一种断电备电自锁的消防电路的制作方法

1.本实用新型属于换电柜消防领域，尤其涉及一种断电备电自锁的消防电路。


背景技术：

2.目前市面上的充换电柜对消防装置基本采用触发到消防警告后直接输出一个启动信号，且启动信号后消防装置的控制均采用原系统中的主控装置进行控制。但是当由于火灾导致电源断电后，主控装置断电，无法输出启动信号，导致无法实现消防。因此有人会设置备用电源，即在主电源失效后，切换到备用电源，实现对主控装置供电。
3.在切换备用电源时，存在一个时间差，这个时间差会导致主控装置断电，失去原本消防告警，如对这个消防告警信号放在掉电不丢失的存储空间中，又需要一个消除消防信号的开关量或者装置，这样增加了系统的复杂性，同时还会增加在消防状态下，开关量或者装置误触发的几率。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型公开了一种断电备电自锁的消防电路。本实用新型解决了消防启动时，备用电源切换时存在的时间差导致消防告警消失的情况，同时，在启动消防时优先使用外部取之不尽的电能，而在紧急情况下，使用机柜内部的备用电源，最大化去保证消防装置的供电。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
6.一种断电备电自锁的消防电路，包括电连接主电源的电源接口和电连接辅电源的蓄电池接口；主电源的电源接口和蓄电池接口均电连接有降压电路，降压电路电连接有比较器自锁电路；主电源电连接有主控系统，主控系统电连接消防信号接口，消防信号接口电连接有开关管自锁电路和消防设备接口；开关管自锁电路电连接有开关电路，开关电路电连接有比较器自锁电路、消防设备接口和蓄电池接口；主控系统连接有若干消防传感器；
7.其中，开关管自锁电路用于接收消防信号接口传递的消防启动信号，开关管自锁电路接收消防启动信号后，使得并维持开关电路处于驱动连通状态，维持主电源和/或辅电源对消防设备的供电；
8.比较器自锁电路用于检测温度，当检测当前温度超过预设阈值后，比较器自锁电路的比较器反转，并锁死输出信号，使得并维持开关电路处于驱动连通状态，维持主电源和/或辅电源对消防设备的供电；
9.消防设备接口用于电连接消防设备。
10.进一步的改进，所述主电源为市电转化的低压直流电，辅电源为蓄电池；主电源通过充电电路与辅电源电连接。
11.进一步的改进，所述比较器自锁电路包括比较器芯片u3，比较器芯片u3的第一引脚电连接有第二十九电阻r29,第二十九电阻r29分别电连接有第三十九电阻r39、第二二极管d2、第二十八电阻r28、第四十电阻r40和第二十八电容c28，第二十八电阻r28电连接有第
三十一电容c31和第一开关管q1的第一引脚；第二十八电容c28另一端电连接第三十一电容c31、第四十电阻r40、第一开关管q1的第二引脚后接地设置；一开关管的q1的第三引脚电连接比较器芯片u3的第四引脚并电连接第二十六电阻r26和第十二电容c12，十二电容c12接地设置；第一开关管的q1的第三引脚电连接比较器芯片u3的第四引脚并电连接第二十六电阻r26和第十二电容c12，十二电容c12接地设置；
12.第二十六电阻r26电连接第二十四电子r24，第二十四电子r24电连接比较器芯片u3的第三引脚、第二十五电阻r25和第十一电容c11；
13.第二十五电阻r25和第十一电容c11并联后接地设置；比较器芯片u3的第四引脚电连接机柜的温感端口；第二二极管d2电连接开关电路；
14.比较器芯片u3的第二引脚和第五引脚之间电连接有并联设置的第十四电容c14和第二十九电容c29。
15.进一步的改进，所述开关管自锁电路包括第三十五电阻r35，第三十五电阻r35一端电连接第八二极管d8和第九二极管d9，另一端电连接第十五电容c15、第三十四电阻r34和第三十三电阻r33；第九二极管d9电连接消防信号接口；第三十三电阻r33电连接第三开关管q3第一引线；第十五电容c15和第三十四电阻r34并联后再电连接第三开关管q3的第二引线；第三开关管q3第三引线电连接第三十一电阻r31，第三十一电阻r31电连接第三十电阻r30和第四十四三极管q44的基极；第三十电阻r30电连接第四十四三极管q44的发射极，第四十四三极管q44的集电极电连接第三十六电阻r36、第三十六电阻r36电连接有第七二极管c7，第七二极管c7与开关电路电连接。
16.进一步的改进，所述第一开关管q1和第三开关管q3为nmos管或三极管。
17.进一步的改进，所述主控系统通过蓄电池电压采样电路电连接蓄电池，当蓄电池电量低于预设阈值时，对蓄电池充电或通知工作人员更换蓄电池。
18.进一步的改进，所述主控系统通过消防设备接口电压采样电路电连接消防设备接口；当主控系统未发送信号，通过消防设备接口电压采样电路感应到信号时，则判断出现了误触发，主控系统上传到后台，通知工作人员关闭消防设备。
19.进一步的改进，所述主控系统电连接蓄电池温度采样电路，蓄电池温度采样电路用于检测换电柜的电池仓内待充电电池的温度，当待充电电池温度高于预设阈值或温度速度高于预设阈值时，主控系统发送信号到消防设备，进行消防动作。
