一种主备电源自动切换系统的制作方法

本实用新型属于物联网技术领域，更具体地说，它涉及一种主备电源自动切换系统。

背景技术：

随着信息化社会的来临，交直流备用电源广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节。天网监控系统、邮政、电信、移动、金融证券、医院、电力、军队、石化、工矿企业及各大院校等多个领域；其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。现有的交直流电源多数都不具备后备储能电池，在一些场合应用不便；当交流电突然停电时，设备停止工作，数据中断，造成难以弥补的损失。

用户信息传输装置备电电源要求使用时间大于12小时，以防止由于现场停电导致设备停止工作，但是传统的备电技术需要值班人员手动开启备电开关，此时就会造成一定的延迟，造成报警信息传输的延迟甚至遗漏。

中国专利cn201720581863.1，公开了一种基于单片机的交直流后备电源，包括单片机、工作状态显示电路、故障报警电路、ac-dc输入电路、dc-dc变换电路、自动切换电路、直流电压输出电路、锂电池组、放电控制电路、电流电压检测电路、充电控制电路、温度检测电路；单片机分别与工作状态显示电路、故障报警电路、dc-dc变换电路、放电控制电路、电流电压检测电路、充电控制电路、温度检测电路连接；的锂电池组通过放电控制电路、电流电压检测电路、充电控制电路、温度检测电路连接；的ac-dc输入电路、dc-dc变换电路、直流电压输出电路通过自动切换电路与锂电池组依次连接。该实用新型解决了现有的交直流电源多数都不具备后备储能电池，在一些场合应用不便的问题，同时能够实现全天候不间断的提供电源，其成本低廉，开发周期短，使用方便等优点。该专利并不适用于将stm32f系列微控制器应用到该领域，同时也没有自动向锂电池组充电的功能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种主备电源自动切换系统，当外部供电中断时，备电开关自动打开，供电无缝衔接，恢复外部供电时，备电开关自动关闭，也可手动关闭，有效避免了信息传输的延迟，使得报警信息及时有效的推送到监管用户，及时处理现场情况，有效阻止火灾的发生或火势蔓延。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种主备电源自动切换系统，所述主备电源自动切换系统包括主电电源、备电电源、电路板、控制器和电压采集电路，所述控制器固定设置在所述电路板上，所述主电电源为220v交流电，所述备电电源为蓄电池，所述电路板上设有主电接口和备电接口，所述主电电源依次通过变压器、整流器后电性连接至所述电路板的主电接口，所述备电电源通过备电电源开关电路电性连接至所述电路板的备电接口，所述备电电源开关电路的控制端连接至所述控制器，所述电压采集电路包括有主电变压器220v电压采集电路和备电电压采集电路，所述主电变压器220v电压采集电路的信号输入端连接至所述变压器、信号输出端连接至所述控制器，所述备电电压采集电路的信号输入端连接至所述备电电源开关电路与所述备电接口之间、信号输出端连接至所述控制器。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述主备电源自动切换系统还包括充电电路和充电控制电路，所述充电电路的输入端连接所述整流器的输出端、输出端连接至所述备电电源，所述充电控制电路的信号输入端连接至所述控制器、信号输出端连接至所述充电控制电路的控制端。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述主备电源自动切换系统还包括按键开关，所述按键开关连接至所述控制器，用于通过控制器手动关闭备电电源开关电路。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述控制器为stm32f系列微控制器。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述电路板上设置有线性稳压管，所述线性稳压管的输入端分别连接所述主电接口和所述备电接口、输出端连接至所述控制器的电源引脚16，用于将所述主电接口和所述备电接口的电压转化为3.3v电压向控制器供电，所述备电电源电压为12v，所述充电电路的输出电压为13.8v，所述主电接口和所述备电接口的输入电压为5v。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述主电变压器220v电压采集电路的信号输出端连接至所述控制器的引脚10。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述备电电源开关电路的控制端连接至所述控制器的引脚9。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述备电电压采集电路的信号输出端连接至所述控制器的引脚7，所述备电电压采集电路的控制端连接至所述控制器的引脚14。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述充电控制电路的信号输入端连接至所述控制器的引脚13。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述按键开关连接至所述控制器的引脚8。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型的目的在于提供一种主备电源自动切换系统，应用在用户信息传输装置上，用户信息传输装置用途是对火灾报警控制器(以下简称控制器)辅助监测及信息远传，是实现消防远程监控的关键设备，其包含电源板和备用电池，即外部供电方式和备电方式，当外部供电中断时，备电开关自动打开，供电无缝衔接；恢复外部供电时，备电开关自动关闭，有效避免了信息传输的延迟，使得报警信息及时有效的推送到监管用户，及时处理现场情况，有效阻止火灾的发生或火势蔓延。

