【技术实现步骤摘要】
一种大功率UPS电源控制系统
[0001]本专利技术涉及电学
，具体涉及一种大功率UPS电源控制系统。
技术介绍
[0002]目前国家对煤矿井下人员定位系统、通信联络系统、视频监控系统和安全监控系统等均要在井下交流电源断开后持续正常工作，即需要保障交流电源断开期间，系统设备能持续正常运行。现有技术中，煤矿井下在一条巷道内安装有多个系统设备，例如人员定位系统、应急广播通信系统、安全监控系统和视频监控等设备，各自设备分别采用小电源自带短时间后备蓄电能力，建设初期都能满足一定要求的持续供电能力；但经过一段时间运行后因设备老化，接线点多，造成故障点出现维护工作量大，部分电源设备的后备能力不足，且电源设备数量多，更换维护工作量大，使得系统设备不能正常工作。若矿井下停电频繁，因其他设备检修，造成系统的其他设备也不能正常工作。
[0003]大功率UPS电源设备的应用能充分解决上述问题，其安装适应煤矿井下各种环境，如瓦斯，高温、高湿，高粉尘、煤灰场景，水淋、震动等场景；大多数大功率UPS电源设备选用安装在井下变电所、机电硐室等固定地点；从井下交流供电的高爆开关、综保过来的电源接入到大功率UPS电源设备后，输出给巷道内其他小型电源设备。通过手动或远程可控制大功率UPS电源设备的输出给巷道内其他小型电源设备供电；远程监控大功率UPS电源设备的供电状况(输入、输出电压、电池电量等)，远程实现电池放电操作。
技术实现思路
[0004]本专利技术目的在于提供一种大功率UPS电源控制系统，解决现有的煤矿井下各功能系...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大功率UPS电源控制系统，其特征在于，包括MCU控制模块和控制连接于MCU控制模块的DC/DC电源模块、继电器模块、显示模块、第一CAN通讯模块、第二CAN通讯模块、RS485接口模块、RS232接口模块和通信模块，以及连接于UPS电源的电池单元和连接于电池单元的BMS模块；所述DC/DC电源模块的输入端连接于所述电池单元，输出端分别连接于继电器模块、BMS模块、显示模块和MCU控制模块，用于向所述继电器模块和所述BMS模块提供12V电源、向所述显示模块提供5V电源、向所述UPS电源控制系统提供3.3V电源；所述第一CAN通讯模块连接至BMS模块，用于与所述BMS模块通信，获取电池单元的状态参数；所述第二CAN通讯模块和所述RS485接口模块连接至上位机，用于上传数据至所述上位机；所述RS232接口模块连接于所述UPS电源，用于与所述UPS电源通信，获取所述UPS电源的状态参数；所述继电器模块连接于所述UPS电源，用于根据所述MCU控制模块的控制指令控制所述UPS电源的输出及输入；所述通信模块用于连接远程控制单元，实现所述UPS电源控制系统的远程控制。2.根据权利要求1所述的大功率UPS电源控制系统，其特征在于，所述继电器模块包括继电器S1、继电器S2、继电器S3、继电器S6和继电器S7；其中，所述继电器S1为所述UPS电源的输入控制继电器，控制交流输入上电或断电；当所述继电器S1吸合，所述UPS电源使用交流输入供电；当所述继电器S1断开，所述UPS电源使用后备电池供电；所述继电器S7控制连接于所述MCU控制模块，所述继电器S7的输出端控制连接于所述继电器S1；当所述继电器S7吸合，所述继电器S1吸合且工作；当所述继电器S7断开，所述继电器S1断开；所述继电器S2为所述UPS电源的输出控制继电器，控制交流输出上电或断电；当所述继电器S2吸合，所述UPS电源对外交流输出；当所述继电器S2断开，所述UPS电源停止对外输出；所述继电器S3为输出级联控制继电器，并且所述继电器S3与所述继电器S2配合使用；当所述继电器S2吸合，所述继电器S3断开，所述UPS电源对外输出；当所述继电器S2断开，所述继电器S3吸合，使用AC
‑
IN对外输出；所述继电器S6控制连接于所述MCU控制模块，所述继电器S6的输出端控制连接于所述继电器S3；当所述继电器S6吸合，所述继电器S3吸合且工作；当所述继电器S6断开，所述继电器S3断开。3.根据权利要求1所述的大功率UPS电源控制系统，其特征在于，所述MCU控制模块包括芯片U1、芯片U2、SWD接口J1、调试接口J2、显示接口CN1，所述芯片U1的型号为STM32F407，所述芯片U2的型号为TLP292，所述显示接口CN1的型号为15EDGRC381
‑
6P，所述调试接口J2的型号为SIP3
‑
2.54；所述芯片U1的11号引脚VDD_5、19号引脚VDD、28号引脚VDD_4、50号引脚VDD_1、75号引脚VDD_2、100号引脚VDD_3分别连接3.3V电压输入，所述芯片U1的10号引脚VSS_5、27号引脚VSS_4、74号引脚VSS_2、99号引脚VSS_3、49号引脚VCAP_1串联电容C11后接地；所述芯片U1的6号引脚VBAT的输入端连接半导体二极管D17的3号引脚，半导体二极管D17的1号引脚连接3.3V电压输入、2号引脚连接电池BAT2032后接地；所述芯片U1的8号引脚
PC14
‑
OSC32_IN串联晶振XT2的1号引脚、电容C50后接地，芯片U1的9号引脚PC15
‑
OSC32_OUT串联晶振XT2的2号引脚、电容C51后接地，晶振XT2的3号引脚接地；所述芯片U1的12号引脚OSC_IN串联晶振XT1的2号引脚、电容C8后接地，芯片U1的13号引脚OSC_OUT串联晶振XT1的1号引脚、电容C10后接地；所述晶振XT1的型号为CRY_HC
