一种后备电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种后备电源装置，包括后备电池、功率开关、驱动器、后备电池电压检测电路、负载电压检测电路、负载电流检测电路、市电电源电压检测电路和控制器；每一路后备电池均通过对应的功率开关与负载电连接，每一路功率开关均通过对应的驱动器与控制器电连接；每一路后备电池电压检测电路的输入端均电连接在对应的后备电池和功率开关之间的供电线路上，每一路后备电池电压检测电路的输出端均与控制器电连接；负载电压检测电路的输入端电连接在所有功率开关的公共端与负载之间的供电线路上，负载电压检测电路的输出端与控制器电连接。本实用新型专利技术采用多路后备电池不断电切换供电，保证供电的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种后备电源装置
本技术涉及电源供电领域，具体涉及一种后备电源装置。
技术介绍
随社会发展供电可靠性也提上日程，机房内后备电源系统通常采用一路固定直流电池，当外部交流电停电后，后备电池会投入到系统中供电，但当后备电池电能耗尽时就无法继续保证可靠供电了，因此会造成供电不稳定的情况发生。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种后备电源装置及其供电方法，通过多路后备电池不断电切换供电，保证供电的可靠性。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种后备电源装置，包括后备电池、功率开关、驱动器、后备电池电压检测电路、负载电压检测电路、负载电流检测电路、市电电源电压检测电路和控制器；所述后备电池、所述功率开关、所述驱动器和所述后备电池电压检测电路均设有多路，所述后备电池与所述后备电池电压检测电路的路数相同并一一对应，所述后备电池与所述功率开关的路数相同并一一对应，所述功率开关与所述驱动器的路数相同并一一对应；每一路所述后备电池均通过对应的所述功率开关与负载电连接，每一路所述功率开关均通过对应的所述驱动器与所述控制器电连接；每一路所述后备电池电压检测电路的输入端均电连接在对应的所述后备电池和所述功率开关之间的供电线路上，每一路所述后备电池电压检测电路的输出端均与所述控制器电连接；所述负载电压检测电路的输入端电连接在所有所述功率开关的公共端与所述负载之间的供电线路上，所述负载电压检测电路的输出端与所述控制器电连接；所述负载电流检测电路串联在所有所述功率开关的公共端与所述负载之间的供电线路上并与所述控制器电连接；所述市电电源电压检测电路的输入端电连接在市电电源上，所述市电电源电压检测电路的输出端与所述控制器电连接。本技术的有益效果是：本技术一种后备电源装置采用多路后备电池不断电切换供电，保证供电的可靠性。附图说明图1为本技术一种后备电源装置的电路原理图；图2为本技术一种后备电源装置中市电电源电压检测电路的电路结构示意图；图3为本技术一种后备电源装置中后备电池电压检测电路或负载电压检测电路的电路结构示意图。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，一种后备电源装置，包括后备电池、功率开关、驱动器、后备电池电压检测电路、负载电压检测电路、负载电流检测电路、市电电源电压检测电路和控制器；所述后备电池、所述功率开关、所述驱动器和所述后备电池电压检测电路均设有多路，所述后备电池与所述后备电池电压检测电路的路数相同并一一对应，所述后备电池与所述功率开关的路数相同并一一对应，所述功率开关与所述驱动器的路数相同并一一对应；每一路所述后备电池均通过对应的所述功率开关与负载电连接，每一路所述功率开关均通过对应的所述驱动器与所述控制器电连接；每一路所述后备电池电压检测电路的输入端均电连接在对应的所述后备电池和所述功率开关之间的供电线路上，每一路所述后备电池电压检测电路的输出端均与所述控制器电连接；所述负载电压检测电路的输入端电连接在所有所述功率开关的公共端与所述负载之间的供电线路上，所述负载电压检测电路的输出端与所述控制器电连接；所述负载电流检测电路串联在所有所述功率开关的公共端与所述负载之间的供电线路上并与所述控制器电连接；所述市电电源电压检测电路的输入端电连接在市电电源上，所述市电电源电压检测电路的输出端与所述控制器电连接。在本具体实施例中，后备电池设有三路，在另外的实施例中，后备电池还可以设置二路、四路、五路或更多。在本具体实施例中，还有如下优选方案：优选的，如图2所示，所述市电电源电压检测电路包括电压互感器PT和运放A1，所述电压互感器PT的两个输入端分别通过电阻R1和电阻R2对应的连接在市电电源的零线和火线上，所述电压互感器PT的两个输出端分别连接在所述运放A1的正向输入端和反向输入端上，所述电压互感器PT的两个输出端之间还连接有两个反向并联的二极管D1和二极管D2，所述运放A1的反向输入端与输出端之间连接有相互并联的电阻R3和电容C1，所述运放A1的输出端与所述控制器电连接。在本优选方案中，图2中的市电电源电压检测电路只检测市电电源中的一相电压，如需要检测三相电压，泽科设置三路市电电源电压检测电路。市电电源电压检测电路采用电压互感器和运放将市电电源电压转换为适合控制器采集的信号。优选的，如图3所示，所述后备电池电压检测电路的电路结构和所述负载电压检测电路的电路结构相同，均包括运放A2，所述运放A2的同向输入端和反向输入端分别通过电阻R4和电阻R5电连接在对应的所述后备电池和所述功率开关之间的供电线路的正负极上，所述运放A2的同向输入端还通过相互并联的电阻R6和电容C2接地，所述运放A2的反向输入端与输出端之间连接有相互并联的电阻R7和电容C3，所述运放A2的输出端通过电阻R8与所述控制器电连接。