CN110784009B - 一种充电电流可调的ups电源充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电电流可调的UPS电源充电系统，包括UPS电源模组，UPS电源模组内部中间位置安装支架一，支架一的上部安装主控制板，主控制板上部安装充电装置，充电装置包括主控制单元、驱动隔离单元、副控制单元、市电接线端子、第一滤波单元、MOS管桥单元、第二滤波单元、启动单元、整流滤波单元和电流调整单元，主控制单元的隔离端通过驱动隔离单元与副控制单元的隔离端电连接，市电接线端子的输入端与市电AC220V电连接，市电接线端子的输出端依次经过充电开关单元、第一滤波单元、MOS管桥单元、第二滤波单元、启动单元、偏置电源单元、整流滤波单元和电流调整单元后与蓄电池电连接；实现自动调整充电电流，保护电路，具有良好市场应用价值。

Description

一种充电电流可调的UPS电源充电系统

技术领域

本发明涉及到UPS充电系统，尤其涉及到一种充电电流可调的UPS电源充电系统。

背景技术

UPS，即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

但是电池在放电过程中，即通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，放电一段时间后，电池会出现电量过低或电量消耗完的情况，为了保证后续的放电作业，需要通过市电经过充电电路（或充电器）给电池充电，以保证断电情况下电池的放电作业；但是现有充电电路（或充电器）仅仅能实现充电和自动断电作业，不能根据用户需求，如用户赶时间，为减少充电时间而改变充电电流，导致现有的UPS电源充电系统功能单一，实用范围窄，因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明提供一种充电电流可调的UPS电源充电系统,解决的上述问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：一种充电电流可调的UPS电源充电系统，包括UPS电源模组，UPS电源模组内部中间位置安装支架一，支架一的上部安装主控制板，UPS电源模组内部侧板上部安装温度控制器和散热风扇，UPS电源模组的外侧安装内装蓄电池的电池柜；其中，主控制板上部固定安装充电装置，充电装置包括主控制单元、驱动隔离单元、副控制单元、市电接线端子、第一滤波单元、MOS管桥单元、第二滤波单元、启动单元、整流滤波单元和电流调整单元，所述主控制单元的隔离端通过驱动隔离单元与副控制单元的隔离端电连接，市电接线端子的输入端与市电AC220V电连接，市电接线端子的输出端依次经过充电开关单元、第一滤波单元、MOS管桥单元、第二滤波单元、启动单元、偏置电源单元、整流滤波单元和电流调整单元后与蓄电池电连接；主控制单元的开关端与充电开关单元的信号端电连接，市电接线端子的输出端还与输入电压检测单元电连接，充电开关单元的输出端与输出电压检测单元电连接；电流调整单元与副控制单元的调整端电连接。

优选的，所述温度控制器内设置温控电路，温控电路的信号端与副控制单元的温控端电连接；充电装置还包括风扇驱动电路，风扇驱动电路的信号端与副控制单元的风控端电连接。

优选的，充电装置还包括用于对蓄电池进行实时电量检测的电池电压检测单元,且电池电压检测单元的信号端与副控制单元的电压采集端电连接。

进一步，充电装置还包括控制电源单元，所述控制电源单元包括蓄电池输出端、12V降压电路、信号隔离电路、第一5V降压电路、第二5V降压电路、第一3.3V降压电路和第二3.3V降压电路，蓄电池输出端的一端与蓄电池的引脚电连接，蓄电池输出端的另一端通过12V降压电路与信号隔离电路的一端电连接，用于将蓄电池提供48V电源通过12V降压电路降压至直流12V，第一5V降压电路和第二5V降压电路的一端分别对应与信号隔离电路的两端电连接，第一5V降压电路的另一端经过第一3.3V降压电路与主控制单元的电源端电连接，第二5V降压电路的另一端经过第二3.3V降压电路与副控制单元的电源端电连接。

