自带电池集中控制消防应急灯具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种自带电池集中控制消防应急灯具，包括控制模块、开关电源、电源模块、镇流器、继电器、灯具、检测装置和取样装置；所述控制模块主要包括微处理器和通讯模块；所述电源模块包括充电模块、电池、升压电路和逆变升压电路。本实用新型在有市电的时候通过镇流器实现对灯具的预热、点灯和维持，控制模块通过对电池电量的检测，控制充电模块对电池进行充电；在市电断开后，电池可在控制模块对升压电路和逆变升压电路控制下分别对控制模块和灯具进行供电，在整个过程中，控制模块对灯具的短路和开路进行检测，并将有关信息上传至上位机，实现了灯具的智能化管理。
【专利说明】自带电池集中控制消防应急灯具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及照明领域，具体说是一种自带电池集中控制消防应急灯具。
【背景技术】
[0002]对于传统的消防应急灯具来说，它只能通过控制市电的开断来实现消防应急灯具的亮灭，当市电断开后就不能再照明了 ；在市电断电后，可采用集中电源的消防应急灯具来实现应急照明，但它不能就近取市电，要求双路输入，布线结构复杂，成本较高，在消防应急灯具发生开路、短路等情况时，只能通过人工去判断，因此不利于对消防应急灯具进行统一管理和监控。
实用新型内容
[0003]为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种在市电断开后能自供电的自带电池集中控制消防应急灯具。
[0004]为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案:自带电池集中控制消防应急灯具，其特征在于，包括控制模块、开关电源、电源模块、镇流器、继电器、灯具、检测装置和取样装置；所述控制模块包括微处理器和通讯模块；所述电源模块包括充电模块、电池、升压电路和逆变升压电路；
[0005]所述的镇流器、继电器和灯具依次串接在市电回路中；
[0006]所述开关电源的输入端与市电线路电连接，输出端分别与控制模块和充电模块电连接；
[0007]所述电池分别与升压电路和逆变升压电路电连接，所述升压电路与控制模块电连接，所述逆变升压电路与继电器电连接；
[0008]所述微处理器通过通讯模块与上位机相连接；
[0009]所述取样装置设置在市电线路上，所述检测装置设置在灯具的电路上；
[0010]所述微处理器分别通过信号线与开关电源、充电模块、电池、升压电路、逆变升压电路、继电器、取样装置和检测装置连接。
[0011]进一步的，所述升压电路由MC34068芯片、一个电感、两个二极管、若干电阻和电容组成。
[0012]进一步的，所述逆变升压电路包括三极管Q9、三极管Q13、三极管Q17和三极管Q18、升压变压器T2、若干二极管、若干电阻、若干电容和若干电感；所述三极管Q9的C脚与三极管Q13的B脚连接，三极管Q17和三极管Q18为共E接法；三极管Q17和三极管Q18转化的交流电压经变压器T2升到灯具预热、点灯和维持所需的电压。
[0013]进一步的，所述开关电源包括一供电电路，该电路包括整流桥、三极管Q1、三极管Q10、变压器Tl和光耦电路；所述整流桥与市电连接，所述变压器Tl输出控制模块和/或电池充电所需电压，所述光耦电路控制变压器Tl的输出功率。
[0014]进一步的,所述通讯模块包括MAX485芯片。[0015]优选的，所述镇流器为电子镇流器。
[0016]优选的，所述检测装置为电流传感器和电压传感器。
[0017]优选的，所述取样装置为电流互感器。
[0018]本实用新型的有益效果是:在有市电的情况下，市电通过镇流器实现对灯具的预热、点灯和维持，控制模块通过对电池电量的检测，控制充电模块对电池进行充电；当市电断开后，控制模块一方面通过控制连接电池的升压电路为控制系统供电，另一方面通过控制连接电池的逆变升压电路来实现对灯具的预热、点灯和维持；另外，控制模块还对灯具的开路和短路进行监控，控制模块与上位机连接，实现了灯具的智能化管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明:
[0020]图1为本实用新型的原理框图；
[0021]图2为本实用新型所述升压电路的电路示意图；
[0022]图3为本实用新型所述逆变升压电路的电路示意图；
[0023]图4为本实用新型在市电供电时开关电源对控制模块供电的电路示意图；
[0024]图5为本实用新型所述MAX485芯片与上位机和微处理器的接线示意图；
[0025]图6为本实用新型的电池充放电管理的电路示意图。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，其中实线为电源线，虚线为信号线，本实用新型的一实施方式包括控制模块、开关电源、电源模块、镇流器、继电器、灯具、检测装置和取样装置；所述控制模块包括微处理器和通讯模块；所述电源模块包括充电模块、电池、升压电路和逆变升压电路；
[0027]所述的镇流器、继电器和灯具依次串接在市电回路中；
[0028]所述开关电源的输入端与市电线路电连接，输出端分别与控制模块和充电模块电连接；
[0029]所述电池分别与升压电路和逆变升压电路电连接，所述升压电路与控制模块电连接，所述逆变升压电路与继电器电连接；
[0030]所述微处理器通过通讯模块与上位机相连接；
[0031]所述取样装置设置在市电线路上，所述检测装置设置在灯具的电路上；
[0032]所述微处理器分别通过信号线与开关电源、充电模块、电池、升压电路、逆变升压电路、继电器、取样装置和检测装置连接。
