CN203339788U - 直流不间断电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了直流不间断电源,包括开关电源模块,该开关电源模块的输出端分别连接至电流检测模块的输入端、充电模块的输入端,电流检测模块的第一输出端连接至恒压输出模块,电流检测模块的第二输出端连接至所述充电模块的控制端,充电模块的输出端连接至蓄电模块的输入端,蓄电模块的输出端连接至所述稳压输出模块。本实用新型的开关电源模块的额定功率小于现有技术中不间断电源所使用的开关电源模块的额定功率,整体生产成本得到有效降低。

Description

直流不间断电源
技术领域
本实用新型涉及电源,尤其涉及直流不间断电源。
背景技术
在一些特定场合,如楼道、安全出口、电梯等地方需要保持照明装置在断电后的一段时间内处于可使用状态,或者在任意时间内均处于可使用状态,为满足这种需求,在现有技术中采用了交流UPS电源(Un-interruptible PowerSystem),该交流UPS电源在正常状态下储存电能,在断电状态下,通过逆变器将储存的电源转换为220V交流电供相应电器使用。
但在12V、24V等工作电压下的弱电设备(如监控摄像设备等)要维持不间断使用状态而采用交流UPS电源,由于其变换环节限制了电气性能和能量利用率,导致实用性不高。介于这种情况,一些厂商设计了直流不间断电源(即直流UPS电源),在断电状态下,能直接提供直流电流供这些弱电设备使用,保持相应弱电设备的不间断使用状态。
这种直流不间断电源目前的设计结构大多为:开关电源模块+蓄电模块,当外部正常供电时,开关电源模块输出两部分电流,一部分输出给电器使用,另一部分供蓄电模块充电;当外部处于断电状态时,蓄电模块由充电模式切换为放电模式,向电器供电。这种结构有效的解决了直流不间断供电的问题,但出现另一问题,即为了保持工作的稳定性,开关电源模块的额定功率必须大于或等于输出给电器的最大输出功率与蓄电模块的最大充电功率之和,从而增加了开关电源模块的生产成本,导致直流不间断电源整体价格居高不下。
实用新型内容
本实用新型提供了直流不间断电源,旨在解决现有技术中的直流不间断电源的开关电源模块的额定功率大,生产成本高的问题。
为解决上述问题,本实用新型采用以下技术方案:
直流不间断电源,包括开关电源模块,该开关电源模块的输出端分别连接至电流检测模块的输入端、充电模块的输入端,所述电流检测模块的第一输出端连接至恒压输出模块,所述电流检测模块的第二输出端连接至所述充电模块的控制端,所述充电模块的输出端连接至蓄电模块的输入端,所述蓄电模块的输出端连接至所述稳压输出模块。
本实用新型的有益效果是:
当外部正常供电时,开关电源模块的输出端输出两部分电流,一部分电流流经电流检测模块至恒压输出模块,通过恒压输出模块输出给电器,维持电器的开启或使用状态,另一部分电流流经充电模块,通过充电模块对蓄电模块进行充电;其中,由于本电路采用了电流检测模块,该电流检测模块用于检测电流大小,并根据检测结果向充电模块的控制端发送相应的电流信号,充电模块根据接收到的电流信号调节充电电流的大小,即调节蓄电模块的充电功率,举例说明,当电器处于全功率工作状态时,电流检测模块检测到流进电流较大后,发出相应的电流信号至充电模块,充电模块接收到该电流信号后,对充电电流进行下调,使蓄电模块处于较小功率充电状态,甚至处于涓流充电状态,当电器处于低功率工作状态时,电流检测模块检测到流进电流较小后,发出相应的电流信号至充电模块,充电模块接收到该电流信号后,对充电电流进行上调,使蓄电模块处于较大功率充电状态,显而易见,上述的调节机制使得蓄电模块的充电功率与(输出给电器的)输出功率之和始终处于开关电源模块的额定功率范围内,因此本实用新型中的开关电源模块不需要类似于传统不间断电源中的开关电源模块,为保证电路稳定性,选取的额定功率必须大于或等于蓄电模块的最大充电功率和最大输出功率之和,相比于传统不间断电源的开关电源模块的额定功率,本实用新型所采用的开关电源模块的额定功率得到有效降低,相应的,其开关电源模块的生产成本降低了约50%,从而使得直流不间断电源的整体生产成本得到有效降低。
当外部处于断电状态时,蓄电模块由充电状态切换至放电状态,通过其输出端将电流传输至恒压输出模块,通过恒压输出模块对电器进行供电,从而保证了对电器的不间断供电。
附图说明
图1是本实用新型的一较优实施例的电路框图;
图2是本实用新型的另一较优实施例的电路框图;
图3是本实用新型的另一较优实施例的电路框图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1,直流不间断电源,包括:开关电源模块1,开关电源模块1的输出端分别连接至电流检测模块2的输入端、充电模块4的输入端,电流检测模块2的第一输出端连接至恒压输出模块3的输入端,电流检测模块2的第二输出端连接至充电模块4的控制端,充电模块4的输出端连接至蓄电模块5的输入端,蓄电模块5的输出端连接至稳压输出模块3的输入端。