进一步，充电开关单元内部为充电开关电路，其中，充电开关电路包括电路R46、电阻R47、三极管Q14、二极管D12、电容C44和继电器KA，电阻R46的一端与主控制单元的管脚8电连接，电阻R47的一端与三极管Q14的发射极短接后接地，电阻R46和电阻R47的另一端均与三极管Q14的基极电连接，二极管D12和继电器KA的线圈一端均与三极管Q14的集电极电连接，电容C44的一端接地，二极管D12、电容C44和继电器KA的线圈另一端均与12V降压电路的电源端电连接，由12V降压电路供电；市电接线端子的输出端通过继电器KA的主触头与AC220V负载电连接，并由主控制单元控制继电器KA通断电。

进一步，启动单元包括开关主控IC电路、启动电路、RCD吸收电路、第三滤波电路、中部调整开关电路和电流检测电路，开关主控IC电路的引脚7通过启动电路与第二滤波单元的尾端电连接，开关主控IC电路的引脚7通过第三滤波电路与偏置电源单元的输入端电连接，开关主控IC电路的引脚6通过中部调整开关电路经过RCD吸收电路与偏置电源单元的输入端电连接，开关主控IC电路的引脚3通过电流检测电路与中部调整开关电路电连接，开关主控IC电路的引脚2与电流调整单元的信号反馈端电连接。

进一步，开关主控IC电路中包括主控IC芯片，型号为UC3844型；启动电路包括依次串联连接的电阻R2、R5、R10、R12，其中，电阻R2的一端与第二滤波单元的尾端电连接，电阻R2的另一端与电阻R5的一端电连接，电阻R12的另一端与主控IC芯片的引脚7电连接；中部调整开关电路包括电阻R15、二极管D5和MOS管Q3，其中，电阻R15和二极管D5的一端短接后与主控IC芯片的引脚6电连接，电阻R15和二极管D5的另一端与MOS管Q3的G极电连接，MOS管Q3的D极与RCD吸收电路电连接，MOS管Q3的S极与电流检测电路电连接；电流检测电路包括电容C16、电阻18、电阻22、电阻23和电阻24，电容C16的负极接地，电容C16的正极和电阻R22的一端短接后与主控IC芯片的引脚3电连接，电阻R18的一端与二极管D5的正极电连接，电阻R22和电阻R18的另一端短接后与电阻R23和电阻R24的一端电连接，电阻R24的一端还与MOS管Q3的S极电连接，电阻R23和电阻R24的另一端短接后接地。

进一步，RCD吸收电路包括电容C4、电阻R3、电阻R4、电阻R6和二极管D2，电阻R3和电阻R4的一端短接后与电容C4的正极以及第二滤波单元的尾端电连接，电阻R3、电阻R4和电阻R6的另一端短接后通过二极管D2与MOS管Q3的D极电连接。

进一步，电流调整单元包括充电电流采集电路、基准电压电路、电压比较电路、电压过载保护电路、线性稳压电路和信号反馈电路，线性稳压电路通过电压过载保护电路与整流滤波单元的输出端电连接，充电电流采集电路的一端与蓄电池的一端电连接，用于将采集的充电电流数据转换成充电电压数据，基准电压电路的一端与副控制单元的调整端电连接，充电电流采集电路的另一端和基准电压电路的另一端与电压比较电路的电压比较端电连接，电压比较电路的另一端通过信号反馈电路与主控IC芯片的引脚2电连接，以便于副控制单元接收电压比较结果数据。

