專利名稱：一種礦用ups電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于供電設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種礦用UPS電源。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，礦井作業(yè)的安全受到越來越高的重視，各種安全用的設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，通信設(shè)備作為礦井作業(yè)中重要的設(shè)備之一，在工況信息獲取和救援等方面發(fā)揮著重要的作用，為了保證通信設(shè)備在復(fù)雜惡劣的礦井下能夠正常工作，要求通信設(shè)備的供電電源穩(wěn)定可靠。在出現(xiàn)礦井坍塌等偶然因素導(dǎo)致的市電切斷的情況下，會(huì)導(dǎo)致通信設(shè)備無法正常工作，給實(shí)際生產(chǎn)和救援等工作帶來極大的不便，所以十分的有必要對(duì)礦井用通信設(shè)備的供電電源進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。UPS不間斷電源是應(yīng)全球化信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展而產(chǎn)生的一種新型高可靠的電源系統(tǒng)，是電力電子技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于銀行、證券和醫(yī)療等領(lǐng)域。當(dāng)前UPS電源的后備電源主要采用鉛酸蓄電池，大容量的單體鉛酸蓄電池體積較大，若需要提供長時(shí)間的后備時(shí)間，則需要較多數(shù)量的鉛酸蓄電池，導(dǎo)致UPS電源的體積過大、質(zhì)量重，不利于搬運(yùn)；且礦井內(nèi)使用人員及礦井外部人員不能及時(shí)得到電源的相關(guān)信息，用起來十分不便。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)背景技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種礦用UPS電源。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種礦用UPS電源，包括多抽頭變壓器、功率因數(shù)校正電路、逆變電路、充電機(jī)、聚合物鋰離子電池組、推挽升壓電路、控制模塊、顯示模塊；多抽頭變壓器一端與市電連接，另外一端通過晶閘管分別與功率因數(shù)校正電路模塊和充電機(jī)相連；功率因數(shù)校正電路通過一個(gè)功率二極管與逆變電路相連；逆變電路的輸出端連接有輸出端子；聚合物鋰離子電池組分別與充電機(jī)、推挽升壓電路、控制模塊相連；推挽升壓電路通過一個(gè)功率二極管與逆變電路相連；控制模塊分別與功率因數(shù)校正電路、逆變電路、顯示模塊連接。所述多抽頭變壓器包括AC660V輸入端子、AC380V輸入端子、AC220V輸入端子、AC127V輸入端子、AC127V輸出端子；市電與其中的一個(gè)輸入端子連接，充電機(jī)、功率因數(shù)校正電路分別與AC127V輸出端子連接。所述控制模塊包括控制芯片，控制芯片與通訊接口連接。所述控制芯片的型號(hào)為STM32F107，所述通訊接口包括RS232、RS485、以太網(wǎng)接口和CAN總線接口。所述顯示模塊包括IXD顯示屏。本實(shí)用新型的工作原理為:當(dāng)市電正常供電時(shí)，市電經(jīng)過多抽頭變壓器后，一路通過功率因數(shù)校正電路輸入到逆變電路，經(jīng)過濾波之后，輸出波形穩(wěn)定的高質(zhì)量正弦波到輸出端子；另一路送入充電機(jī)給聚合物鋰離子電池組補(bǔ)充能量，此時(shí)，聚合物鋰離子電池組不提供電壓給逆變電路；在此種情況下市電為各元件供電。當(dāng)市電切斷時(shí)，聚合物鋰離子電池組先經(jīng)推挽升壓電路升壓，再通過逆變電路，經(jīng)過濾波之后，輸出波形穩(wěn)定的高質(zhì)量正弦波到輸出端子，此時(shí)由聚合物鋰離子電池組為各元件供電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:1、本實(shí)用新型采用聚合物鋰離子電池組作為UPS電源的后備電源，其體積小、質(zhì)量相對(duì)較輕，便于搬運(yùn)，在同體積條件下，獲得了更長的后備時(shí)間。2、本實(shí)用新型中的顯示模塊可顯示所測(cè)量的各個(gè)電源參數(shù)，且通過通訊接口可以向礦井外部的設(shè)備傳輸所測(cè)量的各個(gè)電源參數(shù)，使礦井內(nèi)使用人員及礦井外部人員能夠及時(shí)得到電源的相關(guān)信息(如輸入/輸出電壓、電流、頻率、電池充放電狀態(tài)和電源保護(hù)狀態(tài)等)，使用方便。