一种应急不间断电源电路的制作方法

1.本发明涉及工业安全生产领域，涉及不间断电源领域，特别涉及一种应急不间断电源电路。


背景技术：

2.船舶修造船等作业场所，在密闭空间、机舱逃生通道、梯道内安有应急逃生用的led逃生应急照明灯带，照明灯带的供电电压一般由隔离降压变压器提供，这样的单一电源供电的应急电路在发生火灾、断电等情况下，应急灯带会容易失电，存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种具备应急电池在失电情况下依旧可以不间断向照明应急灯稳定节能高效供电的电路，并且可以在供电存在时能自动使用供电，向应急电池充电，保护电池使用，电量报警提醒更换，控制照明灯带电流。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种应急照明不间断电源电路，用于应急照明灯带的节能稳定供电，其特征在于，包括相互连接的恒流充电电路、电池控制保护电路、应急电池、自动转换电路；
5.恒流充电电路，恒流充电电路电源输入端连接交流电源输入，直流电压输出端连接电池控制保护电路的输入端；
6.电池控制保护电路，电池控制保护电路的输入端为恒流充电电路输出的直流电压，电池控制保护电路的输出端连接应急电池；
7.应急电池，与电池控制保护电路和自动转换电路连接；
8.自动转换电路，自动转换电路的两个输入端分别与交流电输入端、作为直流电源的应急电池的相连接，自动转换电路的输出端与用电系统，即与应急照明灯带连接。
9.进一步地，所述恒流充电电路，将输入交流经整流滤波、恒流为输出直流电压稳定，电流恒定的激励向应急电池充电；所述恒流充电电路包括整流桥d1、第一电阻r1、第一ic三端稳压芯片u1、第一电容c1；所述整流桥d1的输入端两端分别连接交流电源输入正负两端，整流桥d1的输出正负两端分别连接第一ic三端稳压芯片u1的直流电源输入端和作为参考地的应急电池负极；所述第一ic三端稳压芯片 u1的输入端与整流桥d1输出端正极相连接，第一ic三端稳压芯片u1 的输出端与第一电阻的一端相连接，第一ic三端稳压芯片u1的地端与第一电阻的另一端相连接；所述第一电阻r1与第一ic三端稳压芯片u1的输出端和地端相连接；所述第一电解电容c1的正极与第一ic 三端稳压芯片u1的输入端相连接，第一电解电容c1的负极与参考地相连接。
10.进一步地，所述电池控制保护电路，控制电路对应急电池的充电，保护应急电池不过充，提供电池低压报警，利于及时更换电池；所述电池控制保护电路包括n沟道mos管q1、第二ic电池保护芯片u2、第二电阻r2、开关k2、低压报警器u3、蜂鸣器b1；所述n沟道mos 管q1，控制充电电流路径的导通与截止，n沟道mos管q1的漏极与第一ic三端稳压芯片的地端2
相连接，n沟道mos管q1的源极与第二 ic的输出端3相连接，n沟道mos管的栅极与第二电阻的r2一端相连接；所述第二电阻r2的一端与n沟道mos管q1的栅极相连接，另一端与第二ic电池保护芯片的1端相连接；所述第二ic电池保护芯片 u2，监测应急电池电压，与第二电阻r2、n沟道mos管q1想配合控制应急电池的充电保护，第二ic电池保护芯片的输入端1与第二电阻相连接，输出端3和开关的一端相连接，地端与应急电池的负极相连接；开关k2，控制电源电路是否使用应急电池，断开电路更换电池，开关的一端连接第二ic电池保护芯片u2的输出端3，另一端连接应急电池正极；低压报警器u3，监测电池工作状态，进行低压报警，电池电力不足2ah时，低压报警器控制蜂鸣器b1进行声音报警，提醒电量预警，更换电池，低压报警器的输入端1与输入端2分别连接在应急电池正负极两端，输出端3和输出端4连接蜂鸣器两端。
