緊急疏散逃生系統充電器的製造方法
2023-04-27 06:45:26
緊急疏散逃生系統充電器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了提供一種智能型緊急疏散逃生系統的充電器，採用分階段對蓄電池進行充電，全程修復，防止蓄電池因長期擱置形成硫化、老化，延長蓄電池的使用壽命，該充電設備在充電的同時，和蓄電池保持通信，對蓄電池進行診斷，內容包括：蓄電池開路、短路、反接和蓄電池喪失儲能能力等。該充電器具有CAN通訊接口，將故障內容通過CAN總線發送到值班室或控制中心，聲光報警，並可以在顯示屏顯示具體位置和故障內容。提醒及時排除故障，確保在災難發生時，系統能正常工作，減少不必要的人員傷亡。
【專利說明】緊急疏散逃生系統充電器
【技術領域】:
[0001]本發明涉及公共安全設備技術，特別是涉及一種採用CAN總線通訊技術為緊急疏散逃生系統提供電源的充電器。
【背景技術】:
[0002]根據國家消防安全條例，所有的公共場所或地下車庫，都應設有應急照明(燈)和指路標誌，以利於發生災難時指示人群能夠迅速疏散和逃生路線。目前，這些設施大都採用蓄電池供電，但該系統只有在災難發生時才用到，平時該系統儲能設備是否儲存足夠的能量難以掌握，到真正需要用時，蓄電池可能已經失效，不能發揮應有的作用。因此，為了防止萬一，許多公共場所不得不將應急照明變成長明燈，造成不必要的能源浪費。
【發明內容】
[0003]本發明是針對上述不足之處，提供一種智能型緊急疏散逃生系統的充電器，採用分階段對蓄電池進行充電，全程修復，防止蓄電池因長期擱置形成硫化、老化，延長蓄電池的使用壽命，該充電設備在充電的同時，和蓄電池保持通信，對蓄電池進行診斷，內容包括:蓄電池開路、短路、反接和蓄電池喪失儲能能力等。該充電器具有CAN通訊接口，將故障內容通過CAN總線發送到值班室或控制中心，聲光報警，並可以在顯示屏顯示具體位置和故障內容。提醒及時排除故障，確保在災難發生時，系統能正常工作，減少不必要的人員傷亡。
[0004]為實現上述技術目的，本發明採取的技術方案是:緊急疏散逃生系統充電器由電子線路板、電子線路及電子元器件組成。電子線路包括整流橋、MOSFET管(場效應管)、高頻脈衝變壓器、快恢復二極體整流電路、採樣電路、負脈衝迴路、主控晶片(單片機)IC1、數碼顯示器、光電耦合器IC3和電源管理晶片IC2。整流橋輸入端與交流電源連接，整流橋輸出端通過MOSFET管與高頻脈衝變壓器相連，高頻脈衝變壓器輸出端與快恢復二極體整流電路相連，高頻脈衝變壓器輸出端通過快恢復二極體整流電路整流，輸出直流，給蓄電池充電.快恢復二極體整流電路直流輸出端與採樣電路相連，單片機ICl與光電耦合器IC3相連，光電耦合器IC3與管理晶片IC2相連，電源管理晶片IC2與MOSFET管相連，主控晶片(單片機)ICl又分別與採樣電路和負脈衝迴路、數碼管顯示器相連，主控晶片(單片機)ICl通過採樣電路採樣。所述主控晶片ICl通過採樣電路採得充電參數後，進行數據處理，分析計算，在對蓄電池進行充電的同時，根據時間，電壓、電流等參數的變化，分析、判斷蓄電池硫化、老化、失水狀態和潛在故障，判斷蓄電池是否具有合乎標準的儲能能力，通過CAN總線進行報告、報警。所述充電器具有CAN通訊接口，和中央控制單元保持CAN通信。中央控制單元不斷發出網絡管理報文，對系統節點進行詢問，掌握每個節點的活動情況，中央控制單元內存中存有網絡節點物理地址、節點診斷地址、節點激活狀態、故障狀態、總線故障或系統兼容狀態。整個系統的故障內容和提示信息，由中央控制單元通過網絡通信，進行報警、顯示。【專利附圖】
【附圖說明】:
[0005]圖1是本發明整體結構示意圖
[0006]圖中:I交流輸入2整流3高頻脈衝變壓4快恢復二極體整流5採樣電路6電源管理晶片7光電耦合器8主控晶片9負脈衝迴路10數碼顯示器
【具體實施方式】:
[0007]下面結合附圖對本發明做進一步說明:
