备用电源的制作方法

1.本实用新型涉及电源领域，尤其涉及一种备用电源。


背景技术：

2.任何建筑都需要消耗大量电能才能得以正常使用和运转，建筑消耗的电能，主要来源是国家或地区的电网。对于供电级别较高的建筑，在正常情况下要能够提供充足的电源，在正常使用的电源出现故障时也要有足够的备用电源，当建筑遇到紧急情况时(如火灾、地震等)，也必须要有备用电源保证救灾和人员疏散。
3.对于以蓄电池作为供电能源的备用电源，在正常使用与应急使用时其对输出电流的大小要求并不一致，具体地，当有交流市电输入时，输出第一电流；当无交流市电输入时，输出第二电流，第二电流要小于第一电流。
4.当需要备用电源在正常使用及应急使用时输出不同电流值时，目前，通常的做法是通过单片机输出pwm信号进行输出电流的调整。但是，这种方式需要在备用电源中设置单片机，而且要写入电流调整程序，因此，硬件成本大且方案复杂。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的成本大、方案复杂的缺陷，提供一种备用电源，成本小，方案简单且可靠。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种备用电源，包括电压变换模块、电池、充电管理模块，而且，在交流市电正常时，所述电压变换模块将所述交流市电转换成直流电压，并为负载供电及通过所述充电管理模块为所述电池充电；在交流市电异常时，由所述电池为所述负载供电，所述备用电源还包括：
7.与所述负载串联的检流电阻；
8.用于根据所述电压变换模块的输出电压判断所述交流市电是否正常，并根据判断结果调整所述检流电阻的阻值的调整模块；
9.用于根据所述检流电阻的电压对输出电流进行调整的恒流驱动模块，其中，所述恒流驱动模块的输入端连接所述电压变换模块的输出端及所述电池，所述恒流驱动模块的反馈端连接所述检流电阻，所述恒流驱动模块的输出端连接所述负载。
10.优选地，所述调整模块包括开关管、并联电阻、第一分压电阻和第二分压电阻，其中，所述并联电阻的第一端与所述检流电阻的第一端一并连接所述恒流驱动模块的反馈端，所述并联电阻的第二端连接所述开关管的第一端，所述开关管的第二端与所述检流电阻的第二端一并接地，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻串联后，一端连接所述电压变换模块的输出端，另一端接地，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的连接点连接所述开关管的控制端。
11.优选地，所述电压变换模块包括依次连接的ac输入单元、emi滤波整流单元、dc/dc反激单元、整流滤波单元。
12.优选地，所述开关管为nmos管。
13.优选地，所述开关管为型号为ao3401的开关管。
14.优选地，所述恒流驱动模块包括型号为sy7701fhc的boost芯片。
15.优选地，所述恒流驱动模块还包括驱动开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻，其中，所述boost芯片的控制端通过所述第三电阻连接所述驱动开关管的控制端，所述驱动开关管的第一端连接所述负载的正端，所述驱动开关管的第二端通过所述第一电阻接地，所述第二电阻的第一端连接所述boost芯片的检测端，所述第二电阻的第二端连接所述驱动开关管的第二端。
16.优选地，所述恒流驱动模块还包括第四电阻和第五电阻，其中，所述第四电阻和所述第五电阻串联后，一端连接所述负载的正端，另一端接地，所述第四电阻和所述第五电阻的连接点连接所述boost芯片的电压保护端。
17.优选地，所述恒流驱动模块还包括滤波电感、第一电容和第二电容，其中，所述滤波电感的第一端连接所述电池的正端及所述电压变换模块的正输出端，所述滤波电感的第二端连接所述驱动开关管的第一端，所述第一电容连接在所述电池的两端，所述第二电容连接在所述负载的正端与地之间。
18.在本实用新型所提供的技术方案中，调整模块可根据电压变换模块的输出电压来判断交流市电正常或异常，并根据判断结果调整检流电阻的阻值，而且，恒流驱动模块可根据该检流电阻上的电压来调整输出电流。这种输出电流调整方式由于不需要在备用电源中设置mcu，可由纯硬件实现，因此，成本更低，方案简单且可靠。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
20.图1是本实用新型备用电源实施例一的逻辑结构图；
21.图2是本实用新型备用电源实施例二的部分电路图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
23.针对备用电源在正常使用与应急使用时有输出电流大小不一致的要求，本实用新型构造一种备用电源，如图1所示，该实施例的备用电源100包括电压变换模块10、充电管理模块20、电池30、恒流驱动模块40、检流电阻50和调整模块60。其中，在交流市电(ac)正常时，电压变换模块10将交流市电转换成直流电压，并为负载供电及通过充电管理模块20为电池30充电；在交流市电异常时，由电池30为负载供电。具体地，电压变换模块10的第一输出端通过充电管理模块20连接电池30，电压变换模块10的第二输出端及电池30分别连接恒
