数据采集器断电保护系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种数据采集器断电保护系统。
【背景技术】
[0002]数据采集和工业控制在自动化领域中起着举足轻重的作用。智能设备在使用中，由于突然断电，会对智能设备造成巨大的损害，而且正在处理的数据都会瞬间消失。不间断电源具有在电力不正常中断时暂时供电功能。在电流不太稳定的地区特别需要不间断电源来维持设备稳定运行，其最大的好处在于不至于来不及存储正在键入数据，使得数据能保持一致性。常在断电之后，不间断电源还能维持十分钟以上的供电时间，以便做好存储的动作。
[0003]—般而言，不间断电源并无法供电很久的时间，但已经足以让使用者妥善处理或存储数据；但是不间断电源必须额外购买且不便宜，这一费用并不是一般人愿意负担的。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述问题不足之处，提供一种数据采集器断电保护系统，可在断电时自动保护数据采集器数据，使其不会因断电造成数据丢失，且成本低廉。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]—种数据采集器断电保护系统，包括:储能模块、电源转换模块和断电告警模块，所述电源转换模块的输入端连接外部电源，所述电源转换模块的输出端连接所述储能模块的输入端，所述储能模块的输出端和外部电源连接所述数据采集器，所述断电告警模块连接在所述外部电源和所述数据采集器之间。
[0007]优选的，所述储能模块包括:充电模块、锂电池及升压模块，所述充电模块与锂电池连接，所述锂电池与所述升压模块连接。
[0008]优选的，所述充电模块采用TP4057型号的储能芯片，用于自动向所述锂电池充电，所述升压模块采用FP6291型号的升压装置，用于将所述锂电池的输出电压调整至所述数据采集器的工作电压。
[0009]优选的，所述断电告警模块采用LM339型号的比较器。
[0010]优选的，所述电源转换模块为二极管。
[0011]本发明可实现外部电源断电检测，当外部断电被检测到时，通知数据采集器外部电源断电，备份当前重要数据，告警信号由硬件电路产生，使得告警信号响应速度快，可靠性高，此外，采用二极管实现外部电源与储能模块的自动切换，其有益效果是，相对于传统的开关式以及场效应管切换电路，采用分立器件，增强了系统可靠性，提高了切换速度，降低了成本。
【附图说明】
[0012]图1为发明的数据采集器断电保护系统的结构示意图；
[0013]图2为发明的数据采集器断电保护系统的结构框图；
[0014]图中:1、储能模块；2、电源转换模块；3、断电告警模块；4、外部电源；5、数据采集器；11、充电模块；12、锂电池；13、升压模块。
【具体实施方式】
[0015]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作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。
[0016]除非另作定义，本文使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。“连接”不限于具体的连接形式，可以是直接连接，也可以是通过其他部件间接连接，可以是不可拆卸的连接，也可以是可拆卸的连接，可以是电气或信号连接，也可以是机械或物理连接。
[0017]图1示出了本发明实施例中的数据采集器断电保护系统的结构示意图，如图1和图2所示，一种数据采集器断电保护系统，包括:储能模块1、电源转换模块2和断电告警模块3，所述电源转换模块2的输入端连接外部电源4，所述电源转换模块2的输出端连接储能模块1的输入端，储能模块1的输出端和外部电源4连接数据采集器5，断电告警模块3连接在外部电源4和数据采集器5之间。本实施例在正常工作时，由外部电源4提供电源，其中的一部分用于向数据采集器5提供工作电源，另一部分给储能模块1充电。
[0018]本实施例中，外部电源4与断电保护系统并联连接于数据采集器5，外部电源4断电时电源转换模块2自动将储能模块1切换为数据采集器5的电源，实现数据采集器5不间断供电。其有益效果是，断电后数据采集器5不会因断电产生复位，数据采集器仍能正常工作。
[0019]具体地，储能模块1包括:充电模块11、锂电池12及升压模块13，充电模块11与锂电池12连接，锂电池12与所述升压模块13连接，充电模块11采用TP4057型号的储能芯片，当充电模块11检测到锂电池12的电量不处于充满状态时，自动给锂电池12充电，当锂电池12电量处于充满状态时，充电模块11自动切换到待机状态，停止对锂电池12充电。锂电池12为断电保护系统的储能元件，当外部电源4断电时，由锂电池12为数据采集器5提供电源。升压模块13采用FP6291型号的升压装置，将锂电池12的输出电压调整至数据采集器5的工作电压，断电后保证数据采集器5的正常工作。电压可调范围宽，向数据采集器5输出工作电压的响应速度快，且成本低廉，实用性高。
