船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置及实现方法_5

文档序号:8342118阅读:来源:国知局
熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下,对上述实施例进行修改。因此,本发明的权利保护范围,应如权利要求书所列。
【主权项】
1.船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置,由中央处理器单元(I)、光电耦合器0C、电容C、二极管Dl至D7、P沟道增强型的场效应管Ql和Q5、NPN型开关三极管Q2至Q4及Q6至Q8、电阻Rl至R20、红色指示灯(2)、白色指示灯(3)组成;其特征在于,所述电阻R2、R4、R6、R17的一端与场效应管Ql的源极全部接入到AC/DC整流模块的输出电源24V的正极,电阻R3的一端和R2的另一端与场效应管Ql的栅极相并接,电阻R3的另一端与三极管Q2的集电极相连接,电阻R4的另一端和二极管D2的阳极与三极管Q3的集电极相并接,场效应管Ql的漏极与二极管D4的阳极相连接,电阻R5的一端和二极管D2、D3的阴极与三极管Q2的基极相并接,电阻R6的另一端和二极管D3的阳极与三极管Q4的集电极相并接,三极管Q4的基极通过电阻R9与中央处理器单元⑴控制电源切换的I/O输出相连接,电阻R7的一端与三极管Q3的基极相连接,电阻R8和RlO的一端与R7的另一端相并接后接入中央处理器单元(1)A/D输入接口,电阻R12、R14、R16的一端和RlO的另一端与场效应管Q5的源极全部接入到船用24V的蓄电池GB的正极,电阻R12的另一端和R13的一端与场效应管Q5的栅极相并接,电阻R13的另一端与三极管Q6的集电极相连接,电阻R14的另一端和二极管D5的阳极与三极管Q7的集电极相并接,场效应管Q5的漏极与二极管D7的阳极相连接,电阻R15的一端和二极管D5、D6的阴极与三极管Q6的基极相并接,电阻R16的另一端和二极管D6的阳极与三极管Q8的集电极相并接,三极管Q8的基极通过电阻R20与中央处理器单元(I)控制电源切换的I/O另一输出相连接,三极管Q7的基极与电阻R18的一端相连接,电阻R17和R18的另一端与R19的一端相并接后接入中央处理器单元(I) I/O输入接口,二极管D4、D7的阴极相互连接后接入中央处理器单元(I)和船舶信号检测报警系统的电源输入正端VCC,电阻Rl的一端与船舶交流电力系统的交流220V电源的一端相连接,电阻Rl的另一端和二极管Dl的阴极与光电耦合器OC中发光二极管的阳极相并接,光电耦合器OC中发光二极管的阴极与二极管Dl的阳极相连接后接入船舶交流电力系统的交流220V电源的另一端,光电耦合器OC中光敏三极管的集电极与中央处理器单元(I)电源输出VCCl相连接,电阻Rll的一端和电容C的正极与光电耦合器OC中光敏三极管的发射极相连接后接入中央处理器单元(I) I/O另一输入接口,中央处理器单元(I)的输出还接有红色指示灯(2)和白色指示灯(3),所述中央处理器单元(I)包含有与船舶信号检测报警系统相适应的故障信号输出端口,通过该故障信号输出端口与船舶信号检测报警系统相连接;电阻R5、R8、R11、R15、R19的另一端和三极管Q2、Q3、Q4、Q6、Q7、Q8的发射极以及电容C的负极、蓄电池GB的负极、中央处理器单元(I)电源的负极、船舶信号检测报警系统的电源负极通过连接线全部接入AC/DC整流模块的输出电源的负极。
2.如权利要求1所述的船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置,其特征在于,所述的中央处理器单元(I)包含有定时器和A/D输入接口。
3.如权利要求1所述的船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置,其特征在于,所述的与船舶信号检测报警系统相适应的故障信号输出端口包括开关量端口和通讯接口。
4.如权利要求1所述的船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置,其特征在于,所述的蓄电池GB电源电压大于21V。
5.如权利要求1所述的船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置,其特征在于,所述的二极管Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7均为开关二极管。