[0033]进一步的，如图2所示，所述升压电路由MC34068芯片、一个电感、两个二极管、若干电阻和电容组成，电池电压从Vin端进入，升压至9V左右后，输出端Vout给控制模块供电，其中，通过调节R40的大小可以有效地对升压电路的输出功率进行调节。
[0034]进一步的，如图3所示，所述逆变升压电路包括三极管Q9、三极管Q13、三极管Q17和三极管Q18、升压变压器T2、若干二极管、若干电阻、若干电容和若干电感；所述三极管Q9的C脚与三极管Q13的B脚连接，三极管Q17和三极管Q18为共E接法；三极管Q17和三极管Q18转化的交流电压经变压器T2升到灯具预热、点灯和维持所需的电压。开启灯具时，微处理器输出一个20ms的高电平，该高电平为该逆变升压电路的启动信号，经二极管D18端进入，然后三极管Q13开启，通过三极管Q17和Q18的交替开关能够将电池的直流电压转化为交流电压，再通过升压变压器将电压提升到灯具预热、点灯和维持所需电压上来。
[0035]如图4所示，在市电供电时开关电源的供电电路图，该电路包括由四个二极管组成的整流桥，三极管Ql和Q10，变压器Tl和光耦电路；所述整流桥与市电连接，所述变压器Tl输出控制模块和/或电池充电所需电压，所述光耦电路控制变压器Tl的输出功率。在市电下，开关电源能够自我调节功率的输出，以满足电池充电以及控制模块的不同从电电流，三极管QlO实现了直流的震荡，进而在降压变压器Tl的作用下实现降压的目的，通过光藕电路来调节变压的输出功率。
[0036]进一步的，如图5所示，所述通讯模块包括MAX485芯片，计算机通过RS485接口与MAX485芯片连接，MAX485芯片的RO和DI引脚分别与微处理器的RXD和TXD引脚连接，MAX485芯片的屁和DE引脚与微处理器的一个引脚发出的信号经电阻R53和三极管Q6电阻R28后控制MAX485芯片的使能端涵和DE，来实现MAX485芯片的接受和发送状态。
[0037]如图6所示，通过微处理器的控制根据情况决定电池的充放电状态，微处理器的接口具有识别模拟信号的功能，通过判断电池电压来判断电池的电量，为控制电池的充放电提供依据，微处理器的充电信号经过电阻R16端和三极管Q2，控制电池充电。
[0038]优选的，所述镇流器为电子镇流器。
[0039]优选的，所述检测装置为电流传感器和电压传感器。
[0040]优选的，所述取样装置为电流互感器。
[0041]具体工作过程如下:
[0042]在有市电的时候，一方面，市电直接经过第一回路的镇流器、继电器，对灯具预热、点灯和维持；另一方面，微处理器控制连接在市电线路第二回路中的开关电源，对控制模块供电，以及对电池进行充电。微处理器通过对市电线路和电池的电压检测，判断市电的有无和电池的饱和程度，进而对开关电源的开启和关闭进行控制。
[0043]在市电断开的时候，市电线路第一、第二回路断路，这时，微处理器控制继电器切入电池供电模式，由电池供电构成第三回路。微处理器一方面控制升压电路对控制模块进行供电和断电，另一方面给逆变升压模块提供一个启动信号，以实现对灯具的启动。
[0044]在整个过程中，微处理器通过检测装置对灯具进行检测，能够及时的发现灯具的短路和开路故障；通过取样装置对市电线路进行取样检测，能判断市电的有无；微处理器检测到的上述信息可通过通讯模块上传到上位机。
[0045]以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.自带电池集中控制消防应急灯具，其特征在于，包括控制模块、开关电源、电源模块、镇流器、继电器、灯具、检测装置和取样装置；所述控制模块包括微处理器和通讯模块；所述电源模块包括充电模块、电池、升压电路和逆变升压电路； 所述的镇流器、继电器和灯具依次串接在市电回路中； 所述开关电源的输入端与市电线路电连接，输出端分别与控制模块和充电模块电连接; 所述电池分别与升压电路和逆变升压电路电连接，所述升压电路与控制模块电连接，所述逆变升压电路与继电器电连接； 所述微处理器通过通讯模块与上位机相连接； 所述取样装置设置在市电线路上，所述检测装置设置在灯具的电路上； 所述微处理器分别通过信号线与开关电源、充电模块、电池、升压电路、逆变升压电路、继电器、取样装置和检测装置连接。
2.根据权利要求1所述的自带电池集中控制消防应急灯具，其特征在于，所述升压电路由MC34068芯片、一个电感、两个二极管、若干电阻和电容组成。
3.根据权利要求1所述的自带电池集中控制消防应急灯具，其特征在于，所述逆变升压电路包括三极管Q9、三极管Q13、三极管Q17和三极管Q18、升压变压器T2、若干二极管、若干电阻、若干电容和若干电感；所述三极管Q9的C脚与三极管Q13的B脚连接，三极管Q17和三极管Q18为共E接法；三极管Q17和三极管Q18转化的交流电压经变压器T2升到灯具预热、点灯和维持所需的电压。
4.根据权利要求1所述的自带电池集中控制消防应急灯具，其特征在于，所述开关电源包括一供电电路，该电路包括整流桥、三极管Q1、三极管Q10、变压器Tl和光耦电路；所述整流桥与市电连接，所述变压器Tl输出控制模块和/或电池充电所需电压，所述光耦电路控制变压器Tl的输出功率。
5.根据权利要求1所述的自带电池集中控制消防应急灯具，其特征在于，所述通讯模块包括MAX485芯片。
6.根据权利要求1所述的自带电池集中控制消防应急灯具，其特征在于，所述镇流器为电子镇流器。
7.根据权利要求1所述的自带电池集中控制消防应急灯具，其特征在于，所述检测装置为电流传感器和电压传感器。
8.根据权利要求1所述的自带电池集中控制消防应急灯具，其特征在于，所述取样装置为电流互感器。
【文档编号】H05B41/36GK203523128SQ201320633363
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】李洪林, 王建达 申请人:济南合力达电力科技有限公司