本发明涉及电源系统技术领域，具体涉及一种用于计算机的可续航电源系统。
背景技术
ups即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，ups将市电稳压后供应给负载使用，此时的ups就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断时，ups立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220v交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。ups设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。
但现有的ups通过整流逆变后再与计算机电源连接，而不是将经过整流后的直流电直接与计算机的电源连接，导致当蓄电池单独为计算机供电时，还需要经过逆变和整流后才能被计算机使用，这种方式增加了电路的能耗，降低了蓄电池的续航时间。
另一方面，蓄电池都是有若干个电池组成的，随着使用时间的增加，各个电池的端电压会产生差异，导致蓄电池放电的提前结束，影响蓄电池的续航能力。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的目的是提供一种用于计算机的可续航电源系统，对计算机的电源系统进行优化改进，同时均衡各个蓄电池间的放电电压，提高蓄电池的续航能力，本发明解决了计算机自带电源供电不足的技术问题。
为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，提供了一种用于计算机的可续航电源系统，包括：
第一整流电路，其与交流电源连接，所述第一整流电路的输出端连接一直流稳压电路；
电池包，其由若干选择性连接的蓄电池组成，所述电池包的接触端连接所述第一整流电路的输出端，所述蓄电池的标称电压与计算机的额定工作电压一致，各个所述蓄电池的串联标称电压与所述第一整流电路的输出直流电压相等，充电时，各个所述蓄电池并联连接，放电时，各个所述蓄电池串联连接；
逆变电路，其选择性连接在所述第一整流电路的输出端，所述逆变电路的输出端连接一交流稳压电路，所述计算机设置有一直流输入端和一交流输入端，所述直流输入端与所述直流稳压电路输出端选择性连接，所述交流输入端连接一第二整流电路，所述第二整流电路的输入端与所述交流稳压电路的输出端选择性连接；
其中，每个所述蓄电池的正极延伸出第一导电滑块，每个所述蓄电池的负极延伸出第二导电滑块，各个所述蓄电池上的所述第一导电滑块和第二导电滑块等间距间隔设置，各个所述第一导电滑块上滑动设置有第一圆环，各个所述第二导电滑块上滑动设置有第二圆环，所述第一圆环和第二圆环同心设置且同步转动，所述第一圆环上设置有第一极板，所述第二圆环上设置有第二极板，所述第一极板和第二极板对应间隔设置，所述第一导电滑块与所述第一极板滑动导电接触，所述第二导电滑块与所述第二极板同步滑动导电接触。
优选的，所述第一整流电路的输出端正负极之间连接一储能电容，所述储能电容两端选择性连接一直流斩波电路的第一端，所述直流稳压电路的输入端通过所述直流斩波电路与所述第一整流电路的输出端连接，所述电池包的接触端还选择性连接在所述直流斩波电路的第二端。
优选的，所述电池包中设置有三个蓄电池，其中第一蓄电池正极设置有第一开关，所述第一蓄电池负极设置有第二开关；第二蓄电池正极设置有第三开关，所述第二蓄电池负极设置有第四开关；第三蓄电池正极设置有第五开关，所述第三蓄电池负极设置有第六开关；所述第二开关、第四开关和第六开关的另一端共接。
优选的，每个所述蓄电池的正极向上延伸出第一导电杆，所述第一导电滑块设置在所述第一导电杆上端，每个所述蓄电池的负极向上延伸出第二导电杆，所述第二导电滑块设置在所述第二导电杆上端；所述第一导电杆与第二导电杆平行间隔设置，且所述第一导电滑块与第二导电滑块处于同一水平面上。
