本發(fā)明涉及移動電源技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種移動穩(wěn)壓電源。
背景技術(shù):
隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展,電力建設(shè)的不斷擴大,試驗工作的數(shù)量也隨之大大增加。然而,由于試驗現(xiàn)場往往處于基建或停電狀態(tài)(一般都沒有臨時電源),在開展試驗工作時常常需自備汽油發(fā)電機來供給電源。然而,汽油發(fā)電機來供給電源有著諸多不足:
汽油發(fā)電機發(fā)電時聲音大、氣味重,極易造成噪音與尾氣污染,會對試驗造成干擾,且影響人體健康。
并且汽油發(fā)電機的輸出電壓波動大小受到不同試驗項目和試驗設(shè)備的影響,穩(wěn)定性差。
同時汽油發(fā)電機一般只有一個220v的交流輸出插口,電源輸出接口比較單一,無法滿足不同試驗儀器和各種試驗現(xiàn)場環(huán)境下的用電需求。
因此,如何提供一種能夠解決上述技術(shù)問題的移動穩(wěn)壓電源是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種移動穩(wěn)壓電源,輸出電壓的穩(wěn)定性高,且不會產(chǎn)生噪音和尾氣污染,并且具有多樣化的供電輸出接口,用戶體驗更好。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種移動穩(wěn)壓電源,包括:
充電電路,所述充電電路包括充電口、連接所述充電口的蓄電池以及用于控制所述蓄電池的充電模式的處理器;
供電電路,所述蓄電池的輸出端通過總控制開關(guān)與所述供電電路的輸入端連接;
所述供電電路的輸入端通過交流開關(guān)連接若干路輸出電壓不同的交流供電電路,每路所述交流供電電路的輸出端設(shè)置有若干個交流輸出接口;
所述供電電路的輸入端通過直流開關(guān)連接若干路輸出電壓不同的直流供電電路,每路所述直流供電電路的輸出端設(shè)置有若干個直流輸出接口;
所述供電電路的輸入端直接連接內(nèi)部供電電路,所述內(nèi)部供電電路為保護電路供電;
所述保護電路,所述保護電路用于在發(fā)生故障時,切斷相應(yīng)輸出或輸入。
優(yōu)選地,所述保護電路包括第一微處理器、交流顯示屏、輸出/切除按鈕、交流輸出繼電器;
所述第一微處理器分別與所述交流顯示屏和所述輸出/切除按鈕連接,用于檢測各個交流輸出端的電壓、電流和頻率并發(fā)送至所述交流顯示屏進行顯示,并依據(jù)檢測到的電壓和電流判斷是否出現(xiàn)過流或過壓,依據(jù)判斷結(jié)果發(fā)送輸出或切除指令至所述輸出/切除按鈕;
所述輸出/切除按鈕依據(jù)接收到的所述輸出或切除指令驅(qū)動所述交流輸出繼電器的導(dǎo)通或斷開;
相應(yīng)的,所述內(nèi)部供電電路為所述第一微處理器供電。
優(yōu)選地,所述保護電路還包括第二微處理器、溫度傳感器和風(fēng)機;
所述第二微處理器分別連接所述溫度傳感器和所述風(fēng)機,用于依據(jù)所述溫度傳感器測量的電源溫度進行分析,當(dāng)所述電源溫度超出第一預(yù)設(shè)閾值時,控制所述風(fēng)機開啟,當(dāng)所述電源溫度超出第二預(yù)設(shè)閾值時,發(fā)送所述輸出或切除指令至所述輸出/切除按鈕;
相應(yīng)的,所述內(nèi)部供電電路為所述第二微處理器供電。
優(yōu)選地,所述供電電路包括多路直流供電電路;
各路直流供電電路分別包含輸出電壓大小不同的dc/dc直流變換器,所述dc/dc直流變換器的輸出端連接相應(yīng)的直流輸出接口;
所述dc/dc直流變換器的輸出端與相應(yīng)的直流輸出接口的之間還設(shè)置有電壓電流采集裝置。
優(yōu)選地,所述供電電路包括兩路直流供電電路,一路供電電壓為110v,一路供電電壓為48v;
第一路直流供電電路包含輸出電壓為62v的第一dc/dc直流變換器,第二路直流供電電路包含輸出電壓為48v的第二dc/dc直流變換器;
