一种适用于管廊安全监测装置的不间断电源的制作方法

1.本实用新型属于开关电源技术领域，特别是涉及一种适用于管廊安全监测装置的不间断电源。

背景技术：

2.随着社会的不断发展，人们的生活水平也随之提高，在这一背景下智慧城市近年来也得到了大力的发展，其中便包括管廊。管廊也谓综合管廊，就是“地下城市管道综合走廊”，即在城市地下建造一个隧道空间，将市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体，设有专门的检修口、和监测系统，实施统一规划、设计、建设和管理。简单来说管廊其实就是在城市地下建造一个集约化的空间，把电力、通讯、给水、燃气、供热等各种管线集中在一起，简单来说，就是让原本杂乱无章、满天飞的各类管线都住进同一个空间里，为居民的生活带来更多的便捷。综合管廊对于城市的作用就犹如动脉对人体的作用，是城市的生命线，尤其重要。管廊虽有诸多便利但安全问题也应引起重视，管廊集电力、燃气、供水为一体这也就意味着一旦液体或气体泄露而不能及时处理就可能造成重大安全事故，因此管廊安全监测方面必须引起重视，并且需要做好万无一失的保护措施。
3.目前基于管廊安全监测方面仍然存在一些问题，其中最主要的问题就是监测装置的供电问题。由于管廊安全关系重大，必须引起高度重视，需要确保安全监测装置的正常运行；由于安全规范管廊内部不宜直接接线为监测装置供电，故监测装置的供电通常采用自供电。而监测装置的自供电通常所需的电能由蓄电池提供，但这种方法需要定期更换蓄电池，后期人工维护成本大；因此研究一种管廊安全监测装置的不间断电源是很有必要的。

