CN109525034B - 一种具有多路输出的机房备用电池电源系统 - Google Patents

一种具有多路输出的机房备用电池电源系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109525034B
CN109525034B CN201910004856.9A CN201910004856A CN109525034B CN 109525034 B CN109525034 B CN 109525034B CN 201910004856 A CN201910004856 A CN 201910004856A CN 109525034 B CN109525034 B CN 109525034B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
resistor
polar capacitor
constant current
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910004856.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109525034A (zh
Inventor
李春园
郭正平
杨梅影
皮婷
吴晋明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Branch China Tower Co ltd
Original Assignee
Sichuan Branch China Tower Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Branch China Tower Co ltd filed Critical Sichuan Branch China Tower Co ltd
Priority to CN201910004856.9A priority Critical patent/CN109525034B/zh
Publication of CN109525034A publication Critical patent/CN109525034A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109525034B publication Critical patent/CN109525034B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems

Abstract

本发明公开了一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,其特征在于,包括单片机,分压模块,转换开关,电压传感器,电源模块,电磁断路开关B,浪涌保护器,充电模块,锂电池,电压调整模块,电压转换器,电源,以及电磁断路开关A。本发明可对进行有效的充电,并在锂电池的输出端设置了电压调整模块,该电压调整模块能对锂电池输出的电压电流进行调整,使锂电池输出的电压能保持稳定,使机房的用电设备的工作更稳定;同时,本发明设置的分压模块能对锂电池和电源所输出的电压进行分压,使电源系统为机房的各种设备直接提供工作电压电流,从而确保本发明能输出稳定的多种电压。

Description

一种具有多路输出的机房备用电池电源系统
技术领域
本发明涉及一种电源系统,具体是指一种具有多路输出的机房备用电池电源系统。
背景技术
随着电动汽车数量不断增多,电动汽车所使用的锂电池的下线量也再不断的增多,这些下线的锂电池多为其放电时间和放电量达不到电动汽车的使用标准,而大部分的下线的锂电池的放电时间和放电量都可达到一般的用电设备的用电要求,即大部分的下线的锂电池可进行再次利用,而我们通常将下线的锂电池用于替代机房的备用蓄电池。通过使用下线的锂电池来替代机房的原有的蓄电池,能有效的降低机房的使用成本。但下线锂电池电压系统不仅存在输出的电流易出现不稳定,还存在其输出的电压不能直接用于机房各设备,需通过其它的设备进行转换的问题,导致下线锂电池的利旧成本增高,不能实现真正的节约机房建设成本的目的。因此,需研发一种既能输出稳定的电压电流,又能进行多电压输出的用于下线锂电池的电源系统便是当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服电动汽车的下线锂电池用电源系统所存在的上述缺陷,提供一种具有多路输出的机房备用电池电源系统。
