本發(fā)明涉及主機(jī)備用電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種不間斷主機(jī)電源。

背景技術(shù)：

臺式計算機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活中，為人們的生產(chǎn)生活提供著極大的便利?，F(xiàn)有技術(shù)中的臺式計算機(jī)通常不具備斷電保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生突然斷電時，來不及保存的用戶數(shù)據(jù)會發(fā)生瞬間丟失，且丟失的數(shù)據(jù)不能獲得恢復(fù)。ups(uninterruptiblepowersystem)，即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源，可用于給單臺計算機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。圖1所示設(shè)置有ups的電腦主機(jī)的供電原理圖；其中，ups包括：整流器、逆變器、充電器和靜態(tài)開關(guān)；計算機(jī)主機(jī)電源cps(computerpowersupply)包括：ac/dc轉(zhuǎn)換模塊、dc/dc轉(zhuǎn)換模塊，dc/dc轉(zhuǎn)換模塊負(fù)責(zé)輸出5v、5vsb、12v及3.3v的直流電，向計算機(jī)主機(jī)內(nèi)的各電路元件供電；外設(shè)的備用電源(蓄電池)用于向逆變器供電；外接的市電電源分別與充電器、整流器及靜態(tài)開關(guān)電連接。當(dāng)市電輸入正常時，市電直接給計算機(jī)內(nèi)部電源供電，ups給備用電源充電。ups輸出連接計算機(jī)內(nèi)部電源。當(dāng)市電斷電時，蓄電池經(jīng)過逆變器，直流電轉(zhuǎn)換為交流電為計算機(jī)內(nèi)部電源供電。dc->ac->dc，兩次轉(zhuǎn)換過程使系統(tǒng)的整體效率降低，備用電源的電力本來就有限，效率降低后，備用電源可維持的時間大大縮短。具體的，當(dāng)市電輸入正常時，ups將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時的ups就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷(事故停電)時，ups立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220v交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。ups設(shè)備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護(hù)?，F(xiàn)有技術(shù)中的ups通常結(jié)構(gòu)尺寸較大，不易設(shè)置在計算機(jī)主機(jī)箱內(nèi)，進(jìn)而與臺式計算機(jī)主機(jī)間的兼容性不強(qiáng)，配置時需要與計算機(jī)主機(jī)箱并列擺放，進(jìn)而額外占用較多的布置空間，為使用帶來不便。此外，由于單臺計算機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備內(nèi)通常需要使用5v、5vsb、12v或3.3v的直流電供給，從蓄電池釋放的電能經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姾?，還需要進(jìn)一步經(jīng)過ac/dc轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換才能加以使用，逆變器的設(shè)置無疑為電能供給鏈條增加了中間環(huán)節(jié)，進(jìn)而對降低蓄電池供電過程中的能耗造成不良影響。

因此，提供一種體積小，結(jié)構(gòu)簡單，電能供給鏈條短的不間斷主機(jī)電源，就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種不間斷主機(jī)電源，具有：結(jié)構(gòu)簡單、體積微小、反應(yīng)靈敏、電能轉(zhuǎn)化效率高及運(yùn)行能耗低的技術(shù)效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種不間斷主機(jī)電源,包括備用電源，還包括：ac/dc轉(zhuǎn)換模塊、dc/dc轉(zhuǎn)換模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和rs232串口通訊模塊；所述備用電源通過所述控制模塊與所述dc/dc轉(zhuǎn)換模塊電連接，并通過所述控制模塊控制電能的輸出方式；所述控制模塊與所述ac/dc轉(zhuǎn)換模塊信號連接，用于識別當(dāng)前外接電源是否正常供電；所述控制模塊與所述數(shù)據(jù)采集模塊信號連接，用于控制數(shù)據(jù)采集模塊的信號采集及信號上傳操作；所述數(shù)據(jù)采集模塊以信號連接的方式，分別采集所述備用電源、ac/dc轉(zhuǎn)換模塊和dc/dc轉(zhuǎn)換模塊的電壓及電流信息；所述數(shù)據(jù)采集模塊通過所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述rs232串口通訊模塊串聯(lián)連接，用于與外界主機(jī)建立數(shù)據(jù)通信連接。

