一种不间断供电装置的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电源供电技术领域，尤其涉及一种不间断供电装置。


背景技术：

2.目前，磁悬浮鼓风机已经得到了越来越广泛的应用，其工作原理是利用主动式磁悬浮轴承系统，通过可控电磁力对内部转动的磁悬浮轴承进行无接触、无磨损的悬浮支撑，磁悬浮轴承与叶轮直接连接，传动零损失，以此达到成功输送气体而机器内部无磨损、低噪音、无需润滑等效果。而在系统故障意外断电的情况下，磁悬浮轴承在高速旋转的情况下从悬浮状态跌落会损坏磁悬浮轴承。
3.针对上述问题，现有技术常采用不间断供电电源(uninterruptible power system，ups)与多个开关电源结合的方式进行供电，不仅占用空间大、而且成本高。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种不间断供电装置，以解决现有不间断供电电源体积大、成本高的问题。
5.本实用新型实施例提供了一种不间断供电装置，其中，包括：市电供电组件、整流模块、不间断供电模块、控制器和第一功能组件；所述控制器包括第一供电端、第二供电端和输出端；
6.所述整流模块的输入端与所述市电供电组件电连接，所述整流模块的输出端分别连接所述不间断供电模块的第一端与所述控制器的第一供电端，所述整流模块用于在所述市电供电组件供电正常时，给所述不间断供电模块和所述控制器供电；
7.所述不间断供电模块的第二端与所述控制器的第二供电端电连接，用于给所述控制器的第二供电端提供电源电压信号，并在所述市电供电组件供电异常时，给所述控制器的第一供电端供电；
8.所述控制器的输出端与所述第一功能组件电连接，用于控制所述第一功能组件工作。
9.本实用新型实施例，通过设置市电供电组件在供电正常时，经过整流模块输出直流电压给不间断供电模块供电和控制器的第一供电端供电，并由不间断供电模块给控制器的第二供电端供电，使得控制器控制第一功能组件工作；在市电供电组件供电异常时，由不间断供电模块分别给控制器的第一供电端和第二供电端供电，保证了控制器的第一供电端和第二供电端的供电不受市电供电组件断电的影响，避免第一功能组件因断电而发生故障，以第一功能组件为磁悬浮轴承组件为例，可以避免磁悬浮轴承组件因市电断电而发生跌落和损坏，并且，不间断供电装置体积小且成本低。
附图说明
10.图1为本实用新型实施例提供的一种不间断供电装置的结构示意图；
11.图2为本实用新型实施例提供的另一种不间断供电装置的结构示意图；
12.图3为本实用新型实施例提供的又一种不间断供电装置的结构示意图；
13.图4为本实用新型实施例提供的又一种不间断供电装置的结构示意图；
14.图5为本实用新型实施例提供的又一种不间断供电装置的结构示意图。
具体实施方式
15.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本实用新型实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本实用新型的技术方案。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本实用新型的保护范围之内。
16.图1为本实用新型实施例提供的一种不间断供电装置的结构示意图，如图1所示，该不间断供电装置包括市电供电组件10、整流模块20、不间断供电模块30、控制器40和第一功能组件50；控制器40包括第一供电端v1、第二供电端v2和输出端y1；整流模块20的输入端与市电供电组件10电连接，整流模块20的输出端分别连接不间断供电模块30的第一端与控制器40的第一供电端v1，整流模块20用于在市电供电组件10供电正常时，给不间断供电模块30和控制器40供电；不间断供电模块30的第二端与控制器40的第二供电端v2电连接，用于给控制器40的第二供电端v2提供电源电压信号，并在市电供电组件10供电异常时，给控制器40的第一供电端v1供电；控制器40的输出端与第一功能组件50电连接，用于控制第一功能组件50工作。
17.其中，控制器40可以是由单片机构成的高集成化控制器，本实用新型实施例对此不做特殊限定。
18.本实施例中具体以第一功能组件为磁悬浮轴承组件为例进行描述。但是本领域技术人员可以理解，第一功能组件不限于磁悬浮轴承组件，还可以是其他组件，那么采用本实用新型实施例提供的不间断供电装置，均可以避免第一功能组件因市电断电而故障的问题，实现对第一功能组件的不间断供电效果。