进一步，电压比较电路的另一端还与强制过载保护电路电连接；所述强制过载保护电路包括电阻R34、三极管Q5、和电阻R32，所述电阻R34的一端与副控制单元的引脚26电连接，电阻R34的另一端与三极管Q5的基极电连接，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R32与电压比较电路的另一端电连接。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本发明通过电池电压检测单元对蓄电池的电量进行实时监测，并将检测结果通过副控制单元经过驱动隔离单元传给主控制单元，主控制单元判定蓄电池电压过低时，主控制单元输出高电平，从而控制继电器KA的线圈通电闭合，进而由市电AC220V开始给蓄电池进行自动充电，即依次经过充电开关单元、第一滤波单元、MOS管桥单元、第二滤波单元、启动单元、偏置电源单元、整流滤波单元和电流调整单元后给蓄电池充电；由充电电流采集电路对上述充电电流进行转换成实际充电电压，并与基准电压电路通过电压比较电路进行比较，如实时充电电压高于基准电压，则信号反馈电路将充电电流/充电电压过高信号传给主控IC芯片，由主控IC芯片调整中部调整开关电路中MOS管Q3的脉宽即通断时间，进而降低充电电流，从而实现充电电流可调。

附图说明

为了更清楚的说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使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为本发明的整体逻辑原理框图；

图2为本发明的主控制单元结构示意图；

图3为本发明的驱动隔离单元结构示意图；

图4为本发明的副控制单元结构示意图；

图5为本发明的温控电路结构示意图；

图6为本发明的风扇驱动电路结构示意图；

图7为本发明的电池电压检测单元结构示意图；

图8为本发明的控制电源单元结构示意图；

图9为本发明的充电开关单元、第一滤波单元和MOS管桥单元结构示意图；

图10为本发明的第二滤波单元至蓄电池原理图；

图11为本发明的电流调整单元的结构原理图；

图12为本发明的输入电压检测单元的结构原理图；

图13为本发明的输出电压检测单元的结构原理图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

如图1至图13所示，本发明的整体逻辑图如下：一种充电电流可调的UPS电源充电系统，包括UPS电源模组，UPS电源模组内部中间位置安装支架一，支架一的上部安装主控制板，UPS电源模组内部侧板上部安装温度控制器和散热风扇，UPS电源模组的外侧安装内装蓄电池的电池柜；其中，主控制板上部固定安装充电装置，充电装置包括主控制单元、驱动隔离单元、副控制单元、市电接线端子、第一滤波单元、MOS管桥单元、第二滤波单元、启动单元、整流滤波单元和电流调整单元，所述主控制单元的隔离端通过驱动隔离单元与副控制单元的隔离端电连接，市电接线端子的输入端与市电AC220V电连接，市电接线端子的输出端依次经过充电开关单元、第一滤波单元、MOS管桥单元、第二滤波单元、启动单元、偏置电源单元、整流滤波单元和电流调整单元后与蓄电池电连接；主控制单元的开关端与充电开关单元的信号端电连接，市电接线端子的输出端还与输入电压检测单元电连接，充电开关单元的输出端与输出电压检测单元电连接；电流调整单元与副控制单元的调整端电连接。

进一步，主控制单元包括控制芯片Q9，型号为dsPIC33FJ16GS402，其电源引脚9与3.3V电源电连接；驱动隔离单元为驱动芯片Q13，型号可为ISO740，其电源引脚1和电源引脚8均与3.3V电源电连接；副控制单元包括控制芯片U16，型号为STM32F303CB,且充电装置还包括显示屏，显示屏为ILI9341液晶显示屏，且副控制单元通过引脚40和41与显示屏电连接，从而使显示屏上可以显示设定所需的参数。

优选的，所述温度控制器内设置温控电路，温控电路的信号端与副控制单元的温控端电连接；充电装置还包括风扇驱动电路，风扇驱动电路的信号端与副控制单元的风控端电连接，且副控制单元将采集的温度值可显示在显示屏上。

进一步，温控电路包括温度传感器NTC1、电阻R125和电容C89，所述温度传感器的温度采集端用于采集UPS电源模组内的温度，电阻R125的一端和电容C89的正极、温度传感器的另一端短接后与副控制单元的引脚15电连接，从而将采集到的温度值传给副控制单元，电阻R125的另一端和电容C89的负极短接后接地。