优选的，所述第一圆环和第二圆环同心间隔设置，且间隔距离与每个所述蓄电池上第一导电滑块和第二导电滑块之间的间距一致，所述第一圆环的半径大于所述第二圆环的半径；
其中，所述第一圆环和第二圆环为绝缘体，所述第一圆环上的其中一弧段设置成所述第一极板，所述第二圆环上的其中一弧段对应设置成所述第二极板。
优选的，所述圆环中心设置有一转动机构，所述第二圆环通过第一联动杆与所述转动机构的转动端连接，所述第一圆环通过第二联动杆与第二圆环同步连接。
优选的，所述第一圆环和第二圆环下表面沿圆环周长方向分别开设一圆形导轨，各个所述第一导电滑块设置在所述第一圆环的圆形导轨中，所述第一圆环转动设置在各个所述第一导电滑块上；各个所述第二导电滑块设置在所述第二圆环的圆形导轨中，所述第二圆环转动设置在各个所述第二导电滑块上。
优选的，所述第一蓄电池的负极端通过第七开关与所述第二蓄电池的正极端连接，所述第二蓄电池的负极端通过第八开关与所述第三蓄电池的正极端连接。
优选的，电池包充电时，闭合所述第一开关至第六开关，将所述第一开关、第三开关和第五开关通过所述直流斩波电路连接至所述第一整流电路的正极输出端，将所述第二开关、第四开关和第六开关的共接端通过所述直流斩波电路连接至所述第一整流电路的负极输出端。
优选的，电池包放电时，闭合所述第一开关、第七开关、第八开关和第六开关，将所述第一开关连接至所述第一整流电路的正极输出端，将所述第二开关、第四开关和第六开关的共接端连接至所述第一整流电路的负极输出端，所述第一圆环和第二圆环同步转动。
与现有技术相比，本发明包含的有益效果在于：
1、本发明优化了电池包内部的电路结构，降低了计算机系统的能耗，同时提高了电池包的续航能力；
2、均衡各个蓄电池的端电压，优化蓄电池的电压输出特性，进一步提高电池包的续航能力。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是蓄电池之间的连接结构示意图；
图3是第一蓄电池的结构示意图；
图4是各个蓄电池的分布结构示意图；
图5是电容器与第一蓄电池两端接触时的结构示意图；
图6是电容器移动到第一蓄电池和第二蓄电池之间时的结构示意图；
图7是电容器与第二蓄电池两端接触时的结构示意图；
图8是第一圆环的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明文字能够据以实施。
如图1-8所示，本发明提供了一种用于计算机的可续航电源系统，包括电池包及其内部电路、与电池包输出端连接计算机pc及其外围电路。
电池包bat就是一般所称的ups，电池包bat的内部电路包括第一整流电路100、直流稳压电路1、逆变电路200、交流稳压电路2和直流斩波电路8。
第一整流电路100与交流电源连接，所述第一整流电路100的输出端正负极之间连接一储能电容c，用于储能，当电网断电到蓄电池介入续航这段死区时间内，通过储能电容c为计算机提供续航电源，避免计算机跳电。所述第一整流电路100的输出端连接一直流稳压电路1。
直流斩波电路8的第一端通过开关sk与所述储能电容c两端连接，所述直流稳压电路1的输入端通过所述直流斩波电路8与所述第一整流电路100的输出端连接，第一整流电路100的输出直流电经过直流斩波电路8斩波后降压至计算机工作电压，后经过直流稳压电路1稳压后直接为计算机供电。
通常台式计算机只有一个220v的交流输入端，而作为本发明的其中一个改进点，在计算机pc上设置有一直流输入端和一交流输入端，所述直流输入端与所述直流稳压电路1输出端通过开关st选择性连接，当电网正常供电时，电源经过第一整流电路100整流、直流斩波电路8斩波、直流稳压电路1稳压后直接与计算机pc的直流输入端连接，也就是说，市电经过第一整流电路100一次整流后直接被计算机pc所用，从而可以省去不必要的逆变和再整流过程，这种方式优化了计算的电源系统，且降低了计算机的能耗，能量的传递过程更为直接，也提高了蓄电池的续航时间。