6.一种如权利要求1所述船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置的实现方法,其特征在于,包括如下步骤: 1)当AC/DC整流模块G2有电源输出时,AC/DC整流模块G2输出电源经电阻R17、R19分压后通过电阻R18加至三极管Q7基极的电流使三极管Q7饱和,当AC/DC整流模块G2无电源输出时,AC/DC整流模块G2无电源输出经电阻R17、R19分压后通过电阻R18加至三极管Q7的基极,三极管Q7截止; 2)当接入的蓄电池GB电压设定大于21V时,蓄电池GB电源经电阻R10、R8分压后通过电阻R7加至三极管Q3基极的电流使三极管Q3饱和,当移除蓄电池GB时,蓄电池GB无电源经电阻R10、R8分压后通过电阻R7加至三极管Q3的基极,三极管Q3截止; 3)当AC/DC整流模块G2无电源输出,接入的蓄电池GB电压设定大于2IV时,三极管Q7截止,蓄电池GB电源经电阻R14、二极管D5加至三极管Q6的基极,三极管Q6饱和,场效应管Q5的栅源电压IUGS I >其开启电压IUT I,场效应管Q5导通,蓄电池GB的电源通过场效应管Q5的源极和漏极经二极管D7送至中央处理器单元(I)和船舶信号检测报警系统,此时中央处理器单元(I)检测到有蓄电池GB、AC/DC整流模块G2无电源输出,且不管交流电力系统是否有电,中央处理器单元(I)输出低电平通过电阻R20至三极管Q8的基极,三极管Q8截止,蓄电池GB电源又经电阻R16、二极管D6加至三极管Q6的基极,进一步保持场效应管Q5导通,中央处理器单元(I)输出高电平通过电阻R9至三极管Q4的基极,三极管Q4饱和; 4)当接入的蓄电池GB移去,AC/DC整流模块G2有电源输出时,三极管Q3截止,AC/DC整流模块G2电源经电阻R4、二极管D2加至三极管Q2的基极,三极管Q2饱和,场效应管Ql的栅源电压IUGS I >其开启电压IUT I,场效应管Ql导通,AC/DC整流模块G2的输出电源通过场效应管Ql的源极和漏极经二极管D4送至中央处理器单元(I)和船舶信号检测报警系统,此时中央处理器单元(I)检测到AC/DC整流模块G2有电源输出、未接入蓄电池GB,且不管交流电力系统是否有电,中央处理器单元(I)输出低电平通过电阻R9至三极管Q4的基极,三极管Q4截止,AC/DC整流模块G2输出电源又经电阻R6、二极管D3加至三极管Q2的基极,进一步保持场效应管Ql导通,中央处理器单元(I)输出高电平通过电阻R20至三极管Q8的基极,三极管Q8饱和; 5)当AC/DC整流模块G2有电源输出时,中央处理器单元(I)检测到船舶交流电力系统未失电,输出低电平通过电阻R9至三极管Q4的基极,三极管Q4截止,AC/DC整流模块G2输出电源经电阻R6、二极管D3加至三极管Q2的基极,三极管Q2饱和或保持饱和,场效应管Ql导通或保持导通,中央处理器单元(I)延时设定时间后输出高电平通过电阻R20至三极管Q8的基极,三极管Q8饱和; 6)当AC/DC整流模块G2有电源输出,接入的蓄电池GB电压设定大于21V时,中央处理器单元(I)检测到船舶交流电力系统失电,输出低电平通过电阻R20至三极管Q8的基极,三极管Q8截止,蓄电池GB电源经电阻R16、二极管D6加至三极管Q6的基极,三极管Q6饱和,场效应管Q5导通,中央处理器单元(I)延时设定时间后输出高电平通过电阻R9至三极管Q4的基极,三极管Q4饱和; 7)当中央处理器单元(I)检测到AC/DC整流模块G2无输出,但蓄电池GB电压大于等于22V时,输出常亮信号至红色指示灯(2),当中央处理器单元(I)检测到蓄电池GB电压低于22V或未接入、但检测到AC/DC整流模块G2有输出时,输出慢速闪烁信号至红色指示灯(2),当中央处理器单元(I)检测到AC/DC整流模块G2无输出,蓄电池GB电压又低于22V时,输出快速闪烁信号至红色指示灯(2); 8)当船舶交流电力系统有电,且AC/DC整流模块G2有输出时,中央处理器单元(I)输出常亮信号至白色指示灯(3),当船舶交流电力系统的交流220V无电时,中央处理器单元(I)输出闪烁信号至白色指示灯(3); 9)当蓄电池GB电压大于等于22V时AC/DC整流模块G2无输出,当AC/DC整流模块G2有输出时蓄电池GB电压低于22V或未接入,当AC/DC整流模块G2无输出和蓄电池GB电压低于22V时,中央处理器单元(I)通过与船舶信号检测报警系统相适应的故障信号输出端口传递不同故障信息至船舶信号检测报警系统。
7.如权利要求6所述船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置的实现方法,其特征在于,所述延时设定时间设置为5秒至10秒之间。
【专利摘要】本发明公开了一种船舶信号检测报警系统的不间断供电控制装置及实现方法,该装置由场效应管Q1、Q5作为AC/DC整流模块G2输出电源和蓄电池GB给检测报警系统供电的切换开关,采用三极管Q2至Q4及Q6至Q8构成具体切换电路控制场效应管Q1、Q5开关快速切换,实现蓄电池GB和AC/DC整流模块G2一路无电源时,快速切换到另一路,采用中央处理器单元进行故障检测和处理实现多故障报警,当蓄电池GB正常接入和AC/DC整流模块G2有输出电源,根据船舶交流电力系统有电或失电状态条件切换供电电源时,先开启一路电源后,再延时关闭另一路电源,实现了电源无缝切换,具有功耗低,稳定性好。
【IPC分类】H02J9-06
【公开号】CN104659902
【申请号】CN201510060123
【发明人】杨心怡, 王长宝, 徐维艳, 张明, 於跃成, 胡广朋
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月5日
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