进一步，风扇驱动电路包括风扇T4、二极管D27、三极管Q23、电阻R123和电阻R128，风扇T4和二极管D27并联后一端与12V降压电路的12V电源电连接，另一端与三极管Q23的集电极电连接，电阻R128的一端与三极管Q23的发射极短接后接地，电阻R128的另一端与三极管Q23的基极短接后与电阻R123的一端短接，电阻R123的另一端与副控制单元的引脚25电连接；即当副控制单元依据温控电路检测的高温信号时，输出一个高电平，从而使三极管Q23导通，进而使风扇T4通电运转，从而起到降温效果。

优选的，充电装置还包括用于对蓄电池进行实时电量检测的电池电压检测单元,且电池电压检测单元的信号端与副控制单元的电压采集端引脚12电连接。

进一步，如图7所示，副控制单元可以实时监控到蓄电池的电压，电池电压检测单元包括电阻R96、电阻R100、电容C75、电阻R101、放大器U9A、电阻R86、电容C69、电容C71、电阻R97、电阻R99、电容C74、二极管D24和二极管D22，所述电阻R96和电阻R100的一端分别与蓄电池的负极和正极接线端电连接，电阻R96的另一端、电阻R86、电容C69的一端短接后与放大器U9A的输入负极电连接，电阻R86、电容C69的另一端、放大器U9A的输出端短接后与电阻R97的一端电连接，电阻R101和电容C75的一端短接后接地，电阻R101和电容C75的另一端、电阻R100的另一端短接后与放大器U9A的输入正极电连接，放大器U9A的电源正极与5V电源电连接，放大器U9A的电源负极接地，电阻R99、电容C74、二极管D24的一端接地，电阻R99、电容C74和二极管D24的另一端、电阻R97与二极管D22的一端短接后与副控制单元的引脚12电连接；即电阻R98和电阻R100采集到蓄电池的电量信号后，再经过电容C75和电阻R101组成的滤波电路进行滤波，接着在经过运算放大器U9A将其信号放大后传给副控制单元，然后副控制单元在将该信号经过驱动隔离单元传给主控制单元，以便于由主控制单元控制充电开关单元是否闭合，即是否进行充电作业。

优选的，充电装置还包括控制电源单元，所述控制电源单元包括蓄电池输出端、12V降压电路、信号隔离电路、第一5V降压电路、第二5V降压电路、第一3.3V降压电路和第二3.3V降压电路，蓄电池输出端的一端与蓄电池的引脚电连接，蓄电池输出端的另一端通过12V降压电路与信号隔离电路的一端电连接，用于将蓄电池提供48V电源通过12V降压电路降压至直流12V，第一5V降压电路和第二5V降压电路的一端分别对应与信号隔离电路的两端电连接，第一5V降压电路的另一端经过第一3.3V降压电路与主控制单元的电源端电连接，第二5V降压电路的另一端经过第二3.3V降压电路与副控制单元的电源端电连接；进一步，12V降压电路用于将蓄电池48V降为12V，信号隔离电路用于将两个12V电源点隔开，防止受干扰，第一5V降压电路（第二5V降压电路）用于将12V降为5V，第一3.3V降压电路（第二3.3V降压电路）用于将5V降为3V，以便于为各芯片、各电路或单元提供干净的电源，避免受干扰。

进一步，12V降压电路包括降压芯片U20，型号为LM5017，第一5V降压电路包括降压芯片U21，型号为MP1470，第二5V降压电路包括降压芯片U17，型号也为MP1470;第一3.3V降压电路包括降压芯片U22，型号为ZLDO1117-3.3，第二3.3V降压电路包括降压芯片U18，型号为ZLDO1117-3.3.