在本优选方案中，后备电池电压检测电路采用电阻分压再经运放将后备电池电压调理成为适合控制器采集的信号。优选的，所述负载电流检测电路具体为霍尔电流传感器。采用市售的霍尔电流传感器采集负载电流(直流电流信号)传给控制器。优选的，所述控制器具体为STM32F429VET6型号的单片机。控制器由单片机的最小系统组成能接收和控制其它单元，本优选方案中的控制器采用STM32F429VET6内部集成有ADC，能采集检后备电池电压检测电路、负载电压检测电路、负载电流检测电路和市电电源电压检测电路检测的电力数据，并能控制驱动器对功率开关的功率器件进行开关操作。优选的，所述驱动器内部集成有两路功率器件驱动器。在本优选方案中，驱动器可以采用2SC0115T型号的驱动器，驱动器接收来自控制器发出的信号，驱动功率开关内的同一组上下两个功率器件导通或关断。优选的，每一路所述功率开关均包括多组并联的功率器件组，每一组所述功率器件组均由两个反向串联的功率器件组成，每一路所述功率开关中每一组所述功率器件组的两个功率器件的控制极分别通过对应的所述驱动器内的两路功率器件驱动器与所述控制器电连接；每一路所述功率开关中所有所述功率器件组的一并联端电连接在对应的所述后备电池的正极上，每一路所述功率开关中所有所述功率器件组的另一并联端电连接在所述负载的正极上，所述后备电池的负极电连接在所述负载的负极上。在本优选方案中，采用两个功率器件反向串联来开通或阻断后备电源与负载侧联接，功率器件可以采用NMOS管，其型号为HY5208，其温升可根据来确定，为NMOS管额定电流，RDS为NMOS管导通时的电阻，RBJA为热电阻，当温升不满足实际使用条件时，采用多组反向串联的两个NMOS管组并联来降低RDS，另外还可以在功率开关内加装散热强制风冷、水冷结构来降低RBJA，以满足温升要求。优选的，每一路所述功率开关与所述负载之间的供电线路上均设有功率开关保护电路；每一路所述功率开关保护电路均包括电感L，每一路所述功率开关保护电路中的所述电感L串联在对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种后备电源装置，其特征在于：包括后备电池、功率开关、驱动器、后备电池电压检测电路、负载电压检测电路、负载电流检测电路、市电电源电压检测电路和控制器；所述后备电池、所述功率开关、所述驱动器和所述后备电池电压检测电路均设有多路，所述后备电池与所述后备电池电压检测电路的路数相同并一一对应，所述后备电池与所述功率开关的路数相同并一一对应，所述功率开关与所述驱动器的路数相同并一一对应；每一路所述后备电池均通过对应的所述功率开关与负载电连接，每一路所述功率开关均通过对应的所述驱动器与所述控制器电连接；每一路所述后备电池电压检测电路的输入端均电连接在对应的所述后备电池和所述功率开关之间的供电线路上，每一路所述后备电池电压检测电路的输出端均与所述控制器电连接；所述负载电压检测电路的输入端电连接在所有所述功率开关的公共端与所述负载之间的供电线路上，所述负载电压检测电路的输出端与所述控制器电连接；所述负载电流检测电路串联在所有所述功率开关的公共端与所述负载之间的供电线路上并与所述控制器电连接；所述市电电源电压检测电路的输入端电连接在市电电源上，所述市电电源电压检测电路的输出端与所述控制器电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种后备电源装置，其特征在于：包括后备电池、功率开关、驱动器、后备电池电压检测电路、负载电压检测电路、负载电流检测电路、市电电源电压检测电路和控制器；所述后备电池、所述功率开关、所述驱动器和所述后备电池电压检测电路均设有多路，所述后备电池与所述后备电池电压检测电路的路数相同并一一对应，所述后备电池与所述功率开关的路数相同并一一对应，所述功率开关与所述驱动器的路数相同并一一对应；每一路所述后备电池均通过对应的所述功率开关与负载电连接，每一路所述功率开关均通过对应的所述驱动器与所述控制器电连接；每一路所述后备电池电压检测电路的输入端均电连接在对应的所述后备电池和所述功率开关之间的供电线路上，每一路所述后备电池电压检测电路的输出端均与所述控制器电连接；所述负载电压检测电路的输入端电连接在所有所述功率开关的公共端与所述负载之间的供电线路上，所述负载电压检测电路的输出端与所述控制器电连接；所述负载电流检测电路串联在所有所述功率开关的公共端与所述负载之间的供电线路上并与所述控制器电连接；所述市电电源电压检测电路的输入端电连接在市电电源上，所述市电电源电压检测电路的输出端与所述控制器电连接。


2.根据权利要求1所述的后备电源装置，其特征在于：所述市电电源电压检测电路包括电压互感器PT和运放A1，所述电压互感器PT的两个输入端分别通过电阻R1和电阻R2对应的连接在市电电源的零线和火线上，所述电压互感器PT的两个输出端分别连接在所述运放A1的正向输入端和反向输入端上，所述电压互感器PT的两个输出端之间还连接有两个反向并联的二极管D1和二极管D2，所述运放A1的反向输入端与输出端之间连接有相互并联的电阻R3和电容C1，所述运放A1的输出端与所述控制器电连接。


3.根据权利要求1所述的后备电源装置，其特征在于：所述后备电池电压检测电路的电路结构和所述负载电压检测电路的电路结构相同，均包括运放A2，所述运放A2的同向输入端和反向输入端分别通过电阻R4和电阻R5电连接在对应的所述后备电池和所述功率开关之间的供电线路的正负极上，所述运放A2的同向输入端还通过相互并联的电阻R6和电容C2接地，所述运放A2的反向输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘毅，徐冲，胡崚，
申请(专利权)人：武汉武新电气科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42