19.具体的，在市电供电组件10供电正常情况下，市电供电组件10提供交流电压给整理模块20，整流模块20可以采用三相桥式全控整流电路将市电供电组件10提供的三相交流电压转换成直流电压，使得整流模块20输出电压范围可调，并将输出的直流电压分别给到不间断供电模块30和控制器40的第一供电端v1，不间断供电模块30将接收到的电压信号输出给控制器40的第二供电端v2，为控制器40提供电源电压信号使得控制器40可以正常工作，同时，控制器40通过第一供电端v1接收整流模块20输出的电压控制磁悬浮轴承组件工作在悬浮状态。在市电供电组件10供电异常情况下，市电供电组件10为断电状态，此时，整流模块20无直流电压输出，不间断供电模块30在继续给控制器40的第二供电端v2供电，同时还通过第一端给控制器40的第一供电端v1供电，保证控制器40继续控制磁悬浮轴承组件工作悬浮状态，避免磁悬浮轴承组件因市电供电组件10断电而跌落损坏，并且不间断供电模块30直接与控制器的第一供电端v1和第二供电端v2电连接，简化了整个不间断供电装置的结构，进一步减小体积和占用空间。
20.不间断供电模块30连接在整流模块20和控制器40之间，在市电断电时，可以直接
给控制器40的两个供电端提供其所需要的电压信号，无需经过转换，所以不间断供电模块30在装置中的接线简单，无需与其他开关电源联合，因此占用空间小，结构简单且成本低。
21.本实用新型实施例中，通过设置市电供电组件在供电正常时，经过整流模块输出直流电压给不间断供电模块供电和控制器的第一供电端供电，并由不间断供电模块给控制器的第二供电端供电，使得控制器控制第一功能组件工作，然而，在市电供电组件供电异常时，由不间断供电模块分别给控制器的第一供电端和第二供电端供电，保证了控制器的第一供电端和第二供电端的供电不受市电供电组件断电的影响，避免第一功能组件因断电而发生损坏，并且，不间断供电装置体积小且成本低。
22.可选的，图2为本实用新型实施例提供的另一种不间断供电装置的结构示意图，如图2所示，不间断供电装置还包括检测模块60；市电供电组件10通过检测模块60与控制器40的第一输入端x1电连接，控制器40的第一控制端y2与不间断供电模块30的第三端电连接；控制器40用于通过检测模块60获取市电供电组件10的供电状态，并根据市电供电组件10的供电状态控制不间断控制模块30的工作状态。
23.其中，检测模块60用于获取市电供电组件10的工作状态，可以是电压传感单元也可以是电流传感单元，本实用新型实施例对检测模块60的具体类型不做特殊限定。
24.具体的，检测模块60通过采集市电供电组件10的输出电压或者电流，并将其给到控制器40，如此控制器40可判断出市电供电组件10是否供电正常，并将根据判断结果控制不间断控制模块30的工作状态，如此保证控制器40通过检测模块60可以实时获知市电供电组件10的工作状态，并根据市电供电组件10的工作状态控制不间断控制模块30给控制器40的供电情况，保证无论在市电供电组件10处于什么状态下，不间断控制模块30可实现直接给控制器40供电，简化了供电回路，进而减小系统的整体体积。。
25.可选的，继续参考图2所示，控制器40用于在检测到市电供电组件10处于有电状态时，控制不间断供电模块30的第一端充电；还用于在检测到市电供电组件10处于断电状态时，控制不间断供电模块30的第一端放电。
26.具体的，不间断供电模块30中至少包括储能元件，用于在市电供电组件10处于有电状态时，控制器40控制不间断供电模块30的第一端通过整流模块20输出的电压进行充电，储存电能，当市电供电组件10发生故障断电时，控制器40控制不间断供电模块30的第一端进行放电，并将输出的电压给到控制器40的第一供电端v1，保证控制器40的第一供电端v1不会失电而影响第一功能组件50的正常工作，同时，不间断供电模块30的第一端可实现充电或放电的双向功能，不需要额外设置辅助设备，减小了制造成本。
27.可选的，图3为本实用新型实施例提供的又一种不间断供电装置的结构示意图，如图3所示，不间断供电模块30包括第一直流-直流变换单元301、电池单元302和第二直流-直流变换单元303；第一直流-直流变换单元301连接在整流模块20和电池单元302之间，第二直流-直流变换单元303连接在电池单元302和控制器40的第二供电端v2之间；第一直流-直流变换单元301用于在市电供电组件10供电正常时，给电池单元302充电；还用于在市电供电组件10供电异常时，将电池单元302的输出电压进行变换并给控制器40的第一供电端v1供电；第二直流-直流变换单元303用于将电池单元302的输出电压进行变换并给控制器40的第二供电端v2提供电源电压信号。