技术实现要素：

4.为了克服现有技术需要定期更换蓄电池，后期人工维护成本大的问题，本实用新型提出一种适用于管廊安全监测装置的不间断电源，该电源可以通过太阳能为蓄电池充电，达到了在不定期更换电池的情况下，为监测装置不间断供电。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：一种适用于管廊安全监测装置的不间断电源，包括：
6.太阳能光伏组件，设置于地上，用于为地下管廊内安全监测装置供电；
7.flyback dc/dc电路，与所述太阳能光伏组件连接，用于进行电压变换；
8.闭环控制电路，与所述flyback dc/dc电路连接，用于控制flyback dc/dc电路的输出电压；
9.输入保护电路，与所述太阳能光伏组件连接，用于采集输入电压和光照强度，并保护所述不间断电源不被损坏；
10.输出保护电路，与所述监测装置连接，用于保护所述监测装置。
11.优选地，所述不间断电源还包括，
12.辅助源电路，分别与所述flyback dc/dc电路、闭环控制电路、输入保护电路、输出
保护电路连接，用于为不间断电源中的电源芯片、比较器、继电器以及所述flyback dc/dc电路、闭环控制电路、输入保护电路、输出保护电路提供稳定的5v和12v的供电电压。
13.优选地，所述不间断电源还包括，
14.蓄电池，用于当太阳能光伏组件不再供电时为监测装置供电；
15.所述蓄电池包括第一蓄电池、第二蓄电池；
16.所述第一蓄电池，用于所述太阳能光伏组件不再供电时，为监测装置供电；
17.所述第二蓄电池，用于所述第一蓄电池不再供电时，为监测装置供电。
18.优选地，在太阳能光伏组件正极与第一蓄电池之间设置有第一整流二极管，所述第一整流二极管用于防止第一蓄电池能量倒流；
19.在所述flyback dc/dc电路与第二蓄电池之间设置有第二整流二极管，所述第二整流二极管用于防止第二蓄电池能量倒流。
20.优选地，在太阳能光伏组件负极与所述flyback dc/dc电路之间设置有第一继电器，所述第一继电器用于控制输入电路启停；
21.在监测装置与所述flyback dc/dc电路之间设置有第二继电器，所述第二继电器用于控制输出电路启停。
22.优选地，所述输入保护电路包括欠压保护电路、低光照保护电路；
23.所述欠压保护电路用于采集输入电压，并当太阳能光伏组件输入电压低于工作电压时，控制第一继电器断开输入电路；
24.所述低光照保护电路用于采集光照强度，并当光照强度小于正常发电光照强度时，控制第一继电器断开输入电路。
25.优选地，所述输出保护电路包括过压保护电路、过流保护电路；
26.所述过压保护电路用于当输出电压高于保护电压时，控制第二继电器断开输出电路；
27.所述过流保护电路用于当输出电流高于保护电流时，控制第二继电器断开输出电路。
28.优选地，所述闭环控制电路采用的电源芯片为ld5535。
29.本实用新型公开了以下技术效果：
30.本实用新型提供的一种适用于管廊安全监测装置的不间断电源，该电源以太阳能作为能量来源，通过输入端和输出端的蓄电池进行储能，具有较强的续航能力，可最大程度上保证所接负载供电的不间断。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本实用新型实施例的不间断电源整体架构示意图；
33.图2为本实用新型实施例的不间断电源外部结构示意图；
34.图3为本实用新型实施例的flyback dc/dc电路原理图；
35.图4为本实用新型实施例的辅助源电路原理图；
36.图5为本实用新型实施例的输入保护电路原理图；
37.图6为本实用新型实施例的输出保护电路原理图。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
40.如图2所示，本实用新型提供了一种适用于管廊安全监测装置的不间断电源。不间断电源工作过程如图1所示：太阳能光伏组件经过光伏作用后产生直流输入电压vi，vi经过整流二极管d1后作为flyback dc/dc反激变换器的输入端。输入电压vin在由电源芯片ld5535e构成的控制环路调节后得到恒定的输出电压vo。flyback dc/dc反激变换器的输入侧接有输入保护电路，输入保护电路原理如图5所示，当光照较弱或太阳能光伏组件的输出电压vi过低时将断开继电器ry1对太阳能光伏组件进行保护，同时整流二极管d1可防止能量倒流。继电器ry1断开后由输入侧蓄电池1继续为flyback dc/dc反激变换器提供电能，以保证反激变换器电路的正常工作。若光照长期处于较弱状态或太阳能光伏组件的输出电压vi持续过低时则输出侧蓄电池电量耗尽，此时电源负载所需的能量由flyback dc/dc反激变换器输出侧的蓄电池2提供，由此可实现该电源极强的续航能力。另外flyback dc/dc变换器的输出经过保护电路后为负载进行供电，输出保护电路原理如图6所示，保护电路的继电器两端分别连接到蓄电池正向端vb和不间断电源的输出端vout，当输出过流或蓄电池过充时将通过保护电路断开常闭继电器ry2以达到保护其后所接负载的目的。本实用新型不间断电源还接有辅助源电路，如图4所示，用于为不间断电源中的电源芯片、比较器、继电器以及flyback dc/dc电路、闭环控制电路、输入保护电路、输出保护电路提供稳定的5v和12v的供电电压。