20.进一步的改进，所述消防传感器包括烟雾传感器、温度传感器、气压传感器、蓄电池电压检测电路和蓄电池温度检测电路。
21.进一步的改进，所述辅电源的输出电压低于主电源的输出电压。
22.本实用新型的优点：
23.1.对机柜本身系统完全没特殊要求，可直接接入，不仅可以应用于新产品还可以兼容现存产品；
24.2.多重自锁保证机柜在消防状态下的消防设备持续供电，持续运转。
附图说明
25.图1为现有的消防系统电路示意图；
26.图2为本实用新型的总体电路示意图；
27.图3为比较器自锁电路的电路示意图；
28.图4为机柜温感端口的电路示意图；
29.图5为开关管自锁电路的电路示意图
30.图6为开关电路的电路示意图；
31.图7为充电电路的电路示意图。
具体实施方式
32.以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
33.实施例
34.如图2所示的断电备电自锁的消防电路由各接口、降压电路、充电电路、开关电路、开关管自锁电路、比较器自锁电路、单向电路(如图中的二极管)组成的。
35.接口有4个。分别为1、与主控电源(柜内由外部交流电转换过来的直流电源)输出口对接的电源接口；2、与备用蓄电池对接的蓄电池接口；3、与主控系统输出消防启动电源对接的消防信号接口；4、消防系统中的报警信号器(如声光报警器)、消防循环动力装置(如水泵)对接的消防设备接口。(其中，消防信号接口的对接的主控系统的供电是来自于主控电源的，如图2所示)
36.降压电路1路。降压电路是给装置中的比较器自锁电路供电。
37.充电电路有1路。是主控电源通过电源接口给备用蓄电池在非满电状态下充电时启动。
38.开关电路有1路。是控制蓄电池(通过蓄电池接口)与消防设备(通过消防设备接口)的开启与关闭的电路。
39.开关管自锁电路有1路。当消防信号接口传过来一个消防启动信号时，该电路会将信号锁死，即使后续该信号变为高阻态或者其他电平信号，在该电路后端均维持该电平不变。
40.比较器自锁电路有1路。当比较器检测到温度达到阈值时，会触发比较器反转，同时该电路会将该信号锁死，即使后续温度降低，都不会导致比较器再次反转。
41.具体地：
42.1、当主控系统检测到消防告警：主控系统输出的一个信号(该信号既有信号作用，也功率作用，能满足后端设备的供电)给消防装置供电，同时也给了自锁电路一个信号，此时备用蓄电池也给水泵供电，但由于电压较低，所以给水泵供电的主要能量仍是由主控电源提供的；
43.2、基于第1种情况发生后，主控系统由于不可控因素停止对水泵供电(如短路，外部交流电被切断)，此时开关管自锁电路起作用(维持状态)，备用蓄电池直接给水泵供电；(水泵)
44.3、由于不可控因素的存在，有可能存在主控系统在检测到火警前主控系统功能受损导致未能给出消防信号，若此时机柜起火使比较器自锁电路中的温感触发预警，则备用蓄电池组直接给消防设备供电，保证机柜能灭火成功。
45.具体如图3和图4所示，比较器自锁电路的cabinet_temp端是连接到机柜温感端口，由于使用的温感是负温度系数的，所以在初始状态，温度较低，低于设定阈值时，由于温
感阻值比较大，cabinet_temp端电压比较大，此时对于u3来说，in-＞in+时，vout输出低电平，q1的g极为低电平，所以q1截止，in-端电压大小仅由cabinet_temp端电压控制。而当机柜温度上升时，温感的阻值下降，当温度上升至设定阈值，由于cabinet_temp端电压变小，导致u3的in-＜in+，vout输出高电平。此时，q1的g极为高电平，所以q1导通，进而直接将in-端电压拉至0v，此时in-端电压不再受cabinet_temp端电压控制了。而是变成常0v状态了，迫使u3的in-＜in+的状态永久成立。对应得vout也持续输出高电平。即使是后续因为温度下降导致，也不会影响到in-端电压。所以相当于自锁了输出的高电平信号。
46.如图5所示，开关管自锁电路的默认消防信号fire_vdd_signal是低电平(无效状态)，此时q3的g极为低电平，q3截止。所以q3的电压与bat_vdd一致，因此q44也截止，switch_en、keep_vdd也为高阻态(keep_vdd也经过一个二极管d8连接到q3的g极，由于是高阻态，不会影响q3的状态)。当主控板消防信号fire_vdd_signal是高电平，q3的g极也为高电平，q3导通，q3的d极也从高电平被拉至低电平，从而导通了q44，所以switch_en输出与bat_vdd相同电压，与此同时，keep_vdd的电压也与bat_vdd一样的电压，且足以导通q3，所以q3会保持常导通状态，进而q44也保持导通状态，switch_en输出与bat_vdd保持相同电压。即使后面因为主控板复位或者是断电，使fire_vdd_signal变为高阻态或者使低电平，都不会再影响到switch_en输出与bat_vdd保持相同电压。所以相当于自锁了输出的switch_en信号。
47.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。