优选的，充电开关单元内部为充电开关电路，其中，充电开关电路包括电路R46、电阻R47、三极管Q14、二极管D12、电容C44和继电器KA，电阻R46的一端与主控制单元的管脚8电连接，电阻R47的一端与三极管Q14的发射极短接后接地，电阻R46和电阻R47的另一端均与三极管Q14的基极电连接，二极管D12和继电器KA的线圈一端均与三极管Q14的集电极电连接，电容C44的一端接地，二极管D12、电容C44和继电器KA的线圈另一端均与12V降压电路的电源端电连接，由12V降压电路供电；市电接线端子的输出端通过继电器KA的主触头与AC220V负载电连接，并由主控制单元控制继电器KA通断电。

进一步，继电器KA为中间继电器，型号为RELAY-DPDT型；当主控制单元收到副控制单元传输的蓄电池电量过低信号时，输出高电平，使三极管Q14导通，进而继电器KA线圈得电，进而继电器KA的常开触点闭合，这时市电接线端子给蓄电池的充电回路闭合，实现对蓄电池的自动充电作业。

优选的，启动单元包括开关主控IC电路、启动电路、RCD吸收电路、第三滤波电路、中部调整开关电路和电流检测电路，开关主控IC电路的引脚7通过启动电路与第二滤波单元的尾端电连接，开关主控IC电路的引脚7通过第三滤波电路与偏置电源单元的输入端电连接，开关主控IC电路的引脚6通过中部调整开关电路经过RCD吸收电路与偏置电源单元的输入端电连接，开关主控IC电路的引脚3通过电流检测电路与中部调整开关电路电连接，开关主控IC电路的引脚2与电流调整单元的信号反馈端电连接。

进一步，第三滤波电路包括电阻R13、电容C10、二极管D3和电容C11，其中，电阻R13的一端与二极管D3的一端电连接，二极管D3的另一端与偏置电源单元的管脚5电连接，电容C10和电容C11的一端接地，电容C10和电容C11的另一端与电阻R13的另一端短接后与电阻R12电连接；即偏置电源单元提供偏置电压时，经过第三滤波电路进行滤波作业，从而给主控IC芯片提供电源。

优选的，开关主控IC电路中包括主控IC芯片，型号为UC3844型；启动电路包括依次串联连接的电阻R2、R5、R10、R12，其中，电阻R2的一端与第二滤波单元的尾端电连接，电阻R2的另一端与电阻R5的一端电连接，电阻R12的另一端与主控IC芯片的引脚7电连接；中部调整开关电路包括电阻R15、二极管D5和MOS管Q3，其中，电阻R15和二极管D5的一端短接后与主控IC芯片的引脚6电连接，电阻R15和二极管D5的另一端与MOS管Q3的G极电连接，MOS管Q3的D极与RCD吸收电路电连接，MOS管Q3的S极与电流检测电路电连接；电流检测电路包括电容C16、电阻18、电阻22、电阻23和电阻24，电容C16的负极接地，电容C16的正极和电阻R22的一端短接后与主控IC芯片的引脚3电连接，电阻R18的一端与二极管D5的正极电连接，电阻R22和电阻R18的另一端短接后与电阻R23和电阻R24的一端电连接，电阻R24的一端还与MOS管Q3的S极电连接，电阻R23和电阻R24的另一端短接后接地。

进一步，主控IC芯片型号为UC3844，其中，其引脚1和引脚与RC滤波电路电连接，用于对信号反馈电路进行滤波。

优选的，RCD吸收电路包括电容C4、电阻R3、电阻R4、电阻R6和二极管D2，电阻R3和电阻R4的一端短接后与电容C4的正极以及第二滤波单元的尾端电连接，电阻R3、电阻R4和电阻R6的另一端短接后通过二极管D2与MOS管Q3的D极电连接；其中，RCD吸收电路用于对充电回路中的杂波进行滤除。

优选的，电流调整单元包括充电电流采集电路、基准电压电路、电压比较电路、电压过载保护电路、线性稳压电路和信号反馈电路，线性稳压电路通过电压过载保护电路与整流滤波单元的输出端电连接，充电电流采集电路的一端与蓄电池的一端电连接，用于将采集的充电电流数据转换成充电电压数据，基准电压电路的一端与副控制单元的调整端电连接，充电电流采集电路的另一端和基准电压电路的另一端与电压比较电路的电压比较端电连接，电压比较电路的另一端通过信号反馈电路与主控IC芯片的引脚2电连接，以便于副控制单元接收电压比较结果数据；电压过载保护电路、线性稳压电路用于对整流滤波单元进行降压过程中出现过载事故。

