CN214707293U - 一种模块ups热拔插控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块UPS热拔插控制电路，包括供电模块、直流切换模块、逆变模块、控制模块、传输模块和报警模块，所述供电模块包括电源组件和监测组件，所述电源组件包括直流电源和蓄电池，所述直流电源与蓄电池之间通过充电保护器电性连接，所述监测组件包括电压监测器和计时器，所述电压监测器和计时器分别与蓄电池电性连接；本实用新型主要是通过控制模块采集电压监测器监测的实时电压数据，并将数据进行处理，通过计时器记录蓄电池一定时间内电压损耗速率，将异常数据通过控制模块传输至报警模块，通过报警模块对异常蓄电池做出警示，便于人员及时更换蓄电池，从而不影响UPS的正常使用。

Description

一种模块UPS热拔插控制电路

技术领域

本实用新型涉及UPS技术领域，具体为一种模块UPS热拔插控制电路。

背景技术

UPS即不间断电源，是一种含有储能装置的不间断电源，主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电，当市电中断〈事故停电〉时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏，故储能电池是不间断电源中的关键部件，储能电池的好坏影响UPS的正常使用，但是，储能电池都有一定的使用寿命，而现有的UPS不对储能电池进行性能监测，当储能电池寿命达到下限时，不会发出任何警示，从而影响UPS的正常使用，因此我们需要提出一种模块UPS热拔插控制电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模块UPS热拔插控制电路，通过在蓄电池上连接电压监测器和计时器，电压监测器与计时器与控制模块的配合，便于对蓄电池的电压损耗速率进行实时监测，并将检测异常数据通过控制模块传输至报警模块，通过报警模块对异常蓄电池做出警示，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种模块UPS热拔插控制电路，包括供电模块、直流切换模块、逆变模块、控制模块、传输模块和报警模块，所述供电模块与直流切换模块电性连接，所述直流切换模块与逆变模块电性连接，所述逆变模块、传输模块和报警模块分别与控制模块电性连接，所述供电模块包括电源组件和监测组件，所述电源组件包括直流电源和蓄电池，所述直流电源与蓄电池之间通过充电保护器电性连接，所述监测组件包括电压监测器和计时器，所述电压监测器和计时器分别与蓄电池电性连接，所述监测组件与控制模块电性连接。

优选的，所述直流切换模块包括切换组件和整流组件，所述切换组件设置为三极管，所述整流组件设置为整流器，所述整流器与直流电源电性连接，所述三极管的三个引脚分别与整流器、蓄电池和逆变模块电性连接。

优选的，所述逆变模块设置为逆变器，所述逆变器包括可调电阻、变压器和两个MOS管，两个所述MOS管均与变压器的一端连接，所述可调电阻与变压器的另一端连接。

优选的，所述控制模块包括主控制组件和监测控制组件，所述监测控制组件分别与监测组件和报警模块电性连接，所述主控制组件与逆变模块电性连接。

优选的，所述主控制组件和监测控制组件均包括电压数据采集器、数据处理器、控制器和控制开关，所述电压数据采集器与数据处理器电性连接，所述数据处理器与控制器电性连接，所述控制器与控制开关电性连接，所述主控制组件的控制开关分别与逆变模块和传输模块电性连接，所述监测组件的控制开关与报警模块电性连接。

优选的，所述报警模块设置为声光报警器，所述声光报警器包括蜂鸣器和LED灯，所述LED灯和蜂鸣器均与监测控制组件电性连接。

优选的，所述传输模块设置为PFC线材，所述传输模块与需供电的设备电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型主要通过在蓄电池上连接电压监测器和计时器，电压监测器与计时器与控制模块电性连接，通过控制模块采集电压监测器监测的实时电压数据，并将数据进行处理，通过计时器记录蓄电池一定时间内电压损耗速率，当损耗速度较快时，则判定蓄电池寿命达到下限，同时将异常数据通过控制模块传输至报警模块，通过报警模块对异常蓄电池做出警示，便于人员及时更换蓄电池，从而不影响UPS的正常使用。

附图说明

图1为本实用新型的模块框图；

图2为本实用新型的供电模块和直流切换模块的连接框图；

图3为本实用新型的整流器电路图；

图4为本实用新型的逆变器电路图；

图5为本实用新型的数据处理器电路图；

图6为本实用新型的声光报警器电路图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种模块UPS热拔插控制电路，包括供电模块、直流切换模块、逆变模块、控制模块、传输模块和报警模块，供电模块与直流切换模块电性连接，直流切换模块与逆变模块电性连接，逆变模块、传输模块和报警模块分别与控制模块电性连接，供电模块包括电源组件和监测组件，电源组件包括直流电源和蓄电池，直流电源与蓄电池之间通过充电保护器电性连接，监测组件包括电压监测器和计时器，电压监测器和计时器分别与蓄电池电性连接，监测组件与控制模块电性连接；

通过电压监测器监测蓄电池的电压，控制模块采集电压监测器监测的实时电压数据，并将数据进行处理，通过计时器记录蓄电池一定时间内电压损耗速率，当损耗速度较快时，则判定蓄电池寿命达到下限，同时将异常数据通过控制模块传输至报警模块，通过报警模块对异常蓄电池做出警示，便于人员及时更换蓄电池，从而不影响UPS的正常使用；

直流切换模块包括切换组件和整流组件，切换组件设置为三极管，整流组件设置为整流器，整流器与直流电源电性连接，三极管的三个引脚分别与整流器、蓄电池和逆变模块电性连接，通过三极管切换使用直流电源或蓄电池的回路，通过整流器将市电直接供给的交流电转换成直流电，再将直流电传输至逆变模块；

逆变模块设置为逆变器，逆变器包括可调电阻BR1、变压器T1和两个MOS管Q1和Q2，两个MOS管Q1和Q2均与变压器T1的一端连接，可调电阻BR1与变压器T1的另一端连接，如图4所示，通过逆变器将直流电转换成交流电，便于通过控制模块给设备供电；

控制模块包括主控制组件和监测控制组件，监测控制组件分别与监测组件和报警模块电性连接，主控制组件与逆变模块电性连接，主控制组件用于根据市电供给状况控制供给电源回路的切换，监测控制组件用于控制计时器在一定时间内电压监测器监测蓄电池的电压数据，并对数据进行处理和计算，从而得出蓄电池一定时间内电压损耗速率，通过损耗速度判定蓄电池的使用寿命；

主控制组件和监测控制组件均包括电压数据采集器、数据处理器、控制器和控制开关，电压数据采集器与数据处理器电性连接，数据处理器与控制器电性连接，控制器与控制开关电性连接，主控制组件的控制开关分别与逆变模块和传输模块电性连接，监测组件的控制开关与报警模块电性连接，一个电压数据采集器用于采集逆变器的电压数据，并将数据传输至数据处理器，通过控制器控制控制开关对电源的传输，另一个电压数据采集器用于采集电压监测器监测的数据信息，并将数据传输至数据处理器进行处理和判断，便于根据判断结果进行警示作业，控制器设置为PLC控制器；

报警模块设置为声光报警器，声光报警器包括蜂鸣器和LED灯，LED灯和蜂鸣器均与监测控制组件电性连接，通过扬声器和LED灯的警示，用于及时给人们提醒，便于及时更换蓄电池，确保UPS的正常使用；

传输模块设置为PFC线材，传输模块与需供电的设备电性连接，通过PFC线将供电电源传输至设备，使设备具有热插拔功能；

市电正常供电时，市电供给的交流电一路通过整流器转换成直流电，将直流电通过三极管传输至逆变器进行直流转交流的转换，通过主控制主件控制转换后的交流电通过PFC传输至设备进行供电，同时市电供给的交流电另一路通过充电保护器给蓄电池充电；当市电出现断电时，主控制主件控制三极管进行回路切换，通过蓄电池进行直接供电，使设备在断电后可以正常使用；

另外在蓄电池给设备供电时，电压监测器监测蓄电池实时使用的电压，通过电压数据采集器采集电压监测器监测的实时电压数据，并将数据进行处理，通过计时器记录蓄电池一定时间内电压损耗速率，会出现以下两种情形：

A、当一定时间内蓄电池电压损耗速度较快时，则判定蓄电池寿命达到下限，同时将异常数据通过控制器传输至声光报警器，通过声光报警器的给出蓄电池异常的警示，便于人员及时更换蓄电池，从而不影响UPS的正常使用；

B、当一定时间内蓄电池电压损耗速度慢时，则判定蓄电池正常，控制器将继续控制电压数据采集器采集电压监测器监测的电压数据；

电压损耗快慢判断的标准值是设备正常使用的状态下通过采集蓄电池开始使用10-15分钟内的电压数据，并计算的电压损耗速率，超过此电压损耗速率的50％，则判断损耗速率快，反之则判断损耗速率慢。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种模块UPS热拔插控制电路，包括供电模块、直流切换模块、逆变模块、控制模块、传输模块和报警模块，其特征在于：所述供电模块与直流切换模块电性连接，所述直流切换模块与逆变模块电性连接，所述逆变模块、传输模块和报警模块分别与控制模块电性连接，所述供电模块包括电源组件和监测组件，所述电源组件包括直流电源和蓄电池，所述直流电源与蓄电池之间通过充电保护器电性连接，所述监测组件包括电压监测器和计时器，所述电压监测器和计时器分别与蓄电池电性连接，所述监测组件与控制模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块UPS热拔插控制电路，其特征在于：所述直流切换模块包括切换组件和整流组件，所述切换组件设置为三极管，所述整流组件设置为整流器，所述整流器与直流电源电性连接，所述三极管的三个引脚分别与整流器、蓄电池和逆变模块电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种模块UPS热拔插控制电路，其特征在于：所述逆变模块设置为逆变器，所述逆变器包括可调电阻、变压器和两个MOS管，两个所述MOS管均与变压器的一端连接，所述可调电阻与变压器的另一端连接。

4.根据权利要求1所述的一种模块UPS热拔插控制电路，其特征在于：所述控制模块包括主控制组件和监测控制组件，所述监测控制组件分别与监测组件和报警模块电性连接，所述主控制组件与逆变模块电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种模块UPS热拔插控制电路，其特征在于：所述主控制组件和监测控制组件均包括电压数据采集器、数据处理器、控制器和控制开关，所述电压数据采集器与数据处理器电性连接，所述数据处理器与控制器电性连接，所述控制器与控制开关电性连接，所述主控制组件的控制开关分别与逆变模块和传输模块电性连接，所述监测组件的控制开关与报警模块电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种模块UPS热拔插控制电路，其特征在于：所述报警模块设置为声光报警器，所述声光报警器包括蜂鸣器和LED灯，所述LED灯和蜂鸣器均与监测控制组件电性连接。

7.根据权利要求5所述的一种模块UPS热拔插控制电路，其特征在于：所述传输模块设置为PFC线材，所述传输模块与需供电的设备电性连接。

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