優(yōu)選地，所述dc/dc轉(zhuǎn)換模塊的電能輸出方式包括：5v輸出、5vsb輸出、12v輸出及3.3v輸出。

優(yōu)選地，所述備用電源為蓄電池或蓄電池組。

優(yōu)選地，所述備用電源為鋰電池或鋰電池組。

優(yōu)選地，還包括報警裝置，所述報警裝置與所述rs232串口通訊模塊電連接；當(dāng)所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到異常數(shù)據(jù)信息時，所述控制模塊通過所述rs232串口通訊模塊觸發(fā)所述報警裝置。

優(yōu)選地，所述報警裝置通過聲、光、圖像中的至少一種傳遞報警信息。

優(yōu)選地，所述ac/dc轉(zhuǎn)換模塊包括：依次串聯(lián)連接的整流器、濾波器和pwm轉(zhuǎn)換模塊。

本發(fā)明所提供的不間斷主機(jī)電源，在實(shí)現(xiàn)電腦主機(jī)不間斷供電的同時，省卻了逆變器的設(shè)置，具有結(jié)構(gòu)小巧、運(yùn)行能耗低、電能轉(zhuǎn)化效率高的技術(shù)特點(diǎn)；其中，ac/dc轉(zhuǎn)換模塊用于將外界接入的交流電源以直流電的形式輸出；dc/dc轉(zhuǎn)換模塊用于將ac/dc轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電轉(zhuǎn)化為5v、5vsb、12v及3.3v的直流電分別輸出，或根據(jù)控制模塊的控制指令以備用電源作為直流電源，分別輸出5v、5vsb、12v及3.3v的直流電；與ac/dc轉(zhuǎn)換模塊信號連接的控制模塊實(shí)時檢測外接電源供電是否中斷；當(dāng)外接電源供電正常時，控制模塊控制ac/dc轉(zhuǎn)換模塊為備用電源充電或浮充；當(dāng)外接電源供電發(fā)生中斷時，控制模塊控制備用電源及時接入dc/dc轉(zhuǎn)換模塊，以防重要數(shù)據(jù)發(fā)生斷電丟失；數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時采集備用電源、ac/dc轉(zhuǎn)換模塊和dc/dc轉(zhuǎn)換模塊的電壓及電流信息，并將采集到的數(shù)據(jù)信息匯總至數(shù)據(jù)處理模塊；rs232串口通訊模塊用于建立數(shù)據(jù)處理模塊與外界主機(jī)間的數(shù)據(jù)連接；外界主機(jī)可根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息判斷備用電源、ac/dc轉(zhuǎn)換模塊和dc/dc轉(zhuǎn)換模塊是否工作異常，并決定是否需要將重要數(shù)據(jù)及時保存，以免發(fā)生斷電引起的數(shù)據(jù)丟失。

基于上述結(jié)構(gòu)，dc/dc轉(zhuǎn)換模塊的電能輸出方式包括：5v輸出、5vsb輸出、12v輸出及3.3v輸出，可以滿足現(xiàn)有技術(shù)中臺式電腦及服務(wù)器的供電需求。

進(jìn)一步地，報警裝置的設(shè)置用于及時提醒操作人員當(dāng)前存在意外斷電的風(fēng)險，需及時保存重要數(shù)據(jù)，以免發(fā)生數(shù)據(jù)斷電丟失；以及及時維修更換損壞的備用電源、ac/dc轉(zhuǎn)換模塊和dc/dc轉(zhuǎn)換模塊。

進(jìn)一步地，本發(fā)明通過采用依次串聯(lián)連接的整流器、濾波器和pwm轉(zhuǎn)換模塊作為ac/dc轉(zhuǎn)換模塊的主要結(jié)構(gòu)部件，有助于取得電源轉(zhuǎn)換效率高，轉(zhuǎn)換過程能耗低的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置有ups的電腦主機(jī)的供電原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中所提供的不間斷主機(jī)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中所提供的不間斷主機(jī)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3中所提供的不間斷主機(jī)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例4中不間斷主機(jī)電源的外殼結(jié)構(gòu)左視圖；

圖6為圖5的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖7為圖6的結(jié)構(gòu)右視圖。

附圖標(biāo)記說明：

100、備用電源；200、ac/dc轉(zhuǎn)換模塊；210、整流器；220、濾波器；230、pwm轉(zhuǎn)換模塊；300、dc/dc轉(zhuǎn)換模塊；400、控制模塊；500、數(shù)據(jù)采集模塊；600、數(shù)據(jù)處理模塊；700、rs232串口通訊模塊；800、報警裝置；1、外接電源接口；2、電源開關(guān)；3、散熱風(fēng)扇。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1：

