本發(fā)明涉及通道管理設備，更具體地說，是涉及一種用于閘機的后備電源裝置。

背景技術：

1、在現(xiàn)代化建筑和公共設施中，出入口的通道管理設備扮演著至關重要的角色。特別是在消防安全領域，通道管理設備不僅負責日常的通行管理，還必須具有斷電開閘功能，以確保在電力中斷或其他緊急情況下，通道能夠迅速、自動地打開，為人員疏散提供便利。

2、為了實現(xiàn)斷電開閘功能，每個通道管理設備都需要配置后備電源。后備電源能夠在主電源失效時，為設備提供持續(xù)的電力供應，保障其正常運作。然而，目前市面上的后備電源解決方案存在諸多挑戰(zhàn)。

3、蓄電池作為傳統(tǒng)的后備電源形式，雖然應用廣泛，但存在明顯的缺陷。首先，蓄電池的成本較高，增加了設備采購和后期維護的負擔。其次，蓄電池的壽命相對較短，需要定期更換，這不僅增加了使用成本，還可能影響設備的可靠性。此外，蓄電池對環(huán)境的適應性較差，特別是在高溫或低溫環(huán)境下，其性能可能受到嚴重影響。

4、近年來，法拉電容作為一種新型的后備電源技術，逐漸受到關注。與蓄電池相比，法拉電容具有更高的能量密度、更快的充電速度以及更長的使用壽命。同時，法拉電容對環(huán)境的適應性也更強，能夠在更廣泛的溫度范圍內(nèi)正常工作。然而，法拉電容在應用過程中也存在一些問題。由于需要串聯(lián)在開關電源和設備之間，法拉電容的接線方式相對復雜，增加了安裝和維護的難度。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種用于閘機的后備電源裝置，采用并聯(lián)方式接入開關電源輸出，極大地簡化了接線過程，提高了工作效率，降低了操作難度。

2、本發(fā)明技術方案如下所述：一種用于閘機的后備電源裝置，包括輸入輸出單元、降壓單元、充電單元和升壓單元；?所述輸入輸出單元并聯(lián)到開關電源的輸出端上，所述充電單元用于將來自所述輸入輸出單元的輸出電壓降壓后輸出至所述充電單元，所述充電單元用于給所述升壓單元供電，所述升壓單元用于將所述充電單元的輸出電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動閘機設備實現(xiàn)開閘所需的電壓水平。

3、進一步地，還包括電源指示單元，所述電源指示單元的一端和所述升壓單元連接，所述電源指示單元的另一端連接電壓u2。

4、進一步地，所述輸入輸出單元包括接口j1、二極管d1和二極管d5，電壓u1和所述二極管d1的正極連接至所述接口j1的第一接線端，所述二極管d1的正極連接電壓u3，所述接口j1的第二接線端接地，所述二極管d5的負極連接所述電壓u1，所述二極管d5的正極連接所述電壓u2。

5、進一步地，所述降壓單元包括電容c1、電容c2、電容c3、降壓芯片、二極管d2和電感l(wèi)1，所述降壓芯片的第一引腳和所述電容c3的一端連接，所述電容c3的另一端與所述降壓芯片的第六引腳連接，所述降壓芯片的第二引腳接地，所述降壓芯片的第三引腳分別連接至電阻r3的一端以及電阻r4的一端，所述電阻r3的另一端通過所述電感l(wèi)連接至所述降壓芯片的第六引腳，所述電阻r4的另一端接地，所述降壓芯片的第四引腳、電阻r1的一端和電阻r2的一端均連接電壓uen，所述電阻r1的另一端連接所述電壓u3，所述電阻r2的另一端接地，所述降壓芯片的第五引腳、所述電容c1的一端和所述電容c2的一端均連接至所述電壓u3，所述電容c1的另一端和所述電容c2的另一端均接地，所述降壓芯片的第六引腳和所述二極管d2的負極連接，所述二極管d2的正極接地。

6、進一步地，所述電阻r1和所述電阻r2滿足關系式：uen=u3×r2/(r1+r2)。

7、進一步地，所述充電單元包括電容c4、電容c5、電阻r5和電阻r6，所述電容c4的一端和所述電容c5的一端連接，所述電容c4的另一端通過所述電感l(wèi)1和所述降壓芯片的第六引腳連接，所述電容c5的另一端接地，所述電阻r5的兩端分別與所述電容c4的兩端連接，所述電阻r6的兩端分別與所述電容c5的兩端連接。

