CN201298752Y - 电力防盗报警器的电源切换模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可进行多种备份电源切换的模块。它包括：整流稳压电路，整流稳压电路连接第三电磁继电器，降压、整流第三二极管连接第三电磁继电器，第三电磁继电器连接第十三极管的集电极，第十三极管的基极连接电压比较器的输出端，电压比较器有两个输入端分别连接太阳能光电板工作电源和比较基准电源。其可以根据工作环境影响的变化，及时调整为太阳能供电或线路供电，既提高了电力防盗报警器的可靠性，又降低了电力防盗报警器的使用成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力防盗报警器的电源组件，尤其涉及一种可进行多种备份电源切换的模块。
背景技术
目前针对电力线及变压器等电力设备被盗或遭人为破坏事件比较严重的情况，各个厂商开发了有各种类型的防盗报警设备。这些设备的供电方式有以下两种：第一种供电方式是采用线路或变压器自身输送的电能作为设备的工作电源；第二种供电方式是利用太阳能给设备提供工作电源。这两种供电方式，各有各的优缺点，对比情况如下：采用线路供电的方式其工作电源不受雨雪天气影响，初始成本相对低廉，电路设计相对简单，但其受供电情况影响大，线路、变压器自身停电时，设备不能工作，长期运行成本高。而太阳能供电的方式节约能源，长期运行成本便宜，不受线路、变压器自身的供电情况影响，但是其易受雨、雪天气的影响，连续雨雪天气导致备用电能耗尽时，设备不能工作，相对初始成本比较高，电路设计相对复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电力防盗报警器的电源切换模块，其可以根据工作环境影响的变化，及时调整为太阳能供电或线路供电，既提高了电力防盗报警器的可靠性，有降低了电力防盗报警器的使用成本。
为解决上述技术问题，本实用新型包括：整流稳压电路，整流稳压电路连接第三电磁继电器，降压、整流第三二极管连接第三电磁继电器，第三电磁继电器连接第十三极管的集电极，第十三极管的基极连接电压比较器的输出端，电压比较器有两个输入端分别连接太阳能光电板工作电源和比较基准电源。
整流稳压电路包括接线端子，接线端子连接变压器，接线端子和变压器间串联保险丝，变压器连接整流桥，整流桥连接稳压器。
整流稳压电路并联备用电池，备用电池一路连接第一二极管，备用电池一路连接第二二极管，第一二极管与第二二极管的连接方向相反。
第三电磁继电器并联过充保护电磁继电器和过放保护电磁继电器，第三电磁继电器并联过充保护电磁继电器，过充保护电磁继电器连接第一放大电路，第一放大电路连接第二电压比较器，第二电压比较器的输入端连接备用电池，过放保护电磁继电器连接第二放大电路，第二放大电路连接过第二电压比较器，过充保护电磁继电器和过放保护电磁继电器连接备用电池。
备用电池连接欠压告警器。
本实用新型采用受比较器控制的电磁继电器，在太阳能供电或线路供电间互换，既充分地利用了太阳能，起到节约能源的目的，又避免了太阳能供电易受雨、雪天气的影响，以及线路供电能源不可靠的不足，大大提高了防盗报警设备的工作可靠性。同时还提供了串联备用电池的端口，当太阳能供电和线路供电出现故障时，可由备用电池继续供电，进一步提高了电力防盗报警器的工作可靠性。
附图说明
图1为本实用新型电力防盗报警器的电源切换模块一种实施方式的工作流程图。
图2为本实用新型电力防盗报警器的电源切换模块一种实施方式的太阳能电源电路原理图。
图3为本实用新型电力防盗报警器的电源切换模块一种实施方式的市电整流稳压电路原理图。
图4为本实用新型电力防盗报警器的电源切换模块一种实施方式的电压比较器电路原理图。
图5为本实用新型电力防盗报警器的电源切换模块一种实施方式的过充放电压比较器电路原理图。
图6为本实用新型电力防盗报警器的电源切换模块一种实施方式的电磁继电器、过充保护电磁继电器和保护电磁继电器电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的一种实施方式：整流稳压电路，整流稳压电路连接第三电磁继电器S3，降压、整流第三二极管D3连接第三电磁继电器S3，第三电磁继电器连接第十三极管Q10的集电极，第十三极管的基极连接电压比较器U10的输出端，电压比较器有两个输入端分别连接太阳能光电板工作电源和比较基准电源。整流稳压电路包括接线端子J6，接线端子连接变压器T1，接线端子和变压器间串联保险丝F1，变压器连接整流桥BR1，整流桥连接稳压器W1。整流稳压电路并联备用电池，备用电池一路连接第一二极管D1，备用电池一路连接第二二极管D2，第一二极管与第二二极管的连接方向相反。第三电磁继电器并联过充保护电磁继电器S1和过放保护电磁继电器S2，第三电磁继电器并联过充保护电磁继电器，过充保护电磁继电器连接第一放大电路，第一放大电路连接第二电压比较器U7，第二电压比较器的输入端连接备用电池，过放保护电磁继电器连接第二放大电路，第二放大电路连接过第二电压比较器，过充保护电磁继电器和过放保护电磁继电器连接备用电池。备用电池连接欠压告警器。