‑
49S_10PF25MHZ，所述晶振XT2的型号为CRY_SMD_MC146；所述芯片U1的14号引脚nRST串联复位按键SW1的2号引脚和电阻R5后连接3.3V电压输入，所述复位按键SW1的1号引脚并联电容C9后接地；所述芯片U1的16号引脚PC1输出一PC1/MDC信号、20号引脚VSSA串联电阻R7后接地、21号引脚VREF+和22号引脚VDDA并联后串联电阻R6后输出3.3V电压、24号引脚PA1输出一PA1/CLK_REF信号、25号引脚PA2输出一PA2/MDIO信号，所述芯片U1的32号引脚PA7输出一PA7/CRS_DV信号、33号引脚PC4输出一PC4/RXDO信号、34号引脚PC4输出一PC5/RXD1信号、36号引脚PB1输出一VIN_TEST信号；所述芯片U1的47号引脚PB10输出一PB10/RX_ER信号、48号引脚PB11输出一PB11/TX_EN信号；所述芯片U1的51号引脚PB12输出一PB12/TXD0信号、52号引脚PB13输出一PB13/TXD1信号、53号引脚PB14输出一OFFLINE_INT信号、56号引脚PD9输入一串口通信信号UART3_RX、55号引脚PD8输出一串口通信信号UART3_TX、60号引脚PD13输出一S3_ON信号、61号引脚PD14输出一S2_ON信号、62号引脚PD15输出一S1_ON信号、63号引脚PC6输出一PC_UART6_TX信号、64号引脚PC7输入一PC_UART6_RX信号；所述芯片U1的91号引脚PB5输入一BMS_CAN2RX信号、92号引脚PB6输出一BMS_CAN2TX信号，所述芯片U1的95号引脚PB8输入一PC_CAN1RX信号、96号引脚PB9输出一PC_CAN1TX信号；所述芯片U1的37号引脚PB2/BOOT1一路并联电阻R1和电阻R2后连接于芯片U1的94号引脚BOOT0，另一路并联电阻R3和电阻R4后连接于芯片U1的94号引脚BOOT0且接地；所述芯片U1的40号引脚PE9连接于芯片U2的4号引脚；所述芯片U2的1号引脚串联电阻R8、电阻R9后连接于芯片U2的4号引脚，所述芯片U2的2号引脚串联TVS二极管、电阻R10后连接于芯片U2的3号引脚，所述芯片U2的3号引脚和4号引脚间并联电容C12后接地；所述芯片U1的68号引脚PA9连接于所述调试接口J2的2号引脚、69号引脚PA10连接于所述调试接口J2的1号引脚，所述调试接口J2的3号引脚接地；所述芯片U1的72号引脚PA13/SWDIO连接于所述SWD接口J1的3号引脚、76号引脚PA14/SWCLK连接于所述SWD接口J1的2号引脚，所述SWD接口J1的1号引脚连接3.3V电压输入、4号引脚接地；所述芯片U1的73号引脚VCAP_2串联电容C7后连接于其74号引脚VSS_2；所述芯片U1的86号引脚PD5连接于显示接口CN1的3号引脚，87号引脚PD6连接于显示接口CN1的4号引脚，88号引脚PD7连接于显示接口CN1的5号引脚，89号引脚PB3/JTD0连接于显示接口CN1的2号引脚，所述显示接口CN1的1号引脚一路连接5V电压输入、另一路并联电容C13和电容C14后连接于所述显示接口CN1的6号引脚，所述显示接口CN1的6号引脚接地。4.根据权利要求1所述的大功率UPS电源控制系统，其特征在于，所述DC/DC电源模块包括第一降压模块、第二降压模块、第三降压模块和第四降压模块；所述第一降压模块和第二降压模块的输入端均连接于所述电池单元，用于将所述电池单元的输出电压降压至12V，并且第一降压模块和第二降压模块结构相同；所述第三降压模块的输入为所述第一降压模块或第二降压模块的输出电压，用于将12V电压输入降压至5V；所述第四降压模块的输入为所述第一降压模块或第二降压模块的输出电压，用于将12V电
压输入降压至3.3V；所述第一降压模块包括芯片U5，所述芯片U5的型号为URB4812LD
‑
20WR3；所述电池单元的接线端子J3的1号引脚一路串联电容C25后接地、另一路串联保险丝F1、二极管D2后与接线端子J3的2号引脚并联电容C29和电容C30后连接于所述芯片U5的2号引脚VIN；所述接线端子J3的2号引脚另一路串联电容C28后接地；所述芯片U5的1号引脚GND连接于所述电容C29和电容C30的并联输出端后串联电容C31后连接于所述芯片U5的5号引脚0V；所述芯片U5的3号引脚+VO一路并联电容C28和电容C27后输出12V电压，所述电容C28和电容C27的并联输出端一路连接于所述芯片U5的5号引脚0V、另一路接地；所述第三降压模块包括芯片U6，所述芯片U6的型号为K7805
‑
1000R3；12V电压输出串联二极管D3后并联电容C32和电容C35后一路连接于所述芯片U6的1号引脚Vin、另一路接地，所述芯片U6的2号引脚GND接地；所述芯片U6的3号引脚Vout并联电容C36和电容37后第一支路输出5V电压、第二支路接地、第三支路并联二极管D4、二极管D5和二极管D6后接地；所述第四降压模块包括芯片U12，所述芯片U12的型号为K7805
‑
...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵永强，赵涛，张杰，金勇，
申请(专利权)人：南京北路智控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。