CN201945945U - 计算机不间断电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种计算机不间断电源，包括交流电源和电池电源，交流电源通过适配器连接到智能电池管理系统的输入端，电池电源为智能电池，智能电池与智能电池管理系统的输入端连接，智能电池管理系统输出端连接降压电路的输入端，降压电路的输出端连接电压输出接口和单片机在线监测模块连接，单片机在线监测模块还分别连接智能电池和电源状态输出接口。本实用新型的计算机不间断电源具有供电稳定、切换及时等优点。

Description

计算机不间断电源

技术领域

本实用新型涉及计算机电源技术领域，具体地说是一种计算机不间断电源。

背景技术

随着时代的发展，科技的进步，特别是电子系统技术的快速发展，各种电子设备越来越多，对电源的要求也越严格，越具体，普通的ATX电源已经不能完全满足市场的需要。

各种PC、服务器以及功能一体化、使用方便灵活的工控机设备对电源的要求更高，要具备稳定、功率高、功耗小、智能可控和不间断的特点。为了适应这些需要，提高ATX电源的功能品质，研制新型ATX电源被更多的企业提到了更高的平台上。

现有ATX电源体系一般由市电输入电路和5VSB、+5V、+3.3V±12V等升降压电路组成，或者有部分新型的带有电池的电源装置，增加了不间断功能。

现有技术的缺点：

1、供电来源单一：所有不含电池的电源装置全都采用单一的供电来源----交流电，但是交流电并不是永远稳定的，它的电压值会发生跳变不稳，甚至掉电。这就造成了很多数据的损失和使用不便。

2、对电源状态指示不透明：对于含电池的电源装置来说，当前使用的是交流电和电池的状态只能在开机状态下通过系统显示查看，在设备待机和关机状态下无法清楚知道当前的情况；特别是在设备处于无交流供电且关机状态下，无法得知电池是否已经欠电；

3、充电不独立：现有充电设备对电池化学特性和电量计算方法有限制，不同特性电池的充电电路也不尽相同，不统一。

有鉴于上述现有的计算机不间断电源存在的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的计算机不间断电源，使其更具有实用性。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种计算机不间断电源，具有供电稳定、切换及时等优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

计算机不间断电源，包括交流电源和电池电源，交流电源通过适配器连接到智能电池管理系统(SmartBattery standard，简称SBS)的输入端，电池电源为智能电池，智能电池与智能电池管理系统的输入端连接，智能电池管理系统输出端连接降压电路的输入端，降压电路的输出端连接电压输出接口和单片机在线监测模块连接，单片机在线监测模块还分别连接智能电池和电源状态输出接口。

进一步，所述降压电路包括5VSB电路、+5V/3.3V电路和±12V电路，5VSB电路、+5V/3.3V电路和±12V电路分别连接至电压输出接口，5VSB电路连接单片机在线监测模块。

进一步，智能电池管理系统包括智能电池充电电路和智能电池保护电路，智能电池充电电路与交流电源和智能电池相连，智能电池充电电路连接智能电池保护电路，智能电池保护电路的输出端连接降压电路的输入端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、智能电池管理系统的供电由外供电和电池供电两部分组成，以完善的体系结构保证了电源输出的高稳定性和高可靠性。

2、智能电池管理系统对电池的智能化管理，使得使用更具体更方便。

3、单片机在线监测系统使本电源的使用更透明化，各电源状态一眼尽知，分析问题更便捷，问题定位更准确。

附图说明

图1为本实用新型的计算机不间断电源的实施例1的结构框图；

图2为本实用新型的计算机不间断电源的实施例2的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示，图1为本实用新型的计算机不间断电源的具体实施例的结构框图。计算机不间断电源，包括交流电源和电池电源，交流电源通过适配器连接到智能电池管理系统的输入端，电池电源为智能电池，智能电池与智能电池管理系统的输入端连接，智能电池管理系统输出端连接降压电路的输入端，降压电路的输出端连接电压输出接口和单片机在线监测模块连接，单片机在线监测模块还分别连接智能电池和电源状态输出接口。

实施例2：

如图2所示，图2为本实用新型的计算机不间断电源的另一较佳实施例的结构框图。本实施例是在实施例的基础上的对智能电池管理系统和降压电路的进一步限定。其中，所述降压电路包括5VSB电路、+5V/3.3V电路和±12V电路，5VSB电路、+5V/3.3V电路和±12V电路的输入端与智能电池管理系统的输出端连接，5VSB电路、+5V/3.3V电路和±12V电路的输出端分别连接至电压输出接口，5VSB电路的输出端连接单片机在线监测模块。智能电池管理系统包括智能电池充电电路和智能电池保护电路，智能电池充电电路与交流电源和智能电池相连，智能电池充电电路连接智能电池保护电路，智能电池保护电路的输出端连接5VSB电路、+5V/3.3V电路和±12V电路的输入端。

