淮安直流屏电源代理

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直流屏电源有时候，可以把这样的BMC电路板封装到动力电池单元内部构成“智能电池”，即单元电池本身具备一定的自治功能。这种“一对一”的拓扑结构的好处在于：BMC与单元电池的距离较短，在一定程度上能减少采集线路的长度及复杂度，采集精度高，抗干扰性好。然而，其缺点为电路板的相对成本较高；同时，由于电池管理系统的工作电源往往由被监控的动力电池所提供，因此，可能使得整个电动汽车电池管理系统的能耗相对更大。

2)一个BMC对应多个单元电池

与“一对一”方式相对，另一种电池监测的拓扑结构为一个BMC管理多个动力电池，如图3-2所示。

直流屏电源，一块BMC电路板负责对多个单元电池的信息进行监测。这种结构与“一对一”方式相比，由于电路板由多个动力电池所共享，因此平均成本较低。然而，从图中可见，由于采集线路较长，可能导致连线的复杂度较高，抗干扰性相对较差。同时较长的采集线路有可能降低了电压采集的精度，并且由于线材的成本也会导致这种结构的实际成本增加。

2．BCU与BMC的关系

BCU与BMC的拓扑结构关系可以分为以下三种。

1)BCU与BMC共板

在某些电动汽车的应用案例中，由于动力电池的个数较少，电池管理系统的规模相对较小，BCU与BMC可以设计在同一块电路板上，对车上的所有动力电池进行统一管理。在某种特殊的情况下，BCU和BMC的功能甚至可以合并到同一块集成电路芯片中完成。采用这种拓扑结构的电池管理系统相对成本较低，但不适用于电池数量较多、规模较大的电动汽车应用场合。

2)星型

相对于第1种结构，其他的拓扑关系都属于BMC与BCU分离的方式，必然需要解决BMC与BCU之间的相互通信问题。一般地，其相互通信都会采用特定的通信协议来进行。然而，通信总线的物理连接可以采用不同的拓扑结构组合。其中，第一种可能的连接就是星型连接，如图3-3所示。

星型的连接方式从外观上来看，BCU位于中央位置而每一个BMC模块均以线束与之相连，通常BCU中还带有一个总线集中模块，使得多个BMC能共享通信信道。星型连接方式的优点是便于进行介质访问控制；同时，某个BMC的退出或者故障不会对其他BMC的通信造成影响。这种连接方式的缺点在于两个方面：其一，通信线路的长度较长，难维护；其二，可扩展性差，受总线集中模块端口的限制，不能够随意地增加多个BMC单元。

3)总线型

如图3 -4所示，为BCU与BMC以总线型的方式进行连接。

从图中可见，每块电路板都是通信总线的一部分，与前面的星型连接相比，用于通信信道的线材开销相对较少，连接方式更为灵活，可扩展性强。若电动汽车电池组内需要增加电池及相应的BMC的数量，只需要增加一小段通信线材即可；反之，若某一个BMC需要退出整个系统，则只需要把相邻的通信线路稍作延长即可。总线型的连接方式最突出的缺点就是通信线路的相互依赖性，即第N块电路板要与BCU通信，需要利用前面N-1块板子，若其中某一块电路板出故障，则后续的BMC与BCU之间的通信则会立即受到影响。

值得一提的是，无论采用星型或者是总线型的物理连接方式，都指的是其拓扑形式，而从通信网络的角度看，两种方式都存在“介质访问竞争”，BCU与BMC之间常用总线通信协议进行信息交互，需要进行隔离设计。

1 引言

UPS(UninterruptiblePowerSystem)交流电源越来越广泛地应用于国民经济的各个领域。本文将介绍一种实用的简单在线式UPS。

2 UPS电源的基本结构

将220V电网电压经全桥整流提供直流是实际应用中最为广泛的变流方案，但会使电网产生严重畸变的非正弦电流而危害电网。较为理想的方法是采用功率因数校正措施。控制器采用功率因数校正控制芯片UC3855A/B。