电池包由若干选择性连接的蓄电池组成，所述电池包的接触端通过开关sq连接所述第一整流电路100的输出端，所述电池包的接触端还通过开关sp连接在所述直流斩波电路8的第二端。电源经过第一整流电路100整流、直流斩波电路8斩波后对电池包进行充电，其中，所述蓄电池的标称电压与计算机的额定工作电压是一致的，所以电源经过第一整流电路100整流、直流斩波电路8斩波后可以同时为蓄电池和计算机直流端供电。
逆变电路200通过开关sn选择性连接在所述第一整流电路100的输出端，所述逆变电路200的输出端连接一交流稳压电路2，同时在所述计算机交流输入端连接一第二整流电路3，所述第二整流电路3的输入端与所述交流稳压电路2的输出端通过开关sr选择性连接。
这种设计方式使得，计算机pc预留有一个通用的交流输入端，在没有直流源的情况下，计算机的交流输入端通过第二整流电路3可以直接插设在通用的220v交流电源上。同时，本发明的电源系统中，也通过逆变电路200和交流稳压电路2来提供正常的可断电续航的220v交流电源，为其他交流负载提供可续航的交流电源。当然，不自带直流输入端的计算机pc可以通过逆变电路200、交流稳压电路2和第二整流电路3连接在第一整流电路100的直流输出端上，为计算机供电。
也就是说，本发明的计算机电源系统同时提供可续航的交流电和直流电，交流电为与市电相同的220v电源，为交流负载和没有自带直流输入端的计算机供电，220v的交流电可以通过再整流后为计算机使用。而本发明的计算机电源系统提供的直流电经直直变换后，其电压值与计算机的工作电压和电池包的充电电压一致，可以直接为电池包充电，同时直接被计算机使用，省去逆变和再整流过程，从而降低了计算机的能耗，能量的传递过程更为直接，也提高了蓄电池的续航时间。
本实施例中，所述电池包中设置有三个蓄电池eq1、eq2、eq3来进行解释说明，具体可根据实际情况调整蓄电池的标称电压和使用数量，本实施例只是为例叙述方便采用3个蓄电池，优选的，可以根据计算机的额定工作电压来确定采用蓄电池的标称电压和蓄电池数量，使得每个蓄电池的标称电压与计算机的额定工作电压一致，第一整流电路100的输出直流电可以同时为计算机供电和对蓄电池充电；根据各个蓄电池的串联标称电压与第一整流电路100的输出直流电压一致来确定蓄电池的数量。
本实施例中，第一整流电路100接市电，第一整流电路100的输出直流电压为220v，计算机的直流工作电压为73v，蓄电池的标称电压也为73v，数量为3个。根据现实情况，比如计算机的直流工作电压为20v，则蓄电池的标称电压也为20v，数量为11个。
本实施例中，以3个蓄电池为案例进行说明，如果是11个蓄电池，则顺应增加即可。其中，第一蓄电池eq1正极设置有第一开关s11，所述第一蓄电池eq1负极设置有第二开关s12；第二蓄电池eq2正极设置有第三开关s21，所述第二蓄电池eq2负极设置有第四开关s22；第三蓄电池eq3正极设置有第五开关s31，所述第三蓄电池eq3负极设置有第六开关s32；所述第二开关s12、第四开关s22和第六开关s32的另一端共接，共接点记为a。
每个所述蓄电池的正极向上延伸出第一导电杆，所述第一导电滑块设置在所述第一导电杆上端，每个所述蓄电池的负极向上延伸出第二导电杆，所述第二导电滑块设置在所述第二导电杆上端。
如图3所示，第一蓄电池eq1的正极向上延伸出第一导电杆111，第一导电杆111上端设置有第一导电滑块11，第一蓄电池eq1的负极向上延伸出第二导电杆121，第二导电杆121上端设置有第二导电滑块12。类似的，第二蓄电池eq2的正极向上延伸设置有第一导电滑块21，第二蓄电池eq2的负极向上延伸设置有第二导电滑块22。第三蓄电池eq3的正极向上延伸设置有第一导电滑块31，第三蓄电池eq3的负极向上延伸设置有第二导电滑块32。
各对第一导电杆与第二导电杆平行间隔设置，且所述第一导电滑块与第二导电滑块处于同一水平面上。也就是说各个所述蓄电池上的所述第一导电滑块和第二导电滑块等间距间隔设置，且都处于同一水平面内。
