CN207896699U - 一种备用电源 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种备用电源，包括：供电装置、处理器、放电装置及电瓶组，其中，电瓶组分别与供电装置、处理器、放电装置及处理器连接，电瓶组包括至少两个电瓶，处理器能够控制电瓶组内的电瓶轮流充电或放电，供电装置能够使用市电向电瓶组充电。本申请采用了包括多个电瓶的电瓶组作为存储电能的装置，通过轮流对电瓶组内的各个电瓶进行充电及放电的方式实现了在保证备用电源能够正常使用的前提下对备用电源进行充电及放电。

Description

一种备用电源

技术领域

本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种备用电源。

背景技术

有一个常见的错误概念，认为我们使用的市电，除了偶尔发生的断电事故，是连续而且恒定的，其实不然。市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外意外的自然和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种：(1)电涌，指输出电压有效值高于额定值110％，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。(2) 高压尖脉冲，指峰值达6000v，持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms) 的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。(3)暂态过电压，指峰值电压高达20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。(4)电压下陷，指市电电压有效值介于额定值的80％至85％之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。(5)电线噪声，指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EFI)以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。(6)频率偏移，指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由频率不稳定的电源供电所致。(7)持续低电压，指市电电压有效值低于额定值，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。(8)市电中断，指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况。其产生原因有：线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障。对于电脑来说，显示器及主机工作都需要正常的电力供应。尤其是内存，对电源的要求更高。它是一种依赖电能的存储设备，需要不断的刷新动作来保持存储内容。一旦断电，所保存的内容立即消失。如果非正常断电，导致内存中的信息来不及保存到硬盘等存储设备上，就会造成信息因完全丢失或变得不完整而失去价值，从而浪费大量的工作精力、时间、甚至造成巨大的经济损失。而UNIX这样的操作系统，如果不正常关机，内存中的系统信息没有回写到硬盘上，还可能造成系统崩溃，无法再次启动。此外，电脑中的硬盘，虽然应用的是磁存储介质，不会因断电而损失信息，但突然的电力故障会使正在进行读写工作的硬盘物理磁头损坏，或者系统文件在维护文件系统时，造成文件分配表错误，从而造成整个硬盘的报废。另外，现在的操作系统大都能设置虚拟内存，由于突然的断电，使系统来不及取消虚拟内存，从而造成硬盘中的“信息碎片”，不仅浪费了硬盘存储空间，还会导致机器运行缓慢。电脑电源是一种整流电源，过高的电压可能会造成整流器烧毁。而电压尖脉冲和暂态过电压以及电源杂讯等干扰都可能通过整流器进入主机板，影响机器的正常工作，甚至烧毁主机线路。总之，电力问题是计算机工作的重大威胁。但是随着计算机和网络应用的日益重要和广泛，安全可靠的电源已是网络设计和管理人员不得不认真面对的重要问题。“需要是社会发展的第一推动力”，在这种背景下，备用电源应运而生，并伴随电力电子技术的发展，不断推陈出新，在十数年间，不仅造就了一个崭新的产业，而且随着时间的推移更将有蓬勃的发展和灿烂的前景。

在现有技术中，为了保证备用电源的正常工作，通常需要对备用电源的电瓶进行定期的放电及充电，然而，如果在电瓶放电后出现断电的情况，会造成电瓶中电能不足，备用电源无法正常使用。

因此，如何在保证备用电源能够正常使用的前提下对备用电源进行充电及放电成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种备用电源，采用了包括多个电瓶的电瓶组作为存储电能的装置，通过轮流对电瓶组内的各个电瓶进行充电及放电的方式实现了在保证备用电源能够正常使用的前提下对备用电源进行充电及放电。

本申请提供了一种备用电源，其特征在于，包括：供电装置、处理器、放电装置及电瓶组，其中：

所述电瓶组分别与所述供电装置、所述放电装置及所述处理器连接，所述电瓶组包括至少两个电瓶，所述处理器能够控制所述电瓶组内的电瓶轮流充电或放电，所述供电装置能够使用市电向所述电瓶组充电。

