一种锂离子不间断电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种锂离子不间断电源，包括市电接入端口、AC‑DC转换电路、DC‑DC转换电路、锂离子备用电池箱、充电电路、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和控制器；本实用新型专利技术采用锂离子电池作为备用电源，且在本实用新型专利技术工作的过程中，通过电池数据采样电路对锂离子电池组的工作状况进行实时采样，并通过控制器控制主路可控开关和支路可控开关的状态，将对应锂离子电池组串入工作电路中或从工作电路中剔除，这样可以选择性的重组进入工作状态的锂离子电池组，这样可以提升整体锂离子电池组的使用寿命，且可以将工作不稳定的锂离子电池组暂时从工作电路中排出，保证输出稳定的工作电压。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子不间断电源
本技术涉及一种电源，具体涉及一种锂离子不间断电源。
技术介绍
随着国家对煤矿安全生产的高度重视，煤矿井下需要的安全监控设备需求也越来越多，而这些设备是需要不断电运行的，这就需要为这些设备配备不间断电源，也即UPS。而目前的矿用不间断电源使用的电池组都是铅酸蓄电池，该类型电池放电电流小，有危险气体析出，电池电量小，体积大，循环使用寿命短。另外，现有的矿用不间断电源一般不具有输出电压的稳压功能，输出电压波动范围比较大，难以满足日益发展的煤矿安全生产要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种锂离子不间断电源，其使用寿命长，且可以输出稳定的电压。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种锂离子不间断电源，包括市电接入端口、AC-DC转换电路、DC-DC转换电路、锂离子备用电池箱、充电电路、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和控制器；所述AC-DC转换电路的正、负输入端电连接在所述市电接入端口上，所述AC-DC转换电路的正输出端电连接在所述二极管D1的正极上，所述二极管D1的负极电连接在所述DC-DC转换电路的正输入端上，所述AC-DC转换电路的负输出端电连接在所述DC-DC转换电路的负输入端上；所述锂离子备用电池箱内设有n组锂离子电池组、n个主路可控开关和n个支路可控开关，n组所述锂离子电池组与n个所述主路可控开关一一对应，n组所述锂离子电池组与n个所述支路可控开关一一对应，n个所述主路可控开关串联，每一组所述锂离子电池组与对应的一个所述支路可控开关串联后并联在对应的一个所述主路可控开关两端，且所有所述锂离子电池组的正负极的连接方向相同；其中，n个所述主路可控开关串联后，其一端为锂离子备用电池箱的正极且与所述锂离子电池组的正极对应，另一端为锂离子备用电池箱的负极且与所述锂离子电池组的负极对应；所述充电电路的正、负输入端电连接在所述市电接入端口上，所述充电电路的正输出端电连接在所述二极管D2的正极上，所述二极管D2的负极电连接在所述二极管D3的负极上，所述二极管D3的正极电连接在所述锂离子备用电池箱的正极上，所述充电电路的负输出端电连接在所述锂离子备用电池箱的负极上；所述二极管D2两端并联有放电可控开关，所述二极管D3的两端并联有充电可控开关；所述二极管D2的正极电连接在所述二极管D4的正极上，所述二极管D4的负极电连接在所述DC-DC转换电路的正输入端上；所述锂离子备用电池箱内还设有电池数据采样电路，所述电池数据采样电路的信号输出端与所述控制器的信号输入端电连接，n个所述主路可控开关、n个所述支路可控开关、所述放电可控开关和充电可控开关均与所述控制器的信号输出端电连接。本技术的有益效果是：本技术一种锂离子不间断电源采用锂离子电池作为备用电源，且在本技术工作的过程中，通过电池数据采样电路对锂离子电池组的工作状况进行实时采样，并通过控制器控制主路可控开关和支路可控开关的状态，将对应锂离子电池组串入工作电路中或从工作电路中剔除，这样可以选择性的重组进入工作状态的锂离子电池组，这样可以提升整体锂离子电池组的使用寿命，且可以将工作不稳定的锂离子电池组暂时从工作电路中排出，保证输出稳定的工作电压。