本发明的目的通过下述技术方案现实:一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,包括单片机,转换开关,均与单片机相连接的电压传感器、电源模块和电磁断路开关B,与电压传感器相连接的浪涌保护器,与浪涌保护器相连接的充电模块,与充电模块相连接的锂电池,串接在电磁断路开关B与转换开关之间的电压调整模块,与转换开关相连接的电压转换器,与浪涌保护器相连接的电源,与电压转换器相连接的电磁断路开关A,以及与转换开关相连接的分压模块;所述电磁断路开关A与电源相连接,所述锂电池分别与电源模块和电磁断路开关B相连接;所述分压模块包括与转换开关相连接的第一分压电路,与第一分压电路相连接的第二分压电路,与第二分压电路相连接的第三分压电路,以及与第三分压电路相连接的第四分压电路。
进一步的,所述第一分压电路包括恒流芯片U2,正极经电阻R10后与恒流芯片U2的VCC管脚相连接、负极与恒流芯片U2的CS管脚相连接的极性电容C5,一端与极性电容C5的正极相连接、另一端与极性电容C5的负极相连接的电阻R8,一端与极性电容C5的正极相连接、另一端与恒流芯片U2的VCC管脚相连接的电阻R9,一端与极性电容C5的正极相连接、另一端与恒流芯片U2的SEL管脚相连接的电阻R11,以及一端与恒流芯片U2的OUT管脚相连接、另一端作为第一分压电路的输出端的电阻R12;所述恒流芯片U2的GND管脚与CS管脚相连接后接地;所述极性电容C5的正极与转换开关相连接,该极性电容C5的负极与第二分压电路相连接。
所述第二分压电路包括恒流芯片U3,正极经电阻R14后与恒流芯片U3的VCC管脚相连接、负极与恒流芯片U3的CS管脚相连接的极性电容C6,一端与极性电容C6的正极相连接、另一端与极性电容C6的负极相连接的电阻R13,以及一端与恒流芯片U3的OUT管脚相连接、另一端作为第二分压电路的输出端的电阻R15;所述恒流芯片U3的GND管脚与CS管脚相连接后接地,该恒流芯片U3的SEL管脚与极性电容C6的正极相连接;所述极性电容C6的正极与极性电容C5的负极相连接,该极性电容C6的负极与第三分压电路相连接。
所述第三分压电路包括恒流芯片U4,正极经电阻R17后与恒流芯片U4的VCC管脚相连接、负极与恒流芯片U4的CS管脚相连接的极性电容C7,一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与极性电容C7的负极相连接的电阻R16,一端与极性电容C6的正极相连接、另一端与恒流芯片U4的SEL管脚相连接的电阻R18,以及一端与恒流芯片U4的OUT管脚相连接、另一端作为第三分压电路的输出端的电阻R19;所述恒流芯片U4的GND管脚与CS管脚相连接后接地;所述极性电容C7的正极与极性电容C6的负极相连接,该极性电容C7的负极与第四分压电路相连接。
所述第四分压电路包括恒流芯片U5,正极经电感L后与恒流芯片U5的VCC管脚相连接、负极与恒流芯片U5的CS管脚相连接后接地的极性电容C8,正极与极性电容C8的正极相连接、负极与恒流芯片U5的SEL管脚相连接的极性电容C9,以及一端与恒流芯片U5的OUT管脚相连接、另一端作为第四分压电路的输出端的电阻R20;所述极性电容C8的正极与极性电容C7的负极相连接;所述恒流芯片U5的GND管脚与CS管脚相连接。
所述电压调整模块包括变压器T1,一端与变压器T1原边电感线圈的同名端相连接、另一端接地的电阻R1,正极与变压器T1副边电感线圈的非同名端相连接、负极接地的极性电容C1,与极性电容C1的负极和变压器T1副边电感线圈的同名端分别相连接的控制电路,与控制电流相连接的电压调节电路,以及分别与电压调节电路和控制电路相连接的稳压可控电路;所述变压器T1原边电感线圈的非同名端与电磁断路开关B相连接;所述稳压可控电路与转换开关相连接。
再进一步的,所述控制电路包括单向晶闸管VL,一端与单向晶闸管VL的P极相连接、另一端经继电器K后与变压器T1副边电感线圈的同名端相连接的电阻R2,一端与单向晶闸管VL的调节端相连接、另一端与单向晶闸管VL的N极相连接的电容C2,以及N极与单向晶闸管VL的N极相连接、P极经电阻R3后与继电器K的B触点相连接的发光二极管DL;所述极性电容C1的负极与单向晶闸管VL的N极相连接;所述继电器K的A触点与稳压可控电路相连接;所述单向晶闸管VL的调节端与电压调节电路相连接。
所述电压调节电路包括三极管Q1,三极管Q3,一端与三极管Q1的集电极相连接、另一端与三极管Q1的基极相连接的可调电阻R4,正极经电阻R5后与三极管Q1的集电极相连接、负极与三极管Q1的发射极相连接的极性电容C3,负极与三极管Q1的发射极相连接、正极顺次经电阻R6和电阻R7与三极管Q3的基极相连接的极性电容C4;所述三极管Q3的集电极与单向晶闸管VL的调节端电连接,该三极管Q3的发射极与极性电容C3的正极相连接;所述三极管Q1的发射极与可调电阻R4的调节端相连接;所述三极管Q3的发射极和三极管Q1的集电极分别与稳压可控电路相连接;所述电阻R6与电阻R7的连接点与稳压可控电路相连接。
