一种轻量不间断电源及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种轻量不间断电源及其控制方法，该装置包括：安装壳体；设置于安装壳体内部的电路主板；安装壳体包括接线口、指示灯、安装孔、通风孔，接线口设置于安装壳体的背面，接线口的侧面设置指示灯，安装孔设置于安装壳体的底面，通风孔设置于安装壳体的侧面；电路主板包括单片机、掉电触发电路、报警输出电路、通讯电路、电池管理电路、稳压电路；单片机分别连接掉电触发电路、报警输出电路、通讯电路、电池管理电路和稳压电路；掉电触发电路在外部电压高于预定值时触发向单片机输入高电平信号，在外部电压低于预定值时触发向单片机输入低电平信号；在单片机接收到低电平信号时触发向报警输出电路输出一个高电平信号。

【技术实现步骤摘要】
一种轻量不间断电源及其控制方法
本专利技术涉及一种电源，更具体地说，涉及一种轻量不间断电源及其控制方法。
技术介绍
UPS备用电源即不间断电源(UninterruptiblePowerSupply)，是一种含有储能装置的不间断电源，用于给部分对电源稳定性要求较高的设备提供不间断的电源，主要是为了防止需要供电的产品在长时间使用过程中发生突发性断电或是没电。不同于一般的备用电源，一般的备用电源是采用四节标准AA碱性电池，更换时需要关机处理，电池容量且较小，而UPS备用电源广义上说应属于移动电源类，一般由18650锂离子电池或锂聚合物电池装置成电池包配置电路方案，连接充电线和转接头而达到产品没电时不断电的功能。UPS备用电源的应用领域：UPS备用电源的应用十分广泛，几乎很多关键的地方，都有用到UPS。比如无人值守的不间断工作的特殊工业现场，由于工业电气系统经常遇到电压波动，谐波失真，噪声以及短期或长期停电，因此必须通过为应用指定UPS备用电源确保最大的正常运行时间。当市电输入正常时，UPS电源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设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。然而，现在的很多工业现场无法实现时刻有人值守，在突然停电的情况下，尽管可以使用UPS备用电源进行续航，但是由于无法实现自动开关机，而且停电状态下的长时间运作，很容易导致备用电源的耗尽、甚至报废。除此之外，现有的UPS电源还通常具有以下一个或多个问题：1.现有的UPS备用电源大多数采用多路变压器降压供电法，其中一路断电，另外来替补的方法实现不间断供电，但这种成本高，设备体积较大，不利于在狭小的机柜内安装。2.现有的UPS备用电源对供电响应速度比较慢，有的高敏感元件会导致断电重启，导致数据丢失。3.现有的UPS电源多数没有带通讯串口，电源和设备无法交换信息，导致无法通过设备来对UPS备用电源进行设置。4.现有的UPS备用电源大部分都是通过高电压稳压成设备需求的电压，导致电源储能要求增加。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种轻量不间断电源及其控制方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种轻量不间断电源，包括：安装壳体；设置于安装壳体内部的电路主板；安装壳体包括接线口、指示灯、安装孔、通风孔，接线口设置于安装壳体的背面，接线口的侧面设置指示灯，安装孔设置于安装壳体的底面，通风孔设置于安装壳体的侧面；电路主板包括单片机、掉电触发电路、报警输出电路、通讯电路、电池管理电路、稳压电路；单片机分别连接掉电触发电路、报警输出电路、通讯电路、电池管理电路和稳压电路；掉电触发电路在外部电压高于预定值时触发向单片机输入高电平信号，在外部电压低于预定值时触发向单片机输入低电平信号；在单片机接收到低电平信号时触发向报警输出电路输出一个高电平信号；通讯电路利用MOS管开关来选择RS232接口和RS485接口。进一步地，稳压电路包括一级稳压电路和二级稳压电路，其中一级稳压电路连接电池管理电路的充电部分并对输入电路稳压，二级稳压电路对电池电压进行稳压，并对通讯电路、单片机以及掉电触发电路进行供电。进一步地，指示灯包括用以指示外部供电是否正常的PWR指示灯、用以指示是否掉电的UPS指示灯、用以指示电池电压是否异常的BAT指示灯、用以指示是否进行通讯的COM指示灯。进一步地，电池管理电路包括锂电池集成的充电芯片。进一步地，电路主板还包括供电输出电路，供电输出电路包括升压电路和输出保护电路；升压电路对锂电池组进行升压输出，经过升压的电压通过到输出保护电路进行输出。进一步地，电路主板还包括输入保护电路，输入保护电路在电压输入端设置保险丝和二极管。进一步地，一级稳压电路将电压稳定在16.5V，二级稳压电路将电压稳定在3.3V。为实现上述目的，本专利技术还采用如下技术方案：一种轻量不间断电源的控制方法，包括：将单片机从休眠模式转换为运行模式；进行串口通讯并检测断电报警状态位的状态；继续检测输入电压是否异常；判断关机倒计时的值并进行关机读秒；单片机进行如休眠模式。进一步地，还包括：判断单片机是否进入休眠模式，若是，则开启低功耗模式并打开开机倒计时；若否，则进入运行模式。