优选地，还包括数据采集装置及通信装置，其中：

所述数据采集装置与所述处理器连接，所述数据采集装置包括电瓶电压采集装置，所述电瓶电压采集装置能够采集所述电瓶组内各个电瓶的剩余电量信息；

所述数据采集装置与所述通信装置连接，所述处理器能够在所述备用电源开始工作后控制所述通信装置向客户终端发送所述剩余电量信息。

优选地，所述通信装置包括无线信号收发器和网络数据传输光线。

优选地，还包括定位装置，其中：

所述定位装置与所述处理器连接，所述定位装置能够采集所述备用电源的地理位置信息；

所述处理器能够控制所述通信装置向所述客户终端发送所述地理位置信息。

优选地，还包括数据存储电池及数据存储装置，所述数据采集装置还包括温度感应器、电流采集装置、功率采集装置及计时器，其中：

所述温度感应器能够采集所述备用电源的工作温度信息；

所述电流采集装置能够采集所述备用电源的工作电流信息；

所述功率采集装置能够采集所述备用电源的工作功率信息；

所述计时器能够采集所述备用电源的工作时间信息；

所述数据存储装置及所述数据存储电池分别与所述处理器连接，所述数据存储电池能够在所述电瓶组的电量耗尽后为所述处理器及所述数据存储装置供电，所述处理器能够在所述数据存储电池工作时将所述数据采集装置发送的剩余电量信息、工作温度信息、工作电流信息、工作功率信息及工作时间信息中的任意一项或多项存储至所述数据存储装置中。

优选地，还包括三相电保护器、稳压电路及逆变电路，所述三相电保护器包括：检测装置和可切换电路，其中：

所述可切换电路包括输入端子、输出端子、保护端子和刀闸，所述刀闸一端连接所述输入端子，另一端连接所述输出端子或保护端子，所述输入端子与所述供电装置连接，所述稳压电路的输入端与所述输出端子连接，所述电瓶组与所述稳压电路的输出端连接，所述逆变电路的输入端与所述电瓶组的输出端连接，所述逆变电路的输出端与所述稳压电路的输出端连接，所述刀闸能够在所述检测装置检测到三相电流错位时与所述保护端子连接。

优选地，还包括报警装置，所述报警装置与所述保护端连接。

优选地，还包括输出保护电路，所述逆变电路和所述稳压电路的输出端与所述输出保护电路相连。

优选地，还包括显示装置，所述显示装置与所述处理器连接，所述显示装置能够显示所述数据采集装置发送至所述处理器的信息。

优选地，还包括显示装置，所述显示装置与通信装置连接，所述通信装置能够将所述数据采集装置发送至所述处理器的信息发送至所述显示装置，所述显示装置能够显示所述通信装置发送的信息。

综上所述，本申请公开了一种备用电源，其特征在于，包括：供电装置、处理器、放电装置及电瓶组，其中，所述电瓶组分别与所述供电装置、所述放电装置及所述处理器连接，所述电瓶组包括至少两个电瓶，所述处理器能够控制所述电瓶组内的电瓶轮流充电或放电，所述供电装置能够使用市电向所述电瓶组充电。本申请采用了包括多个电瓶的电瓶组作为存储电能的装置，通过轮流对电瓶组内的各个电瓶进行充电及放电的方式实现了在保证备用电源能够正常使用的前提下对备用电源进行充电及放电。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请公开的一种备用电源的实施例1的结构示意图；

图2为本申请公开的一种备用电源的实施例2的结构示意图；

图3为本申请公开的一种备用电源的实施例3的结构示意图；

图4为本申请公开的一种备用电源的实施例4的结构示意图；

图5为本申请公开的一种备用电源的实施例5的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示为本申请公开的一种备用电源的实施例1的结构示意图，包括：供电装置101、处理器104、放电装置103及电瓶组102，其中：

电瓶组102分别与供电装置101、放电装置103及处理器104连接，电瓶组102包括至少两个电瓶，处理器104能够控制电瓶组102内的电瓶轮流充电或放电，供电装置101能够使用市电向电瓶组102充电。

本申请采用了包括多个电瓶的电瓶组102作为存储电能的装置，通过轮流对电瓶组102内的各个电瓶进行充电及放电的方式实现了在保证备用电源能够正常使用的前提下对备用电源进行充电及放电。

