CN206077034U - 一种电子站牌充电一体机电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子站牌充电一体机电源系统，其包括壳体、充电系统和放电系统，所述充电系统和放电系统置于所述壳体中。本案主要作为电子站牌工作电源来使用，可以实现充放电一体化，输入市电AC90V‑265V，可以输出DC24V/12V/5V，节能高效。

Description

一种电子站牌充电一体机电源系统

技术领域

本实用新型属于充电一体机技术领域，具体涉及一种电子站牌充电一体机电源系统。

背景技术

铅酸电池具有价格低廉、供电可靠、电压稳定的特点，其广泛应用于通讯、交通、工农业生产等行业。铅酸蓄电池工作在深度充放电状态下，要求充电时间短，充电效率高。目前，铅酸蓄电池大都采用恒压或恒流方式充电，这两种方式存在较大缺陷：恒压充电初始电流很大，因而要降压，但到了充电后期由于电压过低导致充电不足。恒流充电充电初期电流小于蓄电池可接受最大电流，充电后期则超过蓄电池可以接受的最大电流，损耗大量电能。因此，如何较好的给铅酸蓄电池充电成为一个亟需解决的技术问题。

发明内容

本实用新型提出了一种电子站牌充电一体机电源系统，可以实现充放电一体化，输入市电AC90V-265V，可以输出DC24V/12V/5V，节能高效。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电子站牌充电一体机电源系统，其包括壳体、充电系统和放电系统，所述充电系统和放电系统置于所述壳体中，

所述充电系统包括防雷电路、EMC电路、防浪涌电路、整流电路、辅助电源电路、PFC升压电路、全桥功率电路、全桥控制电路、变压器、整流输出充电电路、充电输出控制电路、单片机控制电路和光电耦合器，所述防雷电路、EMC电路、防浪涌电路和整流电路依次通过端口电连接，所述辅助电源电路电连接在所述整流电路上，所述整流电路电连接所述PFC升压电路，所述PFC升压电路电连接所述变压器，所述变压器电连接所述整流输出充电电路，所述单片机控制电路通过两个端口分别电连接所述充电输出控制电路和光电耦合器，所述充电输出控制电路通过两个端口分别电连接所述整流输出充电电路和光电耦合器，所述光电耦合器电连接所述全桥控制电路，所述全桥控制电路电连接所述全桥功率电路；

所述放电系统包括供电检测切换电路、电池组、DC-DC电路、输出控制电路、输出整流电路、5V输出电路、12V输出电路和24V输出电路，所述整流输出充电电路通过两个端口分别电连接所述供电检测切换电路和电池组，所述电池组电连接所述供电检测切换电路，所述供电检测切换电路电连接所述DC-DC电路，所述输出控制电路电连接所述DC-DC电路，所述DC-DC电路电连接所述输出整流电路，所述输出整流电路通过三个端口分别电连接所述5V输出电路、12V输出电路和24V输出电路。

实施本实用新型的这种电子站牌充电一体机电源系统，具有以下有益效果：本案主要针对目前市场上智能公交站牌的内置铅酸电池来设计，可以实现充放电一体化，输入市电AC90V-265V，可以输出DC24V/12V/5V，节能高效；采用准谐振电路做DC-DC输出部分电路，更好的减少电磁辐射；市电输入EMC电路和防雷电路，整流滤波后经PFC电路升压输出，开关降压电路采用全桥软开关技术，从而让开关电源效率提升到93%以上，后级整流滤波后经单片机采样充电电压和电流不断调速PWM脉宽，从而达到相应的充电电流参数，实现智能充电功能；提供给电子站牌供电电路采用全新DC-DC电路，并加了供电检测切换电路，从面实现不间断供电功能。

附图说明

图1为本实用新型的这种电子站牌充电一体机电源系统的示意图；

图2为本实用新型的这种电子站牌充电一体机电源系统的程序控制示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至2所示的本实用新型的这种电子站牌充电一体机电源系统，其包括壳体1、充电系统2和放电系统4，所述充电系统2和放电系统4置于所述壳体1中，壳体1采用不锈钢材料制成。

所述充电系统2包括防雷电路21、EMC电路22、防浪涌电路23、整流电路24、辅助电源电路25、PFC升压电路26、全桥功率电路27、全桥控制电路28、变压器29、整流输出充电电路30、充电输出控制电路31、单片机控制电路32和光电耦合器33。所述防雷电路21、EMC电路22、防浪涌电路23和整流电路24依次通过端口电连接，市电要先经过防雷、防浪涌，然后再整流。所述辅助电源电路25电连接在所述整流电路24上，辅助电源电路25可以在没有市电输入时，可以提供低压、稳压电源。所述整流电路24电连接所述PFC升压电路26，市电整流滤波后升压。所述PFC升压电路26电连接所述变压器29，所述变压器29电连接所述整流输出充电电路30。所述单片机控制电路32通过两个端口分别电连接所述充电输出控制电路31和光电耦合器33，所述充电输出控制电路31通过两个端口分别电连接所述整流输出充电电路30和光电耦合器33，所述光电耦合器33电连接所述全桥控制电路28，所述全桥控制电路28电连接所述全桥功率电路27。市电输入AC90V-265V，经输入EMC电路22和防雷电路21，整流滤波后经PFC电路升压输出DC400V，开关降压电路采用全桥软开关技术，从而让开关电源效率提升到93%以上，后级整流滤波后经单片机采样充电电压和电流不断调速PWM脉宽，从而达到相应的充电电流参数，实现智能充电功能。

