[發明專利]一種電力開關操作電源

在審

• 申請號: 201711215418.4
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107979166A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 王磊
• 申請（專利權）人: 珠海存中信息技術有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種電力開關操作電源，其特征在于，包括：

電源監控模塊：其與工作模式轉換模塊連接，實時監控電源輸入，電源輸出，電源輸出功率數據，并可對電源工作環境溫度進行監控，當輸入電源消失或超出正常工作范圍時，控制切換為蓄電池工作方式；

工作模式轉換模塊：其連接電源輸入接口和電源輸出接口，蓄電池管理模塊和逆變電源模塊，具有電源輸入電壓檢測回路，電源輸出電壓、電流檢測回路，電源工作電壓模塊，電源工作模式切換回路；

蓄電池管理模塊：其采用智能型鉛酸蓄電池充放電管理模塊，零功耗待機，均、浮充自動轉換，與蓄電池輸入輸出接口連接，用于對蓄電池的充電進行管理，按照不同功率需求，配置不同功率的電池管理模塊；

逆變輸出電源模塊：其與蓄電池管理模塊，蓄電池共同接在直流母線上，輸出接入工作模式轉換模塊，當電源有外電輸入，電源開關和電池開關均閉合時，處于工作狀態，輸出標準的50Hz正弦波交流電，給本電源系統提供內部電源，并處于電源熱備用狀態；

機箱：采用標準19英寸2U金屬機箱，用于安裝內部充電、逆變和監控模塊，并設有一個外部交流電源輸入接口、一個電源輸出接口，蓄電池接口以及交流和直流回路控制開關，散熱器出口。

2.如權利要求1所述的一種電力開關操作電源，其特征在于：所述的電源監控模塊，包括一組輸入電壓檢測回路，一組輸出電壓檢測回路和一組輸出電流檢測回路，所述的輸入、輸出檢測回路根據外部電源電壓范圍是否合格以及輸出模塊是否工作在加力輸出狀態，判斷是否自動轉入旁路運行狀態，并可根據輸入電壓的范圍，自動選擇旁路模式或逆變模式輸出，起到穩定輸出電壓的作用，且不會造成頻繁的模式切換。

3.如權利要求2所述的電力開關操作電源，其特征在于：高頻開關原理的直流充電模塊，采用數字式高頻開關原理和逆變橋的逆變電源輸出模塊，以及旁路和熱備用工作模式切換的監控保護模塊和低壓直流蓄電池組共同構成的純正弦波輸出的旁路優先熱備用電源系統。

4.如權利要求3所述的電力開關操作電源，其特征在于：所述的蓄電池管理模塊包括高頻開關直流電源電路單元、電壓調節電路單元、電流調節電路單元、輸出電壓和電流測量單元、及環境溫度測量單元，其中微控制器采用PWM調制方式輸出控制電壓調節電路單元和電流調節電路單元，實現對電池的充電電壓和電流的調節，電壓采用差分放大進行測量、電流采用專用傳感器測量，取消充電輸出的虛擬負載，降低待機功率。

5.如權利要求3所述的電力開關操作電源，其特征在于：所述的電池管理模塊有浮充和均充兩種工作模式，其中，浮充電壓為電池組標稱電壓27.2V，均充電壓為28.5V，充電電流限制在電池容量的0.05～0.15C可調。

6.如權利要求3所述的電力開關操作電源，其特征在于：所述的均充與浮充之間的切換有兩種模式，第一種模式為定期轉換，即每60天進行一次；第二種模式為交流輸入時，測量到電池電壓低于電池組標稱電壓的時直接進行均充，在充過程中先恒流充電，當電壓達到均充電壓時，自動轉為恒壓充電，當充電電流小于0.01C時轉成浮充方式，轉換結束。

7.如權利要求3所述的電力開關操作電源，其特征在于：蓄電池管理模塊的微控制器通過環境溫度測量元件對電池工作環境溫度的測量，以20℃為基準，溫度上升降低充電電壓，溫度下降則上調充電電壓，以此確保電池在不同溫度環境下不會過充和欠充。

8.如權利要求4所述的電力開關操作電源，其特征在于：逆變輸出模塊由升壓電路，直流母線，逆變單元，專用微控制器和輔助開關電源組成，電池電壓先其高頻開關電路和變壓器，將電壓升至直流420V，做為逆變單元的穩定直流電壓輸入，逆變單元由逆變開關橋和SPWM驅動電路組成，接受微控制器控制，輸出220V/50HZ的標準純正弦波交流電。

9.如權利要求4所述的電力開關操作電源，其特征在于：逆變輸出單元在不超過10秒的時間內，超額輸出200％的輸出功率，帶動突發性感性負載，如電動機的啟動等，在此過程中，電源的電壓可能會短時降低不超過10％，在負載恢復正常后，電源的輸出將恢復正常。