[0008]緊急疏散逃生系統充電器，其整流橋輸入端與交流電源連接，整流橋輸出端通過MOSFET管與高頻脈衝變壓器相連，高頻脈衝變壓器輸出端與快恢復二極體整流電路相連，高頻脈衝變壓器輸出端通過快恢復二極體整流電路整流，輸出直流，給蓄電池充電.快恢復二極體整流電路直流輸出端與採樣電路相連，單片機ICl與光電耦合器IC3相連，光電耦合器IC3與管理晶片IC2相連，電源管理晶片IC2與MOSFET管相連，主控晶片(單片機)ICl又分別與採樣電路和負脈衝迴路、數碼管顯示器相連，主控晶片(單片機)ICl通過採樣電路採樣。在對蓄電池進行充電的同時，對蓄電池進行監控和診斷，當蓄電池因為自放電(蓄電池極板與極板之間的放電)等因素，造成電壓下降，當蓄電池端電壓下降到規定值時，自動對蓄電池進行補充充電，保持蓄電池具有足夠的存儲能量。該充電器根據蓄電池的電化學特性，分析、判斷蓄電池的儲能能力，將蓄電池開路、短路、反接，以及蓄電池喪失儲能能力等故障，通過CAN通訊接口，發送到值班室或控制中心，進行聲光報警。
[0009]充電器採用開關電源拓撲結構，用半導體功率器件作為開關，將市電變換成蓄電池充電需要的電壓和電流。蓄電池隨著容量和存儲電能不同，在不同的充電階段，所需的電壓和電流不同，充電器採用單片機精確採樣，用脈寬調製方式(PWM)控制電子開關的開度，達到控制開關電源的輸出，實現閉環控制。
[0010]本發明採用開關電源技術，在單片機的控制下，半導體功率器件MOS管高速開通和關斷，把直流變成高頻交流，提高`轉換效率，縮小體積。可以精確控制充電電壓和充電電流，根據蓄電池不同的化學成分和充電要求，把充電過程分為若干不同階段，以不同頻率、不同間隔、不同脈寬、不同幅度的正負脈衝進行充電，達到降低蓄電池溫升，減少析氣，提高蓄電池電流接受能力，延長電池壽命。
[0011]緊急疏散控制單元的系統診斷通過系統診斷服務實現，診斷服務CAN幀的長度固定8個字節，未使用的字節填上0，目標地址(T)和源地址(S)受傳輸協議控制。源地址在CAN標識符內被編碼。在CAN報文中，標識符如下表所示:
[0012]報文標識符:
[0013]
細110 I Bit 9 [ Bit 8 Bit 7 | Bit 6 | Bit 5 Bit 4 | Bit 3 | Bit 2 | Bit I | BitO
~~級別種類y點地:
[0014]中央控制單元存儲了系統原始配置節點的數據，在運行中，中央控制單元每隔固定的時間發出網絡管理請求報文，所有從屬節點依次發迴響應報文。報文採用規定好的格式編碼，用某些特定的字位表示節點故障狀態，中央控制單元收到這些報文，根據規定格式進行解碼，判斷節點配置情況和故障狀態，和系統原始配置進行對比，如果某節點沒有回覆，表示該節點丟失，可能形成死點或盲區。
[0015]從屬節點收到中央控制單元的「網絡管理請求」報文以後，以帶有自身物理地址為標識符的「網絡管理響應」報文予以回復，中央控制單元根據所有節點的響應報文，將各節點當前的活動狀態和原始配置予以比較，起到網絡管理和系統診斷的作用。
【權利要求】
1.緊急疏散逃生系統充電器，其特徵在於:充電器由電子線路板、電子線路及電子元器件組成，電子線路包括整流橋、MOSFET管(場效應管)、高頻脈衝變壓器、快恢復二極體整流電路、採樣電路、負脈衝迴路、主控晶片(單片機)IC1、數碼顯示器、光電耦合器IC3和電源管理晶片IC2。整流橋輸入端與交流電源連接，整流橋輸出端通過MOSFET管與高頻脈衝變壓器相連，高頻脈衝變壓器輸出端與快恢復二極體整流電路相連，高頻脈衝變壓器輸出端通過快恢復二極體整流電路整流，輸出直流，給蓄電池充電.快恢復二極體整流電路直流輸出端與米樣電路相連，單片機ICl與光電稱合器IC3相連,光電稱合器IC3與管理晶片IC2相連，電源管理晶片IC2與MOSFET管相連，主控晶片(單片機)ICl又分別與採樣電路和負脈衝迴路、數碼管顯示器相連，主控晶片(單片機)ICl通過採樣電路採樣；所述主控晶片ICl通過採樣電路採得充電參數後，進行數據處理。
2.根據權利要求1所述緊急疏散逃生系統，其特徵在於:各網絡管理控制單元之間有一根雙絞線相連；應急照明控制單元保持和中央控制單元通信；應急照明設備與設有蓄電池開路、短路、反接檢測監視窗的充電器連接。
【文檔編號】H02J7/02GK103812202SQ201210453906
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月5日 優先權日:2012年11月5日
【發明者】袁博, 袁光輝 申請人:袁博