3、本實(shí)用新型中采用的多抽頭變壓器可使其在更大范圍的輸入電壓下正常工作，實(shí)用性強(qiáng)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2為本實(shí)用新型中多抽頭變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I—多抽頭變壓器，2—市電，3—顯示模塊，4—控制模塊，5——逆變電路，6——功率因數(shù)校正電路，7——充電機(jī)，8——聚合物鋰離子電池組，9——推挽升壓電路，10——輸出端子，11——功率二極管，12——晶閘管，1-1——AC660V輸入端子，1-2——AC380V輸入端子，1-3——AC220V輸入端子，1-4——AC127V輸入端子，1-5——輸入端子共地，1-6——輸出端子地，1-7——AC127V輸出端子。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如附圖所示，本實(shí)用新型包括多抽頭變壓器1、功率因數(shù)校正電路6、逆變電路5、充電機(jī)7、聚合物鋰離子電池組8、推挽升壓電路9、控制模塊4、顯示模塊3 ;多抽頭變壓器I 一端與市電2連接，另外一端通過晶閘管12分別與功率因數(shù)校正電路6和充電機(jī)7相連；功率因數(shù)校正電路6通過一個(gè)功率二極管11與逆變電路5相連；逆變電路5的輸出端連接有輸出端子10 ;聚合物鋰離子電池組8分別與充電機(jī)7、推挽升壓電路9、控制模塊4相連；推挽升壓電路9通過一個(gè)功率二極管11與逆變電路5相連；控制模塊4分別與功率因數(shù)校正電路6、逆變電路5、顯示模塊3連接。多抽頭變壓器包括AC660V輸入端子1-1、AC380V輸入端子1-2、AC220V輸入端子1-3、AC127V輸入端子1_4、AC127V輸出端子1-7、輸入端子共地1-5、輸出端子地1-6 ;市電與其中的一個(gè)輸入端子連接，充電機(jī)、功率因數(shù)校正電路分別與AC127V輸出端子連接?？刂颇K包括控制芯片，控制芯片與通訊接口連接；控制芯片的型號(hào)為STM32F107，所述通訊接口包括RS232、RS485、以太網(wǎng)接口和CAN總線接口 ；顯示模塊包括IXD顯示屏。
權(quán)利要求1.一種礦用UPS電源，其特征在于:包括多抽頭變壓器、功率因數(shù)校正電路、逆變電路、充電機(jī)、聚合物鋰離子電池組、推挽升壓電路、控制模塊、顯示模塊；多抽頭變壓器一端與市電連接，另外一端通過晶閘管分別與功率因數(shù)校正電路模塊和充電機(jī)相連；功率因數(shù)校正電路通過一個(gè)功率二極管與逆變電路相連；逆變電路的輸出端連接有輸出端子；聚合物鋰離子電池組分別與充電機(jī)、推挽升壓電路、控制模塊相連；推挽升壓電路通過一個(gè)功率二極管與逆變電路相連；控制模塊分別與功率因數(shù)校正電路、逆變電路、顯示模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用UPS電源，其特征在于:所述多抽頭變壓器包括AC660V輸入端子、AC380V輸入端子、AC220V輸入端子、AC127V輸入端子、AC127V輸出端子；市電與其中的一個(gè)輸入端子連接，充電機(jī)、功率因數(shù)校正電路分別與AC127V輸出端子連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種礦用UPS電源，其特征在于:所述控制模塊包括控制芯片，控制芯片與通訊接口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦用UPS電源，其特征在于:所述控制芯片的型號(hào)為STM32F107，所述通訊接口包括RS232、RS485、以太網(wǎng)接口和CAN總線接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種礦用UPS電源，其特征在于:所述顯示模塊包括IXD顯示屏。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種礦用UPS電源，包括多抽頭變壓器、功率因數(shù)校正電路、逆變電路、充電機(jī)、聚合物鋰離子電池組、推挽升壓電路、控制模塊、顯示模塊；多抽頭變壓器一端與市電連接，另外一端通過晶閘管分別與功率因數(shù)校正電路模塊和充電機(jī)相連；功率因數(shù)校正電路通過一個(gè)功率二極管與逆變電路相連；逆變電路的輸出端連接有輸出端子；聚合物鋰離子電池組分別與充電機(jī)、推挽升壓電路、控制模塊相連；推挽升壓電路通過一個(gè)功率二極管與逆變電路相連；控制模塊分別與功率因數(shù)校正電路、逆變電路、顯示模塊連接。本實(shí)用新型用于礦井下通信設(shè)備的供電，具有體積小、電源后備時(shí)間長、電源質(zhì)量高和人機(jī)交互友好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK203014455SQ201320017230
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者田猛, 王先培, 董政呈, 趙宇, 代蕩 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)