28.具体的，在市电供电组件10供电正常时，第一直流-直流变换单元301将整流模块
20输出的直流电压变换成电池单元302的充电电压，同时，电池单元302输出直流电压给第二直流-直流变换单元303，第二直流-直流变换单元303再将电池单元302输出的直流电压变换成控制器40的第二供电端v1的供电电压，如此实现对控制器40提供电源电压，保证控制器40及控制40内各组件的正常工作。在市电供电组件10供电异常时，市电供电组件10不再提供交流电压，如此整流模块20输出电压为零，此时，电池单元302进行放电，将输出电压给到第一直流-直流变换单元301，进过电压变换后给控制器40的第一供电端v1供电，并且，电池单元302继续保持通过第二直流-直流变换单元303给控制器40的第二供电端v2供电，如此不间断供电模块通过两个直流-直流变换单元和电池单元的结合，就可以实现在市电供电组件不同供电状态下保证控制器40的第一供电端v1和第二供电端v2供电正常，供电结构简单，能耗小且成本低。
29.其中，电池单元302的充电电压大于电池单元302的放电电压，由于在对电池单元302进行充电时，电池单元302还会通过第二直流-直流变换单元303放电给控制器40的第二供电端v2提供电源电压信号，使得控制器40的正常工作，因此，需要设置池单元302的充电电压大于电池单元302的放电电压，保证电池单元储存电能大于释放的电能，进而保证电池单元302在面临市电供电组件10断开时，可以同时为控制器40的第一供电端v1进行供电，使得磁悬浮轴承组件可以维持更长时间的悬浮。
30.可选的，第一直流-直流变换单元301包括双向直流-直流变换器，且输出电压可调。
31.具体的，考虑到第一直流-直流变换单元301既可以将整流模块20输出的电压进行变换给电池单元302进行充电，也可以将电池单元302输出的电压进行变换给控制器40的第一供电端v1进行供电，如此，采用第一直流-直流变换单元301为双向直流-直流变换器来实现不同电压等级在不同电压变换方向上的切换，简化了不间断供电模块20整体的控制结构及相关布线，使得不间断供电模块20更加小型化、简单化，同时双向直流-直流变换器的输出电压范围可调，满足控制器40的各种供电电压需求。
32.可选的，电池单元302包括锂电池，具有高储存能量密度、使用寿命长、重量轻和绿色环保等特点。可以理解，电池单元可以包括锂电池，还可以包括其他类型电池，在保证电池单元充放电功能的基础上，电池单元不限于此。
33.可选的，控制器40的第二供电端v2电压输入为24v，控制器40的第一供电端v1电压输入范围为50v～200v。
34.具体的，控制器40的第二供电端v2用于为控制器40中各组件提供电源电压，例如控制芯片等，电压较低为24v，同时控制器40还包括控制第一功能组件正常工作的其他电路元件，如此，控制器40的第一供电端v1的供电电压范围可以为50v～200v，可满足控制器40控制不同类型和功率等级的第一功能组件50。
35.可选的，图4为本实用新型实施例提供的又一种不间断供电装置的结构示意图，如图4所示，控制器40至少包括辅助电源组件401和功率放大电路组件402；辅助电源组件401连接于第二供电端v2和功率放大电路组件402之间，用于给控制器40内各电路组件提供电源电压；功率放大电路组件402连接于第一供电端v1与第一功能组件50之间，功率放大电路组件402用于根据第一供电端v1提供的电压控制第一功能组件50工作。
36.其中，辅助电源组件401可将第一供电端v1提供的电压再传输给功率放大电路组
件402及其他图中未示出的控制组件，辅助电源组件401可以进行电压变换也可以不进行电压变换，根据不同控制组件的需求进行变换，本实施例对此不做特殊限定。
37.具体的，以第一功能组件为磁悬浮轴承组件为例，功率放大电路组件402用于根据第二供电端v2提供的电压作用于磁悬浮轴承组件的定子线圈上，以产生所需要的电磁力，使得磁悬浮轴承组件的转子悬浮，功率放大电路组件402的类型不同，其对磁悬浮轴承组件的性能的影响不同，本实用新型实施例对功率放大电路组件402的具体类型不做特殊限定，例如可以是线性功率放大器、开关型功率放大器或混合型功率放大器等。
38.可选的，图5为本实用新型实施例提供的又一种不间断供电装置的结构示意图，如图5所示，不间断供电装置还包括滤波模块70；滤波模块70连接于整流模块20与不间断供电装置30之间，用于对整流模块20输出电压进行滤波。
39.具体的，滤波模块70用于对整流模块20输出的直流电压进行滤波，使得输出的直流电压不含有谐波成分，以及波动较小，如此保证控制器40的第一供电端v2供电电压的稳定，同时提高系统工作的稳定性。