如图2所示为本申请公开的一种备用电源的实施例2的结构示意图，包括：供电装置201、处理器205、放电装置203、电瓶组202、数据采集装置 207及通信装置204，其中：

电瓶组202分别与供电装置201、放电装置203及处理器205连接，电瓶组202包括至少两个电瓶，处理器205能够控制电瓶组202内的电瓶轮流充电或放电，供电装置201能够使用市电向电瓶组202充电；

数据采集装置207与处理器205连接，数据采集装置207包括电瓶电压采集装置，电瓶电压采集装置能够采集电瓶组202内各个电瓶的剩余电量信息；

数据采集装置207与通信装置204连接，处理器205能够在备用电源开始工作后控制通信装置204向客户终端发送剩余电量信息。

本申请采用了包括多个电瓶的电瓶组202作为存储电能的装置，通过轮流对电瓶组202内的各个电瓶进行充电及放电的方式实现了在保证备用电源能够正常使用的前提下对备用电源进行充电及放电。

通过数据采集装置207采集到的信息，工作人员可通过客户终端实时了解到电瓶的剩余电量，对备用电源的工作情况及备用电源能够继续工作的时长一目了然，此外，工作人员还可通过客户终端了解到电瓶的剩余电量信息，从而决定何时对电瓶进行充电和放电。本申请中的客户终端包括电脑、手机、平板电脑等电子设备。

为进一步优化本实施例，通信装置204包括无线信号收发器和网络数据传输光线。

如图3所示为本申请公开的一种备用电源的实施例3的结构示意图，包括：供电装置301、处理器305、放电装置303、电瓶组302、数据采集装置 307、通信装置304、定位装置308，其中：

电瓶组302分别与供电装置301、放电装置303及处理器305连接，电瓶组302包括至少两个电瓶，处理器305能够控制电瓶组302内的电瓶轮流充电或放电，供电装置301能够使用市电向电瓶组302充电；

数据采集装置307与处理器305连接，数据采集装置307包括电瓶电压采集装置，电瓶电压采集装置能够采集电瓶组302内各个电瓶的剩余电量信息；

数据采集装置307与通信装置304连接，处理器305能够在备用电源开始工作后控制通信装置304向客户终端发送剩余电量信息；

定位装置308与处理器305连接，定位装置308能够采集备用电源的地理位置信息；

处理器305能够控制通信装置304向客户终端发送地理位置信息。

本申请采用了包括多个电瓶的电瓶组302作为存储电能的装置，通过轮流对电瓶组302内的各个电瓶进行充电及放电的方式实现了在保证备用电源能够正常使用的前提下对备用电源进行充电及放电。

通过数据采集装置307采集到的信息，工作人员可通过客户终端实时了解到电瓶的剩余电量，对备用电源的工作情况及备用电源能够继续工作的时长一目了然，此外，工作人员还可通过客户终端了解到电瓶的剩余电量信息，从而决定何时对电瓶进行充电和放电。本申请中的客户终端包括电脑、手机、平板电脑等电子设备。

本申请中的定位装置308可为GPS定位装置308，工作人员可通过客户终端实时了解到备用电源的位置信息，从而判断备用电源是否被盗，起到了防盗的作用。

如图4所示为本申请公开的一种备用电源的实施例4的结构示意图，包括：供电装置401、处理器407、放电装置403、电瓶组402、数据采集装置408、通信装置406、数据存储电池404及数据存储装置405，其中：

电瓶组402分别与供电装置401、放电装置403及处理器407连接，电瓶组402包括至少两个电瓶，处理器407能够控制电瓶组402内的电瓶轮流充电或放电，供电装置401能够使用市电向电瓶组402充电；