另外，通过控制器控制放电可控开关和充电可控开关的状态，实现对锂离子电池组的充放电。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述锂离子备用电池箱内设有n个防爆隔离腔，n组所述锂离子电池组分别对应位于n个所述防爆隔离腔内。采用上述进一步方案的有益效果是：每一组所述锂离子电池组分别位于一个所述防爆隔离腔内，可以提升防爆等级。进一步，所述电池数据采样电路包括n个温度传感器、n个电压检测电路和电流检测电路；n个所述温度传感器一一对应的设置在n个所述防爆隔离腔内，且所有所述温度传感器的输出端均电连接在所述控制器的信号输入端上；n个所述电压检测电路的输入端一一对应的电连接在n组所述锂离子电池组上，且所有所述电压检测电路的输出端电连接在所述控制器的信号输入端上；所述电流检测电路的输入端电连接在所述锂离子备用电池箱的正极上，所述电流检测电路的输出端连接在所述控制器的信号输入端上。采用上述进一步方案的有益效果是：温度传感器采集锂离子电池组的温度，当锂离子电池组工作时的温度过高，可以通过控制器控制对应的主路可控开关和支路可控开关的状态，将温度过高的锂离子电池组从工作电路中剔除，并将另外一个没有工作的锂离子电池组替代温度过高的锂离子电池组串入工作电路中(通过控制器控制另外一个没有工作的锂离子电池对应的的主路可控开关和支路可控开关的状态实现串入工作电路中)，这样可以避免锂离子电池组因过温而烧毁的问题发生，又可以保证电源输出稳定的电压。电压检测电路用于检测锂离子电池组两端的电压，当锂离子电池组的电压过低时，同理可以通过控制器控制对应的主路可控开关和支路可控开关的状态，将电压过低的锂离子电池组从工作电路中剔除，并将另外一个没有工作且电压正常的锂离子电池组替代电压过低的锂离子电池组串入工作电路中(通过控制器控制另外一个没有工作且电压正常的锂离子电池对应的的主路可控开关和支路可控开关的状态实现串入工作电路中)，这样可以避免锂离子电池组过度放电造成使用寿命缩短的问题发生，又可以保证电源输出稳定的电压。电流检测电路用于检测锂离子备用电池箱输出的电流状况，避免电源发生过流的问题。进一步，n个所述主路可控开关、n个所述支路可控开关、所述放电可控开关和充电可控开关通过SPI总线与所述微处理器电连接。进一步，n个所述主路可控开关、n个所述支路可控开关、所述放电可控开关和充电可控开关均为可控硅开关。进一步，所述DC-DC转换电路的正、负输出端电压为DC110V，所述DC-DC转换电路的输出电流为25A。附图说明图1为本技术一种锂离子不间断电源的电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种锂离子不间断电源，包括市电接入端口、AC-DC转换电路、DC-DC转换电路、锂离子备用电池箱、充电电路、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和控制器；所述AC-DC转换电路的正、负输入端电连接在所述市电接入端口上，所述AC-DC转换电路的正输出端电连接在所述二极管D1的正极上，所述二极管D1的负极电连接在所述DC-DC转换电路的正输入端上，所述AC-DC转换电路的负输出端电连接在所述DC-DC转换电路的负输入端上；所述锂离子备用电池箱内设有n组锂离子电池组(Px，x＝1,2，…，n)、n个主路可控开关(Kax，x＝1,2，…，n)和n个支路可控开关(Kbx，x＝1,2，…，n)，n组所述锂离子电池组与n个所述主路可控开关一一对应，n组所述锂离子电池组与n个所述支路可控开关一一对应，n个所述主路可控开关串联，每一组所述锂离子电池组与对应的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子不间断电源，其特征在于：包括市电接入端口、AC-DC转