所述第一dc/dc直流變換器的正極輸出端連接110v直流輸出接口的正極,所述第二dc/dc直流變換器的正極輸出端分別連接所述第一dc/dc直流變換器的負極輸出端以及48v直流輸出接口的正極,所述第二dc/dc直流變換器的負極輸出端分別連接所述110v直流輸出接口的負極以及所述48v直流輸出接口的負極;
所述供電電路還包括一個電壓電流采集裝置,所述電壓電流采集裝置通過選擇開關(guān)選擇性的連接所述第一dc/dc直流變換器的正極輸出端或所述第二dc/dc直流變換器的正極輸出端。
優(yōu)選地,所述電壓電流采集裝置與所述第一微處理器或所述第二微處理器連接;
所述移動穩(wěn)壓電源還包括:
設(shè)置于所述蓄電池的負極輸出端與各個dc/dc直流變換器之間的各個直流輸出/切除開關(guān);
與所述電壓電流采集裝置連接的所述第一微處理器或所述第二微處理器與所述直流輸出/切除開關(guān)的控制端連接。
優(yōu)選地,所述內(nèi)部供電電路包括與所述蓄電池的輸出端連接的dc/dc直流變換器,該dc/dc直流變換器的輸出端連接分別為所述第一微處理器和所述第二微處理器供電,且該dc/dc直流變換器的輸出端連接直流變壓器,所述直流變壓器的輸出端設(shè)置有若干個直流輸出接口。
優(yōu)選地,所述交流供電電路包括純正弦波逆變器。
優(yōu)選地,所述dc/dc直流變換器為開關(guān)穩(wěn)壓電源變換器。
優(yōu)選地,還包括:
分別與各個所述電壓電流采集裝置一一對應(yīng)連接的直流顯示屏。
本發(fā)明提供了一種移動穩(wěn)壓電源,包括充電電路、蓄電池、供電電路和保護電路,其中供電電路包括若干路輸出電壓不同的交流供電電路和若干路輸出電壓不同的直流供電電路??梢?,本發(fā)明采用蓄電池供電,沒有噪音與尾氣污染;并且,相比汽油發(fā)電機,蓄電池的電壓穩(wěn)定性明顯要高,另外,本發(fā)明包括交流輸出接口和直流輸出接口,各個供電輸出接口的電壓不同,可見,本發(fā)明實現(xiàn)了輸出接口類型的多樣化,能夠盡可能滿足各種環(huán)境下的用電需求,用戶體驗更好。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對現(xiàn)有技術(shù)和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的一種移動穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的一種移動穩(wěn)壓電源的面板結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明提供的一種開關(guān)穩(wěn)壓電源變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的核心是提供一種移動穩(wěn)壓電源,輸出電壓的穩(wěn)定性高,且不會產(chǎn)生噪音和尾氣污染,并且具有多樣化的供電輸出接口,用戶體驗更好。
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明提供了一種移動穩(wěn)壓電源,參見圖1所示,圖1為本發(fā)明提供的一種移動穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖;該電源包括:
充電電路,充電電路包括充電口、連接充電口的蓄電池以及用于控制蓄電池的充電模式的處理器;
供電電路,蓄電池的輸出端通過總控制開關(guān)qf1與供電電路的輸入端連接;
供電電路的輸入端通過交流開關(guān)qf2連接若干路輸出電壓不同的交流供電電路,每路交流供電電路的輸出端設(shè)置有若干個交流輸出接口;
供電電路的輸入端通過直流開關(guān)qf3連接若干路輸出電壓不同的直流供電電路,每路直流供電電路的輸出端設(shè)置有若干個直流輸出接口;
供電電路的輸入端直接連接內(nèi)部供電電路,內(nèi)部供電電路為保護電路供電;
保護電路,保護電路用于在發(fā)生故障時,切斷相應(yīng)輸出或輸入。