請參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供的不間斷主機(jī)電源的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種具體實(shí)施方式中，本發(fā)明所提供的不間斷主機(jī)電源,包括，備用電源100，還包括：ac/dc轉(zhuǎn)換模塊200、dc/dc轉(zhuǎn)換模塊300、控制模塊400、數(shù)據(jù)采集模塊500、數(shù)據(jù)處理模塊600和rs232串口通訊模塊700；所述備用電源100通過所述控制模塊400與所述dc/dc轉(zhuǎn)換模塊300電連接，并通過所述控制模塊400控制電能的輸出方式；所述控制模塊400與所述ac/dc轉(zhuǎn)換模塊200信號連接，用于識別當(dāng)前外接電源是否正常供電；所述控制模塊400與所述數(shù)據(jù)采集模塊500信號連接，用于控制數(shù)據(jù)采集模塊500的信號采集及信號上傳操作；所述數(shù)據(jù)采集模塊500以信號連接的方式，分別采集所述備用電源100、ac/dc轉(zhuǎn)換模塊200和dc/dc轉(zhuǎn)換模塊300的電壓及電流信息；所述數(shù)據(jù)采集模塊500通過所述數(shù)據(jù)處理模塊600與所述rs232串口通訊模塊700串聯(lián)連接，用于與外界主機(jī)建立數(shù)據(jù)通信連接。

由于現(xiàn)有技術(shù)中大部分的臺式電腦及服務(wù)器的工作電壓多為5v、5vsb、12v及3.3v，基于上述結(jié)構(gòu)，所述dc/dc轉(zhuǎn)換模塊的電能輸出方式包括：5v輸出、5vsb輸出、12v輸出及3.3v輸出。5v輸出、5vsb輸出、12v輸出及3.3v輸出，可以滿足現(xiàn)有技術(shù)中大部分臺式電腦及服務(wù)器的供電需求。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例的其中一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述備用電源為蓄電池或蓄電池組。蓄電池或蓄電池組體積雖大，卻能以高性價比的使用效果滿足主機(jī)的不間斷供電需要，且維護(hù)成本較為低廉。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例的其中一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述備用電源為鋰電池或鋰電池組。鋰電池或鋰電池組具有質(zhì)輕、體積小、容量大、易于快速充放電及維護(hù)成本低的技術(shù)有點(diǎn)，但價格昂貴，實(shí)際使用中可根據(jù)實(shí)際使用需求對備用電源的組成做出合理的選擇。

本發(fā)明所提供的不間斷主機(jī)電源，在實(shí)現(xiàn)電腦主機(jī)不間斷供電的同時，省卻了逆變器的設(shè)置，具有結(jié)構(gòu)小巧、運(yùn)行能耗低、電能轉(zhuǎn)化效率高的技術(shù)特點(diǎn)；其中，ac/dc轉(zhuǎn)換模塊用于將外界接入的交流電源以直流電的形式輸出；dc/dc轉(zhuǎn)換模塊用于將ac/dc轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電轉(zhuǎn)化為5v、5vsb、12v及3.3v的直流電分別輸出，或根據(jù)控制模塊的控制指令以備用電源作為直流電源，分別輸出5v、5vsb、12v及3.3v的直流電；與ac/dc轉(zhuǎn)換模塊信號連接的控制模塊實(shí)時檢測外接電源供電是否中斷；當(dāng)外接電源供電正常時，控制模塊控制ac/dc轉(zhuǎn)換模塊為備用電源充電或浮充；當(dāng)外接電源供電發(fā)生中斷時，控制模塊控制備用電源及時接入dc/dc轉(zhuǎn)換模塊，以防重要數(shù)據(jù)發(fā)生斷電丟失；數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時采集備用電源、ac/dc轉(zhuǎn)換模塊和dc/dc轉(zhuǎn)換模塊的電壓及電流信息，并將采集到的數(shù)據(jù)信息匯總至數(shù)據(jù)處理模塊；rs232串口通訊模塊用于建立數(shù)據(jù)處理模塊與外界主機(jī)間的數(shù)據(jù)連接；外界主機(jī)可根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息判斷備用電源、ac/dc轉(zhuǎn)換模塊和dc/dc轉(zhuǎn)換模塊是否工作異常，并決定是否需要將重要數(shù)據(jù)及時保存，以免發(fā)生斷電引起的數(shù)據(jù)丟失。