进一步，充电电流采集电路包括输出电流监控器U7、电阻R14、电阻R19、放大器U8A、电容C13、电阻R17和电阻R20，其中，输出电流监控器U7的管脚3和管脚4分别对应与电阻R1电连接，输出电流监控器U7的管脚5与12V电源点电连接，输出电流监控器U7的管脚2接地，输出电流监控器U7的输出端管脚1与电阻R14的一端电连接，电阻R14的另一端与电阻R19的一端短接后与放大器U8A的正极输入电连接，放大器U8A的正极电源与12V电源电连接，电容C13的正极与12V电源电连接，电容C13的负极接地，电阻R19的另一端接地,放大器U8A的负极输入与放大器U8A的输出端短接后与 电阻R17的一端电连接，电阻R17的另一端与电阻R20的一端短接后与电压比较电路中U8B的输出负极电连接，电阻R20的另一端接地；即从充电回路进行采集充电电流值，并通过电阻R14和电阻R19转换为充电电压值信号，随后在经过由放大器U8A、电容C13、电阻R17、电阻R20组成的电压跟随电路进行滤波后传给电压比较电路中U8B中的输入负极。

进一步，电压比较电路的另一端还与强制过载保护电路电连接；所述强制过载保护电路包括电阻R34、三极管Q5、和电阻R32，所述电阻R34的一端与副控制单元的引脚26电连接，电阻R34的另一端与三极管Q5的基极电连接，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R32与电压比较电路的另一端电连接；即当电压比较电路出现故障时，充电电流高于设定的充电电流时，这时电压比较电路中的三极管U8B不能将信号经过信号反馈电路传给副控制单元时，这时可以通过工作人员对副控制单元进行编程，使副控制单元的引脚26输出高电平，进而使三极管Q5导通，进而在经过信号反馈电路传给副控制单元，这时副控制单元通过引脚6调整MOS管Q3的脉宽，由于MOS管Q3与偏置电源电连接，从而实现降低充电电流，从而强制过载保护电路实现了防过载保护作用。

优选的，信号反馈电路包括开关二级管BAS21A、电阻R30、线性光耦U3和电阻R31，其中，开关二级管BAS21A的一端与电阻R28的一端和电容C9的一端电连接，开关二级管BAS21A的另一端与电阻R30的一端电连接，电阻R30的另一端与线性光耦U3的一端电连接，线性光耦U3的另一端经过电阻R13与主控IC芯片的引脚2电连接，即当实际充电电压与基准电压电路通过电压比较电路进行比较，如实时充电电压高于基准电压，则线性光耦U3变亮，并将该充电电流过大信号传给主控IC芯片，接着由主控IC芯片通过MOS管Q3调整脉宽，进而降低充电电流。

优选的，输入电压检测单元用于对市电AC220V进行监测并将检测结果传给主控制单元的引脚1，其中，输入电压检测单元的一端与市电接线端子的输出端电连接，输入电压检测单元的另一端即ACI与主控制单元的引脚1电连接；输出电压检测单元用于对充电开关单元的输出端电压进行监测，并将检测结果传给主控制单元的引脚2，输出电压检测单元的另一端即ACO与主控制单元的引脚2电连接；进一步，当输入电压检测单元将对市电接线端子的输出端电压检测结果传给主控制单元，接着主控制单元控制继电器KA闭合，这时充电开关单元的输出端应该带电，这时输出电压检测单元将充电开关单元的输出端电压进行监测，并将检测结果传给主控制单元，从而主控制单元判定继电器KA成功闭合。

