带电池均衡管理的UPS电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带电池均衡管理的UPS电源，依次串联的整流器、逆变器、静态开关，所述整流器接入市电，静态开关连接至负载；与市电连接的充电器和多个蓄电池，所述充电器和多个蓄电池之间通过一多选一开关连接，用于完成市电对蓄电池的充电，蓄电池的输出端与所述逆变器连接；与所述蓄电池连接的电量检测模块，所述电量检测模块与一FPGA模块连接，所述FPGA模块与所述多选一开关连接，用于控制多选一开关的闭合状态，本方案能够对各蓄电池实现分阶段充电，从而最大化利用电源，避免电能浪费。

【技术实现步骤摘要】
带电池均衡管理的UPS电源
本技术涉及电源领域，具体涉及一种带电池均衡管理的UPS电源。
技术介绍
UPS电源，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。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就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变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。UPS设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。如图1所示，是一种常见的UPS电源，其主要由整流器、逆变器、静态开关、充电器和蓄电池组成，其工作原理是利用市电经整流后给蓄电池池通电，市电断开后由蓄电池给负载供电，从而形成不间断电源，其主要缺陷在于单个蓄电池容量有限，目前都采用的是多个蓄电池并联的模式，然而该模式下如何实现对每个蓄电池均衡充电就显得至关重要。传统模式下都是等一个蓄电池充满后再充下一个，然而充电过程中充电效率并非是一条直线，而是随着充电量越饱和效率越低，这就造成了极大的电能浪费。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带电池均衡管理的UPS电源，能够对各蓄电池实现分阶段充电，从而最大化利用电源，避免电能浪费。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种带电池均衡管理的UPS电源，包括：依次串联的整流器、逆变器、静态开关，所述整流器接入市电，静态开关连接至负载；与市电连接的充电器和多个蓄电池，所述充电器和多个蓄电池之间通过一多选一开关连接，用于完成市电对蓄电池的充电，蓄电池的输出端与所述逆变器连接；与所述蓄电池连接的电量检测模块，所述电量检测模块与一FPGA模块连接，所述FPGA模块与所述多选一开关连接，用于控制多选一开关的闭合状态。本方案利用电量检测模块检测每一蓄电池的充电量，然后利用FPGA模块切换充电器对不同蓄电池充电，从而实现各蓄电池的均衡充电，在整个充电过程中，可自由设置ＦＰＧＡ模块的充电策略，例如选择每个蓄电池以20%的电量轮番充电，从而给最大化充电效率，在一定范围内，当每个蓄电池的单次充电量百分百越低，其充电效率也就越高。进一步的，所述多选一开关采用门电路数字开关，采用数字开关的优势在于结构小，性能稳定。进一步的，所述充电器的输出端与多选一开关之间串联一个滤波器。进一步的，市电输入设置有一条旁路用于直接与所述静态开关连接，用于向负载提供交流电源。进一步的，每个蓄电池的输出端与所述逆变器之间串联有一个数字开关，所述FPGA模块与该数字开关连接用于择一联通蓄电池与逆变器。该设置是为了实现蓄电池的供电控制，可以实现各蓄电池的均衡放电本技术的有益效果是：本方案不仅实现了各蓄电池的均衡充电，从而最大化利用充电效率，使得在一定时间段内，其充电效率保持不变，同时还能控制个蓄电池均衡放电，使得充电时各蓄电池的剩余电量基本一致，从而给最大化利用充电效率。附图说明图1是现有技术原理图；图2是本技术电路图；图3是电量检测模块的某一实施例电路图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围不局限于以下所述。如图2所示，一种带电池均衡管理的UPS电源，包括依次串联的整流器、逆变器、静态开关，整流器接入市电，静态开关连接至负载；与市电连接的充电器和多个蓄电池，例如在本实施例中共设计了四块蓄电池进行并联，每个蓄电池独立完成充电和放电。充电器和多个蓄电池之间通过一多选一开关连接，本实施例中采用的四选一开关，用于完成市电对蓄电池的充电，蓄电池的输出端与逆变器连接；与蓄电池连接的电量检测模块，电量检测模块与一FPGA模块连接，FPGA模块与多选一开关连接，用于控制多选一开关的闭合状态。作为一种优选实施例，多选一开关采用门电路数字开关。充电器的输出端与多选一开关之间串联一个滤波器。市电输入设置有一条旁路用于直接与静态开关连接，用于向负载提供交流电源。每个蓄电池的输出端与逆变器之间串联有一个数字开关，FPGA模块与该数字开关连接用于择一联通蓄电池与逆变器。在另一方面，本方案中使用的电量检测模块可以是利用电能表的原理进检测，也可以是基于单片机的电量检测，参考图3所示，就是本实施例中利用单片机原理进行电量检测的电路。该电路结构简单，检测数据可靠，可作为本方案的一种优选实施例使用。以上仅是本技术的优选实施方式，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带电池均衡管理的UPS电源，其特征在于，包括：/n依次串联的整流器、逆变器、静态开关，所述整流器接入市电，静态开关连接至负载；/n与市电连接的充电器和多个蓄电池，所述充电器和多个蓄电池之间通过一多选一开关连接，用于完成市电对蓄电池的充电，蓄电池的输出端与所述逆变器连接；/n与所述蓄电池连接的电量检测模块，所述电量检测模块与一FPGA模块连接，所述FPGA模块与所述多选一开关连接，用于控制多选一开关的闭合状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种带电池均衡管理的UPS电源，其特征在于，包括：
依次串联的整流器、逆变器、静态开关，所述整流器接入市电，静态开关连接至负载；
与市电连接的充电器和多个蓄电池，所述充电器和多个蓄电池之间通过一多选一开关连接，用于完成市电对蓄电池的充电，蓄电池的输出端与所述逆变器连接；
与所述蓄电池连接的电量检测模块，所述电量检测模块与一FPGA模块连接，所述FPGA模块与所述多选一开关连接，用于控制多选一开关的闭合状态。


2.根据权利要求1所述的带电池均衡管理的UPS电源，其特征在于，所述多选...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新建，张竹海，
申请(专利权)人：成都凯悦科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51