所述稳压可控电路包括稳压芯片U1,三极管Q2,以及N极与稳压芯片U1的VIN管脚相连接、P极与稳压芯片U1的VOUT管脚相连接的二极管D1;所述稳压芯片U1的VIN管脚与继电器K的A触点相连接,该稳压芯片U1的ACV管脚与三极管Q1的集电极相连接;所述三极管Q3的发射极与三极管Q2的基极相连接;所述三极管Q2的发射极与电阻R6和电阻R7的连接点相连接,该三极管Q2的集电极与稳压芯片U1的VIN管脚相连接,该三极管Q2的发射极作为稳压可控电路的输出端;所述稳压芯片U1的VOUT管脚与三极管Q2的基极相连接。
更进一步的,所述稳压芯片U1为LM317集成芯片;所述锂电池为电动汽车的下线电池;所述恒流芯片U2、恒流芯片U3、恒流芯片U4和恒流芯片U5均为W723集成芯片。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果:
(1)本发明的结构简单,实用性强,该发明可对进行有效的充电,并在锂电池的输出端设置了电压调整模块,该电压调整模块能对锂电池输出的电压电流进行调整,使锂电池输出的电压能保持稳定,使机房的用电设备的工作更稳定;同时,本发明设置的分压模块能对锂电池和电源所输出的电压进行分压,使电源系统为机房的各种设备直接提供工作电压电流,从而本发明很好的解决了利旧锂电池电源系统不仅存在输出的电流易出现不稳定,还存在其输出的电压不能直接用于机房各设备,需通过其它的设备进行转换的问题。
(2)本发明的分压模块设置了四路分压电路能同时输出4V、8V、12V和24V稳定的直流电压,能好的满足机房各设备的用电需求,从而确保了本发明可直接为房各设备提供工作电压。
(3本发明的电压调整模块采用了控制电路和电压调节电路以及稳压可控电路相结合,其电压调节电路能对锂电池输出的电压中的静态偏流进行调整,而稳压可控电路能提高输出电压的精度,从而本发明确保了输出电压电流的稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明的电压调整模块的电路结构示意图。
图3为本发明的分压模块的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1~3所示,本发明公开了一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,包括单片机,分压模块,转换开关,电压传感器,电源模块,电磁断路开关B,浪涌保护器,充电模块,锂电池,电压调整模块,电压转换器,电源,以及电磁断路开关A。其中,所述电压调整模块如图2所示,其包括变压器T1,电阻R1,极性电容C1,控制电路,稳压可控电路,以及电压调节电路。如图3所示,所述分压模块包括第一分压电路,第二分压电路,第三分压电路,以及第四分压电路。
所述的电压传感器、电源模块和电磁断路开关B均与单片机相连接。浪涌保护器与电压传感器相连接。充电模块与浪涌保护器相连接。锂电池与充电模块相连接。电压调整模块串接在电磁断路开关B与转换开关之间。电压转换器与转换开关相连接。电源与浪涌保护器相连接。电磁断路开关A与电压转换器相连接。所述电磁断路开关A与电源相连接,所述锂电池分别与电源模块和电磁断路开关B相连接。所述锂电池为电动汽车的下线电池。
实施时,锂电池作为该电源系统的储能设备,同时锂电池也是机房设备工作的一个重要电源。所述的电源为220V市电,在电源输出电压时,其电磁断路开关A导通,220V交流电压经电压转换器进行转换,该电压转换器为现有技术,电压转换器将220V交流电压转换为48V直流电压传输给转换开关,此时,转换开关与电压转换器相连接的开关组导通,机房设备得电。同时,电源输出的电压加载到浪涌保护器上,该浪涌保护器可对电源输出时产生的瞬间高电流进行抑制,浪涌保护器为充电模块提供一个稳定的电压。该充电模块与锂电池相连接并为锂电池输出充电电流。该锂电池同时也作为单片机的工作电源,锂电池为单片机提供电源模块进行调压后为单片机提供其所需的3.5V工作电压。
当电压传感器上午电压输入时,即电源因停电而停止输出电压时,此时,电磁断路开关A失电截止,转换开关失电而截止。单片机的检测端口上电压降低,单片机输出控制电流给相连接的电磁断路开关B。电磁断路开关B得电而被导通,锂电池输出的电压通过电磁断路开关B加载到电压调整模块上。该电压调整模块对锂电池输出的电压中的静态偏流进行调整,并输出高精度的48V电压给转换开关。转换开关与电压调整模块相连接的开关组得电而导通,实现了锂电池为机房设备提供稳定的48V工作电压,有效的确保了机房设备能在失去市电后能同样能保持稳定的工作。
进一步地,如图2所示,所述电压调整模块包括变压器T1,阻值为100kΩ的电阻R1,容值为0.1μF的极性电容C1,控制电路,电压调节电路,以及稳压可控电路。