工作原理：电池电压检测单元对蓄电池的电量进行实时监测并将蓄电池电池电压数据先传给副控制单元，再副控制单元将蓄电池电池电压数据经过驱动隔离单元传给主控制单元，由主控制单元通过引脚8输出高电平，这时继电器KA线圈得电，使串联在充电回路中的继电器KA的常开触点闭合，这时由市电接线端子输出市电AC220V先经过充电开关单元至第一滤波单元，对市电AC220V进行滤波整流作业，接着再将滤波后的DC220V通过MOS管桥单元将其升高至DC310V，再由第二滤波单元将DC310V进行滤波作业，接着由RCD吸收电路将杂波滤除，接着由偏置电源单元、整流滤波单元将干净的DC310V降为DC48V，从而完成了对蓄电池的充电作业；在充电过程中，由充电电流采集电路对上述充电电流进行采集并将其转换成实际充电电压，并与基准电压电路通过电压比较电路进行比较，如果实时充电电压高于基准电压，则信号反馈电路将充电电流/充电电压过高信号传给主控IC芯片，由主控IC芯片调整中部调整开关电路中MOS管Q3的脉宽即通断电时间，进而降低充电电流，从而实现充电电流可调。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种充电电流可调的UPS电源充电系统，包括UPS电源模组，其特征在于，UPS电源模组内部中间位置安装支架一，支架一的上部安装主控制板，UPS电源模组内部侧板上部安装温度控制器和散热风扇，UPS电源模组的外侧安装内装蓄电池的电池柜；其中，主控制板上部固定安装充电装置，充电装置包括主控制单元、驱动隔离单元、副控制单元、市电接线端子、第一滤波单元、MOS管桥单元、第二滤波单元、启动单元、整流滤波单元和电流调整单元，所述主控制单元的隔离端通过驱动隔离单元与副控制单元的隔离端电连接，市电接线端子的输入端与市电AC220V电连接，市电接线端子的输出端依次经过充电开关单元、第一滤波单元、MOS管桥单元、第二滤波单元、启动单元、偏置电源单元、整流滤波单元和电流调整单元后与蓄电池电连接；主控制单元的开关端与充电开关单元的信号端电连接，市电接线端子的输出端还与输入电压检测单元电连接，充电开关单元的输出端与输出电压检测单元电连接；电流调整单元与副控制单元的调整端电连接；启动单元包括开关主控IC电路，开关主控IC电路中包括主控IC芯片，主控IC芯片的型号为UC3844型；电流调整单元包括充电电流采集电路、基准电压电路、电压比较电路、电压过载保护电路、线性稳压电路和信号反馈电路，线性稳压电路通过电压过载保护电路与整流滤波单元的输出端电连接，充电电流采集电路的一端与蓄电池的一端电连接，用于将采集的充电电流数据转换成充电电压数据，基准电压电路的一端与副控制单元的调整端电连接，充电电流采集电路的另一端和基准电压电路的另一端与电压比较电路的电压比较端电连接，电压比较电路的另一端通过信号反馈电路与主控IC芯片的引脚2电连接，以便于副控制单元接收电压比较结果数据。

2.根据权利要求1中所述一种充电电流可调的UPS电源充电系统，其特征在于，所述温度控制器内设置温控电路，温控电路的信号端与副控制单元的温控端电连接；充电装置还包括风扇驱动电路，风扇驱动电路的信号端与副控制单元的风控端电连接。

3.根据权利要求1中所述一种充电电流可调的UPS电源充电系统，其特征在于，充电装置还包括用于对蓄电池进行实时电量检测的电池电压检测单元,且电池电压检测单元的信号端与副控制单元的电压采集端电连接。