41.flyback dc/dc电路工作原理如图3所示：当光照强度和太阳能光伏组件输出电压vi均正常时：此时常闭继电器ry1处于闭合状态，太阳能光伏组件经过整流二极管d1后的输出电压vin作为flyback dc/dc电路的输入端，同时vin为输入侧的蓄电池1充电。当光照强度较弱或太阳能光伏组件输出电压vi过低时：此时输入保护电路输出的保护信号p1为高电平，常闭继电器ry1断开，此时蓄电池1作为flyback dc/dc电路的输入端，使得电路继续正常工作。当光照强度较弱或太阳能光伏组件输出电压vi过低，且输入侧蓄电池1电量不足时，则由flyback dc/dc电路输出侧的蓄电池2继续为其后所接负载供电。由此通过上述三个供电环节可保证该电源最大程度的不间断。另外，当输出电压vo或输出电流io过大时，电路将触发输出保护功能，此时输出保护电路通过逻辑“或门”or2输出高电平保护信号，三极管q3导通，继电器ry2断开，对电源其后所接负载进行保护。同时高电平保护信号经过逻辑“非门”后变为低电平信号p2，该信号经过“与门”运算后保持低电平，由此使得开关管q1保持断开状态，实现对整个电路的保护。
42.综上可见，本实用新型与现有技术相比的显著优势概括如下：
43.1)该电源以太阳能作为能量来源，通过输入端和输出端的蓄电池进行储能，具有较强的续航能力，可最大程度上保证所接负载供电的不间断。
44.2)该不间断电源具有输入保护电路，可根据光照强度和太阳能光伏组件输出电压的大小自动断开电路的输入，对光伏组件起到保护作用，减小了维护成本。
45.3)该充电装置具有输出保护功能，可在电源输出电压过高或输出电流过大时断开后续电路，对电源所接负载起到保护作用，具有较高的安全性。
46.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种适用于管廊安全监测装置的不间断电源，其特征在于，包括：太阳能光伏组件，设置于地上，用于为地下管廊内安全监测装置供电；flyback dc/dc电路，与所述太阳能光伏组件连接，用于进行电压变换；闭环控制电路，与所述flyback dc/dc电路连接，用于控制flyback dc/dc电路的输出电压；输入保护电路，与所述太阳能光伏组件连接，用于采集输入电压和光照强度，并保护所述不间断电源不被损坏；输出保护电路，与所述监测装置连接，用于保护所述监测装置。2.根据权利要求1所述的适用于管廊安全监测装置的不间断电源，其特征在于，所述不间断电源还包括，辅助源电路，分别与所述flyback dc/dc电路、闭环控制电路、输入保护电路、输出保护电路连接，用于为不间断电源中的电源芯片、比较器、继电器以及所述flyback dc/dc电路、闭环控制电路、输入保护电路、输出保护电路提供稳定的5v和12v的供电电压。3.根据权利要求1所述的适用于管廊安全监测装置的不间断电源，其特征在于，所述不间断电源还包括，蓄电池，用于当太阳能光伏组件不再供电时为监测装置供电；所述蓄电池包括第一蓄电池、第二蓄电池；所述第一蓄电池，用于所述太阳能光伏组件不再供电时，为监测装置供电；所述第二蓄电池，用于所述第一蓄电池不再供电时，为监测装置供电。4.根据权利要求1所述的适用于管廊安全监测装置的不间断电源，其特征在于，在太阳能光伏组件正极与第一蓄电池之间设置有第一整流二极管，所述第一整流二极管用于防止第一蓄电池能量倒流；在所述flyback dc/dc电路与第二蓄电池之间设置有第二整流二极管，所述第二整流二极管用于防止第二蓄电池能量倒流。5.根据权利要求1所述的适用于管廊安全监测装置的不间断电源，其特征在于，在太阳能光伏组件负极与所述flyback dc/dc电路之间设置有第一继电器，所述第一继电器用于控制输入电路启停；在监测装置与所述flyback dc/dc电路之间设置有第二继电器，所述第二继电器用于控制输出电路启停。6.根据权利要求1所述的适用于管廊安全监测装置的不间断电源，其特征在于，所述输入保护电路包括欠压保护电路、低光照保护电路；所述欠压保护电路用于采集输入电压，并当太阳能光伏组件输入电压低于工作电压时，控制第一继电器断开输入电路；所述低光照保护电路用于采集光照强度，并当光照强度小于正常发电光照强度时，控制第一继电器断开输入电路。7.根据权利要求1所述的适用于管廊安全监测装置的不间断电源，其特征在于，所述输出保护电路包括过压保护电路、过流保护电路；所述过压保护电路用于当输出电压高于保护电压时，控制第二继电器断开输出电路；所述过流保护电路用于当输出电流高于保护电流时，控制第二继电器断开输出电路。
8.根据权利要求1所述的适用于管廊安全监测装置的不间断电源，其特征在于，所述闭环控制电路采用的电源芯片为ld5535。

技术总结

本实用新型公开了一种适用于管廊安全监测装置的不间断电源，其特征在于，包括：太阳能光伏组件，设置于地上，用于为地下管廊内安全监测装置供电；FlybackDC/DC电路，与所述太阳能光伏组件连接，用于进行电压变换；闭环控制电路，与所述FlybackDC/DC电路连接，用于控制FlybackDC/DC电路的输出电压；输入保护电路，与所述太阳能光伏组件连接，用于采集输入电压和光照强度，并保护所述不间断电源不被损坏；输出保护电路，与所述监测装置连接，用于保护所述监测装置。本不间断电源，以太阳能作为能量来源，通过输入端和输出端的蓄电池进行储能，可最大程度上保证所接负载供电的不间断。可最大程度上保证所接负载供电的不间断。可最大程度上保证所接负载供电的不间断。