换电路、DC-DC转换电路、锂离子备用电池箱、充电电路、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和控制器；/n所述AC-DC转换电路的正、负输入端电连接在所述市电接入端口上，所述AC-DC转换电路的正输出端电连接在所述二极管D1的正极上，所述二极管D1的负极电连接在所述DC-DC转换电路的正输入端上，所述AC-DC转换电路的负输出端电连接在所述DC-DC转换电路的负输入端上；/n所述锂离子备用电池箱内设有n组锂离子电池组、n个主路可控开关和n个支路可控开关，n组所述锂离子电池组与n个所述主路可控开关一一对应，n组所述锂离子电池组与n个所述支路可控开关一一对应，n个所述主路可控开关串联，每一组所述锂离子电池组与对应的一个所述支路可控开关串联后并联在对应的一个所述主路可控开关两端，且所有所述锂离子电池组的正负极的连接方向相同；其中，n个所述主路可控开关串联后，其一端为锂离子备用电池箱的正极且与所述锂离子电池组的正极对应，另一端为锂离子备用电池箱的负极且与所述锂离子电池组的负极对应；/n所述充电电路的正、负输入端电连接在所述市电接入端口上，所述充电电路的正输出端电连接在所述二极管D2的正极上，所述二极管D2的负极电连接在所述二极管D3的负极上，所述二极管D3的正极电连接在所述锂离子备用电池箱的正极上，所述充电电路的负输出端电连接在所述锂离子备用电池箱的负极上；/n所述二极管D2两端并联有放电可控开关，所述二极管D3的两端并联有充电可控开关；所述二极管D2的正极电连接在所述二极管D4的正极上，所述二极管D4的负极电连接在所述DC-DC转换电路的正输入端上；/n所述锂离子备用电池箱内还设有电池数据采样电路，所述电池数据采样电路的信号输出端与所述控制器的信号输入端电连接，n个所述主路可控开关、n个所述支路可控开关、所述放电可控开关和充电可控开关均与所述控制器的信号输出端电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子不间断电源，其特征在于：包括市电接入端口、AC-DC转换电路、DC-DC转换电路、锂离子备用电池箱、充电电路、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和控制器；
所述AC-DC转换电路的正、负输入端电连接在所述市电接入端口上，所述AC-DC转换电路的正输出端电连接在所述二极管D1的正极上，所述二极管D1的负极电连接在所述DC-DC转换电路的正输入端上，所述AC-DC转换电路的负输出端电连接在所述DC-DC转换电路的负输入端上；
所述锂离子备用电池箱内设有n组锂离子电池组、n个主路可控开关和n个支路可控开关，n组所述锂离子电池组与n个所述主路可控开关一一对应，n组所述锂离子电池组与n个所述支路可控开关一一对应，n个所述主路可控开关串联，每一组所述锂离子电池组与对应的一个所述支路可控开关串联后并联在对应的一个所述主路可控开关两端，且所有所述锂离子电池组的正负极的连接方向相同；其中，n个所述主路可控开关串联后，其一端为锂离子备用电池箱的正极且与所述锂离子电池组的正极对应，另一端为锂离子备用电池箱的负极且与所述锂离子电池组的负极对应；
所述充电电路的正、负输入端电连接在所述市电接入端口上，所述充电电路的正输出端电连接在所述二极管D2的正极上，所述二极管D2的负极电连接在所述二极管D3的负极上，所述二极管D3的正极电连接在所述锂离子备用电池箱的正极上，所述充电电路的负输出端电连接在所述锂离子备用电池箱的负极上；
所述二极管D2两端并联有放电可控开关，所述二极管D3的两端并联有充电可控开关；所述二极管D2的正极电连接在所述二极管D4的正极上，所述二极管D4的负极电连接在所述DC-DC转换电路的正输入端上；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许乐，
申请(专利权)人：开封市金石科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41