2.本实用新型的目的在于提供一种主备电源自动切换系统，设置有按键开关，当不需要启用备电时也可手动关闭。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的主备电源自动切换系统的系统框架图；

图2为本实用新型实施例所提供的主备电源自动切换系统的电路连接原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，图1是本实用新型实施例所提供的主备电源自动切换系统的系统框架图；图2为本实用新型实施例所提供的主备电源自动切换系统的电路连接原理示意图；本实用新型提供一种主备电源自动切换系统，所述主备电源自动切换系统包括主电电源、备电电源、电路板、控制器和电压采集电路，所述控制器固定设置在所述电路板上，所述主电电源为220v交流电，所述备电电源为蓄电池，所述电路板上设有主电接口和备电接口，所述主电电源依次通过变压器、整流器后电性连接至所述电路板的主电接口，所述备电电源通过备电电源开关电路电性连接至所述电路板的备电接口，所述备电电源开关电路的控制端连接至所述控制器，所述电压采集电路包括有主电变压器220v电压采集电路和备电电压采集电路，所述主电变压器220v电压采集电路的信号输入端连接至所述变压器、信号输出端连接至所述控制器，所述备电电压采集电路的信号输入端连接至所述备电电源开关电路与所述备电接口之间、信号输出端连接至所述控制器。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述主备电源自动切换系统还包括充电电路和充电控制电路，所述充电电路的输入端连接所述整流器的输出端、输出端连接至所述备电电源，所述充电控制电路的信号输入端连接至所述控制器、信号输出端连接至所述充电控制电路的控制端。当外部供电中断时，备电开关自动打开，供电无缝衔接。恢复外部供电时，备电开关自动关闭，并且220v供电时，一路给备电充电，一路给主板供电，防止备电池损坏。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述主备电源自动切换系统还包括按键开关，所述按键开关连接至所述控制器，用于通过控制器手动关闭备电电源开关电路。设置有按键开关，当不需要启用备电时也可手动关闭。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述控制器为stm32f系列微控制器。

本实用新型应用在用户信息传输装置上，用户信息传输装置用途是对火灾报警控制器(以下简称控制器)辅助监测及信息远传，是实现消防远程监控的关键设备，其包含电源板和备用电池，即外部供电方式和备电方式，当外部供电中断时，备电开关自动打开，供电无缝衔接；恢复外部供电时，备电开关自动关闭，有效避免了信息传输的延迟，使得报警信息及时有效的推送到监管用户，及时处理现场情况，有效阻止火灾的发生或火势蔓延。

如图2所示，作为一种优选实施方式，微处理器选用stm32f03f4p6芯片。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述电路板上设置有线性稳压管，所述线性稳压管的输入端分别连接所述主电接口和所述备电接口、输出端连接至所述控制器的电源引脚16，用于将所述主电接口和所述备电接口的电压转化为3.3v电压向控制器供电，所述备电电源电压为12v，所述充电电路的输出电压为13.8v，所述主电接口和所述备电接口的输入电压为5v。

在本实用新型的实施例中，可以采用备电控制芯片作为备电电源的数据采集和控制，备电控制芯片的型号为407vet6。备电控制芯片采集备电电压12v、充电电压13.8v和220v输入变压器的原边电压，备电电源12v通过另一个变压器转为5v给主板充电，里边备电控制芯片是用的是ldo线性稳压管转3.3v给芯片供电，备电控制芯片是主控芯片mcu控制的。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述主电变压器220v电压采集电路的信号输出端连接至所述控制器的引脚10。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述备电电源开关电路的控制端连接至所述控制器的引脚9。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述备电电压采集电路的信号输出端连接至所述控制器的引脚7，所述备电电压采集电路的控制端连接至所述控制器的引脚14。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述充电控制电路的信号输入端连接至所述控制器的引脚13。

在上述的一种主备电源自动切换系统中，作为优选方案，所述按键开关连接至所述控制器的引脚8。

stm32f03f4p6芯片的其余部分引脚连接关系如下：

引脚15：gnd接地

引脚16：3.3v直流电源

引脚17/18：407vet6备电控制芯片

引脚19/20：调试接口

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。