4.根据权利要求3中所述一种充电电流可调的UPS电源充电系统，其特征在于，充电装置还包括控制电源单元，所述控制电源单元包括蓄电池输出端、12V降压电路、信号隔离电路、第一5V降压电路、第二5V降压电路、第一3.3V降压电路和第二3.3V降压电路，蓄电池输出端的一端与蓄电池的引脚电连接，蓄电池输出端的另一端通过12V降压电路与信号隔离电路的一端电连接，用于将蓄电池提供48V电源通过12V降压电路降压至直流12V，第一5V降压电路和第二5V降压电路的一端分别对应与信号隔离电路的两端电连接，第一5V降压电路的另一端经过第一3.3V降压电路与主控制单元的电源端电连接，第二5V降压电路的另一端经过第二3.3V降压电路与副控制单元的电源端电连接。

5.根据权利要求4中所述一种充电电流可调的UPS电源充电系统，其特征在于，充电开关单元内部为充电开关电路，其中，充电开关电路包括电路R46、电阻R47、三极管Q14、二极管D12、电容C44和继电器KA，电阻R46的一端与主控制单元的管脚8电连接，电阻R47的一端与三极管Q14的发射极短接后接地，电阻R46和电阻R47的另一端均与三极管Q14的基极电连接，二极管D12和继电器KA的线圈一端均与三极管Q14的集电极电连接，电容C44的一端接地，二极管D12、电容C44和继电器KA的线圈另一端均与12V降压电路的电源端电连接，由12V降压电路供电；市电接线端子的输出端通过继电器KA的主触头与AC220V负载电连接，并由主控制单元控制继电器KA通断电。

6.根据权利要求4中所述一种充电电流可调的UPS电源充电系统，其特征在于，启动单元包括开关主控IC电路、启动电路、RCD吸收电路、第三滤波电路、中部调整开关电路和电流检测电路，开关主控IC电路的引脚7通过启动电路与第二滤波单元的尾端电连接，开关主控IC电路的引脚7通过第三滤波电路与偏置电源单元的输入端电连接，开关主控IC电路的引脚6通过中部调整开关电路经过RCD吸收电路与偏置电源单元的输入端电连接，开关主控IC电路的引脚3通过电流检测电路与中部调整开关电路电连接，开关主控IC电路的引脚2与电流调整单元的信号反馈端电连接。

7.根据权利要求6中所述一种充电电流可调的UPS电源充电系统，其特征在于，启动电路包括依次串联连接的电阻R2、R5、R10、R12，其中，电阻R2的一端与第二滤波单元的尾端电连接，电阻R2的另一端与电阻R5的一端电连接，电阻R12的另一端与主控IC芯片的引脚7电连接；中部调整开关电路包括电阻R15、二极管D5和MOS管Q3，其中，电阻R15和二极管D5的一端短接后与主控IC芯片的引脚6电连接，电阻R15和二极管D5的另一端与MOS管Q3的G极电连接，MOS管Q3的D极与RCD吸收电路电连接，MOS管Q3的S极与电流检测电路电连接；电流检测电路包括电容C16、电阻18、电阻22、电阻23和电阻24，电容C16的负极接地，电容C16的正极和电阻R22的一端短接后与主控IC芯片的引脚3电连接，电阻R18的一端与二极管D5的正极电连接，电阻R22和电阻R18的另一端短接后与电阻R23和电阻R24的一端电连接，电阻R24的一端还与MOS管Q3的S极电连接，电阻R23和电阻R24的另一端短接后接地。

8.根据权利要求6中所述一种充电电流可调的UPS电源充电系统，其特征在于，RCD吸收电路包括电容C4、电阻R3、电阻R4、电阻R6和二极管D2，电阻R3和电阻R4的一端短接后与电容C4的正极以及第二滤波单元的尾端电连接，电阻R3、电阻R4和电阻R6的另一端短接后通过二极管D2与MOS管Q3的D极电连接。

9.根据权利要求1中所述一种充电电流可调的UPS电源充电系统，其特征在于，电压比较电路的另一端还与强制过载保护电路电连接；所述强制过载保护电路包括电阻R34、三极管Q5、和电阻R32，所述电阻R34的一端与副控制单元的引脚26电连接，电阻R34的另一端与三极管Q5的基极电连接，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极通过电阻R32与电压比较电路的另一端电连接。

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