[发明专利]一种用于工控机的UPS电源

权利要求书

1.一种用于工控机的UPS电源，其特征在于，包括：DC/DC电源转换模块、充电管理模块、AD检测模块、稳压输出模块、MCU主控模块、继电器控制模块、电压采集模块和通信模块；

所述充电管理模块用于对电池组进行充电；

AD检测模块用于检测外界电源输入电流值，判断外界电源输出电流值是否超过预设电流值的大小，若超过则向数控系统报警；

所述MCU主控模块的控制端用于对电池组的充放电功能进行控制并与工控机的信息交互，其中MCU主控模块采集电池组的实时输出电压值，利用与预设的电压值进行比较，获得电池组充电或放电信号，并将充电或放点信号输出至工控机；

所述DC/DC电源转换模块用于将外界电源电流输入至充电管理模块；

所述稳压输出模块降低充电管理模块所输出的电源的电源波纹用于防止充电管理模块所输出的电源不稳定对MCU主控模块造成损害；

所述继电器控制模块用于当电池组实时电压输出值小于预设的电压值时隔绝电源输出；

所述电压采集模块用于采集外界电源的电压值和电池组状态信号，所述电池组状态信号为电池组充电或放电信号；

所述通信模块用于将外界主电源的电压值和电池状态信号传输至工控机

所述工控机接收外界电源的电压值和电池组充电或放电信号并传输至MCU主控模块用于当电池组断电时工控机进行数据保存和硬件保护。

2.根据权利要求1所述的一种用于工控机的UPS电源,其特征在于，所述MCU主控模块采集电池组的实时输出电压值，利用与预设的电压值进行比较，获得电池组充电或放电信号具体为：

当电池组的实时输出电压值小于预设的电压值20％时，MCU主控模块获得电池组充电信号；

当电池组的实时输出电压值等于预设的电压值时，MCU主控模块获得电池组放电信号；

当电池组的实时输出电压值小于预设的电压值，大于等于预设的电压值20％时，电池组保持当前状态。

3.根据权利要求1所述的一种用于工控机的UPS电源,其特征在于：所述DC/DC电源转换模块的DC输入端还设有电源保护模块，所述电源保护模块用于保护DC/DC电源转换模块、充电管理模块、稳压输出模块和MCU主控模块避免因短路、过压及过流导致元器件损坏。

4.根据权利要求1所述的一种用于工控机的UPS电源,其特征在于,所述充电管理模块包括电池充电器、充电电池、电池电压阙值设置电路及电池电流设置电路,所述电池充电器的电源输入端通过DC/DC电源转换模块与外部电源连接,所述电池充电器输入端与充电电池连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于工控机的UPS电源,其特征在于,所述充电电池为锂离子电池。

6.根据权利要求1所述的一种用于工控机的UPS电源,其特征在于,所述稳压输出模块包括LMR14030芯片及其滤波电路，用于保证稳压输出模块输出电源纹波小于MCU主控模块输入电压波纹。

7.根据权利要求6所述的一种用于工控机的UPS电源,其特征在于,所述稳压输出模块还包括TPS62085芯片及其滤波电路，用于保证稳压输出模块输出电源纹波小于MCU主控模块输入电压波纹,所述TPS62085芯片的输入端与LMR14030芯片连接,所述TPS62085芯片输出端与工控机连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于工控机的UPS电源,其特征在于,所述MCU主控模块包括STM32F103C8T6芯片及其电源滤波电路,所述STM32F103C8T6芯片的控制端通过串行总线与充电管理模块的控制端连接,所述STM32F103C8T6芯片通信端通过RS232串行收发模块与工控机连接。