CN106340956A - 不间断电源转换装置及其控制电力供应方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不间断电源转换装置，包括电源监测模块、电源路径切换模块、第一供电路径、第二供电路径和电压调节模块。其中，电源监测模块与输入电源相连，用于根据所述输入电源的供电状态发出控制信号；电源路径切换模块与所述电源监测模块相连，用于根据控制信号可选择地连通所述第一供电路径或第二供电路径供电；第一供电路径用于以所述输入电源向负载供电；第二供电路径包括辅助供电模块，用于以辅助电源向所述负载供电；电压调节模块，与所述第一、第二供电路径及负载连接，用于将第一或第二供电路径的输出电压调整为负载所需电压。本发明使得电源转换装置在实现交直流电源转换的同时，保证了当输入电源截断情况下正常供电。

Description

不间断电源转换装置及其控制电力供应方法
技术领域
本发明涉及电源转换装置领域，尤其涉及一种不间断电源转换装置及不间断电源转换装置控制电力供应的方法。
背景技术
智能家居通过物联网技术将音频设备、照明系统、家电控制系统、安防系统等各种设备连接到一起，提供全方位的信息交互功能，并且节约能源费用。为了实现智能家居在非洲、印度等发展中国家的推广应用和普及，需要解决由于这些国家中大部分城镇地区恶劣的供电和电网环境造成供电不稳定，使得智能家居产品中需要不间断电力供应的设备(安防系统等)无法有效发挥作用的问题。此外，供电不稳定还会加速智能家居产品中家电设备老化或发生误动作，影响设备使用寿命甚至烧毁配件。
为了解决上述问题，一般家庭会采用自发电设备如柴油发电机来保障大型家电供电稳定，但是自发电设备往往价格昂贵、维持费用高，而且存在噪音大、维护困难的问题。采用自带电池的家电设备也是一种解决方案，但是自带电池的家电产品种类稀少，价格昂贵，而且为了携带电池，家电产品体积相比同类产品增大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种不间断电源转换器及不间断电源转换器控制电力供应的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种不间断电源转换装置，包括电源监测模块、电源路径切换模块、第一供电路径、第二供电路径和电压调节模块，其中：
所述电源监测模块，与输入电源相连，用于根据所述输入电源的供电状态发出控制信号；
所述电源路径切换模块，与所述电源监测模块相连，用于根据控制信号可选择地连通所述第一供电路径或第二供电路径供电；
所述第一供电路径，用于以所述输入电源向负载供电；
所述第二供电路径，包括辅助供电模块，用于以辅助电源向所述负载供电；
所述电压调节模块，与所述第一供电路径、第二供电路径及所述负载连接，用于将所述第一供电路径或第二供电路径的输出电压调整为负载所需电压。
优选的，所述第一供电路径包括依次相连的电源治理模块和AC/DC转换模块，所述电源治理模块用于对所述输入电源进行稳压、滤波，所述AC/DC转换模块用于将所述电源治理模块输出的电流转换为直流电流。
优选的，当所述电源监测模块判断所述输入电源的供电状态为正常供电时，发出控制信号将所述电源路径切换模块切换至与所述第一供电路径连通；当所述电源监测模块判断所述输入电源的供电状态为断电时，发出控制信号将所述电源路径切换模块切换至与所述第二供电路径连通。
优选的，所述电压调节模块为DC/DC转换模块，用于将AC/DC转换模块或辅助供电模块的输出电压调整为12V。
优选的，所述辅助电源模块包括充放电管理单元和储电单元；所述储电单元与所述AC/DC转换模块和电压调节模块相连，用于在所述第二供电路径供电时放电以向所述负载供电，以及在所述第一供电路径供电时接收所述AC/DC转换模块充电；所述充放电管理单元与所述电源路径切换模块及所述储电单元相连，用于根据所述电源路径切换模块的连通状态控制所述储电单元的充放电状态。
优选的，所述输入电源为市电。
根据本发明的另一方面，还提供了一种通过上述不间断电源转换装置控制电力供应的方法，包括以下步骤：
S1：通过所述电源监测模块判断输入电源的供电状态，当供电状态为断电时，执行步骤S2，否则执行步骤S3；
S2：通过所述电源监测模块向所述电源路径切换模块发出控制信号使其与所述第二供电路径连通；
S3：通过所述电源监测模块向所述电源路径切换模块发出控制信号使其与所述第一供电路径连通。
优选的，所述第一供电路径包括依次相连的电源治理模块和AC/DC转换模块；当进行步骤S3时所述电源治理模块对所述输入电源进行稳压、滤波，所述AC/DC转换模块将所述电源治理模块输出的电流转换为直流电流。
