專利名稱:一種聚合物鋰電池ups電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種聚合物鋰電池ups電源。
背景技術(shù):
目前市場上的UPS電源品種很多,但由于采用的電池都是老式鉛酸電池,多數(shù)存 在著不安全性,具有腐蝕性,電池容量小、體積大等問題。專利號為01259978.6的文 獻中公開了一種全數(shù)字化控制電力專用UPS技術(shù),雖然采用了全數(shù)字化控制,但僅是 在老式鉛酸電池基礎(chǔ)上,進行控制整合,提高功能,沒有真正解決UPS的安全性、環(huán) 保性。專利號為01272705.9的文獻中公開了一種超薄型UPS電源,是在原有基礎(chǔ)上, 優(yōu)化設(shè)計,充分利用空間縮小體積。雖然解決了體積問題,但沒有在電池的材料上、 機理上、做出安全、環(huán)保性的創(chuàng)新設(shè)計。在專利號為02136759.0文獻中公開了一種可 以用于UPS電源的鉛酸電池正極板柵用鉛錫稀土多元合金,仍然是以鉛酸電池為基 礎(chǔ),進行改進,如果用于UPS電源,仍然不能解決UPS電源存在的安全、環(huán)保的問 題
實用新型內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題
為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,本實用新型提出一種聚合物鋰電池ups電源, 技術(shù)方案
本實用新型的聚合物鋰電池ups電源,包括轉(zhuǎn)換電路1、充電電路2和逆變電路5, 其特征在于在轉(zhuǎn)換電路l、充電電路2和逆變電路5之間聯(lián)接控制電路4,傳感電路 3與控制電路4聯(lián)接;控制電路4接收傳感電路3的信號,控制轉(zhuǎn)換電路l、充電電路 2和逆變電路5,充電電路2。
所述的控制電路4由CPU、 Rl、 R2、 R3、 R4、 R5、 Cl、 C2、 C3和晶振電路JZ1 :組成,CPU的端子1通過Rl連接轉(zhuǎn)換電路端子3,端子2通過電阻R2連接充電電路 2的晶體管Ql的b極,端子3通過電阻R3連接充電電路2的電池正極,端子4~8分 別連接傳感電路3的輸出端,晶振電路JZ1連接與端子13和14之間,并分別通過電容
C2、 C3接地,端子12通過電阻R4連接逆變電路5的效應(yīng)管Q2控制端,端子11通過 電阻R5連接逆變電路的Q3控制端,CPU的正極通過Cl濾波接地。
所述的傳感電路3由傳感器組、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和放大器電路組成,傳感器接收的 各種不同的參數(shù)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,由放大器電路放大信號輸出至控制 電路4。
傳感電路3的傳感器組由若干個不同參數(shù)的傳感器組成,包括溫度傳感器T1、頻 率傳感器Hz。
所述的充電電路2中的電池組釆用聚合物鋰電池。 有益效果
本實用新型與現(xiàn)有的UPS電源比較,有如下優(yōu)點
1. 容量大,相同體積容量增加2--3倍-,
2. 不會因為充電、發(fā)熱而發(fā)生爆炸,具有很好的安全性;
3. 采用了聚合物安全性的電池,沒有腐蝕性,不漏液,可以混裝使用在各種環(huán) 境和場合中,符合環(huán)保要求;
4. 可以控制輸出頻率;
5. 由于采用軟包裝,外形不受限制,做成多種形狀,利于制造,利于應(yīng)用和普 及。
圖1:本實用新型原理框圖 圖2:實施例電路原理圖
l一轉(zhuǎn)換電路;2—充電電路;3—傳感電路;4一計算機控制電路;5—逆變電路。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述
轉(zhuǎn)換電路l:是采用固態(tài)繼電器組合,轉(zhuǎn)換電路1的1和2端接輸入220/AC,轉(zhuǎn) 換電路1的3端通過R3連接CPU的3端,轉(zhuǎn)換電路1的4禾a 5端分別連接逆變器的 C2和B2端,轉(zhuǎn)換電路1的6和7端輸出220/AC。
充電電路2:包括變壓器Bl和整流模塊DX,電流控制晶體管Ql和聚合物鋰電 池組。
傳感電路3:包括溫度傳感器T1和頻率傳感器Hz,數(shù)模轉(zhuǎn)換電路U1和U2,放 大電路U3,輸出分別連接CPU的4, 5, 6, 8端子上。
控制電路4:包括CPU,采用picl6f73芯片,(亦可采用picl6f74、 picl6f76、 AT89C2051芯片等),晶振電路,電源濾波電路。CPU的1端通過R1連接轉(zhuǎn)換電路3, CPU的2端通過R2連接轉(zhuǎn)充電路晶體管Ql的b端,CPU的3端通過R3連接轉(zhuǎn)充電 電池的正極,CPU的9、 IO端并連接地,CPU的11、 12端通過R5, R6分別連接逆 變器電路的Q2, Q3, CPU的13、 14端并聯(lián)晶振體JZ1,通過C2, C3接地;CPU的 正極通過C1濾波接地。