连接时,电阻R1的一端与变压器T1原边电感线圈的同名端相连接,另一端接地。极性电容C1的正极与变压器T1副边电感线圈的非同名端相连接,负极接地。控制电路与极性电容C1的负极和变压器T1副边电感线圈的同名端分别相连接。电压调节电路与控制电流相连接。稳压可控电路分别与电压调节电路和控制电路相连接。所述变压器T1原边电感线圈的非同名端与电磁断路开关B相连接;所述稳压可控电路与转换开关相连接。
其中,所述控制电路包括型号为2N65S的单向晶闸管VL,阻值为510kΩ的电阻R2,阻值为2kΩ的电阻R3,具有双向切换的继电器K,容值为0.01μF的极性电容C2,以及发光二极管DL。
连接时,电阻R2的一端与单向晶闸管VL的P极相连接,另一端经继电器K后与变压器T1副边电感线圈的同名端相连接。电容C2的一端与单向晶闸管VL的调节端相连接,另一端与单向晶闸管VL的N极相连接。发光二极管DL的N极与单向晶闸管VL的N极相连接,P极经电阻R3后与继电器K的B触点相连接。所述极性电容C1的负极与单向晶闸管VL的N极相连接;所述继电器K的A触点与稳压可控电路相连接;所述单向晶闸管VL的调节端与电压调节电路相连接。
再进一步的,所述电压调节电路包括型号为3DG12的三极管Q1,型号为3AX81的三极管Q3,阻值为3.9kΩ的可调电阻R4,阻值为200Ω的电阻R5,阻值为10kΩ的电阻R6,阻值为1kΩ的电阻R7,容值为10μF极性电容C3,以及容值为220μF极性电容C4。
连接时,可调电阻R4的一端与三极管Q1的集电极相连接,另一端与三极管Q1的基极相连接。极性电容C3的正极经电阻R5后与三极管Q1的集电极相连接,负极与三极管Q1的发射极相连接。极性电容C4的负极与三极管Q1的发射极相连接,正极顺次经电阻R6和电阻R7与三极管Q3的基极相连接。
所述三极管Q3的集电极与单向晶闸管VL的调节端电连接,该三极管Q3的发射极与极性电容C3的正极相连接;所述三极管Q1的发射极与可调电阻R4的调节端相连接;所述三极管Q3的发射极和三极管Q1的集电极分别与稳压可控电路相连接;所述电阻R6与电阻R7的连接点与稳压可控电路相连接。
所述稳压可控电路包括稳压芯片U1,三极管Q2,以及二极管D1。其中,本实施例中的稳压芯片U1采用了型号为LM317集成芯片来实现;所述的三极管Q2则采用了型号为3DG12的三极管来实现;而二极管D1则采用了型号为1N4013的二极管。
连接时,二极管D1的N极与稳压芯片U1的VIN管脚相连接,P极与稳压芯片U1的VOUT管脚相连接。所述稳压芯片U1的VIN管脚与继电器K的A触点相连接,该稳压芯片U1的ACV管脚与三极管Q1的集电极相连接;所述三极管Q3的发射极与三极管Q2的基极相连接;所述三极管Q2的发射极与电阻R6和电阻R7的连接点相连接,该三极管Q2的集电极与稳压芯片U1的VIN管脚相连接,该三极管Q2的发射极作为稳压可控电路的输出端;所述稳压芯片U1的VOUT管脚与三极管Q2的基极相连接。
运行时,锂电池输出的电压经变压器T进行降压,其电阻R1为变压器T的降压电阻,变压器T的副边输出的电压经作为滤波电容的极性电容C1进行滤波后得到48V左右的直流电压给控制电路。当极性电容C1滤波后得到的为稳定48V直流电压时,继电器K的双向触点的A触点导通,稳压可控电路得电,由于稳压芯片U1采用了LM317集成芯片来实现,该LM317集成芯片的最大输出电流为10A,且该集成芯片易出现输入与输出端压差过大的缺陷,故采用大功率三极管Q2来扩展输出电流,使输出电流与基准电压一致,稳压后的电压经三极管Q2的发射极传输给转换开关,转换开关导通为铁塔设备提供稳定的48V工作电压。
当极性电容C1滤波后得到的为不高于48V的直流电压时,继电器K的双向触点的B触点导通,A触点断开,电阻R3过电,发光二极管DL被点亮,指示此时为过流限制状态。此时,单向晶闸管VL的P极上的电平增加,使单向晶闸管VL的调节端导通,而单向晶闸管VL的N极的极性电容C2起抗干挠作用,可减少可控硅的误触发。电压调节电路过电,三极管Q3导通,稳压芯片U1的ACV管脚上得到高电压,使稳压芯片U1内的开关管截止。其三极管Q2在一般情况下为截止状态,其可调电阻R4为线绕电位器,可精确调整输出电压的大小。此时,可调电阻R4为三极管Q2的基极提供一个偏置电压,三极管Q2导通,使稳压芯片U的ACV管脚上的电压下降,使稳压芯片U内的开关管导通,稳压芯片U1输出稳定的48V直流电压。
如图3所示,所述分压模块包括第一分压电路,第二分压电路,第三分压电路,以及第四分压电路。