所述放电系统4包括供电检测切换电路41、电池组42、DC-DC电路43、输出控制电路44、输出整流电路45、5V输出电路46、12V输出电路47和24V输出电路48。所述整流输出充电电路30通过两个端口分别电连接所述供电检测切换电路41和电池组42，整流输出充电电路30即可直接供电，又可向电池组42充电。所述电池组42电连接所述供电检测切换电路41，电池组42也可以供电。所述供电检测切换电路41电连接所述DC-DC电路43，所述输出控制电路44电连接所述DC-DC电路43，所述DC-DC电路43电连接所述输出整流电路45，所述输出整流电路45通过三个端口分别电连接所述5V输出电路46、12V输出电路47和24V输出电路48。供电电路采用全新DC-DC电路43，并加了供电检测切换电路41，从面实现不间断供电功能。DC-DC电路43参数为：输入20.5V-30VDC，输出24VDC、12VDC、5VDC。

本案的工作流程如图2的程序控制示意图所示。

本案在安装时需注意如下事项：

1、安装时必须接地，防止雷击，箱体需接触良好；

2、产品需安装在通风透气的环境，需防水防尘；

3、非专门的工作人员，禁止拆开机壳，机内高压，以免造成人身伤害；

4、接入电源时，电源正负极必须准确；

5、工作电压需在工作范围内90V-250VAC。

本案的一些电气参数：

1．环境和散热条件

序号	指标	规格	单位	备注
					1	工作温度范围	-20~ +55（典型值25）	℃
2	储存温度范围	-30~ +70（典型值25）	℃
					3	相对湿度	10～95	%	无冷凝
4	海拔高度	0～3000	m
					5	大气压力	70～106	Kpa
6	散热方式	风扇强制风冷

2．充电机技术要求（40A输出）

输入特性

序号	项目	技术要求	单位	备注
					1	额定输入电压	90~240	VAC
2	输入电压范围	90～264（典型值110/220）	VAC	90VAC能带满载
					3	输入电压频率	47～63（典型值50/60）	Hz
4	最大输入电流	25	A	90Vac，满载
					5	输入冲击电流	≤60	A	240Vac，满载，25℃
6	功率因素	无要求

输出特性

序号	项目	技术要求	单位	备注
					7	额定输出电压	24	VDC
8	输出电压范围	16–29	VDC	电池充电的电压范围
					9	额定输出电流	40	A
10	最大输出功率	1160	W
					11	转换效率	≥80%		输入电压230VAC、额定负载
12	线性调整率	±2%
					13	负载调整率	±2%
14	稳压精度	±3%
					15	输出纹波及噪音	≤500	mVp-p	最高输入满载 ，带宽限制20MHz输出端并10uf+0.1uf电容
16	动态响应过冲	≤5	%	25%～50%～25%和50%～75%～50%负载动态，半波周期为4mS，电流变化斜率0.1A/uS
					17	动态响应恢复时间	200	us	25%～50%～25%和50%～75%～50%负载动态，半波周期为4mS，电流变化斜率0.1A/uS
18	温度系数	-
					19	关机保持时间	-	ms	额定输入电压、额定负载
20	开关机过冲幅度	≤±10%

保护特性

3．电源技术要求

输入特性

序号	项目	技术要求	单位	备注
					1	额定输入电压	90~240	VAC
2	输入电压范围	90～264	VAC	90VAC能带满载
					3	输入电压频率	47～63（典型值50/60）	Hz
4	最大输入电流	8	A	90VAC，满载
					5	输入冲击电流	≤60	A	240VAC，满载，25℃
6	功率因素	无要求

输出特性

保护特性

至此，本实用新型发明目的得以完成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电子站牌充电一体机电源系统，其特征在于，包括壳体、充电系统和放电系统，所述充电系统和放电系统置于所述壳体中，

所述充电系统包括防雷电路、EMC电路、防浪涌电路、整流电路、辅助电源电路、PFC升压电路、全桥功率电路、全桥控制电路、变压器、整流输出充电电路、充电输出控制电路、单片机控制电路和光电耦合器，所述防雷电路、EMC电路、防浪涌电路和整流电路依次通过端口电连接，所述辅助电源电路电连接在所述整流电路上，所述整流电路电连接所述PFC升压电路，所述PFC升压电路电连接所述变压器，所述变压器电连接所述整流输出充电电路，所述单片机控制电路通过两个端口分别电连接所述充电输出控制电路和光电耦合器，所述充电输出控制电路通过两个端口分别电连接所述整流输出充电电路和光电耦合器，所述光电耦合器电连接所述全桥控制电路，所述全桥控制电路电连接所述全桥功率电路；

所述放电系统包括供电检测切换电路、电池组、DC-DC电路、输出控制电路、输出整流电路、5V输出电路、12V输出电路和24V输出电路，所述整流输出充电电路通过两个端口分别电连接所述供电检测切换电路和电池组，所述电池组电连接所述供电检测切换电路，所述供电检测切换电路电连接所述DC-DC电路，所述输出控制电路电连接所述DC-DC电路，所述DC-DC电路电连接所述输出整流电路，所述输出整流电路通过三个端口分别电连接所述5V输出电路、12V输出电路和24V输出电路。