数据采集装置408与处理器407连接，数据采集装置408包括电瓶电压采集装置413，电瓶电压采集装置413能够采集电瓶组402内各个电瓶的剩余电量信息；

数据采集装置还包括温度感应器410、电流采集装置409、功率采集装置 412及计时器411；

数据采集装置408与通信装置406连接，处理器407能够在备用电源开始工作后控制通信装置406向客户终端发送剩余电量信息；

温度感应器410能够采集备用电源的工作温度信息；

电流采集装置409能够采集备用电源的工作电流信息；

功率采集装置412能够采集备用电源的工作功率信息；

计时器411能够采集备用电源的工作时间信息；

数据存储装置405及数据存储电池404分别与处理器407连接，数据存储电池404能够在电瓶组402的电量耗尽后为处理器407及数据存储装置405 供电，处理器407能够在数据存储电池404工作时将数据采集装置408发送的剩余电量信息、工作温度信息、工作电流信息、工作功率信息及工作时间信息中的任意一项或多项存储至数据存储装置405中。

本申请采用了包括多个电瓶的电瓶组402作为存储电能的装置，通过轮流对电瓶组402内的各个电瓶进行充电及放电的方式实现了在保证备用电源能够正常使用的前提下对备用电源进行充电及放电。

通过数据采集装置408采集到的信息，工作人员可通过客户终端实时了解到电瓶的剩余电量，对备用电源的工作情况及备用电源能够继续工作的时长一目了然，此外，工作人员还可通过客户终端了解到电瓶的剩余电量信息，从而决定何时对电瓶进行充电和放电。本申请中的客户终端包括电脑、手机、平板电脑等电子设备。

当电瓶组402的电量耗尽后，可通过数据存储装置405存储处理器407 中的数据，避免数据丢失。此外，除了使用数据存储装置405对数据进行存储，还可使用通信装置406将数据发送至客户终端或网络云盘对数据进行存储。除了电瓶组402的电量耗尽之外，当备用电源发生故障时，也可采用此种方式保存数据。

如图5所示为本申请公开的一种备用电源的实施例5的结构示意图，包括：供电装置501、处理器507、放电装置506、电瓶组505、三相电保护器 502、稳压电路503及逆变电路504，三相电保护器502包括检测装置及可切换电路，其中：

电瓶组505分别与供电装置501、放电装置506及处理器507连接，电瓶组505包括至少两个电瓶，处理器507能够控制电瓶组505内的电瓶轮流充电或放电，供电装置501能够使用市电向电瓶组505充电。

可切换电路包括输入端子、输出端子、保护端子和刀闸，刀闸一端连接输入端子，另一端连接输出端子或保护端子，输入端子与供电装置501连接，稳压电路503的输入端与输出端子连接，电瓶组505与稳压电路503的输出端连接，逆变电路504的输入端与电瓶组505的输出端连接，逆变电路504 的输出端与稳压电路503的输出端连接，刀闸能够在检测装置检测到三相电流错位时与保护端子连接。

本申请采用了包括多个电瓶的电瓶组505作为存储电能的装置，通过轮流对电瓶组505内的各个电瓶进行充电及放电的方式实现了在保证备用电源能够正常使用的前提下对备用电源进行充电及放电。

三相电保护器502在默认情况下时，刀闸与输出端子连接，从而使稳压电路503和电瓶组505组成充电电路。

实际市电是一个波动的交流电，通过稳压电路503在市电受到环境温度、电路参数等条件的变化而产生波动电流时进行处理，能够保持得到一个稳定的交流电，并转化成直流电能在电瓶内存储。稳压电路503的输出端与负载连接，从而为负载提供电能。

检测装置包括与刀闸连接的控制器，当与市电连接出错而出现三项电流相位错位的情况时，检测装置会检测到三相电流相位出错的情况，继而通过控制器控制刀闸与保护端子连接，从而断开与输出端子的连接，即断开了市电的电流进入电瓶和负载，起到避免电瓶和负载烧毁的作用。

为进一步优化本实施例，还包括报警装置，报警装置与保护端连接。

报警电路在预先对应不同的三相相位错位情况分别设置了不同的与保护端子的接线方式，例如，存在三种错位方式时分别按照对应的错位方式进行接线，且每一种接线方式配有不同颜色的LED灯和蜂鸣器。从而在出现三项电流相位错位时，保护端子得到市电的错位输入电流，对应该错位方式接线的报警电路实际上就是正确的接线方式，从而会亮起对应颜色的LED灯和声音报警，采用此种方式不仅能够给周围的人进行报警提醒，还能够根据亮灯的颜色做出何种相位错位的判断。