其中,所述第一分压电路包括恒流芯片U2,电阻R8,电阻R9,电阻R10,电阻R11,电阻R12,以及极性电容C5。本实施例中恒流芯片U2优先采用了型号为W723集成芯片来实现;电阻R8的阻值设定为47kΩ,电阻R9的阻值设定为20Ω,电阻R10的阻值设定为40kΩ,电阻R11的阻值设定为20Ω,电阻R12的阻值设定为4kΩ;极性电容C5的容值为2.2μF/4V。
连接时,极性电容C5的正极经电阻R10后与恒流芯片U2的VCC管脚相连接,负极与恒流芯片U2的CS管脚相连接。电阻R8的一端与极性电容C5的正极相连接,另一端与极性电容C5的负极相连接。电阻R9的一端与极性电容C5的正极相连接,另一端与恒流芯片U2的VCC管脚相连接。
同时,电阻R11的一端与极性电容C5的正极相连接,另一端与恒流芯片U2的SEL管脚相连接。电阻R12的一端与恒流芯片U2的OUT管脚相连接,另一端作为第一分压电路的输出端。所述恒流芯片U2的GND管脚与CS管脚相连接后接地;所述极性电容C5的正极与转换开关相连接,该极性电容C5的负极与第二分压电路相连接。
所述第二分压电路包括恒流芯片U3,电阻R13,电阻R14,电阻R15,以及极性电容C6。本实施例中恒流芯片U3优先采用了型号为W723集成芯片来实现;电阻R13的阻值设定为47kΩ,电阻R14的阻值设定为10Ω,电阻R15的阻值设定为4kΩ;极性电容C6的容值为6μF/12V。
连接时,极性电容C6的正极经电阻R14后与恒流芯片U3的VCC管脚相连接,负极与恒流芯片U3的CS管脚相连接。电阻R13的一端与极性电容C6的正极相连接,另一端与极性电容C6的负极相连接。电阻R15的一端与恒流芯片U3的OUT管脚相连接,另一端作为第二分压电路的输出端。所述恒流芯片U3的GND管脚与CS管脚相连接后接地,该恒流芯片U3的SEL管脚与极性电容C6的正极相连接;所述极性电容C6的正极与极性电容C5的负极相连接,该极性电容C6的负极与第三分压电路相连接。
所述第三分压电路包括恒流芯片U4,电阻R16,电阻R17,电阻R18,电阻R19,以及极性电容C7。本实施例中恒流芯片U4优先采用了型号为W723集成芯片来实现;电阻R16的阻值设定为47kΩ,电阻R17的阻值设定为20Ω,电阻R18的阻值设定为20kΩ,电阻R19的阻值设定为4kΩ;极性电容C7的容值为6μF/8V。
连接时,极性电容C7的正极经电阻R17后与恒流芯片U4的VCC管脚相连接,负极与恒流芯片U4的CS管脚相连接。电阻R16的一端与极性电容C7的正极相连接,另一端与极性电容C7的负极相连接。电阻R18的一端与极性电容C6的正极相连接,另一端与恒流芯片U4的SEL管脚相连接。电阻R19的一端与恒流芯片U4的OUT管脚相连接,另一端作为第三分压电路的输出端。所述恒流芯片U4的GND管脚与CS管脚相连接后接地;所述极性电容C7的正极与极性电容C6的负极相连接,该极性电容C7的负极与第四分压电路相连接。
所述第四分压电路包括恒流芯片U5,电阻R20,电感L,极性电容C8,以及极性电容C9。本实施例中恒流芯片U5优先采用了型号为W723集成芯片来实现;电阻R20的阻值设定为4kΩ;极性电容C8的容值为10μF/24V,极性电容C9的容值为2.2μF。
连接时,极性电容C8的正极经电感L后与恒流芯片U5的VCC管脚相连接,负极与恒流芯片U5的CS管脚相连接后接地。极性电容C9的正极与极性电容C8的正极相连接,负极与恒流芯片U5的SEL管脚相连接。电阻R20的一端与恒流芯片U5的OUT管脚相连接,另一端作为第四分压电路的输出端。所述极性电容C8的正极与极性电容C7的负极相连接;所述恒流芯片U5的GND管脚与CS管脚相连接。
该分压模块运行时,第一分压电路中的电阻R9、电阻R10和电阻R11为通道阻抗电阻,该三个电阻组成限压器,而极性电容C5和电阻R8则形成泄压电路,当48V电源输入时,极性电容C5的保护电压为4V,此时,极性电容C5上的电压大于4V,此时,极性电容C5和电阻R8所组成的泄压电路电路便对第二分压电路进行泄压,确保恒流芯片U2上的电压为4V,其加载到恒流芯片U2上电压经其恒流后通过OUT管脚输出,而设置在恒流芯片U2的OUT管脚上的电阻R12可对输出电压时所产生的瞬间高电压进行抑制,以确保输出稳定的4V直流电压。而第二分压电路中的极性电容C6和电阻R13同样形成泄压电路,电阻R14为通道阻抗电阻,当极性电容C5施加到极性电容C6上时,因极性电容C6的保护电压为12V,此时,极性电容C6和电阻R13所组成的泄压电路电路便对第三分压电路进行泄压,确保恒流芯片U3上的电压为12V,其加载到恒流芯片U3上电压经其恒流后通过OUT管脚输出,而设置在恒流芯片U2的OUT管脚上的电阻R15可对输出电压时所产生的瞬间高电压进行抑制,以确保输出稳定的12V直流电压。
