电力仪表太阳能不间断电源的制作方法

本实用新型涉及开关电源技术领域，特别是一种太阳能不间断电源。

背景技术：

不间断电源是一种向负载提供不间断、优质、可靠的交流电能，并具有实时保护和监测监控供电状态功能的供电设备，对改善供电质量、保证设备正常运行存在着至关重要的作用。

现在市场上的不间断电源由整流器、逆变器、蓄电池、稳压器以及转换开关组成，运行也相对简单，通过整流器将市电进行整流，然后再对蓄电池进行充电，然后再通过这个蓄电池给逆变器供电，当市电中断时，不间断电源切换至供电模式继续运行，为设备提供不间断的电能。这种不间断电源的不足之处是这种蓄电池在充电的过程中会有腐蚀性气体排出，因此需要专门的电池间进行充电，一般充电的时间为50-90小时，充电时间不足很容易损坏电池，影响电池的使用寿命，维护较为复杂，维护成本较高。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种新型太阳能锂电池不间断电源，能够输出直流电和交流电，电池的使用寿命长，节约了维护成本。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

电力仪表太阳能不间断电源，包括用于储存电能并向负载供电的电池单元、用于给电池单元充电的充电单元和用于控制充电单元向电池单元充电的控制单元；充电单元的输出端连接电池单元的输入端，电池单元的输出端分别连接负载输入端和控制单元的输入端，控制单元的输出端分别连接充电单元的输入端和电池单元的输入端；所述充电单元包括使用太阳能对电池单元充电的太阳能充电支路和使用市电对电池单元充电的市电充电支路；所述太阳能充电支路包括用于太阳能充电的太阳能板和用于控制太阳能板给电池单元充电的太阳能充电控制电路，太阳能板的输出端连接太阳能控制电路的输入端，太阳能充电控制电路的输出端连接电池单元的输入端；所述市电充电支路包括用于接入市电的市电输入接口和用于将交流电转换为直流电的AC/DC转换电路，市电输入接口的输入端连接AC/DC转换电路的输入端，AC/DC转换电路的输出端连接电池单元的输入端；控制单元的输出端分别连接太阳能充电控制电路和市电输入接口的输入端。

上述电力仪表太阳能不间断电源，所述控制单元包括用于控制电池单元进行充放电的主控制电路和用于切换充电方式的切换继电器，主控制电路的输出端连接切换继电器的输入端和电池单元的输入端，切换继电器的输出端分别连接太阳能充电控制电路和市电输入接口的输入端。

上述电力仪表太阳能不间断电源，所述电池单元包括用于储存电能的锂电池、用于控制锂电池充放电的电池控制电路、用于监测电池电量的电池监测器、用于输出直流电的DC-DC变换器和用于输出交流电的交流逆变器；锂电池的输入端分别连接太阳能充电控制电路和AC/DC转换电路的输出端，锂电池的输出端分别连接电池监测器、DC-DC变换器和交流逆变器的输入端，电池监测器的输出端连接主控制电路的输入端，主控制电路的输出端连接电池控制电路的输入端，电池控制电路的输出端连接锂电池的输入端。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型可以根据锂电池的电量状态自动转换充电方式，在电量较低时，使用市电充电，提高了充电速度，在电量充满后转换到太阳能充电方式，在锂电池使用的过程中，随时进行充电，节约了能源，同时也提高了电源的使用寿命。当电源出现故障时，能够自动控制该电源停止充放电，并发出警报，提示工作人员及时维修，便于工作人员进行维护。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型所述的太阳能充电控制电路的电路图；

图3为本实用新型所述的AC/DC转换电路的电路图；

图4为本实用新型所述的主控制电路的电路图；

图5为本实用新型所述的电池控制电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

电力仪表太阳能不间断电源，其结构框图如图1所示，包括充电单元、电池单元和控制单元。充电单元用来向电池单元充电，电池单元用来储存电能并向负载供电，控制单元用来控制充电单元向电池单元充电。充电单元的输出端连接电池单元的输入端，电池单元的输出端分别连接负载输入端和控制单元的输入端，控制单元的输出端分别连接充电单元的输入端和电池单元的输入端。

充电单元包括太阳能充电支路和市电充电支路。太阳能充电支路用来对电池单元进行太阳能充电，市电充电支路用来对电池单元进行市电充电。太阳能充电支路包括太阳能板和太阳能充电控制电路，太阳能板用来进行太阳能充电，太阳能充电控制电路用来控制太阳能板给电池单元充电，太阳能板的输出端连接太阳能控制电路的输入端，太阳能充电控制电路的输出端连接电池单元的输入端。市电充电支路包括市电输入接口和AC/DC转换电路，市电输入接口用来接入市电，AC/DC转换电路用来将交流电转换为直流电，市电输入接口的输入端连接AC/DC转换电路的输入端，AC/DC转换电路的输出端连接电池单元的输入端；控制单元的输出端分别连接太阳能充电控制电路和市电输入接口的输入端。

控制单元包括主控制电路和切换继电器。主控制电路的输出端连接切换继电器的输入端和电池单元的输入端，切换继电器的输出端分别连接太阳能充电控制电路和市电输入接口的输入端。

电池单元包括锂电池、电池控制电路、电池监测器、DC-DC变换器和交流逆变器。锂电池用来储存电能并向负载提供电能，电池控制电路用来控制锂电池充放电，电池监测器用来监测电池的电量，DC-DC变换器用来输出直流电，交流逆变器用来输出交流电。锂电池的输入端分别连接太阳能充电控制电路和AC/DC转换电路的输出端，锂电池的输出端分别连接电池监测器、DC-DC变换器和交流逆变器的输入端，电池监测器的输出端连接主控制电路的输入端，主控制电路的输出端连接电池控制电路的输入端，电池控制电路的输出端连接锂电池的输入端。

电池监测器实时监测锂电池的电量，当电量较低时，主控制电路给电池控制电路发出充电信号，锂电池开启充电模式，天阳能板通过太阳能充电控制电路向锂电池充电，在充电的过程中电池监测器检测到锂电池的电量低于临界值时，主控制电路控制切换继电器切换充电方式，由太阳能充电切换到市电充电，市电接入端口接入市电，AC/DC转换电路将交流电转换为直流电给蓄电池充电，提高充电速度。当电池监测器监测锂电池电量充满时，主控制电路控制切换继电器将充电方式由市电充电转换为太阳能充电，同时主控制器给电池控制电路发出停止充电信号，电池控制电路控制锂电池停止充电，当电池监测器监测到锂电池电量降低时，主控制器控制电池控制电路给锂电池充电，此时为太阳能充电，节约了能源。

本实施例中太阳能充电控制电路、AC/DC转换电路、主控制电路和电池控制电路的电路图分别如图2-5所示。

DC-DC变换器上设置有若干个直流输出端口，为负载提供直流电，实现了直流供电的功能。交流逆变器将蓄电池提供的直流电转变为交流电，交流逆变器上设置有若干个交流输出端口，为负载提供交流电，实现了交流供电的功能。

本实用新型中电池监测器还可以实时监测锂电池的状态，当电池单元中的组件发生故障时，给主控制电路发出故障信号，主控制电路通过电池控制电路控制锂电池停止充放电，并发出警报，提示该电源出现故障。

本实用新型可以根据锂电池的电量状态自动转换充电方式，在电量较低时，使用市电充电，提高了充电速度，在电量充满后转换到太阳能充电方式，在锂电池使用的过程中，随时进行充电，节约了能源，同时也提高了电源的使用寿命。当电源出现故障时，能够自动控制该电源停止充放电，并发出警报，提示工作人员及时维修，便于工作人员进行维护。