如图4所示，各个第一导电滑块等间距分布在同一圆形上，各个第二导电滑块等间距分布在第二圆形上。具体的，如图5-8所示，各个所述第一导电滑块上滑动设置有第一圆环6，各个所述第二导电滑块上滑动设置有第二圆环4。
所述第一圆环6和第二圆环4同心间隔设置，且间隔距离与每个所述蓄电池上第一导电滑块和第二导电滑块之间的间距一致，从而使得每个蓄电池上的第一导电滑块与第二导电滑块正好与两侧的第一圆环6和第二圆环4接触。所述第一圆环6的半径大于所述第二圆环4的半径。
本实施例中，所述第一圆环6和第二圆环4为绝缘体，所述第一圆环6上的其中一弧段设置成所述第一极板41，所述第二圆环4上的其中一弧段对应设置成所述第二极板42，第一极板41和第二极板42中心的连线与经过第一圆环和第二圆环的中心，第一极板41和第二极板42间隔设置，形成一电容器，本实施例中，所述该电容器的额定电压与各个蓄电池的浮充电压一致。
所述第一极板41和第二极板42对应间隔设置，所述第一导电滑块与所述第一极板滑动导电接触，所述第二导电滑块与所述第二极板同步滑动导电接触。
具体的，圆环中心设置有一中心轴71，中心轴71上设置有一转动机构7，所述第二圆环4通过第一联动杆51与所述转动机构7的转动端连接，所述第一圆环6通过第二联动杆52与第二圆环4同步连接，从而使得第一圆环6和第二圆环4联动，控制转动机构7转动时，即可同步带动第一圆环6和第二圆环4同步转动。
所述第一圆环6和第二圆环4的下表面沿圆环周长方向分别开设一圆形导轨，各个所述第一导电滑块设置在所述第一圆环6的圆形导轨中，所述第一圆环6转动设置在各个所述第一导电滑块上；各个所述第二导电滑块设置在所述第二圆环4的圆形导轨中，所述第二圆环4转动设置在各个所述第二导电滑块上。
具体的如图8所示，以第一圆环6为例，圆形导轨61开设在第一圆环6下表面中心，圆形导轨61与第一圆环6同心设置，圆形导轨61贯穿第一极板41中心，且圆形导轨61的深度小于第一极板41的厚度，各个蓄电池正极设置的第一导电滑块11、21和31分别设置在第一圆环6的圆形导轨61中，优选的，第一导电滑块11、21和31等间距设置在第一圆环6的圆形导轨61中。
第二圆环4的结构与第一圆环6的结构对应一致，各个蓄电池负极设置的第二导电滑块12、22和32分别设置在第二圆环4的圆形导轨中，优选的，第二导电滑块12、22和32等间距设置在第二圆环4的圆形导轨中。
由于第一圆环6和第二圆环4同步连接，当转动机构7带动第二圆环4转动时，带动所述第一圆环6和第二圆环4同步转动，也就是第一导电滑块11、21和31在第一圆环6的圆形导轨61中滑动，第二导电滑块12、22和32在第二圆环4的圆形导轨中。各个蓄电池的位置不变，当第一极板41和第二极板42转动到与其中一对第一导电滑块和第二导电滑块接触时，第一导电滑块与该位置处的蓄电池正极连接，第二导电滑块与该位置处的蓄电池负极连接。
比如第一圆环6和第二圆环4在转动过程中，如图5所示，转动的第一极板41与第一导电滑块11接触时，同步转动的第二极板42与第二导电滑块12接触，也就是说第一极板41与第一蓄电池eq1的正极接触，第二极板42与第一蓄电池eq1的负极接触，使得第一极板41与第二极板42组成的电容器两端电压与第一蓄电池eq1的两端电压一致。随着第一圆环6和第二圆环4的继续转动，第一极板41转动到第一导电滑块11与21之间，第二极板42转动到第二导电滑块12和22之间，如图6所示。随着第一圆环6和第二圆环4的继续转动，第一极板41与第一导电滑块12接触时，同步转动的第二极板42与第二导电滑块22接触，也就是说第一极板41与第二蓄电池eq2的正极接触，第二极板42与第二蓄电池eq2的负极接触，使得第一极板41与第二极板42组成的电容器与第二蓄电池eq2进行电能交换，使得电容器两端电压与第一蓄电池eq2的两端电压一致，如图7所示。也就是说通过转动的电容器来调整第一蓄电池eq1和第二蓄电池eq2上的电量，通过第一圆环6和第二圆环4多次循环转动，最终可以调整第一蓄电池eq1和第二蓄电池eq2上的电量一致，两端电压也一致。