同时,第三分压电路中的极性电容C7和电阻R16同样形成泄压电路,电阻R17和电阻R18为通道阻抗电阻,当极性电容C6施加到极性电容C7上时,因极性电容C7的保护电压为8V,此时,极性电容C7和电阻R16所组成的泄压电路电路便对第四分压电路进行泄压,确保恒流芯片U4上的电压为8V,其加载到恒流芯片U4上电压经其恒流后通过OUT管脚输出,而设置在恒流芯片U2的OUT管脚上的电阻R19可对输出电压时所产生的瞬间高电压进行抑制,以确保输出稳定的8V直流电压。
最后,第四分压电路中的极性电容C8作为该电路的振荡电容,电感L和极性电容C9形成截流器,当极性电容C7施加到极性电容C8上时,因极性电容C8的保护电压为24V,确保恒流芯片U5上的电压为24V,其加载到恒流芯片U5上电压经其恒流后通过OUT管脚输出,而设置在恒流芯片U2的OUT管脚上的电阻R20可对输出电压时所产生的瞬间高电压进行抑制,以确保输出稳定的8V直流电压。因此,该分压模块通过四路电路的处理后能输出稳定的4V、8V、12V和24V的直流电压,能好的满足机房各设备的用电需求,从而确保了本发明可直接为房各设备提供工作电压。
如上所述,便可很好的实现本发明。

Claims (7)

1.一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,其特征在于,包括单片机,转换开关,均与单片机相连接的电压传感器、电源模块和电磁断路开关B,与电压传感器相连接的浪涌保护器,与浪涌保护器相连接的充电模块,与充电模块相连接的锂电池,串接在电磁断路开关B与转换开关之间的电压调整模块,与转换开关相连接的电压转换器,与浪涌保护器相连接的电源,与电压转换器相连接的电磁断路开关A,以及与转换开关相连接的分压模块;所述电磁断路开关A与电源相连接,所述锂电池分别与电源模块和电磁断路开关B相连接;所述分压模块包括与转换开关相连接的第一分压电路,与第一分压电路相连接的第二分压电路,与第二分压电路相连接的第三分压电路,以及与第三分压电路相连接的第四分压电路;
所述电压调整模块包括变压器T1,一端与变压器T1原边电感线圈的同名端相连接、另一端接地的电阻R1,正极与变压器T1副边电感线圈的非同名端相连接、负极接地的极性电容C1,与极性电容C1的负极和变压器T1副边电感线圈的同名端分别相连接的控制电路,与控制电流相连接的电压调节电路,以及分别与电压调节电路和控制电路相连接的稳压可控电路;所述变压器T1原边电感线圈的非同名端与电磁断路开关B相连接;所述稳压可控电路与转换开关相连接;
所述控制电路包括单向晶闸管VL,一端与单向晶闸管VL的P极相连接、另一端经继电器K后与变压器T1副边电感线圈的同名端相连接的电阻R2,一端与单向晶闸管VL的调节端相连接、另一端与单向晶闸管VL的N极相连接的电容C2,以及N极与单向晶闸管VL的N极相连接、P极经电阻R3后与继电器K的B触点相连接的发光二极管DL;所述极性电容C1的负极与单向晶闸管VL的N极相连接;所述继电器K的A触点与稳压可控电路相连接;所述单向晶闸管VL的调节端与电压调节电路相连接;
所述电压调节电路包括三极管Q1,三极管Q3,一端与三极管Q1的集电极相连接、另一端与三极管Q1的基极相连接的可调电阻R4,正极经电阻R5后与三极管Q1的集电极相连接、负极与三极管Q1的发射极相连接的极性电容C3,负极与三极管Q1的发射极相连接、正极顺次经电阻R6和电阻R7与三极管Q3的基极相连接的极性电容C4;所述三极管Q3的集电极与单向晶闸管VL的调节端电连接,该三极管Q3的发射极与极性电容C3的正极相连接;所述三极管Q1的发射极与可调电阻R4的调节端相连接;所述三极管Q3的发射极和三极管Q1的集电极分别与稳压可控电路相连接;所述电阻R6与电阻R7的连接点与稳压可控电路相连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,其特征在于:所述第一分压电路包括恒流芯片U2,正极经电阻R10后与恒流芯片U2的VCC管脚相连接、负极与恒流芯片U2的CS管脚相连接的极性电容C5,一端与极性电容C5的正极相连接、另一端与极性电容C5的负极相连接的电阻R8,一端与极性电容C5的正极相连接、另一端与恒流芯片U2的VCC管脚相连接的电阻R9,一端与极性电容C5的正极相连接、另一端与恒流芯片U2的SEL管脚相连接的电阻R11,以及一端与恒流芯片U2的OUT管脚相连接、另一端作为第一分压电路的输出端的电阻R12;所述恒流芯片U2的GND管脚与CS管脚相连接后接地;所述极性电容C5的正极与转换开关相连接,该极性电容C5的负极与第二分压电路相连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,其特征在于:所述第二分压电路包括恒流芯片U3,正极经电阻R14后与恒流芯片U3的VCC管脚相连接、负极与恒流芯片U3的CS管脚相连接的极性电容C6,一端与极性电容C6的正极相连接、另一端与极性电容C6