其中,本發(fā)明中的充電電源優(yōu)選為220v交流電,但對此并不限定。
充電電路內(nèi)還包括與蓄電池串聯(lián)在充電口兩端的測量電阻rs,測量電阻rs兩端并聯(lián)有用于測量蓄電池的電流和電壓的測試采樣裝置;測試采樣裝置獲取測量電阻rs的電壓和電流即能夠確定蓄電池的電流和電壓;處理器分別連接測試采樣裝置和蓄電池,即能夠依據(jù)蓄電池的電流和電壓控制蓄電池的充電模式。
作為優(yōu)選地,蓄電池的充電模式為恒流恒壓充電模式,即第一階段以恒定電流充電,當(dāng)電壓達到預(yù)定值時轉(zhuǎn)入第二階段進行恒壓充電,此時電流減小;當(dāng)充電電流下降到零時,蓄電池完全充滿。這種模式下,先恒流充電,可以防止前期充電電流過大;之后轉(zhuǎn)恒壓充電,對電池損傷比較小,不會發(fā)生過沖,可以延長電池使用壽命。當(dāng)然,也可采用其他充電模式,本發(fā)明對此不作特別限定。
另外,這里的處理器優(yōu)選為單片機,功能和操作相對簡單且價格便宜,當(dāng)然,也可以采用dsp等其他類型的處理器。
當(dāng)然,每路供電電路的輸出接口個數(shù)可根據(jù)需要自自行設(shè)定。
其中,本發(fā)明中的蓄電池可采用鋰電池,鋰電池的質(zhì)量體積小,便于移動穩(wěn)壓電源的移動和攜帶,當(dāng)然,本發(fā)明對此不作限定。
另外,蓄電池的額定電壓、額定容量和額定功率依據(jù)電源的輸出需求進行計算而定。作為優(yōu)選地,在移動穩(wěn)壓電源的面板上可設(shè)置參數(shù)顯示屏,用于對蓄電池的各項參數(shù)進行顯示。
本發(fā)明提供了一種移動穩(wěn)壓電源,包括充電電路、蓄電池、供電電路和保護電路,其中供電電路包括若干路輸出電壓不同的交流供電電路和若干路輸出電壓不同的直流供電電路??梢?,本發(fā)明采用蓄電池供電,沒有噪音與尾氣污染;并且,相比汽油發(fā)電機,蓄電池的電壓穩(wěn)定性明顯要高,另外,本發(fā)明包括交流輸出接口和直流輸出接口,各個供電輸出接口的電壓不同,可見,本發(fā)明實現(xiàn)了輸出接口類型的多樣化,能夠盡可能滿足各種環(huán)境下的用電需求,用戶體驗更好。
在優(yōu)選實施例中,充電電路還包括:電池保護板。當(dāng)處理器檢測蓄電池的充電電壓超過過壓預(yù)設(shè)電壓閾值時,通過電池保護板控制關(guān)閉充電電源;當(dāng)蓄電池的充電電壓低于欠壓預(yù)設(shè)電壓閾值時,通過電池保護板自動關(guān)閉蓄電池輸出。
當(dāng)然,這里的過壓預(yù)設(shè)電壓閾值和欠壓預(yù)設(shè)電壓閾值和根據(jù)實際情況進行設(shè)定。
在一種具體實施例中,上述保護電路包括第一微處理器mcu1、交流顯示屏、輸出/切除按鈕、交流輸出繼電器;
第一微處理器分別與交流顯示屏和輸出/切除按鈕連接,用于檢測各個交流輸出端的電壓、電流和頻率并發(fā)送至交流顯示屏進行顯示,并依據(jù)檢測到的電壓和電流判斷是否出現(xiàn)過流或過壓,依據(jù)判斷結(jié)果發(fā)送輸出或切除指令至輸出/切除按鈕;
輸出/切除按鈕依據(jù)接收到的輸出或切除指令驅(qū)動交流輸出繼電器的導(dǎo)通或斷開;
相應(yīng)的,內(nèi)部供電電路為第一微處理器供電。
可以理解的是,實際應(yīng)用中,可能會存在短路、負載過大等情況,造成負載的電流過大,故應(yīng)有短路(過載)保護;負載內(nèi)部如果出現(xiàn)故障,可能會使輸出的電壓過高影響試驗測量,故應(yīng)有過壓保護。
其中,mcu1內(nèi)設(shè)置有電流電壓傳感器(或者mcu1與電流電壓傳感器連接),一旦輸出側(cè)的輸出電流超出預(yù)設(shè)電流閾值或電壓超出預(yù)設(shè)電壓閾值,則控制切斷輸出。
這里的預(yù)設(shè)電流閾值可以為最大電流的1.05倍,當(dāng)然,本發(fā)明不限定預(yù)設(shè)電流閾值和預(yù)設(shè)電壓閾值的具體數(shù)值。