进一步地，还包括：检测断电报警状态位是否为1，若是，则对外输出高电平；若否，则继续检测输入电压。在上述技术方案中，本专利技术能在失去外部供电时，还能维持一段时间的稳定供电，并且具备能够通知用电设备已经断电的功能，并且能够设置维持供电的时间，并且具备能接受到设备给的关机信号后停止供电的功能，同时具备可以定时开机功能的一种设备。附图说明图1是本专利技术不间断电源的结构示意图；图2是安装壳体的部分结构示意图；图3是电路主板的示意图；图4是安装壳体的部分结构示意图；图5是安装壳体与电路主板安装后的示意图；图6是本专利技术方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。参照图1-图5，本专利技术首先公开一种轻量不间断电源(UninterruptiblePowerSupply，UPS)，其主要部件包括安装壳体1、设置于安装壳体内部的电路主板以及锂电池组。安装壳体1主要的材料为钣金材料，有一定导电性,并对地能形成良好ESD回路,有利于ESD的防护，可以避免一些因为恶劣现场环境导致的ESD问题的发生。电路主板为一块高集成度的电路板，安装在安装壳体1内部的下半部分。如图1所示，安装壳体1包括接线口1-1，接线口1-2，指示灯1-3，安装孔1-4，标签1-5，通风孔1-6，通风孔1-7，安装孔1-8，卡扣安装孔1-9，卡扣安装孔1-10，安装孔1-11，安装孔1-12。接线口设置于安装壳体的背面，接线口的侧面设置指示灯。如图1所示，作为本专利技术的一种优选实施方式，指示灯1-3一共有四个：PWR指示灯、UPS指示灯、BAT指示灯、COM指示灯。PWR指示灯使用的是绿色LED灯，外部供电正常时，即有24V输入时，呈常亮状态，熄灭时，失去了外部供电；UPS指示灯使用的是红色LED灯，当系统进入掉电状态时，灯会保持常亮的状态，否则会熄灭；BAT指示灯使用的是红色LED灯，当电池电压异常的时候，会变成常亮的状态，当电量过低的时候，灯会开始闪烁，当电池电压正常的情况下，这个灯会保持熄灭状态；COM指示灯使用的是绿色LED灯，当设备进行通讯的时候，这灯会呈现闪烁的状态，当无通讯时，这个灯就会熄灭。使用灯柱连接于外壳上，以显示状态。表1示出了上述LED指示灯所表示的对应内容。表1，LED指示灯对应的内容本领域的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量不间断电源，其特征在于，包括：/n安装壳体；/n设置于所述安装壳体内部的电路主板；/n所述安装壳体包括接线口、指示灯、安装孔、通风孔，所述接线口设置于所述安装壳体的背面，所述接线口的侧面设置所述指示灯，所述安装孔设置于所述安装壳体的底面，所述通风孔设置于所述安装壳体的侧面；/n所述电路主板包括单片机、掉电触发电路、报警输出电路、通讯电路、电池管理电路、稳压电路；/n所述单片机分别连接所述掉电触发电路、报警输出电路、通讯电路、电池管理电路和稳压电路；/n所述掉电触发电路在外部电压高于预定值时触发向单片机输入高电平信号，在外部电压低于预定值时触发向单片机输入低电平信号；/n在单片机接收到低电平信号时触发向所述报警输出电路输出一个高电平信号；/n所述通讯电路利用MOS管开关来选择RS232接口和RS485接口。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量不间断电源，其特征在于，包括：
安装壳体；
设置于所述安装壳体内部的电路主板；
所述安装壳体包括接线口、指示灯、安装孔、通风孔，所述接线口设置于所述安装壳体的背面，所述接线口的侧面设置所述指示灯，所述安装孔设置于所述安装壳体的底面，所述通风孔设置于所述安装壳体的侧面；
所述电路主板包括单片机、掉电触发电路、报警输出电路、通讯电路、电池管理电路、稳压电路；
所述单片机分别连接所述掉电触发电路、报警输出电路、通讯电路、电池管理电路和稳压电路；
所述掉电触发电路在外部电压高于预定值时触发向单片机输入高电平信号，在外部电压低于预定值时触发向单片机输入低电平信号；
在单片机接收到低电平信号时触发向所述报警输出电路输出一个高电平信号；
所述通讯电路利用MOS管开关来选择RS232接口和RS485接口。


2.如权利要求1所述的轻量不间断电源，其特征在于，所述稳压电路包括一级稳压电路和二级稳压电路，其中一级稳压电路连接电池管理电路的充电部分并对输入电路稳压，所述二级稳压电路对电池电压进行稳压，并对通讯电路、单片机以及掉电触发电路进行供电。


3.如权利要求1所述的轻量不间断电源，其特征在于，所述指示灯包括用以指示外部供电是否正常的PWR指示灯、用以指示是否掉电的UPS指示灯、用以指示电池电压是否异常的BAT指示灯、用以指示是否进行通讯的COM指示灯。


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【专利技术属性】
技术研发人员：汤利文，林茅雨晴，黄道斌，
申请(专利权)人：上海繁易信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31