根据权利要求2所述的应急电源，其特征在于，所述转换模块，包括：逆变电路；所述储能模块，用于为所述逆变电路提供电能；

所述逆变电路包括：脉冲信号生成模块、驱动电路、转换电路、变压电路，其中，

所述脉冲信号生成模块，与所述驱动电路相连，用于产生脉冲信号，将所述脉冲信号输出给所述驱动电路；

所述驱动电路，与所述转换电路相连，用于根据接收到的脉冲信号，向所述转换电路发送驱动信号；

所述转换电路，与所述变压电路相连，用于根据所述驱动信号，将直流电信号转换为交流电信号，将交流电信号输出给所述变压电路；

所述变压电路，与所述目标设备相连，用于将所述转换电路输入的交流电信号进行变压，生成所述目标设备所需要的交流电信号，将所述目标设备所需要的交流电信号输出给所述目标设备。

6.根据权利要求5所述的应急电源，其特征在于，

所述脉冲信号生成模块，包括：TL494芯片；

所述驱动电路，包括：第一三极管、第二三极管、第一二极管、第二二极管；

所述转换电路，包括：第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管；

所述变压电路，包括：变压器，所述变压器包括：初级线圈、次级线圈；

TL494芯片的E1引脚分别与第一二极管的正极、第一三极管的基极相连；

TL949芯片的E2引脚分别与第二二极管的正极、第二三极管的基极相连；

所述第一二极管的负极分别与第一三极管的发射极、第一场效应管的G极、第二场效应管的G极相连；

所述第二二极管的负极分别与第二三极管的发射极、第三场效应管的G极、第四场效应管的G极相连；

第一场效应管的D极和第二场效应管的D极均与初级线圈的第一端相连；

第三场效应管的D极和第四场效应管的D极均与初级线圈的第二端相连；

第一三极管的集电极、第二三极管的集电极、第一场效应管的S极、第二场效应管的S极、第三场效应管的S极、第四场效应管的S极、变压器的次级线圈的第二输出端均接地；

所述变压器的次级线圈的第一输出端和第二输出端输出所述目标设备所需要的交流电信号。

7.根据权利要求1中任一所述的应急电源，其特征在于，

所述控制器，在检测到所述外部电源停止为所述目标设备供电时，还用于向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机。

8.根据权利要求7中所述的应急电源，其特征在于，

所述控制信号，包括：断电告警；

所述控制器，在执行所述向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机时，用于向所述目标设备发送断电告警，以使所述目标设备正常关机；

和/或，

所述控制器，在执行所述向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备正常关机时，用于向所述目标设备发送控制信号，控制所述目标设备在预设时间内正常关机。

9.一种应急系统，其特征在于，包括：如权利要求7-8中任一所述的应急电源、部署在所述目标设备上的关机单元；

所述关机单元，用于当接收所述应急电源发来的控制信号时，控制所述目标设备正常关机。

10.根据权利要求9所述的应急系统，其特征在于，所述关机单元，在执行所述控制所述目标设备正常关机时，用于向所述目标设备的操作系统发送关机指令，通过所述目标设备的操作系统控制所述目标设备在预设时间内正常关机。