需要注意的是,本發(fā)明在實際應(yīng)用中,輸出/切除按鈕可以設(shè)置在移動穩(wěn)壓電源的內(nèi)部,也可以設(shè)置在移動穩(wěn)壓電源的面板上,當(dāng)其設(shè)置在面板上時,該按鈕可由工作人員根據(jù)交流顯示屏上的數(shù)據(jù)認為進行輸出切斷。另外,輸出/切除按鈕可以設(shè)置為一個,也可以設(shè)置為兩個(一個控制輸出,一個控制切斷),本發(fā)明對此不做具體限定。
在另一優(yōu)選實施例中,保護電路還包括第二微處理器mcu2、溫度傳感器和風(fēng)機;
第二微處理器分別連接溫度傳感器和風(fēng)機,用于依據(jù)溫度傳感器測量的電源溫度進行分析,當(dāng)電源溫度超出第一預(yù)設(shè)閾值時,控制風(fēng)機開啟,當(dāng)電源溫度超出第二預(yù)設(shè)閾值時,發(fā)送輸出或切除指令至輸出/切除按鈕;
相應(yīng)的,內(nèi)部供電電路為第二微處理器供電。
可以理解的是,電源長時間通電加壓會造成熱量積累、散發(fā)不出去,故應(yīng)有過熱保護。當(dāng)然,第一預(yù)設(shè)閾值和第二預(yù)設(shè)閾值的具體數(shù)值本發(fā)明不作具體限定。
另外,風(fēng)機可設(shè)置多個,例如,當(dāng)電源溫度大于35℃開啟出風(fēng)口風(fēng)機,電源溫度大于45℃開啟進風(fēng)口風(fēng)機,電源溫度大于85℃時,通過mcu2自動切斷輸出。
在一優(yōu)選實施例中,供電電路包括多路直流供電電路;
各路直流供電電路分別包含輸出電壓大小不同的dc/dc直流變換器,dc/dc直流變換器的輸出端連接相應(yīng)的直流輸出接口;
dc/dc直流變換器的輸出端與相應(yīng)的直流輸出接口的之間還設(shè)置有電壓電流采集裝置。
可以理解的是,這種情況下各路直流供電電路互不干擾,分別提供不同電壓大小的直流輸出接口。其中,電壓電流采集裝置的設(shè)置方式本發(fā)明不作具體限定,例如,可設(shè)置電流傳感器串接與dc/dc直流變換器的輸出端與相應(yīng)的直流輸出接口的之間,并且在dc/dc直流變換器的正負輸出端之間并接電壓傳感器。
在另一優(yōu)選實施例中,供電電路包括兩路直流供電電路,一路供電電壓為110v,一路供電電壓為48v;
第一路直流供電電路包含輸出電壓為62v的第一dc/dc直流變換器,第二路直流供電電路包含輸出電壓為48v的第二dc/dc直流變換器;
第一dc/dc直流變換器的正極輸出端連接110v直流輸出接口的正極,第二dc/dc直流變換器的正極輸出端分別連接第一dc/dc直流變換器的負極輸出端以及48v直流輸出接口的正極,第二dc/dc直流變換器的負極輸出端分別連接110v直流輸出接口的負極以及48v直流輸出接口的負極;
供電電路還包括一個電壓電流采集裝置,電壓電流采集裝置通過選擇開關(guān)選擇性的連接第一dc/dc直流變換器的正極輸出端或第二dc/dc直流變換器的正極輸出端。
即為了減小直流供電電路的電壓大小,在需要設(shè)置較高電壓的供電電路時,可將兩路電壓較低的供電電路串聯(lián)供電。以上僅為優(yōu)選方案,這兩路的供電電壓的具體數(shù)值本發(fā)明不作限定。
另外,供電電路在包括串聯(lián)的兩路直流供電電路的同時,還可包括如上一實施例所述的、與這兩路直流供電電路互不干擾的其余直流供電電路。另外,該實施例中為兩路直流供電電路串聯(lián),實際應(yīng)用中也可采用多路串聯(lián)的方式,本發(fā)明對此不作限定。
在優(yōu)選實施例中,電壓電流采集裝置與第一微處理器或第二微處理器連接;
移動穩(wěn)壓電源還包括:
設(shè)置于蓄電池的負極輸出端與各個dc/dc直流變換器之間的各個直流輸出/切除開關(guān)k;
與電壓電流采集裝置連接的第一微處理器或第二微處理器與直流輸出/切除開關(guān)k的控制端連接。