的负极相连接的电阻R13,以及一端与恒流芯片U3的OUT管脚相连接、另一端作为第二分压电路的输出端的电阻R15;所述恒流芯片U3的GND管脚与CS管脚相连接后接地,该恒流芯片U3的SEL管脚与极性电容C6的正极相连接;所述极性电容C6的正极与极性电容C5的负极相连接,该极性电容C6的负极与第三分压电路相连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,其特征在于:所述第三分压电路包括恒流芯片U4,正极经电阻R17后与恒流芯片U4的VCC管脚相连接、负极与恒流芯片U4的CS管脚相连接的极性电容C7,一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与极性电容C7的负极相连接的电阻R16,一端与极性电容C6的正极相连接、另一端与恒流芯片U4的SEL管脚相连接的电阻R18,以及一端与恒流芯片U4的OUT管脚相连接、另一端作为第三分压电路的输出端的电阻R19;所述恒流芯片U4的GND管脚与CS管脚相连接后接地;所述极性电容C7的正极与极性电容C6的负极相连接,该极性电容C7的负极与第四分压电路相连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,其特征在于:所述第四分压电路包括恒流芯片U5,正极经电感L后与恒流芯片U5的VCC管脚相连接、负极与恒流芯片U5的CS管脚相连接后接地的极性电容C8,正极与极性电容C8的正极相连接、负极与恒流芯片U5的SEL管脚相连接的极性电容C9,以及一端与恒流芯片U5的OUT管脚相连接、另一端作为第四分压电路的输出端的电阻R20;所述极性电容C8的正极与极性电容C7的负极相连接;所述恒流芯片U5的GND管脚与CS管脚相连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,其特征在于:所述稳压可控电路包括稳压芯片U1,三极管Q2,以及N极与稳压芯片U1的VIN管脚相连接、P极与稳压芯片U1的VOUT管脚相连接的二极管D1;所述稳压芯片U1的VIN管脚与继电器K的A触点相连接,该稳压芯片U1的ACV管脚与三极管Q1的集电极相连接;所述三极管Q3的发射极与三极管Q2的基极相连接;所述三极管Q2的发射极与电阻R6和电阻R7的连接点相连接,该三极管Q2的集电极与稳压芯片U1的VIN管脚相连接,该三极管Q2的发射极作为稳压可控电路的输出端;所述稳压芯片U1的VOUT管脚与三极管Q2的基极相连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有多路输出的机房备用电池电源系统,其特征在于:所述稳压芯片U1为LM317集成芯片;所述锂电池为电动汽车的下线电池;所述恒流芯片U2、恒流芯片U3、恒流芯片U4和恒流芯片U5均为W723集成芯片。
CN201910004856.9A 2019-01-03 2019-01-03 一种具有多路输出的机房备用电池电源系统 Active CN109525034B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910004856.9A CN109525034B (zh) 2019-01-03 2019-01-03 一种具有多路输出的机房备用电池电源系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910004856.9A CN109525034B (zh) 2019-01-03 2019-01-03 一种具有多路输出的机房备用电池电源系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109525034A CN109525034A (zh) 2019-03-26
CN109525034B true CN109525034B (zh) 2022-02-11

Family

ID=65797651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910004856.9A Active CN109525034B (zh) 2019-01-03 2019-01-03 一种具有多路输出的机房备用电池电源系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109525034B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207098742U (zh) * 2017-05-25 2018-03-13 苏州日博飞能源科技有限公司 一种宽输入模块式直流不间断电源电路