1、利用太阳能光电板产生DC15V工作电源
直接采用市售的太阳能光电板，电压引出线接入到图2所示的接线端子J6，经过防反充电保护电路以后，产生DC15V的工作电源SUN_Vm。
2、AC220V市电转换为DC15V工作电源
工作电源及相互切换的元器件连接关系如图3所示：交流220V电源的接线端子J1，经过保险丝F1、第一电阻R1、第二电阻RD1与变压器T1的管脚IN1、IN2两个电压输入端相连后从变压器T1的管脚OUT2、OUT3输出端输出。第四电容C44、第五电容C45在交流220V线路中起滤波作用。变压器T1是额定输出+15V的变压器。变压器T1与整流桥BR1、第一电容C1、第三电容C13和三端稳压器W1连接，三端稳压器为78M15，BR1是整流桥电路，第三电容C13为有极性电容，第一电容C1、第三电容C13和三端稳压器W1起到稳压整流的作用。
其工作原理为：交流220V电源通过接线端子接入，经过相关的滤波、过电压保护回路以后，分接入到变压器T1的原边IN1和IN2，通过变压器的降压以后产生AC 15V的电源。AC15V工作电源经过BR1的全波整流电路和第一电容C1、第三电容C13和三端稳压器W1组成的稳压电路以后，最终产生DC15V的工作电源15V_SD输出。
3、电源相互切换
工作电源15V_SD输出连接电源切换电路，电源切换电路包括两部分：1、市电工作电源和太阳能工作电源的切换，工作电源同时对备用工作电源充电；2、正常工作电源和备用工作电源的切换。
1、市电工作电源和太阳能工作电源的切换
电压切换的电路图元器件连接关系如图4所示：备用电源的当前电压+BATT，电压比较器U10为LM358。过充保护电磁继电器S1、过放保护电磁继电器S2、第三电磁继电器S3是额定电压15V直流电磁继电器，分别起到过充保护控制、过放保护控制、市电工作电源和太阳能工作电源切换的目的。
其中图4中比较用基准电压是+8V，通过第六电阻R53、第七电阻R54连接到电压比较器管脚IN1-提供比较的基准电压4.0V。太阳能工作电源通过第八电阻R55和第九电阻R56连接到电压比较器U10的管脚IN1+提供系统比较电压与IN1-提供的4.0V比较，然后通过电压比较器U10的控制端子OUNT1输出太阳能工作信号SUN_220AC，该信号通过电阻第十电阻R77、放大第十三极管Q10的放大作用以后，驱动15V直流电磁继电器，以达到市电工作电源和太阳能工作电源切换的目的。
图5其中的+8V电信号通过第十一电阻R48、第三二极管D28连接到第二电压比较器U7，第二电压比较器是LM358芯片，第二电压比较器的管脚IN1-和IN2-以提供比较的基准电压6.2V。而备用电池电源+BATT通过第十二电阻R44、第十三电阻R45连接到第二电压比较器U7管脚IN2+提供当前电压，与基准电压比较起到防止过放的保护。备用电池电源+BATT通过第十四电阻R46、第十五电阻R47连接到第二电压比较器U7管脚IN1+提供当前电压，与基准电压比较起到防止过充的保护，然后通过第二电压比较器LM358芯片的控制端子OUNT1输出过充保护信号GCBH，OUNT2输出过放保护信号GFBH。通过电阻值的不同匹配，可以方便的调整两个比较电压的值。
其切换工作原理为：电源的切换是通过比较器控制继电器来实现的，在图4电路图中，在比较器的前端，我们选择了4.0V做为电路比较器的基准电压，按照该电路图的电阻匹配情况，当太阳能电源SUN_Vm通过第九电阻R56分得的电压达到4.0V基准电压时，亦即SUN_Vm的电压达到12.0V时，达到工作电源的工作条件。比较器翻转，通过电压比较器U10的控制端子OUNT1输出太阳能工作信号SUN_220AC，该信号通过图6中电阻第十电阻R77、放大第十三极管Q10的放大作用以后第三电磁继电器S3动作，将太阳能电源Sun_Vm与报警器的工作电源15V_Vm接通，太阳能电源充当工作电源。
相反，当太阳能检测电压的电压低于12.0V，说明太阳能电源达不到工作电源的条件，图5的第三电磁继电器S3释放，将太阳能电源回路断开，同时接通市电电源回路，市电电源充当工作电源。第十三极管是BC847做为放大电路的核心电器元件，为防止太阳能电压过高对系统造成的损坏，专门增加第二十二极管D23是IN4007起到了降压、整流的作用。
无论是太阳能电源还是市电电源充当工作电源时，都同时给备用电源充电，如图5所示，当备用电池电源+BATT当前电压经电阻R47分得的电压达到6.2V基准电压时，亦即备用电池电源+BATT的电压达到14.5V时，达到过充的极限。比较器翻转，通过第二电压比较器的控制端子OUNT1输出过充保护信号GCBH，该信号通过图5的第十六电阻R69、第十七电阻R72、第十八电阻R74、由第六三极管Q6、第七三极管Q7组成第一放大电路的放大作用以后，过充保护电磁继电器S1动作将充电回路切断。所以正常情况下，备用电源的电压总是比正常工作电源的电压稍低一些。