可以理解的是,當(dāng)出現(xiàn)串聯(lián)的兩路直流供電電路時,其直流輸出/切除開關(guān)k可僅設(shè)置于具有獨立直流輸出接口的一路上,例如,上述實施例中,可僅設(shè)置于48v直流輸出接口對應(yīng)的一路直流供電電路上,而110v直流輸出接口對應(yīng)的一路直流供電電路上可不設(shè)置,因為想要輸出110v則必須令48v的一路導(dǎo)通,而反之則不需要。當(dāng)然,也可兩路均設(shè)置,本發(fā)明對此不作限定。
另外,在其他實施例中,也可在dc/dc直流變換器與對應(yīng)的直流輸出接口之間設(shè)置輸出/切除按鈕和直流輸出繼電器,然后依據(jù)與電壓電流采集裝置連接的第一微處理器或第二微處理器進行控制,或在輸出/切除按鈕設(shè)置于面板上時,由人為進行控制。
作為優(yōu)選地,該電源還包括:
分別與各個電壓電流采集裝置一一對應(yīng)連接的直流顯示屏。
在優(yōu)選實施例中,內(nèi)部供電電路包括與蓄電池的輸出端連接的dc/dc直流變換器,該dc/dc直流變換器的輸出端連接分別為第一微處理器和第二微處理器供電,且該dc/dc直流變換器的輸出端連接直流變壓器,直流變壓器的輸出端設(shè)置有若干個直流輸出接口。
即內(nèi)部供電電路中的dc/dc直流變換器的輸出端一方面用于為微處理器供電,另一方面通過直流變壓器后作為一路直流供電電路。
作為優(yōu)選地,本發(fā)明可包括一路220v交流供電電路、110v直流供電電路(可用于10kv斷路器解鎖和作為應(yīng)急直流電源)、48v直流供電電路(可作為配電自動化應(yīng)急電源)、12v直流供電電路(可用于照明應(yīng)急燈充電);內(nèi)部供電電路作為一路5v的直流供電電路(可用于手機應(yīng)急充電)。當(dāng)然,以上僅為優(yōu)選方案,本發(fā)明不限定交流供電電路和直流供電電路的路數(shù)以及每路供電電路的供電電壓。
在優(yōu)選實施例中,交流供電電路包括純正弦波逆變器,即交流供電電路中包括的dc/ac逆變器為純正弦波逆變器,可以理解的是,純正弦波逆變器采用隔離耦合電路設(shè)計,具有穩(wěn)定的正弦波輸出,能夠提供高質(zhì)量的交流電,可以連接任何常見的電器設(shè)備而沒有任何干擾,轉(zhuǎn)換效率高、體積小、重量輕。當(dāng)然,也可采用其他類型的逆變器,本發(fā)明對此不作限定。
另外,在交流供電電路中,僅依靠dc/ac逆變器可能不能實現(xiàn)輸出所需要的交流電壓值,因此還需要在dc/ac逆變器的輸出端和交流輸出接口之間設(shè)置交流變壓器。
在優(yōu)選實施例中,dc/dc直流變換器為開關(guān)穩(wěn)壓電源變換器。參見圖3所示,圖3為本發(fā)明提供的一種開關(guān)穩(wěn)壓電源變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
可以理解的是,開關(guān)穩(wěn)壓電源變換器精度高,紋波干擾小,穩(wěn)定可靠,使用方便,輸出電壓可在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定。當(dāng)然,也可采用其他類型的變換器,本發(fā)明對此不作限定。
參見圖2所示,圖2為本發(fā)明提供的一種移動穩(wěn)壓電源的面板結(jié)構(gòu)示意圖;
本發(fā)明中的各個輸出接口可以為插座,內(nèi)部供電電路對應(yīng)的輸出接口可以為usb接口,具體設(shè)置哪種接口可根據(jù)需要而定,本發(fā)明對此不作特別限定。
需要注意的是,以上各個實施例在不互相矛盾的前提下,均可以任意方式進行組合,組合后的實施例也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言,由于其與實施例公開的方法相對應(yīng),所以描述的比較簡單,相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
還需要說明的是,在本說明書中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其他實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。