优选的，所述辅助电源模块包括充放电管理单元和储电单元；其中，在进行步骤S2时所述充放电管理单元控制所述储电单元进入放电状态。
优选的，步骤S3还包括通过所述充放电管理单元控制所述储电单元接收所述AC/DC转换模块充电。
本发明的有益效果在于，通过不间断电源转换装置的两套不同的供电系统，实现了当外部输入电源断开时，仍然保持对设备的供电，防止由于供电不稳定而造成的设备无法工作，以及设备使用寿命降低的问题。进一步地，由于本装置配备了电源治理模块及电压调节模块，使得本发明的不间断电源转换装置可以适应不同的外部输入电压，并消除了由于电压不稳定对设备造成的损害。此外，本发明的不间断电源转换装置结构紧凑、成本不高，十分适合非洲、印度等发展中国家使用。
附图说明
图1是本发明一实施例的不间断电源转换装置的方块图；
图2是本发明一实施例的通过不间断电源转换装置控制电力供应的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
图1为本发明的一种不间断电源转换装置的方块图，不间断电源转换装置2用于根据外部输入电源1的供电状态是否断开可选择性地选择两条供电路径之一来对负载3供电。如图所示，不间断电源转换装置2包括电源监测模块21、电源路径切换模块22、电源治理模块23、AC/DC转换模块24、辅助供电模块25和电压调节模块26。其中，电源监测模块21与输入电源1及电源路径切换模块22连接，用于根据输入电源1供电状态向电源路径切换模块22发出控制信号。
电源路径切换模块22响应控制信号选择性地与电源治理模块23或辅助供电模块25连通。其中，电源治理模块23和AC/DC转换模块24相连，并形成第一供电路径。辅助供电模块25形成第二供电路径。具体来说，当电源监测模块21判断输入电源1供电状态为供电正常时，向电源路径切换模块22发出控制信号使其切换为与电源治理模块连通，即选择第一供电路径向负载3供电。此时，电源治理模块23可具有稳压单元231和滤波单元232，以对输入电源进行稳压和滤波，AC/DC转换模块24将源治理模块23输出的电流转换为直流电流并输出至电压调节模块26。当电源监测模块21判断输入电源1供电状态为断电时，向电源路径切换模块22发出控制信号使其切换为与辅助供电模块25连通，即选择第二供电路径向负载3供电。辅助供电模块25输出辅助电源至电压调节模块26。电压调节模块26与负载3连接，用于将AC/DC转换模块24或辅助供电模块25的输出电压调整为负载3所需电压。例如对于输入电源为220V的市电，可通过本发明的不间断电源转换装置为额定电压为12V的智能家居设备进行供电(本发明的不间断电源转换装置也可满足110V、220V、380V等不同电压的输入电源)。
在本发明的一优选实施例中，AC/DC转换模块24还与辅助供电模块25连接，可用于当以输入电源对负载供电的同时，对辅助供电模块25进行充电。如图1所示，辅助供电模块24包括充放电管理单元251和储电单元252。储电单元252与电压调节模块26相连，为以第二供电路径向负载供电时提供辅助电源。储电单元252也与AC/DC转换模块24相连，当以第一供电路径供电时接收AC/DC转换模块的充电。充放电管理单元251与电源路径切换模块22及储电单元252相连，其根据电源路径切换模块22的连通状态控制储电单元252的充放电状态。优选地，辅助供电模块25还可具有电池巡检单元，其与储电单元252连接，用于在储电单元充电时实时监控储电单元的充电情况，当储电单元充满时，结束触电单元的充电。
本发明还提供了一种通过上述不间断电源转换装置控制电力供应的方法，包括以下步骤：
S1：通过电源监测模块判断输入电源的供电状态，当供电状态为断电时，执行步骤S2，否则执行步骤S3；
S2：通过电源监测模块向电源路径切换模块发出控制信号使其与第二供电路径连通；
S3：通过电源监测模块向电源路径切换模块发出控制信号使其与第一供电路径连通。
具体地，请结合图2本发明一实施例的电力供应控制方法的流程图，首先，电源监测模块判断输入电源，如市电供应是否正常，当输入电源断开则为不正常，否则判定为正常。当输入电源的供电状态为正常时，电源监测模块发出控制信号使得电源路径切换模块与第一电源治理模块连通，电源治理模块对输入电源进行稳压和滤波处理后，输出至AC/DC转换模块转换为直流电，最后由电压调整模块进行电压调整后为负载供电。本实施例中，电压调整模块将电压降至12V后，对智能家居设备进行供电。