3 市电一蓄电池切换电路

它由两个迟滞比较器组成，市电经过整流，分压与由5V基准电压分压得到的电压相比较，输出接到51单片机4脚。

(1)当市电电压大于170V

51单片机当检测到4脚电平为高电平，市电工作指示灯亮起，蓄电池处于充电状态。

(2)当市电电压小于160V左右

51单片机当检测到4脚电平为低电平，市电工作指示灯熄灭，蓄电池放电指示灯亮起。控制继电器，使得市电停止工作。4 蓄电池充放电切换及辅助电源

蓄电池充放电电路及辅助电源电路可由主变压器，整流桥，以及可调三端稳压管LM317以及LM7812组成。充电电路的通、断由51单片机的6脚控制。当市电正常时，蓄电池放电指示灯熄灭，同时充电指示灯亮起。当市电不正常时，蓄电池放电指示灯亮起，同时充电指示灯熄灭。

市电经过变压器降压并整流，滤波成平滑的直流电压27V，加到三端稳压器LM317的输入端，再经三端稳压器LM317稳压，输出约12V的直流电压。构成SG3524的辅助电源。另外5V电源可由SG3525的16脚获得。

5 逆变稳压电路

逆变器主电路图采用全桥逆变电路。控制器采用SG3525，根据SG3525的工作原理，要得到SPWM波，必须有一个幅值在l～3.5V与市电同步的的正弦信号，与锯齿波比较，生成SPWM脉宽调制波。

取得市电同步信号中，通过一个迟滞比较器和一个二阶滤波器，其功能就是获得一个50Hz的正弦波信号。为保护开关管，采用隔离驱动，驱动电路图2由驱动脉冲放大和5V基准组成。

6 软启动

UPS的设计思想是在用户开机后，总开关指示灯亮起，首先通过51单片机程序设定4s的延迟时间，即封锁逆变器，减少故障率。同时市电旁路指示灯亮起，市电旁路导通。当运行了4s以后，逆变器正常工作，市电旁路继续导通。不过是在空载工作。等到经过21S左右，逆变器已经可以输出稳定的，标准的工频50Hz，220V且与市电同相时，市电旁路指示灯熄灭，逆变器开始工作。

7 结束语

基于单片机的在线式UPS电路，输入交流电压范围在170～265V左右，输出电压范围在200～240V的50Hz的正弦波，输出功率为500W。切换时间可以保证在3.5～5ms之间，基本满足了一般的需求，在特殊领域里，可以采用多个蓄电池并联的冗余技术，一旦检测到蓄电池放电电压降低到临界值，开关立刻切换到另一蓄电池供电，保证输出电压的连续性。

4 蓄电池充放电切换及辅助电源

蓄电池充放电电路及辅助电源电路可由主变压器，整流桥，以及可调三端稳压管LM317以及LM7812组成。充电电路的通、断由51单片机的6脚控制。当市电正常时，蓄电池放电指示灯熄灭，同时充电指示灯亮起。当市电不正常时，蓄电池放电指示灯亮起，同时充电指示灯熄灭。

市电经过变压器降压并整流，滤波成平滑的直流电压27V，加到三端稳压器LM317的输入端，再经三端稳压器LM317稳压，输出约12V的直流电压。构成SG3524的辅助电源。另外5V电源可由SG3525的16脚获得。

5 逆变稳压电路

逆变器主电路图采用全桥逆变电路。控制器采用SG3525，根据SG3525的工作原理，要得到SPWM波，必须有一个幅值在l～3.5V与市电同步的的正弦信号，与锯齿波比较，生成SPWM脉宽调制波。

取得市电同步信号中，通过一个迟滞比较器和一个二阶滤波器，其功能就是获得一个50Hz的正弦波信号。为保护开关管，采用隔离驱动，驱动电路图2由驱动脉冲放大和5V基准组成。

6 软启动

UPS的设计思想是在用户开机后，总开关指示灯亮起，首先通过51单片机程序设定4s的延迟时间，即封锁逆变器，减少故障率。同时市电旁路指示灯亮起，市电旁路导通。当运行了4s以后，逆变器正常工作，市电旁路继续导通。不过是在空载工作。等到经过21S左右，逆变器已经可以输出稳定的，标准的工频50Hz，220V且与市电同相时，市电旁路指示灯熄灭，逆变器开始工作。

7 结束语

基于单片机的在线式UPS电路，输入交流电压范围在170～265V左右，输出电压范围在200～240V的50Hz的正弦波，输出功率为500W。切换时间可以保证在3.5～5ms之间，基本满足了一般的需求，在特殊领域里，可以采用多个蓄电池并联的冗余技术，一旦检测到蓄电池放电电压降低到临界值，开关立刻切换到另一蓄电池供电，保证输出电压的连续性。