2、正常工作电源和备用工作电源的切换
备用电源工作的电路图元器件连接关系如图6所示：由于在系统的工作电源能正常工作时，备用电源的电压总是比正常工作电源的电压稍低一些，所以备用电源不会提供工作电压。当正常两路工作电源都不能支持系统正常工作时，备用电源就会实现无缝连接，自动启用备用电源支持系统工作。
当备用电源充当工作电源时，电池就进行放电，随着工作时间的延长，电压就会降低。为了防止充电电池过度释放电荷，特别设置过放保护功能，如图4所示，当备用电池电源+BATT当前电压经第十三电阻R45分得的电压小于6.2V基准电压时，亦即备用电池电源+BATT的电压小于11.5V时，达到过放的极限。比较器翻转，通过第二电压比较器的控制端子OUNT2输出过放保护信号GFBH，该信号通过第十九电阻R70、第二十电阻R71、第二十一电阻R73、第二十二电阻R75、由放大三极管Q8、Q9组成第二放大电路的放大作用以后，过放保护电磁继电器S2动作将放电回路切断。
所以备用电源电压低于11.5V时，系统自动向用户发欠压告警信息。当备用电压低于9V，系统断开与外围报警设备的连接。只支持系统中央处理器的工作。无论是交流220V电源供电还是备用电源供电，系统都是优先检测太阳能检测电压，只要系统太阳能电源的电压高于12.0V，系统就第一时间切换为太阳能电源支持系统的正常工作。
Claims (5)
1.一种电力防盗报警器的电源切换模块，包括整流稳压电路，其特征在于：所述的整流稳压电路连接第三电磁继电器(S3)，降压、整流第三二极管D3连接第三电磁继电器(S3)，第三电磁继电器连接第十三极管(Q10)的集电极，第十三极管的基极连接电压比较器(U10)的输出端，电压比较器有两个输入端分别连接太阳能光电板工作电源和比较基准电源。
2.根据权利要求1所述的电力防盗报警器的电源切换模块，其特征在于：所述的整流稳压电路包括接线端子(J6)，接线端子连接变压器(T1)，接线端子和变压器间串联保险丝(F1)，变压器连接整流桥(BR1)，整流桥连接稳压器
(W1)。
3.根据权利要求1或2所述的电力防盗报警器的电源切换模块，其特征在于：所述的整流稳压电路并联备用电池，备用电池一路连接第一二极管(D1)，备用电池一路连接第二二极管(D2)，第一二极管与第二二极管的连接方向相反。
4.根据权利要求3所述的电力防盗报警器的电源切换模块，其特征在于：所述的第三电磁继电器并联过充保护电磁继电器(S1)和过放保护电磁继电器(S2)，第三电磁继电器并联过充保护电磁继电器，过充保护电磁继电器连接第一放大电路，第一放大电路连接第二电压比较器(U7)，第二电压比较器的输入端连接备用电池，过放保护电磁继电器连接第二放大电路，第二放大电路连接过第二电压比较器，过充保护电磁继电器和过放保护电磁继电器连接备用电池。
5.根据权利要求4所述的电力防盗报警器的电源切换模块，其特征在于：所述的备用电池连接欠压告警器。
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| CN104242441A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 浙江省能源与核技术应用研究院 | 太阳能与交流电网协同充电系统 |
| CN111402528A (zh) * | 2019-01-02 | 2020-07-10 | 波音公司 | 围栏系统、障碍物系统和向操作者警示未授权存在的方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: ZHENGZHOU PINGGAO AUTOMATION CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: HENAN YINGBO ELECTRIC CO., LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 450001 No. 23 shuttle Road, hi tech Industrial Development Zone, Henan, Zhengzhou Patentee after: Zhengzhou Pinggao Automation Co., Ltd. Address before: 450001 No. 23 shuttle Road, hi tech Industrial Development Zone, Henan, Zhengzhou Patentee before: Henan In-Power Electric Co., Ltd. |
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| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090826 Termination date: 20121129 |