需要說明的是，用于為備用電源充電的充電電路元件可以整合在備用電源或ac/dc轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)，亦或設(shè)置在控制器中，控制器通過控制充電器與外接電源或ac/dc轉(zhuǎn)換模塊間電路連接的通斷既能達(dá)到控制備用電源充電的技術(shù)效果，因此上述結(jié)構(gòu)變化也應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。由于上述充電電路元件的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，故其詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)在此不再進(jìn)一步圖示與贅述。

實(shí)施例2：

如圖3所示，本發(fā)明在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，為不間斷主機(jī)電源進(jìn)一步設(shè)置報警裝置800，所述報警裝置800與所述rs232串口通訊模塊700電連接；當(dāng)所述數(shù)據(jù)采集模塊500采集到異常數(shù)據(jù)信息時，所述控制模塊400通過所述rs232串口通訊模塊700觸發(fā)所述報警裝置800。

具體地，所述報警裝置通過聲、光、圖像中的至少一種傳遞報警信息。

報警裝置的設(shè)置用于及時提醒操作人員當(dāng)前存在意外斷電的風(fēng)險，需及時保存重要數(shù)據(jù)，以免發(fā)生數(shù)據(jù)斷電丟失；以及及時維修更換損壞的備用電源、ac/dc轉(zhuǎn)換模塊和dc/dc轉(zhuǎn)換模塊。

實(shí)施例3：

如圖4所示，本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述ac/dc轉(zhuǎn)換模塊200包括：依次串聯(lián)連接的整流器210、濾波器220和pwm轉(zhuǎn)換模塊230。本發(fā)明通過采用依次串聯(lián)連接的整流器、濾波器和pwm轉(zhuǎn)換模塊作為ac/dc轉(zhuǎn)換模塊的主要結(jié)構(gòu)部件，有助于取得電源轉(zhuǎn)換效率高，轉(zhuǎn)換過程能耗低的技術(shù)效果。需要說明的是，由于上述整流器210、濾波器220和pwm轉(zhuǎn)換模塊230的結(jié)構(gòu)均基于現(xiàn)有技術(shù)，故其詳細(xì)結(jié)構(gòu)在此不再進(jìn)一步圖示與贅述。

進(jìn)一步地，如圖4所示，在本實(shí)施例中，用于為備用電源充電的電器元件亦可被整合在充電器中作為獨(dú)立的工作模塊；其中，外接電源通過繼電器開關(guān)與充電器供電連接，充電器用于給備用電源充電；控制器通過控制繼電器開關(guān)的開閉控制充電器的工作狀態(tài)。由于用于為備用電源充電的電器元件可以依需要整合在不間斷主機(jī)電源外殼內(nèi)的任意位置，故將其劃歸為獨(dú)立的工作模塊也應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

此外，如圖4所示，在本實(shí)施例中，控制器控制備用電源為dc/dc轉(zhuǎn)換模塊供電亦不限于通過繼電器開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，以現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)上述控制功能的電器開關(guān)亦應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例4：

請參見附圖5～7，本實(shí)施例中將不間斷主機(jī)電源組裝在外形尺寸小巧的電源盒內(nèi)，并在電源盒上進(jìn)一步設(shè)置外接電源接口1、電源開關(guān)2和散熱風(fēng)扇3；為不間斷主機(jī)電源方便接入電腦主機(jī)及保存長時間穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的結(jié)構(gòu)支持，其中，電源開關(guān)用于開啟或關(guān)閉整個不間斷主機(jī)電源；散熱風(fēng)扇用于給工作中的不間斷主機(jī)電源散熱降溫；外接電源接口用于將不間斷主機(jī)電源與外界電源電連接；由于電源盒的外形尺寸與計算機(jī)主機(jī)電源的外形尺寸相當(dāng)，故沒有額外占據(jù)計算機(jī)主機(jī)內(nèi)的裝配空間，對計算機(jī)主機(jī)箱內(nèi)其余電子元件的布置亦不會構(gòu)成影響，以及在安裝尺寸方面發(fā)生位置干涉。

上述各實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，凡是基于本發(fā)明技術(shù)方案上的變化和改進(jìn)，不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。