流驱动模块40的输入端。而且，电压变换模块10用于在交流市电(ac)正常时将所输入的交流市电转换成直流电压；充电管理模块20用于使用电压变换模块10输出的直流电压为电池30进行充电；恒流驱动模块40用于在交流市电正常时使用电压变换模块10输出的直流电压对负载进行恒流驱动，以及，在交流市电异常时使用电池30输出的直流电压对负载进行恒流驱动。
24.另外，在该实施例中，检流电阻50与负载串联；调整模块60用于根据电压变换模块10的输出电压判断所述交流市电是否正常，并根据判断结果调整检流电阻50的阻值；恒流驱动模块40还用于根据检流电阻50的电压对输出电流进行调整，其中，恒流驱动模块40的反馈端连接检流电阻50，恒流驱动模块40的输出端连接负载。
25.在该实施例中，调整模块可根据电压变换模块的输出电压来判断交流市电正常或异常，并根据判断结果调整检流电阻的阻值，而且，恒流驱动模块可根据该检流电阻上的电压来调整输出电流。这种通过调整检流电阻阻值的方式来调整输出电流的方式，相比现有的通过软件调整pwm信号占空比的方式，由于不需要设置mcu，可由纯硬件实现备用电源应急使用时调整驱动输出电流大小，因此，成本更低，方案简单且可靠。
26.图2是本实用新型备用电源实施例二的部分电路图，在该实施例中，检流电阻为电阻r18，其一端连接负载的负端(l-)，其另一端接地。恒流驱动模块包括型号为sy7701fhc的boost芯片u1。而且，调整模块60包括开关管q1、并联电阻r15、第一分压电阻r31和第二分压电阻d33。另外，开关管q1为nmos管，当然，在其它实施例中，boost芯片也可选用其它型号的芯片，开关管q1也可选用型号为ao3401的开关管或者其它类型的开关管。第一分压电阻r31和第二分压电阻d33可选用阻值为20k的电阻。
27.在该实施例中，并联电阻r15的第一端与检流电阻r18的第一端连接后，再通过限流电阻r25连接boost芯片u1的反馈端(fb)，并联电阻r15的第二端连接开关管q1的漏极，开关管q1的源极与检流电阻r18的第二端一并接地。第一分压电阻r31与第二分压电阻r33串联后，一端连接电压变换模块的输出端(bbb)，另一端接地，第一分压电阻r31与第二分压电阻r33的连接点连接开关管q1的栅极。
28.在该实施例中，开关管q1与电阻r15串联再与检流电阻r18并联，电阻r31与r33串联组成分压网络，公共点接开关管q1的栅极，外部控制信号(bbb)经过电阻r31与r33分压后控制开关管q1的开通或关断，而且，当有交流市电输入时，bbb有次级dc电压信号，经r31与r33分压网络分压后使开关管q1导通；当无交流市电输入时，bbb没有次级dc电压信号，开关管q1断开。当开关管q1导通(对应交流市电正常)时，总检流电阻的阻值为电阻r15与r18并联后的阻值；当开关管q1关断(对应交流市电异常)时，总检流电阻的阻值为电阻r18的阻值。boost芯片u1通过外置的检流电阻的阻值来设置驱动的输出电流值，具体地，输出电流值为电压vcs除以总检流电阻的阻值，电压vcs为boost芯片u1的内部设定值，因此，改变总检流电阻的阻值可调整输出电流值，从而达到备用电源在正常使用及应急使用时能调整输出电流的目的。而且，该实施例的调整模块的电路结构简单，只需增加4个器件即可实现正常与应急不同状态时输出电流的调整，实现成本低，生产复杂性低，可靠性高。
29.进一步地，结合图2，恒流驱动模块还包括驱动开关管q5、第一电阻r170、第二电阻r21、第三电阻r30，驱动开关管q5可选用nmos管。其中，boost芯片u1的控制端(gate)通过第三电阻r30连接驱动开关管q5的栅极，驱动开关管q5的漏极通过相并联的二极管d12连接负
载的正端(l+)，驱动开关管q5的源极通过第一电阻r170接地，第二电阻r21的第一端连接boost芯片的检测端(cs)，第二电阻r21的第二端连接驱动开关管q5的源极。该boost芯片u1通过控制驱动开关管q5的通断实现负载的恒流驱动。
30.进一步地，恒流驱动模块还包括第四电阻r92和第五电阻r23，其中，第四电阻r92和第五电阻r23串联后，一端连接负载的正端(l+)，另一端接地，第四电阻r92和第五电阻r23的连接点连接boost芯片u1的电压保护端(ovp)。该boost芯片u1具有电压保护功能，通过电阻r92、r23来采样输出电压，并在判断该电压大于阈值时，进行电压保护。
31.进一步地，恒流驱动模块还包括滤波电感l1、第一电容c22和第二电容c2，其中，滤波电感l1的第一端连接电池的正端及电压变换模块的正输出端(18v)，滤波电感l1的第二端连接驱动开关管q5的第一端，第一电容c22连接在电池的两端，第二电容c2连接在负载的正端与地之间，起稳压作用。
32.进一步地，在一个可选实施例中，电压变换模块包括依次连接的ac输入单元、emi滤波整流单元、dc/dc反激单元、整流滤波单元。在该实施例中，通过一个ac输入单元输入交流市电，然后经过emi滤波整流单元后，将交流市电变成直流电，再经过dc/dc反激单眼输入给变压器，变压器输出经过后级整流滤波单元后变成稳定的直流电压，然后分成二路，其中一路通过电池充电管理模块给电池模块充电，另一路给恒流驱动模块供电。当交流市电异常时，由电池输入给恒流驱动模块供电。
33.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。