CN107863818A (zh) * 2017-12-13 2018-03-30 广州市鑫炜明电子科技有限公司 一种智能一体化不间断多路直流输出开关电源

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6122181A (en) * 1998-05-21 2000-09-19 Exide Electronics Corporation Systems and methods for producing standby uninterruptible power for AC loads using rectified AC and battery
JP3304944B2 (ja) * 2000-02-07 2002-07-22 株式会社ニプロン 無停電性スイッチングレギュレータ
CN101247053B (zh) * 2008-01-22 2010-10-27 艾默生网络能源有限公司 电池接入用升降压变换电路和装置、直流后备电源装置
CN101841184A (zh) * 2010-03-12 2010-09-22 英华达(南京)科技有限公司 电源切换装置及其方法
CN104967309A (zh) * 2015-07-09 2015-10-07 哈尔滨工业大学 独立输出直流变换器的串联输入均压控制方法
CN106849342A (zh) * 2017-04-25 2017-06-13 深圳市中旭源科技有限公司 可编程双输入不间断开关电源
CN206698005U (zh) * 2017-04-25 2017-12-01 深圳市中旭源科技有限公司 双输入双启动输出稳压型不间断开关电源
CN206850518U (zh) * 2017-04-25 2018-01-05 深圳市中旭源科技有限公司 可编程双输入不间断开关电源

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207098742U (zh) * 2017-05-25 2018-03-13 苏州日博飞能源科技有限公司 一种宽输入模块式直流不间断电源电路
CN107863818A (zh) * 2017-12-13 2018-03-30 广州市鑫炜明电子科技有限公司 一种智能一体化不间断多路直流输出开关电源

Also Published As

Publication number Publication date
CN109525034A (zh) 2019-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208874344U (zh) 主电源与备用电源切换电路以及切换装置
CN112421755A (zh) 基于物联网的电力监测用供电系统
CN110768362A (zh) 一种基于超级电容的后备电源控制系统
CN203788025U (zh) 一种蓄电池充放电管理电路
CN206698005U (zh) 双输入双启动输出稳压型不间断开关电源
CN109525034B (zh) 一种具有多路输出的机房备用电池电源系统
CN103701196A (zh) 一种能补偿车载设备瞬时失电的车用电源
CN210577772U (zh) 一种低功耗欠压锁定电路
CN109560589B (zh) 一种铁塔机房备用电池利旧电源系统
CN108258889A (zh) 光伏逆变器辅助电源系统
CN214205335U (zh) 开关电源的电压调整电路及电源系统
CN103746444A (zh) 双电源母线冷备份供电架构及方法
CN103872921A (zh) 恒流开关电源及其控制方法
CN104184128A (zh) 电池放电保护方法和电路及灯具
CN210431238U (zh) 一种两路输出的电源供电电路
CN207098940U (zh) 一种电动车专用dc‑dc12v10a转换器
CN109004702B (zh) 一种电池放电分压系统
CN210780186U (zh) 一种高压电池充电器
CN219268542U (zh) 基于负反馈限流电路的超级电容充放电管理模块
CN115811121B (zh) 一种用于配电终端的法拉电容后备电源管理电路
CN219740030U (zh) 车载冗余电源和电动汽车
CN214227942U (zh) 全频段新架构sdr干扰系统用电源系统
CN213125836U (zh) 一种机载供电及维持电路
CN108711922A (zh) 一种太阳能系统掉电保护模块
CN216719000U (zh) 一种兼容恒压源与恒流源的低成本供电电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant