CN219499027U - 嵌入式多路输出不间断电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及供电电源制造技术领域，具体的说是一种体积小、便于与其他设备协调使用、支持多路常用直流电压的不间断输出、适用性广的嵌入式多路输出不间断电源装置，其特征在于，设有壳体，壳体内设有不间断供电组件，壳体由底板和保护罩组成，保护罩与底板均采用铝合金制成，保护罩上设置散热孔阵列或散热格栅阵列，底板上表面设置用于固定孔，所述不间断供电组件经螺钉固定在底板上，所述不间断固定组件设置在PCB电路板上，不间断固定组件的PCB电路板与壳体之间设有耐压4000V以上的绝缘片，与现有技术相比，可应急多路输出；体积小，稳定性好，可靠性高。

Description

嵌入式多路输出不间断电源装置

技术领域：

本实用新型涉及供电电源制造技术领域，具体的说是一种体积小、便于与其他设备协调使用、支持多路常用直流电压的不间断输出、适用性广的嵌入式多路输出不间断电源装置。

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，其主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的供电。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，同时它还向机内自带的电池充电；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电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏，UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

现有的不间断电源UPS通常体积较大，不便于随时携带，难以满足不同设备的同时使用需求，且为移动数码设备充电时续航能力存在欠缺。

发明内容：

本实用新型针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种体积小、便于与其他设备协调使用、支持多路常用直流电压的不间断输出、适用性广的嵌入式多路输出不间断电源装置。

本实用新型通过以下措施达到：

一种嵌入式多路输出不间断电源装置，其特征在于，设有壳体，壳体内设有不间断供电组件，壳体由底板和保护罩组成，保护罩与底板均采用铝合金制成，保护罩上设置散热孔阵列或散热格栅阵列，底板上表面设置用于固定孔，所述不间断供电组件经螺钉固定在底板上，所述不间断固定组件设置在PCB电路板上，不间断固定组件的PCB电路板与壳体之间设有耐压4000V以上的绝缘片。

本实用新型所述不间断固定组件设有主功率回路，主功率回路包括依次相连的EMC电路、AC/DC转换电路、第一MOS管，其中AC/DC转换电路的输出端还与DC/DC转换电路相连，DC/DC转换电路的输出端与第二MOS管相连以输出12V电信号；还设有与所述DC/DC转换电路经电池组充放电管理电路相连的锂电池组。

本实用新型中，在AC/DC电路与壳体之间设有散热片，为了确保散热片与AC/DC转换电路完全贴合，散热片与AC/DC电路之间涂抹绝缘导热胶，以确保散热效果。

本实用新型所述不间断供电组件中还设有主控组件，主控组件分别与所述EMC电路、电池组充放电管理电路、第一MOS管、第二MOS管相连；所述主控组件由MCU(型号为GD32F103CBT6)、ADC采集电路、输入输出控制电路和通信电路组成，通过采集分析输入输出的电压值和电流，电池组充放电状态和电压电流电量等参数进行输入过欠压保护、输出过压、过流、短路保护；并通过通信接口输出电源工作参数和工作状态并支持与具备通信功能的电池组通信，以获取更详细的电池组工作参数；通过指示灯输出电源工作状态、报警状态和电池电量指示；主控组件的电气连接为现有技术，此不赘述。

本实用新型所述壳体上设有输出接口、通信接口、指示灯、输入接口，其中所述输出接口为栅栏式接线端子，包括直流24V输出接口、直流12V输出接口以及锂电池组接口；所述输入接口为栅栏式接线端子，为市电接入接口。

本实用新型与现有技术相比，可应急多路输出；体积小，稳定性好，可靠性高，可嵌入到其它对空间利用率要求高的设备中应用；自带锂电池充放电管理功能，可适配多种锂电池；有通信接口，可对外输出工作状态。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型中不间断供电组件的原理框图。

附图3是本实用新型中主控组件的工作状态示意图。

附图标记：壳体1、输出接口2、通信接口3、指示灯4、输入接口5、EMC电路6、AC/DC转换电路7、第一MOS管8、DC/DC转换电路12、锂电池组11、主控组件9、电池组充放电管理电路10、第二MOS管13。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步的说明。

如附图1、2所示，本实用新型提出了一种嵌入式多路输出不间断电源装置，设有壳体1，壳体1内设有不间断供电组件，壳体1由底板和保护罩组成，保护罩与底板均采用铝合金制成，保护罩上设置散热孔阵列或散热格栅阵列，底板上表面设置用于固定孔，所述不间断供电组件经螺钉固定在底板上，所述不间断固定组件设置在PCB电路板上，不间断固定组件的PCB电路板与壳体之间设有耐压4000V以上的绝缘片。

本实用新型所述不间断固定组件设有主功率回路，主功率回路包括依次相连的EMC电路6、AC/DC转换电路7、第一MOS管8，其中AC/DC转换电路的输出端还与DC/DC转换电路12相连，DC/DC转换电路的输出端与第二MOS管13相连以输出12V电信号；还设有与所述DC/DC转换电路经电池组充放电管理电路10相连的锂电池组11。

本实用新型中，在AC/DC电路7与壳体1之间设有散热片，为了确保散热片与AC/DC转换电路7完全贴合，散热片与AC/DC电路7之间涂抹绝缘导热胶，以确保散热效果。

本实用新型所述不间断供电组件中还设有主控组件9，主控组件9分别与所述EMC电路6、电池组充放电管理电路10、第一MOS管8、第二MOS管13相连；所述主控组件9由MCU、ADC采集电路、输入输出控制电路和通信电路组成，通过采集分析输入输出的电压值和电流，电池组充放电状态和电压电流电量等参数进行输入过欠压保护、输出过压、过流、短路保护；并通过通信接口输出电源工作参数和工作状态并支持与具备通信功能的电池组通信，以获取更详细的电池组工作参数；通过指示灯4输出电源工作状态、报警状态和电池电量指示；主控组件的电气连接为现有技术，此不赘述。

本实用新型所述壳体1上设有输出接口2、通信接口3、指示灯4、输入接口5，其中所述输出接口2为栅栏式接线端子，包括直流24V输出接口、直流12V输出接口以及锂电池组接口；所述输入接口5为栅栏式接线端子，为市电接入接口。

实施例1：

本例提供了一种双路输出的嵌入式不间断电源装置，设有壳体1，壳体1内设有不间断供电组件，壳体1由底板和保护罩组成，壳体1上设有输出接口、通信接口、指示灯、输入接口，其中所述输出接口为栅栏式接线端子，包括直流24V输出接口、直流12V输出接口以及锂电池组接口；所述输入接口为栅栏式接线端子，为市电接入接口；所述保护罩与底板均采用铝合金制成，保护罩上设置散热孔阵列或散热格栅阵列，底板上表面设置用于固定孔，所述不间断供电组件经螺钉固定在底板上，所述不间断固定组件设置在PCB电路板上，不间断固定组件的PCB电路板与壳体1之间设有耐压4000V以上的绝缘片；

本例所述不间断固定组件设有主功率回路，主功率回路包括依次相连的EMC电路6、AC/DC转换电路7、第一MOS管8，其中AC/DC转换电路7的输出端还与DC/DC转换电路12相连，DC/DC转换电路12的输出端与第二MOS管13相连以输出12V电信号；还设有与所述DC/DC转换电路12经电池组充放电管理电路10相连的锂电池组11；所述不间断供电组件中还设有主控组件9，主控组件9分别与所述EMC电路6、电池组充放电管理电路10、第一MOS管8、第二MOS管13相连；

本例中由于AC/DC转换电路7工作时温度较高，在AC/DC电路7上增加散热片，同时为了确保散热片与AC/DC转换电路7完全贴合，需要在两者之间涂抹绝缘导热胶，以此来确保散热效果；所述AC/DC转换电路7用于将市电转换为24V直流电信号；所述DC/DC转换电路12以AC/DC转换电路7输出的电压和外部锂电池输入的电压做为输入，输出电压为12V和24V的电信号；

本例所述锂电池充放电管理电路10主要由锂电池充放电管理芯片和外围电路组成，用于对锂电池组的充放电进行控制，对电池组的过充、过放、过压、欠压、短路及过温等异常进行保护，对电池组工作状态和电池电量进行监控和计算。该电路不管输入电压是低于、高于或者等于电池组电压，它都可以对电池组实现充电管理，当系统需要从电池组放电时，它能够反向输出所需电压，同样可以低于、高于或者等于电池组电压；

本例中设有由MCU、ADC采集电路、输入输出控制电路和通信电路组成的主控组件，通过采集分析输入输出的电压值和电流，电池组充放电状态和电压电流电量等参数进行输入过欠压保护、输出过压、过流、短路保护；通过通信接口输出电源工作参数和工作状态并支持与具备通信功能的电池组通信，以获取更详细的电池组工作参数；通过指示灯输出电源工作状态、报警状态和电池电量指示；

本例中各器件型号选用如下：

本例提供的不间断电源工作时，主控组件通过ADC实时检测市电输入情况，对有无市电及市电欠压进行判断，当有市电时，交流220V进入经过EMC电路到AC/DC电源电路生成DC24V，此为主功率回路；主功率回路输出的DC24V分为三路输出，一路经过MOS管到直流24V输出；第二路经过DC/DC电路和MOS管输出到直流12V输出；第三路经过电池充放电管理电路到电池组。主控电路控制电池组充放电管理电路切换至电池组充电模式，并对充放电电压和电流进行监测和控制；

当没有市电时，主控电路控制电池组充放电管理电路切换至电池组放电模式，并对放电电压和电流进行监测和控制。电池组通过电池组充放电管理电路到DC/DC电路的输入端，DC/DC电路分别进行稳压和降压后，输出DC24V和DC12V，以实现两路直流输出不间断。

本实用新型与现有技术相比，可应急多路输出；体积小，稳定性好，可靠性高，可嵌入到其它对空间利用率要求高的设备中应用；自带锂电池充放电管理功能，可适配多种锂电池；有通信接口，可对外输出工作状态。

Claims (4)

1.一种嵌入式多路输出不间断电源装置，其特征在于，设有壳体，壳体内设有不间断供电组件，壳体由底板和保护罩组成，保护罩与底板均采用铝合金制成，保护罩上设置散热孔阵列或散热格栅阵列，底板上表面设置用于固定孔，所述不间断供电组件经螺钉固定在底板上，所述不间断供电组件设置在PCB电路板上，不间断供电组件的PCB电路板与壳体之间设有耐压4000V以上的绝缘片。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入式多路输出不间断电源装置，其特征在于，所述不间断供电组件设有主功率回路，主功率回路包括依次相连的EMC电路、AC/DC转换电路、第一MOS管，其中AC/DC转换电路的输出端还与DC/DC转换电路相连，DC/DC转换电路的输出端与第二MOS管相连以输出12V电信号；还设有与所述DC/DC转换电路经电池组充放电管理电路相连的锂电池组。

3.根据权利要求2所述的一种嵌入式多路输出不间断电源装置，其特征在于，在AC/DC电路与壳体之间设有散热片，为了确保散热片与AC/DC转换电路完全贴合，散热片与AC/DC电路之间涂抹绝缘导热胶，以确保散热效果。

4.根据权利要求1所述的一种嵌入式多路输出不间断电源装置，其特征在于，所述壳体上设有输出接口、通信接口、指示灯、输入接口，其中所述输出接口为栅栏式接线端子，包括直流24V输出接口、直流12V输出接口以及锂电池组接口；所述输入接口为栅栏式接线端子，为市电接入接口。