逆變電路5:包括功率推動場效應(yīng)管Q2、 Q3,升壓變壓器B2,場效應(yīng)管亦可采 用20N60C類型的1GBT。場效應(yīng)管Q2、 Q3的控制端通過R4、 R5連接到CPU的11 , 12端,升壓變壓器的L3中心抽頭連接充電電路的電池組的正極,輸出端的C2, B2 連接轉(zhuǎn)換電路的C1, Bl端。
工作過程如下
在供電系統(tǒng)正常情況下,CPU的1端輸出信號控制轉(zhuǎn)換電路,接通220v外電源 由轉(zhuǎn)換電路的6和7端向負(fù)載提供電壓.,始終保持待機狀態(tài)。
當(dāng)電源有故障和發(fā)生意外時,控制電路CPU的5端接收傳感電路采集到的傳感信 號,控制逆電電源工作,聚合物鋰電池(電池組)電量通過A1到逆變電路A2提供逆變 器電能。其工作由控制電路控制,CPU的11和12端推動逆變電路Q2和Q3分別工 作,直流電源產(chǎn)生交變,通過變壓器B2的L4產(chǎn)生電壓。電壓由C2和Bl端連接到 Cl和Bl端,通過轉(zhuǎn)換電路1的6禾卩7端輸出220/AC。轉(zhuǎn)換電路1的3端接收的CPU 的控制切斷220v的電源接通,并使轉(zhuǎn)換電路的4和5端與6和7端聯(lián)通,使逆變電路 產(chǎn)生的220v電壓直接輸出到負(fù)載從而達到電源不間斷。
當(dāng)外電濂恢復(fù)正常時,傳感器接受到信號通過U1、U2和U3送入控制電路4, CPU 改變執(zhí)行狀態(tài)。首先控制轉(zhuǎn)換電路,切斷逆變供電系統(tǒng),接同外電源電路,向負(fù)載直
接供電,同時CPU輸出2端,根據(jù)電池、電壓情況控制輸入2電壓信號,通過R1分 別控制晶體管Q1的電流,向電池組充電,CPU的11和12端控制逆變電路停止工作, 使ups電源恢復(fù)到待機狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種聚合物鋰電池ups電源,,包括轉(zhuǎn)換電路(1)、充電電路(2)和逆變電路(5),其特征在于在轉(zhuǎn)換電路(1)、充電電路(2)和逆變電路(5)之間聯(lián)接控制電路(4),傳感電路(3)與控制電路(4)聯(lián)接;控制電路(4)接收傳感電路(3)的信號,控制轉(zhuǎn)換電路(1)、充電電路(2)和逆變電路(5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的聚合物鋰電池ups電源,,其特征在于所述的控制電路(4) 由CPU、 Rl、 R2、 R3、 R4、 R5、 Cl、 C2、 C3和晶振電路JZ1組成,CPU的端子 1通過R1連接轉(zhuǎn)換電路端子3,端子2通過電阻R2連接充電電路(2)的晶體管 Ql的b極,端子3通過電阻R3連接充電電路(2)的電池正極,端子4 8分別連 接傳感電路(3)的輸出端,晶振電路JZ1連接與端子13和14之間,并分別通過 電容C2、 C3接地,端子12通過電阻R4連接逆變電路(5)的效應(yīng)管Q2控制端, 端子11通過電阻R5連接逆變電路(5)的Q3控制端,CPU的正極通過Cl濾波接 地。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物鋰電池ups電源,,其特征在于所述的傳感電路(3) 由傳感器組、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和放大器電路組成,傳感器接收的各種不同的參數(shù)經(jīng) 過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,由放大器電路放大信號輸出至控制電路(4)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物鋰電池ups電源,,其特征在于所述的傳感電路(3) 的傳感器組由若干個不同參數(shù)的傳感器組成,包括溫度傳感器Tl、頻率傳感器Hz。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物鋰電池ups電源,,其特征在于所述的充電電路(2) 中的電池組采用聚合物鋰電池。
專利摘要本實用新型涉及一種聚合物鋰電池ups電源,包括轉(zhuǎn)換電路1、充電電路2和逆變電路5,其特征在于在轉(zhuǎn)換電路1、充電電路2和逆變電路5之間聯(lián)接控制電路4,傳感電路3與控制電路4聯(lián)接;控制電路4接收傳感電路3的信號,控制轉(zhuǎn)換電路1、充電電路2和逆變電路5,充電電路2。有如下優(yōu)點容量大、不會因為充電、發(fā)熱而發(fā)生爆炸,具有很好的安全性。采用了聚合物安全性的電池,沒有腐蝕性,不漏液,可以混裝使用在各種環(huán)境和場合中,符合環(huán)保要求。可以控制輸出頻率,由于采用軟包裝,外形不受限制,做成多種形狀,利于制造,利于應(yīng)用和普及。
文檔編號H02J7/00GK201061154SQ200720031618
公開日2008年5月14日 申請日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日
發(fā)明者蘇西安 申請人:西安申科電子研究所