高频应急电源的制作方法

本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种高频应急电源。

背景技术：

消防应急电源eps(emergencypowersupply)是一种含有蓄电池蓄能装置，以逆变器为主要单元的电源保护设备。传统的应急电源以工频应急电源为主，工频应急电源包含工频变压器，造价高，体积大，在一些对设备安装空间有要求的场合，工频应急电源不能满足要求。同时传统的应急电源采用分布式安装，当应急电源发生故障时，维修不便。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种高频应急电源，采用模块化设计，当应急电源某一模块内的部件或元器件损坏后，可以直接将该模块拔出，对其进行检修，减少维修成本。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。

本发明提供一种高频应急电源，包括输入接口、输出接口、蓄电池，还包括模块化的主电路模块和控制电路模块，所述蓄电池、主电路模块和控制电路模块之间均为可拆卸式连接；所述主电路模块主要由充电电路、逆变电路、软启电路、升压电路、切换电路和lc滤波电路组成；

其中，所述充电电路用于为所述蓄电池充电，所述逆变电路用于将蓄电池输出的直流电转换为市电，所述软启电路用于对所述逆变电路缓慢供电，避免大电流冲击，所述升压电路用于将所述蓄电池的电压升高，所述切换电路用于切换所述输出接口的电源输出；

所述蓄电池、软启电路、升压电路、逆变电路、lc滤波电路、切换电路和输出接口依次连接，所述输入接口直接与所述切换电路连接；

所述控制电路模块包括主控制器、分别与所述主控制器连接的采样电路、驱动电路、保护电路和通信单元，所述采样电路用于采集所述高频应急电源的电压参数，所述驱动电路用于对所述充电电路、升压电路及逆变电路中的功率管的驱动，所述保护电路用于对所述主电路模块进行电压/电流保护；所述通信单元用于对外通信。

优选地，还包括辅助电源单元，与所述控制电路模块连接，为所述控制电路模块提供工作电压。

优选地，所述电压参数至少包括所述蓄电池的电压、蓄电池的电流、主电路模块的电压、输入接口的电压及输出接口的电流。

优选地，所述保护电路包括所述蓄电池输入电压的过/欠压保护电路、所述输入接口的过/欠压保护电路，以及所述输出接口的过载/短路保护电路。

优选地，还包括人机接口单元，与所述主控制器连接，用于设置和显示各种参数，并将各种参数上传到上位机，同时接收上位机指令进行市电和逆变电之间的切换。

优选地，所述升压电路为全桥升压电路。

优选地，所述充电电路为双管正激电路。

优选地，所述主控制器为dsp控制器，其输出两路pwm信号，一路控制所述升压电路的功率管，另一种经光相隔离、npn与pnp组成的达林顿电路及隔离驱动变圧器，控制所述充电电路的功率管。

优选地，所述主控制器还输出四路spwm信号，经光相隔离、npn与pnp组成的达林顿电路及隔离驱动变圧器，控制所述逆变电路的功率管。

优选地，所述采样电路将采样信号调制成0～3.3v，并输入到所述主控制器，所述主控制器在出现电路故障时，关闭所述驱动电路的输出，使所述功率管处于关断状态。

相比于传统的应急电源，本发明不使用工频变压器，可以降低制造成本，同时该应急电源采用模块化设计，当应急电源某一模块内的部件或元器件损坏后，可以直接将该模块拔出，对其进行检修，减少维修和使用成本。

附图说明

图1是本发明实施例中高频应急电源的电路原理示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下将结合附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便更清楚、直观地理解本发明的发明实质。

参照图1所示，本实施例提供一种高频应急电源，其逆变驱动开关频率大于10khz，包括输入接口、输出接口、蓄电池，还包括模块化的主电路模块和控制电路模块，所述蓄电池、主电路模块和控制电路模块之间均为可拆卸式连接；所述主电路模块主要由充电电路、逆变电路、软启电路、升压电路、切换电路和lc滤波电路组成。

当本实施例的高频应急电源的某一模块内的部件或元器件损坏后，可以直接将该模块拔出，对其进行检修，从而减少维修和使用成本。

其中，所述充电电路用于为所述蓄电池充电，所述逆变电路用于将蓄电池输出的直流电转换为市电，所述软启电路用于对所述逆变电路缓慢供电，避免大电流冲击，所述升压电路用于将所述蓄电池的电压升高，所述切换电路用于切换所述输出接口的电源输出。

所述蓄电池、软启电路、升压电路、逆变电路、lc滤波电路、切换电路和输出接口依次连接，所述输入接口直接与所述切换电路连接。

所述控制电路模块包括主控制器、分别与所述主控制器连接的采样电路、驱动电路、保护电路和通信单元，所述采样电路用于采集所述高频应急电源的电压参数，所述驱动电路用于对所述充电电路、升压电路及逆变电路中的功率管的驱动，所述保护电路用于对所述主电路模块进行电压/电流保护；所述通信单元用于对外通信。

此外，还包括辅助电源单元，与所述控制电路模块连接，为所述控制电路模块提供工作电压。

上述电压参数至少包括所述蓄电池的电压、蓄电池的电流、主电路模块的电压、输入接口的电压及输出接口的电流。

本实施例中，所述保护电路包括所述蓄电池输入电压的过/欠压保护电路、所述输入接口的过/欠压保护电路，以及所述输出接口的过载/短路保护电路。

同时，本实施例还包括人机接口单元，与所述主控制器连接，用于设置和显示各种参数，并将各种参数上传到上位机，同时接收上位机指令进行市电和逆变电之间的切换，用户可以通过上位机发送指令，通过人机接口单元控制市电和逆变电的切换动作，也可以由上位机的程序自动控制。

上述充电电路为双管正激电路，包括相互对称的两个激励电路。

上述升压电路采用全桥升压电路，全桥升压电路将蓄电池电压隔离升压变换成394v的直流母线(即供电线路)电圧，全桥升圧电路输入的正、负中间连接软启电路分别与蓄电池组的正极、负极相连。

上述逆变电路采用全桥逆变电路，其使用的是394v直流母线电压，由上述升压电路将蓄电池电压隔离升压得到。

本实施例中，所述主控制器为dsp控制器，优选为tms320f28035芯片，其输出两路pwm信号，一路经d触发器74lv08和专用驱动芯片ixpn404pi控制所述升压电路的功率管，另一种经光相隔离、npn与pnp组成的达林顿电路及隔离驱动变圧器，控制所述充电电路的功率管。

优选地，所述主控制器还输出四路spwm信号，经光相隔离、npn与pnp组成的达林顿电路及隔离驱动变圧器，控制所述逆变电路的功率管。

优选地，所述采样电路将采样信号调制成0～3.3v，并输入到所述主控制器，所述主控制器在出现电路故障时，关闭所述驱动电路的输出，使所述功率管处于关断状态，达到对装置的保护功能。

保护电路主要用于对主电路模块进行保护，包括蓄电池输入电压的过/欠压，输出接口电圧的过/欠圧，升圧电路的过温、过流，直流母线电圧的过/欠圧，逆变电路的过温、过流保护，等等。

综上所述，本发明不使用工频变压器，可以降低制造成本，同时该应急电源采用模块化设计，当应急电源某一模块内的部件或元器件损坏后，可以直接将该模块拔出，对其进行检修，减少维修和使用成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。