DCUPS-L(F/S/M)式采用专业的电池管理IC和BLE/WIFI芯片的双核结构设计的DC 不间断电源系统,设计主要应用于12V/24V/48V的总线供电系统或或需要LES供电领域,相对于传统DCUPS的设计,抛弃了需要高精度A/D来实现输入掉电电池供电切换或输入供电电池充电切换的高成本,加入了充电遥测电流电压/电池等重要参数,同时无线功能的加入,使器摇身变成一套更加智能的IOT智慧电源。
1. 常用DC UPS的实现方式
常用DC UPS 基本由以下几个部分组成
- 输入/输出保护电路
- 充电/放电电路
- MCU接口控制电路
- 电池/输入供电切换电路
这里传统的DC UPS为了保证外部输入掉电的的情况下,电池立即供电,不能产生电压跳变的情况,这对有些负载时致命的,要实现这种切换,一种方式实现方式是在系统输出总线上加入4开关升降压电路,用以保证不管哪个输入,输出一定不变的。这种方式如图1所示,另一种方式是需要精密的A/D转换器去判断外部电压/电池电压,单片机根据采样的电压决定是否切换电池升压给负载供电如图2所示,这两种方式虽然可靠,当时实现的成本并不低。
图1. 电源总线通过BUCK-BOOST输出给负载供电
图2. 通过DSP/或单片机来实现双向电池切换。
2. DCUPS-L(F/S/M) 实现方式
图3. 采用升压电路实现的双向切换方式
我们采用具有自动切换的升压DC控制器+充电器的控制方式非常好的实现了双向切换的问题,实际测试的结果24V切换,电压的跌落程度不到1V, 12V不到0.5V的切换压,完全符合要求高的场合,而且我们采用电池管理IC+无线的方式,具有非常高的智能化特点!
3. DCUPS-L(F/S/M) 基本功能
- 当输入功率在安全限制范围内时,UPS为下挂电源线上的负载供电并使电池保持充电状态。
- 当电能质量问题威胁要关闭DC直流供电系统,UPS通过切换到免维护电池,可以为支持的负载提供足够的电力。 UPS轻松连接切换电源(毫秒级中断)持续为负载供电,时间长达数分钟到数小时。如果发生较长时间的中断,UPS可以配置为向监控设备发出有序关闭信号
- 监控设备并触发连接负载的安全断电,确保停电时的设置得救(镜像)。
- 对于工控电脑来说,这个关闭前的“快照”非常有助于快速有效地重启系统(恢复供电)。
以下我我们DCUPS-L(F/S/M)独特的性能,相对于传统DC UPS的优势
4. DCUPS-L(F/S/M)充电计量单元
系统采用带能量采集功能的充电管理芯片
- 备份电池类型/电压选择
- CC/CV模式,充电电流实时可调
- JEITA,根据温度调整充电电流
- 电池电流/电压采集
- BSR/SOC/SOH计算
- 输出电压/电流采集
- 输入电压/电流采集
- 支持MPTT算法
5. DCUPS-L(F/S/M)数字接口
- 继电器报警信号触发(过压/欠压)
- DC buck/boost 电压输出,温度可控
- RS232+RS485+USB(可选)
- WIFI/BLE/GPRS/NB-IOT(可选)
- MODBUS协议支持
6. 先进的DC UPS标配一套基本的运行和诊断功能。 直流UPS指定提供了以下必备功能:
远程监视(云端)
诊断和关闭(开机自检)
电池状况 LED或LCD状态指示灯(视觉诊断)
正常和电池模式下的过载保护;
系统监控继电器端子.继电器触点向控制器提供可靠的信号,表明系统使用电池供电。
USB/UART具有连接计算机的通讯能力为佳。
如果未保持最佳充电状态,电池的寿命会大大缩短。
7 充电管理对电池安全及寿命的影响及电池寿命和安全的主要因素
- 电池过充
- 电池过放
- 充电电流过大
- 工作循环次数过多
我们基于无线微处理器+充电器管理IC的UPS确保正确的电池充电曲线,JEITA,内阻测量。从而延长电池的寿命。同时提供电池包的短路、断路、过充、过温、过放保护。系统采用带前端初级保护的电池包(锂电池),提高系统的安全性能。
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