40.本领域技术人员可以理解，本实用新型以上实施例仅是以第一功能组件为磁悬浮轴承组件为例进行描述，第一功能组件还可以是其他类型的功能组件，如家用电器、电梯等任意一种电气组件，不限于此。第一功能组件为其他类型功能组件时，其不间断供电的工作过程与以上实施例类似，在此不再赘述或说明。
41.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种不间断供电装置，其特征在于，包括：市电供电组件、整流模块、不间断供电模块、控制器和第一功能组件；所述控制器包括第一供电端、第二供电端和输出端；所述整流模块的输入端与所述市电供电组件电连接，所述整流模块的输出端分别连接所述不间断供电模块的第一端与所述控制器的第一供电端，所述整流模块用于在所述市电供电组件供电正常时，给所述不间断供电模块和所述控制器供电；所述不间断供电模块的第二端与所述控制器的第二供电端电连接，用于给所述控制器的第二供电端提供电源电压信号，并在所述市电供电组件供电异常时，给所述控制器的第一供电端供电；所述控制器的输出端与所述第一功能组件电连接，用于控制所述第一功能组件工作。2.根据权利要求1所述的不间断供电装置，其特征在于，还包括检测模块；所述市电供电组件通过所述检测模块与所述控制器的第一输入端电连接，所述控制器的第一控制端与所述不间断供电模块的第三端电连接；所述控制器用于通过所述检测模块获取所述市电供电组件的供电状态，并根据所述市电供电组件的供电状态控制所述不间断供电模块的工作状态。3.根据权利要求2所述的不间断供电装置，其特征在于，所述控制器用于在检测到所述市电供电组件处于有电状态时，控制所述不间断供电模块的第一端充电；还用于在检测到所述市电供电组件处于断电状态时，控制所述不间断供电模块的第一端放电。4.根据权利要求1所述的不间断供电装置，其特征在于，所述不间断供电模块包括第一直流-直流变换单元、电池单元和第二直流-直流变换单元；所述第一直流-直流变换单元连接在所述整流模块和所述电池单元之间，所述第二直流-直流变换单元连接在所述电池单元和所述控制器的第二供电端之间；所述第一直流-直流变换单元用于在所述市电供电组件供电正常时，给所述电池单元充电；还用于在所述市电供电组件供电异常时，将所述电池单元的输出电压进行变换并给所述控制器的第一供电端供电；所述第二直流-直流变换单元用于将所述电池单元的输出电压进行变换并给所述控制器的第二供电端提供电源电压信号。5.根据权利要求4所述的不间断供电装置，其特征在于，所述电池单元的充电电压大于所述电池单元的放电电压。6.根据权利要求4所述的不间断供电装置，其特征在于，所述第一直流-直流变换单元包括双向直流-直流变换器，且输出电压可调。7.根据权利要求4所述的不间断供电装置，其特征在于，所述电池单元包括锂电池。8.根据权利要求1所述的不间断供电装置，其特征在于，所述控制器至少包括辅助电源组件和功率放大电路组件；所述辅助电源组件连接于所述第二供电端和所述功率放大电路组件之间，用于给所述控制器内各电路组件提供电源电压；所述功率放大电路组件连接于所述第一供电端与所述第一功能组件之间，所述功率放大电路组件用于根据所述第一供电端提供的电压控制所述第一功能组件工作。9.根据权利要求1所述的不间断供电装置，其特征在于，所述控制器的第二供电端电压输入为24v，所述控制器的第一供电端电压输入范围为50v～200v。
10.根据权利要求1所述的不间断供电装置，其特征在于，还包括滤波模块；所述滤波模块连接于所述整流模块与所述不间断供电装置之间，用于对所述整流模块输出电压进行滤波。

技术总结
本实用新型实施例公开了一种不间断供电装置，包括：市电供电组件、整流模块、不间断供电模块、控制器和第一功能组件；控制器包括第一供电端、第二供电端和输出端；整流模块的输入端与市电供电组件电连接，整流模块的输出端分别连接不间断供电模块的第一端与控制器的第一供电端，整流模块用于在市电供电组件供电正常时给不间断供电模块和控制器供电；不间断供电模块的第二端与控制器的第二供电端电连接，用于给控制器的第二供电端提供电源电压信号，并在市电供电组件供电异常时给控制器的第一供电端供电；控制器的输出端与第一功能组件电连接，用于控制第一功能组件工作，以实现不间断供电装置在系统故障意外断电的情况，直接给控制器的两个供电端供电，保第一功能组件继续正常工作，并且不间断供电装置体积小且成本低。低。低。


技术研发人员：宋佳辉 王华军 梁红阳
受保护的技术使用者：苏州保邦电气有限公司
技术研发日：2021.11.04
技术公布日：2022/5/25