一種用於警報一體機的集成模塊的製作方法

2023-07-06 07:26:01

本實用新型涉及人防警報技術領域，特別涉及一種用於警報一體機的集成模塊。

背景技術：

現有的人民防空警報一體機由功放、電源、電臺、通訊模塊、控制模塊等構成。系統模塊化程度低，各功能模塊間需用導線連接，存在導線連接不可靠的失效風險；各功能模塊需單獨安裝，佔用空間大、生產效率低；在使用中如出現故障，故障定位時間長，不易維護，對維護人員技術要求高，維護成本高；在不具備市電供電條件或不便於取電的地方無法安裝使用。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種用於警報一體機的集成模塊，其採用一體化集成設計，減少了導線連接，系統可靠性高，安裝方便，佔用空間小。

為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案：

一種用於警報一體機的集成模塊，安裝於警報一體機內，其包括一體集成設置的DSP控制模塊、功放模塊、太陽能充電模塊、開關電源模塊、電源控制模塊及電池管理系統，所述DSP控制模塊對所述功放模塊、太陽能充電模塊、開關電源模塊進行控制，並與警報一體機內的人防警報控制器進行通信，所述太陽能充電模塊連接外部的太陽能電池板，其集成有MPPT控制器，所述電源控制模塊分別連接所述太陽能充電模塊、開關電源模塊及外置的磷酸鐵鋰電池組，並為系統各模塊提供工作電源，所述電池管理系統連接所述磷酸鐵鋰電池組。

優選地，所述開關電源模塊採用12V隔離式高頻開關電源。

優選地，所述功放模塊採用人防警報專用的D類數字功放。

優選地，DSP控制模塊具有RS485通訊埠，並通過RS485通訊埠與所述人防警報控制器進行通信。

優選地，電池管理系統包括電池容量檢測模塊、電壓檢測模塊、充放電電流檢測模塊及溫度檢測模塊，所述電池管理系統連接所述DSP控制模塊。

採用上述技術方案後，本實用新型與背景技術相比，具有如下優點：

本實用新型採用一體化集成設計，將功放模塊、太陽能充電模塊、開關電源模塊、電源控制模塊集成在同一模塊內，模塊化程度大大提高，減少了導線連接，降低了導線連接導致的失效風險，提高了系統可靠性，安裝方便，佔用空間小，降低了系統維護難度和成本。本實用新型提供了市電充電功能、太陽能充電功能、電池管理功能、電源管理功能，為磷酸鐵鋰電池組作為備用電源提供了完備的條件，豐富了人防警報一體機的供電方式，大大提高了警報一體機的工作可靠性和環境適應性。本實用新型的DSP控制模塊能夠與警報一體機內的人防警報控制器進行通信，這樣DSP控制模塊可以通過人防警報控制器接收上位機的指令，同時可以上傳各模塊的工作狀態信息到上位機，實現故障報警。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

實施例

請參閱圖1，本實用新型公開了一種用於警報一體機的集成模塊，安裝於警報一體機內，其包括一體集成設置的DSP控制模塊1、功放模塊2、太陽能充電模塊3、開關電源模塊4、電源控制模塊5及電池管理系統6，其中:

DSP控制模塊1對功放模塊2、太陽能充電模塊3、開關電源模塊4進行控制；DSP控制模塊1具有RS485通訊埠，並通過RS485通訊埠與警報一體機內的人防警報控制器100進行通信，這樣DSP控制模塊1可以通過人防警報控制器100接收上位機的指令，同時可以上傳各模塊的工作狀態信息到上位機，實現故障報警。

功放模塊2採用人防警報專用的D類數字功放，額定輸出功率可在2000W、1500W、1000W、500W四種選項中選擇，並支持功放單路開關。

太陽能充電模塊3連接外部的太陽能電池板200，其集成有MPPT控制器31，將太陽能電池板200的不穩定的直流電壓轉換成穩定的充電電壓進行輸出，同時控制充電電流，實現對外置的磷酸鐵鋰電池組300的充電，同時利用MPPT功能實現太陽能的最大效率利用。

開關電源模塊4採用12V隔離式高頻開關電源，用於對系統各模塊進行供電，其效率高、輸出穩定、EMC性能好。

電源控制模塊5分別連接太陽能充電模塊3、開關電源模塊4及外置的磷酸鐵鋰電池組300，並為系統各模塊提供工作電源。在多類型電源接入的情況下，電源控制模塊5可智能控制各類型電源的工作邏輯。當市電正常時，電源控制模塊5控制太陽能充電模塊3、開關電源模塊4為負載供電，並給磷酸鐵鋰電池組300充電；當市電無電時，電源控制模塊5控制磷酸鐵鋰電池組300放電，為負載供電。

電池管理系統6連接DSP控制模塊1以及磷酸鐵鋰電池組300。電池管理系統6包括電池容量檢測模塊、電壓檢測模塊、充放電電流檢測模塊及溫度檢測模塊，可檢測電池組容量、電池組電壓、電池單體電壓、電池組充放電電流、電池組內部溫度、電池組充放電狀態；在充放電過程中對電池組電池單體進行均壓，延長電池組壽命；監控電池組電壓及電流，在電壓電流異常時，可對電池組進行保護，防止電池組過放或過充。

本實用新型的工作流程：

(1)太陽能發電、儲能及供電工作流程

根據預先設定的策略，太陽能電池板200將光能轉換為電能供給電源控制模塊5，在電源控制模塊5的控制下，優先提供給系統工作使用，多餘的電能則存儲到磷酸鐵鋰電池組300中。在太陽能發電功率不足使用時，優先使用市電供系統工作使用；在二者均不足的情況下，將使用磷酸鐵鋰電池組300存儲的電能供系統使用。當磷酸鐵鋰電池組300中的電能低於設定的閾值時，太陽能電池板200的電能和市電可對磷酸鐵鋰電池組300進行充電，電池充滿後即轉入浮充狀態。

電源控制模塊5實時監測和調整系統充放電工作模式，並可對系統的各種能量進行實時測量，測量數據可傳輸給電池管理系統6使用。

(2)功放操作

用戶通過RS485通訊下達功放開啟指令，當音頻接口接收到音頻輸入信號時，功放模塊2對喇叭輸出功率放大後的音頻，同時對功放模塊2工作狀態進行監控，如檢測到過流、過壓、短路、開路故障，將對功放模塊2進行保護，並將工作狀態以及故障信息實時上傳給上位機；用戶還可通過RS485通訊調節功放音量。

(3)電池管理

電池管理系統6對磷酸鐵鋰電池組300進行管理，可檢測電池組容量、電池組電壓、電池單體電壓、電池組充放電電流、電池組內部溫度、電池組充放電狀態；在充放電過程中對電池組電池單體進行均壓，延長電池組壽命；監控電池組電壓及電流，在電壓電流異常時，可對電池組進行保護，防止電池組過放或過充，並可通過RS485通訊將電池組工作狀態，故障信息實時上傳給上位機。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。