[0020]在具体应用中，本实施例断电告警模块3采用LM339型号的比较器，用于对外部电源4实时检测，在外部电源4断电或者欠压时立即向数据采集器5发出告警信号。
[0021]优选的，本实施例中的电源转换模块2为二极管，使用单个二极管实现自动切换功能。
[0022]本发明当外部电源4断电时，断电保护系统的的工作主要为以下两个过程:
[0023]1、当外部电源4断电时，外部电源4的电压值急剧下降，当储能模块1的输出电压与外部电源4的电压差为0.5V左右时，二极管导通，外部电源4与储能模块1自动切换完成，由储能模块1为数据采集器5提供电源，实现设备的不间断供电，电源转换模块2的另一个作用是，利用二极管的单向导电性保护储能模块1，防止储能模块1内部的锂电池11因电流倒灌产生的损毁。
[0024]2、断电告警模块3采用比较器对外部电源4的电压值进行实时检测，比较器采用LM339，当外部电源4的电压低于设定阈值时，由硬件电路直接发出断电告警信号，数据采集器5收到告警立即对数据进行存储，快速响应外部电源环境，当外部电源4处于欠压状态时，也能实现告警功能，相对于传统使用模数转换器、软件检测外部电源等电源检测方式，提高了系统的诊断故障率。
[0025]进一步地，在外部电源4断电时，由断电保护系统的储能模块1供电，储能模块1可以提供长达10分钟的稳定供电，数据采集器5将关键数据及设备状态自动存储到内部非易失性存储器中。当外部电源4重新供电时，主处理器将非易失性存储器中的数据上传，因此断电保护系统可以有效的防止由于断电原因造成的数据丢失。数据采集器5在外部电源4断电时，由断电保护系统给数据采集器5供电，实现不间断供电，并可以防止因突然断电或者供电不稳定等因素，造成设备损害以及重要数据的丢失。
[0026]本发明可实现外部电源断电检测，其有益效果是，当外部断电被检测到时，通知数据采集器外部电源断电，备份当前重要数据，告警信号由硬件电路产生，使得告警信号响应速度快，可靠性高，此外，采用二极管实现外部电源与储能模块的自动切换，其有益效果是，相对于传统的开关式以及场效应管切换电路，采用分立器件，增强了系统可靠性，提高了切换速度，降低了成本。
[0027]与现有的技术相比，本发明在市电断开停止供电的瞬间，由断电保护系统为数据采集器供电，提供电力供操作系统备份当前数据，防止因突然断电而引起的数据丢失现象。
[0028]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种数据采集器断电保护系统，其特征在于，包括:储能模块、电源转换模块和断电告警模块，所述电源转换模块的输入端连接外部电源，所述电源转换模块的输出端连接所述储能模块的输入端，所述储能模块的输出端和外部电源连接所述数据采集器，所述断电告警模块连接在所述外部电源和所述数据采集器之间。2.根据权利要求1所述的数据采集器断电保护系统，其特征在于，所述储能模块包括:充电模块、锂电池及升压模块，所述充电模块与锂电池连接，所述锂电池与所述升压模块连接。3.根据权利要求2所述的数据采集器断电保护系统，其特征在于，所述充电模块采用TP4057型号的储能芯片，用于自动向所述锂电池充电，所述升压模块采用FP6291型号的升压装置，用于将所述锂电池的输出电压调整至所述数据采集器的工作电压。4.根据权利要求1所述的数据采集器断电保护系统，其特征在于，所述断电告警模块采用LM339型号的比较器。5.根据权利要求1所述的数据采集器断电保护系统，其特征在于，所述电源转换模块为二极管。
【专利摘要】本发明提供一种数据采集器断电保护系统，包括：储能模块、电源转换模块和断电告警模块，所述电源转换模块的输入端连接外部电源，所述电源转换模块的输出端连接所述储能模块的输入端，所述储能模块的输出端和外部电源连接所述数据采集器，所述断电告警模块连接在所述外部电源和所述数据采集器之间。本发明当外部断电被检测到时，通知数据采集器外部电源断电，备份当前重要数据，告警信号由硬件电路产生，使得告警信号响应速度快，可靠性高，相对于传统的开关式以及场效应管切换电路，采用分立器件，增强了系统可靠性，提高了切换速度，降低了成本。
【IPC分类】H02J9/06
【公开号】CN105406582
【申请号】CN201510868290
【发明人】井济军, 王文博, 刘鸿卫, 冯萍萍
【申请人】浪潮创新科技股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月27日