11.进一步地，所述应急电池，在交流输入存在时，作为储能设备储存电能，在失电时，为应急照明灯带供电；所述应急电池是4并10串的容量一定的三元锂电池组成的满电电压与输入交流电压相等，电量可供灯带使用10～15ah的电池。
12.进一步地，所述自动转换电路，自动切换对应急灯带的电力来源，确保应急灯带不间断地进行照明工作；所述自动转换电路由交流输入作为工作电压的二常开二常闭的继电器k1和led驱动模块u4组成，有交流输入接入，继电器吸合，接入的输入交流向应急灯带供电，失电无输入继电器失电，应急电池向应急灯带供电；所述继电器k1的控制端两端与交流输入端两端相连接，两个常开触点也分别与交流输入端两端相连接，两个常闭端口和第二ic电池保护芯片u2的输出端 3、地端2相连接，公共端与led驱动模块u4的输入端相连接，led 驱动模块u4的输出端连接应急照明灯带，控制应急照明灯带的工作电流。
13.本发明的优点和有益效果在于：
14.1、该应急不间断电源电路由4部分电路连接构成，结构简单，易于维护。
15.2、该应急不间断电源电路使用了恒流充电电路，具有使用寿命长、工作稳定、安全可靠、清洁环保等优点。
16.3、该应急不间断电源电路，设置了电池保护与电量报警，电池保护为应急电池的使用提供了安全保证，电量报警让工作人员对电池的供电监控更直观，便于及时更换电池，确保了应急灯带的不间断使用。
17.4、由于该对应急照明灯带供电的应急不间断电源具备了应急电池电路在失电情况下，可自动启用应急电池，使应急照明灯带的工作的不间断性得到了重大的提升。
18.5、该应急不间断电源，配置了led驱动模块u4，可以根据电压灵活调节应急照明灯带的电流，使应急灯带的工作的安全性、稳定性得到了巨大提升。
附图说明
19.图1是本发明应急照明不间断电源电路系统框图；
20.图2是应急照明不间断电源电路的电路图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.为本发明实施例提供的一种系统框图，如图1所示，主要包括恒流充电电路，电池控制保护电路，应急电池，自动转换电路。
23.应急电池，在交流输入存在时，作为储能设备储存电能，在失电时，为应急照明灯带供电；当交流输入为36v时，所述应急电池是由 4并10串的容量为2600ma的18650元锂电池组成的36v、10.4ah的电池.
24.恒流充电电路，将36v输入的交流电经过电流桥整流滤波后，再经稳压ic恒流为50v直流、1.25a恒定电流的输出向应急电池供电；所述36v恒流充电电路包括整流桥d1、第一ic三端稳压芯片u1、第一电阻r1，第一电解电容c1；优选的，第一ic三端稳压芯片u1采用 lm317芯片，第一电阻r1为1％、50ppm、阻值1欧姆；所述整流桥 d1用作将输入的经变压器送到输入端的不稳定36v交流电压整流滤波为稳定的直流电，整流桥d1的输入端1与输入端3分别连接36v交流输入两端，整流桥的输出端2连接第一ic三端稳压芯片的输入端1，整流桥d1的输出端4连接应急电池负极；所述第一ic三端稳压芯片u1 为三段稳压电路集成器件，用作将整流桥转换的直流电压做稳压稳定在50v，将输出电流稳定在1.25a，第一ic三端稳压芯片u1的输入端1 与整流桥的输出端2相连接，第一ic三端稳压芯片u1的输出端3与第一电阻r1的一端相连接，第一ic三端稳压芯片u1的地端2与第一电阻 r1的另一端相连接；所述第一电阻r1和第一ic三端稳压芯片u1配合使充电电流值为1.25a；所述第一电解电容c1的正极与第一ic三端稳压芯片的输入端1相连接，第一电解电容c1的负极与应急电池负极相连接，用于保护第一ic三端稳压芯片u1。