在本实用新型的计算机不间断电源中，为了确保输出电压的稳定和不间断，采用了可以智能化管理的智能电池管理系统(SBS)。智能电池管理系统的模块化特性使设计闭环，电池充电变的非常容易。本实用新型的不间断电源允许采用电池组独立充电器(智能充电器)，最大限度地降低了硬件和软件的非重复工程性成本，并促成了坚固的系统，这对高可靠性电源备份应用尤为重要。

智能电池充电电路部分：

设定输入限流检测电阻，以防止系统功率升高时交流适配器过载；

设定充电限流电阻，它通过系统管理总线接口通知充电器可以提供给电池的最大可允许电流，任何超过这个限度的值都会被限定值代替；

设定充电限压电阻，采用硬件方式实现，可以为2-4串电池组的充电。

设定短路保护电阻，每条电源通路都有背靠背的场效应管组成，它与短路检测电阻串联。如果输出电流超过比较器门限时间超过15毫秒，那么断开所有通路的场效应管，相应的充/放电也随之终止。

无缝切换，当适配器输出电压低于系统电池电压时系统自动切换到电池供电状态，保证设备不断电；当外部电压恢复正常，系统又切换到外部电源供电，同时自动对电池充电。

b)降压电路部分

所有降压电源芯片采用宽范围、低功耗、启动可控的产品，设计要点如下：

配置输出电压的匹配电阻

配置输出电流的匹配电阻

配置PWM频率电阻

配置输出二极管

c)电池状态检测部分

使用单片机的模/数功能实时对供电压和电池的电压进行采样处理，通过发光二极管指示灯报告具体状态。分以下情况：

当前供电为外供电

当前供电为电池

电池处于充电状态

电池处于满充状态

电池处于欠电状态

这些状态不管主机是否开机都可以通过指示灯清楚了解，方便故障的排除和设备的维护。

为更好地理解本实用新型的计算机不间断电源，现对本实用新型的不间断电源的工作过程描述如下：

系统有外部供电

此时智能电池管理系统检测到外供电存在，自动对智能电池按照设定好的参数进行充电，如充电时发生短路或过充，系统自动切断改回路；输出的不间断电压的值是供电的电压值；5VSB电路输出+5V电压，然后单片机在线监测模块开始工作，自动检测当前的供电来源，并输出指示；同时模/数采集电池电压，经内部程序运算后输出当前电池的状态是充电、欠电、满充中的哪一种；单片机在线监测模块实时控制+5V、+3.3V的启动信号，可实现软启动，当检测到有输出要求时，把电压转换的控制信号拉高，系统输出5VSB、+5V、+3.3V和±12V。

系统无外部供电

智能电池管理系统检测到无外供电存在，智能电池处于放电状态，当智能电池的电压等于设定的低压保护点时系统自动断电，过放保护开启；输出的不间断电压的值是电池的电压值；5VSB电路输出+5V电压，然后单片机在线监测模块开始工作，自动检测当前的供电来源，并输出指示；同时模/数采集电池电压，经内部程序运算后输出当前电池的状态是充电、欠电、满充中的哪一种；单片机在线监测模块实时控制+5V、+3.3V的启动信号，可实现软启动，当检测到有输出要求时，把电压转换的控制信号拉高，系统输出5VSB、+5V、+3.3V和±12V。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.计算机不间断电源，其特征在于，包括交流电源和电池电源，交流电源通过适配器连接到智能电池管理系统的输入端，电池电源为智能电池，智能电池与智能电池管理系统的输入端连接，智能电池管理系统输出端连接降压电路的输入端，降压电路的输出端连接电压输出接口和单片机在线监测模块连接，单片机在线监测模块还分别连接智能电池和电源状态输出接口。

2.根据权利要求1所述的计算机不间断电源，其特征在于，所述降压电路包括5VSB电路、+5V/3.3V电路和±12V电路，5VSB电路、+5V/3.3V电路和±12V电路分别连接至电压输出接口，5VSB电路连接单片机在线监测模块。

3.根据权利要求1所述的计算机不间断电源，其特征在于，智能电池管理系统包括智能电池充电电路和智能电池保护电路，智能电池充电电路与交流电源和智能电池相连，智能电池充电电路连接智能电池保护电路，智能电池保护电路的输出端连接降压电路的输入端。

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