而当输入电源的供电状态为断开时，电源监测模块发出控制信号使得电源路径切换模块与辅助供电模块连通，辅助供电模块的充放电管理单元使储电单元进入放电状态，以输出辅助电源至电压调整模块，电压调整模块进行电压调整后输出至负载。在此储电单元可选择电容或充电电池。优选地，当输入电源的供电状态为正常时，辅助供电模块的充放电管理单元还控制储电单元进入充电状态，那么当AC/DC转换模块进行交流/直流电转换后，还可以用转换后的直流电对辅助供电模块充电。
综上所述，本发明通过配置两套不同的供电系统，实现了当外部输入电源断开时，仍然保持对设备的供电，防止由于供电不稳定而造成的设备无法工作，以及设备使用寿命降低的问题。而且，由于本装置配备了电源治理模块及电压调节模块，使得本不间断电源转换装置可以适应不同的外部输入电压，并消除了由于电压不稳定对设备造成的损害。此外，本不间断电源转换装置结构紧凑、成本不高，十分适合非洲、印度等发展中国家使用。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (10)

1.一种不间断电源转换装置，其特征在于，包括电源监测模块、电源路径切换模块、第一供电路径、第二供电路径和电压调节模块，其中，
所述电源监测模块，与输入电源相连，用于根据所述输入电源的供电状态发出控制信号；
所述电源路径切换模块，与所述电源监测模块相连，用于根据控制信号可选择地连通所述第一供电路径或第二供电路径供电；
所述第一供电路径，用于以所述输入电源向负载供电；
所述第二供电路径，包括辅助供电模块，用于以辅助电源向所述负载供电；
所述电压调节模块，与所述第一供电路径、第二供电路径及所述负载连接，用于将所述第一供电路径或第二供电路径的输出电压调整为负载所需电压。
2.如权利要求1所述的不间断电源转换装置，其特征在于，所述第一供电路径包括依次相连的电源治理模块和AC/DC转换模块，所述电源治理模块用于对所述输入电源进行稳压、滤波，所述AC/DC转换模块用于将所述电源治理模块输出的电流转换为直流电流。
3.如权利要求1所述的不间断电源转换装置，其特征在于，当所述电源监测模块判断所述输入电源的供电状态为正常供电时，发出控制信号将所述电源路径切换模块切换至与所述第一供电路径连通；当所述电源监测模块判断所述输入电源的供电状态为断电时，发出控制信号将所述电源路径切换模块切换至与所述第二供电路径连通。
4.如权利要求1所述的不间断电源转换装置，其特征在于，所述电压调节模块为DC/DC转换模块，用于将AC/DC转换模块或辅助供电模块的输出电压调整为12V。
5.如权利要求1所述的不间断电源转换装置，其特征在于，所述辅助电源模块包括充放电管理单元和储电单元；所述储电单元与所述AC/DC转换模块和电压调节模块相连，用于在所述第二供电路径供电时放电以向所述负载供电，以及在所述第一供电路径供电时接收所述AC/DC转换模块充电；所述充放电管理单元与所述电源路径切换模块及所述储电单元相连，用于根据所述电源路径切换模块的连通状态控制所述储电单元的充放电状态。
6.如权利要求1所述的不间断电源转换装置，其特征在于，所述输入电源为市电。
7.一种通过权利要求1所述的不间断电源转换装置控制电力供应的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：通过所述电源监测模块判断输入电源的供电状态，当供电状态为断电时，执行步骤S2，否则执行步骤S3；
S2：通过所述电源监测模块向所述电源路径切换模块发出控制信号使其与所述第二供电路径连通；
S3：通过所述电源监测模块向所述电源路径切换模块发出控制信号使其与所述第一供电路径连通。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一供电路径包括依次相连的电源治理模块和AC/DC转换模块；当进行步骤S3时所述电源治理模块对所述输入电源进行稳压、滤波，所述AC/DC转换模块将所述电源治理模块输出的电流转换为直流电流。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述辅助电源模块包括充放电管理单元和储电单元；其中，在进行步骤S2时所述充放电管理单元控制所述储电单元进入放电状态。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤S3还包括通过所述充放电管理单元控制所述储电单元接收所述AC/DC转换模块充电。
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