25.电池控制保护电路，用作控制电流对应急电池的充电开关，保护应急电池不过充，应急电池电压中任一电芯电压超过高压阈值4.2v 时，充电完成，停止向电池继续充电，电池电量小于2ah时，报警响起，提醒工作人员更换电池；所述电池控制保护电路包括n沟道mos 管q1、第二ic电池保护芯片u2、低压报警器u3、蜂鸣器b1；所述n 沟道mos管q1，控制充电电流路径的导通与截止，n沟道mos管q1 的漏极与第一ic三端稳压芯片的地端2相连接，n沟道mos管q1的源极与第二ic电池保护芯片的输出端3相连接，n沟道mos管q1的栅极与第二电阻的一端相连接；所述第二电阻r2的一端与n沟道mos管 q1的栅极相连接，另一端与第二ic电池保护芯片u2的输入端1相连接；所述第二ic电池保护芯片u2，优选地为pt6010锂电池保护芯片，监测应急电池电压，与第二电阻r2、n沟道mos管q1相配合控制应急电池的充电保护，第二ic电池保护芯片u2的输入端1与第二电阻r2 相连接，第二ic电池保护芯片u2的输出端3和开关k2的一端相连接，第二ic电池保护芯片u2的地端2与应急电池的负极相连接；开关k2，控制电源电路是否使用应急电池，断开电路更换电池；开关k2闭合，启用应急电池，应急电池会根据交流输入及自身情况自动切换工作状态，开关k2打开，不启用应急电池，可更换应急电池；开关的一端连接第二ic电池保护芯片u2的输出端，另一端连接应急电池正极；低压报警器u3，监测电池工作状态，进行低压报警，电池电力不足 2ah时，低压报警器u3控制蜂鸣器b1进行声音报警，提醒电量预警，更换电池，低压报警器u3的输入端1与地端分别连接在应急电池正负极两端，低压报警器u3的输出端3和输出端4连接蜂鸣器两端。
26.自动转换电路，自动切换应急照明灯带的电力来源，确保应急灯带不间断地进行照明工作；所述自动转换电路由36v交流二常开二常闭的中间继电器k1和led驱动模块u4组
成，有交流36v输入接入，继电器吸合，接入的36v向应急灯带供电，断电后继电器k1失电，应急电池向应急灯带供电，继电器k1的控制端两端与36v交流输入端两端相连接，两个常开触点也分别与交流输入端两端相连接，两个常闭端口和第二ic电池保护芯片的输出端3、地端2相连接；led驱动模块 u4的输入端与继电器k1的公共端相连接，led驱动模块u4的输出端连接应急照明灯带，led驱动模块u4根据收到的电压调节供给给照明应急灯带的电流，使应急灯带工作在安全节能的状态。
27.应急照明不间断电源电路的工作原理：闭合开关k2，使用应急电源；交流输入存在，继电器k1吸合，交流输入与led驱动模块u4、应急照明灯带并联连接，应急照明灯带由交流输入直接供电，应急照明灯带工作电流由led驱动模块u4根据交流输入电压给出；同一时间，电源电路对应急电池进行充电操作，恒流充电电路将交流输入转换为稳定的直流，第二ic电池保护芯片u2监测电池电压，电池电压在高压阈值以下，n沟道mos管q1导通电流正常向应急电池充电，第二ic电池保护芯片u2检测到电池电压达到阈值，n沟道mos管q1截止电流停止向应急电池充电；交流输入不存在，继电器k2分开，应急电池与led驱动模块u4、低压报警器u3、应急照明灯带并联连接，应急照明灯带由应急电池供电，应急照明灯带工作电流由led驱动模块u4根据交流输入电压给出，应急电池电量不足2ah时，低压报警器 u3控制蜂鸣器b1低压报警，提醒断开开关k2更换电池。
28.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。