按此过程，控制电容器在各个蓄电池两端连续扫描接触，通过转动的电容器来调整第二蓄电池eq2和第三蓄电池eq3上的电量和电压，以及第一蓄电池eq1和第三蓄电池eq3上的电量和电压。
由于第一极板41和第二极板42都具有一定的跨度，从而在其两者组成的电容器转动过程中，给与第一极板41和第二极板42一定的时间与对应的蓄电池的正负极接触，电量在电容器和与之接触的蓄电池之间进行转移和平衡，从而通过电容器来均衡各个蓄电池两端电压，最终平衡各个蓄电池上的电量和电压，使得各个蓄电池上的电量平衡，提高各个蓄电池输出电压的一致性，优化电池包的输出性能，从而提高电池包的续航能力。
如图2所示，所述第一蓄电池eq1的负极端通过第七开关sa与所述第二蓄电池eq2的正极端连接，所述第二蓄电池eq2的负极端通过第八开关sb与所述第三蓄电池eq3的正极端连接。
市电恢复后，对电池包充电，将各个所述蓄电池并联连接。具体的，闭合开关sk、sp，闭合所述第一开关s11至第六开关s32，将所述第一开关s11、第三开关s21和第五开关s31连接至所述直流斩波电路8的正极输出端，将所述第二开关s12、第四开关s22和第六开关s32的共接端a连接至所述直流斩波电路8的负极输出端，从而使得各个蓄电池并联在直流斩波电路8的输出端，直流斩波电路8将220v的直流电变换成73的直流电，也就是说，市电通过第一整流电路100整流、直流斩波电路8斩波后，为各个蓄电池同时充电，从而将各个蓄电池并联连接至第一整流电路100的输出端，通过第一整流电路100为各个蓄电池同时充电，提高充电效率。
同时，闭合开关st，计算机pc直接通过直流稳压电路1与直流斩波电路8的输出端连接，为计算机供电。
闭合开关sn，则通过逆变电路200逆变后，在交流稳压电路2的输出端提供一可续航的220v的交流电源，为计算机交流输入端或其他交流负载使用。
市电断电时，通过电池包放电续航，各个所述蓄电池串联连接。具体的，断开开关sp，闭合开关sq，闭合所述第一开关s11、第七开关sa、第八开关sb和第六开关s32，将所述第一开关s11连接至所述第一整流电路100的正极输出端，将所述第二开关s12、第四开关s22和第六开关s32的共接端a连接至所述第一整流电路100的负极输出端，从而将三个蓄电池首尾串联连接在第一整流电路100的输出端，此时，3个蓄电池的串联电压为220v，从而维持直流母线的电压，再通过直流斩波电路8斩波和直流稳压电路1稳压后，为计算机直流端供电续航，通过电池包放电为计算机供电。或者通过逆变电路200和交流稳压电路2提供一个220v的交流电源，为计算机交流输入端或其他交流负载提供续航电源。
在电池包放电过程中，启动转动机构7，带动第一圆环6在各个第一导电滑块上匀速转动，同步带动第二圆环4在各个第二导电滑块上匀速转动，在转动过程总，第一极板41与各个第一导电滑块轮流导电接触，第二极板42与各个第二导电滑块轮流导电接触，也就是将电容器轮流与各个蓄电池两端导通，两端电压较高的蓄电池对电容器充电，两端电压较低的蓄电池通过电容器进行充电，由此，通过电容器来调节相邻两个蓄电池中的电量，以平衡各个蓄电池的输出电压，从而提高各个蓄电池的放电一致性，避免因各个蓄电池的电压不平衡而使得电池包放电提前结束。
由上所述，本发明优化了电池包内部的电路结构，降低了计算机pc系统的能耗，同时提高了电池包的续航能力；同时，均衡各个蓄电池的端电压，优化蓄电池的电压输出特性，进一步提高电池包的续航能力。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易的实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。