为进一步优化本实施例，还包括输出保护电路，逆变电路504和稳压电路503的输出端与输出保护电路相连。

具有相位保护功能的备用电源可针对不同电压的产品提供电能，因此在输出侧即逆变电路504和稳压电路503的输出端设置输出保护电路以满足负载短路等异常情况下切断输出，保护产品自身损坏功能的需求。

为进一步优化上述实施例，还包括显示装置，显示装置与处理器507连接，显示装置能够显示数据采集装置发送至处理器507的信息。

此外，显示装置也可与通信装置连接，通信装置能够将数据采集装置发送至处理器507的信息发送至显示装置，显示装置能够显示通信装置发送的信息。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种备用电源，其特征在于，包括：供电装置、处理器、放电装置及电瓶组，其中：

所述电瓶组分别与所述供电装置、所述放电装置及所述处理器连接，所述电瓶组包括至少两个电瓶，所述处理器能够控制所述电瓶组内的电瓶轮流充电或放电，所述供电装置能够使用市电向所述电瓶组充电。

2.如权利要求1所述的备用电源，其特征在于，还包括数据采集装置及通信装置，其中：

所述数据采集装置与所述处理器连接，所述数据采集装置包括电瓶电压采集装置，所述电瓶电压采集装置能够采集所述电瓶组内各个电瓶的剩余电量信息；

所述数据采集装置与所述通信装置连接，所述处理器能够在所述备用电源开始工作后控制所述通信装置向客户终端发送所述剩余电量信息。

3.如权利要求2所述的备用电源，其特征在于，所述通信装置包括无线信号收发器和网络数据传输光线。

4.如权利要求2所述的备用电源，其特征在于，还包括定位装置，其中：

所述定位装置与所述处理器连接，所述定位装置能够采集所述备用电源的地理位置信息；

所述处理器能够控制所述通信装置向所述客户终端发送所述地理位置信息。

5.如权利要求2所述的备用电源，其特征在于，还包括数据存储电池及数据存储装置，所述数据采集装置还包括温度感应器、电流采集装置、功率采集装置及计时器，其中：

所述温度感应器能够采集所述备用电源的工作温度信息；

所述电流采集装置能够采集所述备用电源的工作电流信息；

所述功率采集装置能够采集所述备用电源的工作功率信息；

所述计时器能够采集所述备用电源的工作时间信息；

所述数据存储装置及所述数据存储电池分别与所述处理器连接，所述数据存储电池能够在所述电瓶组的电量耗尽后为所述处理器及所述数据存储装置供电，所述处理器能够在所述数据存储电池工作时将所述数据采集装置发送的剩余电量信息、工作温度信息、工作电流信息、工作功率信息及工作时间信息中的任意一项或多项存储至所述数据存储装置中。

6.如权利要求1所述的备用电源，其特征在于，还包括三相电保护器、稳压电路及逆变电路，所述三相电保护器包括：检测装置和可切换电路，其中：

所述可切换电路包括输入端子、输出端子、保护端子和刀闸，所述刀闸一端连接所述输入端子，另一端连接所述输出端子或保护端子，所述输入端子与所述供电装置连接，所述稳压电路的输入端与所述输出端子连接，所述电瓶组与所述稳压电路的输出端连接，所述逆变电路的输入端与所述电瓶组的输出端连接，所述逆变电路的输出端与所述稳压电路的输出端连接，所述刀闸能够在所述检测装置检测到三相电流错位时与所述保护端子连接。

7.如权利要求6所述的备用电源，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述保护端连接。

8.如权利要求7所述的备用电源，其特征在于，还包括输出保护电路，所述逆变电路和所述稳压电路的输出端与所述输出保护电路相连。

9.如权利要求2所述的备用电源，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与所述处理器连接，所述显示装置能够显示所述数据采集装置发送至所述处理器的信息。

10.如权利要求2所述的备用电源，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与通信装置连接，所述通信装置能够将所述数据采集装置发送至所述处理器的信息发送至所述显示装置，所述显示装置能够显示所述通信装置发送的信息。