外部供电正常的情况下:开关电源模块1将外部220V交流电转换为12V等低电压并通过其输出端供应给电流检测模块2和充电模块4,其中,电流检测模块2一方面通过稳压输出模块3为电器供电,另一方面检测电流大小,当电器处于全功率工作状态时,电流检测模块2检测到流进电流较大后,发出相应的电流信号至充电模块4,充电模块4接收到该电流信号后,对充电电流进行下调,使蓄电模块5处于较小功率充电状态,甚至处于涓流充电状态,当电器处于低功率工作状态时,电流检测模块2检测到流进电流较小后,发出相应的电流信号至充电模块4,充电模块4接收到该电流信号后,对充电电流进行上调,使蓄电模块5处于较大功率充电状态,即始终保持输出功率和充电功率之和在开关电源模块1的额定功率范围内,以保证电路的稳定性。
外部处于断电状态的情况下:蓄电模块5由充电状态切换至放电状态,通过其输出端将电流传输至恒压输出模块5,通过恒压输出模块5对电器进行供电,从而保证了对电器的不间断供电。
具体实施时,为防止逆电流,设有复数个二极管,如图2所示,在开关电源模块1和充电模块4之间连接第一二极管VD1,第一二极管VD1的阳极和开关电源模块1的输出端连接,第一二极管VD1的阴极和充电模块4的输入端连接;在电流检测模块2和恒压输出模块3之间连接第二二极管VD2,所述第二二极管VD2的阳极和电流检测模块2的第一输出端连接,第二二极管VD2的阴极和恒压输出模块3的输入端连接;在蓄电模块5和恒压输出模块3之间连接有第三二极管VD3,第三二级管VD3的阳极和蓄电模块5的输出端连接,第三二极管VD3的阴极和恒压输出模块3的输入端连接。
优选的,如图3所示,还包括AC插头6和输出接口7,AC插头7和开关电源模块1的输入端连接,输出接口7和稳压输出模块3的输出端连接,具有即插即用的优点。应当了解,AC插头6和输出接口7的连接方式、AC插头7和开关电源模块的连接方式,可采用焊接连接、端子连接或排线连接等多种连接方式。
优选的,电流检测模块2可以采用分流器、微电阻、霍尔传感器或电流传感器。
优选的,充电模块4包括微处理器、集成电路芯片、BOOST电路模块、BUCK电路模块、反激电路模块、正激电路模块、推挽电路模块、全桥电路模块、半桥电路模块和LLC电路模块中的任意一项或多项。
优选的,恒压输出模块3包括BOOST电路模块、BUCK电路模块、反激电路模块、正激电路模块、推挽电路模块、全桥电路模块、半桥电路模块和LLC电路模块中的任意一项或多项。
优选的,蓄电模块5包括一组锂电池或多组锂电池,多组锂电池之间可采用串联、并联或串联、并联混合连接的方式。需要说明的是,也采用其他种类的可充电电池。
以上所述的本实用新型实施方式,并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.直流不间断电源,其特征在于,包括开关电源模块,该开关电源模块的输出端分别连接至电流检测模块的输入端、充电模块的输入端,所述电流检测模块的第一输出端连接至恒压输出模块,所述电流检测模块的第二输出端连接至所述充电模块的控制端,所述充电模块的输出端连接至蓄电模块的输入端,所述蓄电模块的输出端连接至所述稳压输出模块;
2.根据权利要求1所述的直流不间断电源,其特征在于,在所述开关电源模块和充电模块之间还连接第一二极管,所述第一二极管的阳极和所述开关电源模块的输出端连接,所述第一二极管的阴极和所述充电模块的输入端连接;和/或,在所述电流检测模块和恒压输出模块之间还连接第二二极管,所述第二二极管的阳极和所述电流检测模块的第一输出端连接,所述第二二极管的阴极和所述恒压输出模块连接;和/或,在所述蓄电模块和恒压输出模块之间还连接有第三二极管,所述第三二级管的阳极和所述蓄电模块的输出端连接,所述第三二极管的阴极和所述恒压输出模块连接。
3.根据权利要求1或2所述的直流不间断电源,其特征在于,还包括和所述恒压输出模块连接的输出接口。
4.根据权利要求3所述的直流不间断电源,其特征在于,还包括和所述开关电源模块连接的AC插头。
5.根据权利要求1或2所述的直流不间断电源,其特征在于,还包括和所述开关电源模块连接的AC插头。
6.根据权利要求1所述的直流不间断电源,其特征在于,所述电流检测模块包括分流器、微电阻、霍尔传感器或电流传感器。
7.根据权利要求1所述的直流不间断电源,其特征在于,所述充电模块包括微处理器、集成电路芯片、BOOST电路模块、BUCK电路模块、反激电路模块、正激电路模块、推挽电路模块、全桥电路模块、半桥电路模块和LLC电路模块中的任意一项或多项。
8.根据权利要求1所述的直流不间断电源,其特征在于,所述恒压输出模块包括BOOST电路模块、BUCK电路模块、反激电路模块、正激电路模块、推挽电路模块、全桥电路模块、半桥电路模块和LLC电路模块中的任意一项或多项。
9.根据权利要求1所述的直流不间断电源,其特征在于,所述蓄电模块包括至少一组锂电池。
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