8、進一步地，所述電容c4和所述電容c5均為法拉電容。

9、進一步地，所述升壓單元包括電容c6、電容c7、電容c8、二極管d3、電感l(wèi)2和升壓芯片，所述升壓芯片的第一引腳和第二引腳均連接至所述二極管d3的正極，所述電容c6的一端、所述電感l(wèi)2的一端、所述升壓芯片的第三引腳、所述升壓芯片的第四引腳和所述升壓芯片的第五引腳均與+5v電壓連接，所述電容c6的另一端接地，所述電感l(wèi)2的另一端和所述二極管d3的正極連接，所述升壓芯片的第六引腳分別連接至電阻r7的一端和電阻r8的一端，且所述電阻r7的另一端和所述二極管d3的負極連接，所述電阻r8的另一端接地，所述升壓芯片的第七引腳、所述升壓芯片的第八引腳和所述升壓芯片的第九引腳均接地，所述電容c7的一端和所述電容c8的一端均與所述二極管d3的負極連接，所述電容c7的另一端和所述電容c8的另一端均接地。

10、進一步地，電源指示單元包括led燈d4和電阻r9，所述led燈d4一端和所述電阻r9的一端連接，所述led燈d4的另一端接地，所述電阻r9的另一端分別連接至所述二極管d3的負極和所述電壓u2。

11、進一步地，所述電容c1和所述電容c7均為電解電容。

12、根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其有益效果在于：本發(fā)明提供的一種用于閘機的后備電源裝置，包括輸入輸出單元、降壓單元、充電單元和升壓單元；?輸入輸出單元并聯(lián)到開關電源的輸出端上，充電單元用于將來自輸入輸出單元的輸出電壓降壓后輸出至充電單元，充電單元用于給升壓單元供電，升壓單元用于將充電單元的輸出電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動閘機設備實現(xiàn)開閘所需的電壓水平。其中，輸入輸出單元采用并聯(lián)方式接入開關電源輸出，極大地簡化了接線過程，提高了工作效率，降低了操作難度，且擴展性強，可以任意并聯(lián)多個，增加后備電源電量，適用于各種大負載。

技術特征：

1.一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于，包括：輸入輸出單元(100)、降壓單元(101)、充電單元(102)和升壓單元(103)；?所述輸入輸出單元(100)并聯(lián)到開關電源的輸出端上，所述充電單元(102)用于將來自所述輸入輸出單元(100)的輸出電壓降壓后輸出至所述充電單元(102)，所述充電單元(102)用于給所述升壓單元(103)供電，所述升壓單元(103)用于將所述充電單元(102)的輸出電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動閘機設備實現(xiàn)開閘所需的電壓水平。

2.如權利要求1所述的一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于：還包括電源指示單元(104)，所述電源指示單元(104)的一端和所述升壓單元(103)連接，所述電源指示單元(104)的另一端連接電壓u2。

3.如權利要求2所述的一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于：所述輸入輸出單元(100)包括接口j1、二極管d1和二極管d5，電壓u1和所述二極管d1的正極連接至所述接口j1的第一接線端，所述二極管d1的正極連接電壓u3，所述接口j1的第二接線端接地，所述二極管d5的負極連接所述電壓u1，所述二極管d5的正極連接所述電壓u2。

4.如權利要求3所述的一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于：所述降壓單元(101)包括電容c1、電容c2、電容c3、降壓芯片、二極管d2和電感l(wèi)1，所述降壓芯片的第一引腳和所述電容c3的一端連接，所述電容c3的另一端與所述降壓芯片的第六引腳連接，所述降壓芯片的第二引腳接地，所述降壓芯片的第三引腳分別連接至電阻r3的一端以及電阻r4的一端，所述電阻r3的另一端通過所述電感l(wèi)連接至所述降壓芯片的第六引腳，所述電阻r4的另一端接地，所述降壓芯片的第四引腳、電阻r1的一端和電阻r2的一端均連接電壓uen，所述電阻r1的另一端連接所述電壓u3，所述電阻r2的另一端接地，所述降壓芯片的第五引腳、所述電容c1的一端和所述電容c2的一端均連接至所述電壓u3，所述電容c1的另一端和所述電容c2的另一端均接地，所述降壓芯片的第六引腳和所述二極管d2的負極連接，所述二極管d2的正極接地。

5.如權利要求4所述的一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于：所述電阻r1和所述電阻r2滿足關系式：uen=u3×r2/(r1+r2)。

6.如權利要求4所述的一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于：所述充電單元(102)包括電容c4、電容c5、電阻r5和電阻r6，所述電容c4的一端和所述電容c5的一端連接，所述電容c4的另一端通過所述電感l(wèi)1和所述降壓芯片的第六引腳連接，所述電容c5的另一端接地，所述電阻r5的兩端分別與所述電容c4的兩端連接，所述電阻r6的兩端分別與所述電容c5的兩端連接。

7.如權利要求6所述的一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于：所述電容c4和所述電容c5均為法拉電容。

8.如權利要求6所述的一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于：所述升壓單元(103)包括電容c6、電容c7、電容c8、二極管d3、電感l(wèi)2和升壓芯片，所述升壓芯片的第一引腳和第二引腳均連接至所述二極管d3的正極，所述電容c6的一端、所述電感l(wèi)2的一端、所述升壓芯片的第三引腳、所述升壓芯片的第四引腳和所述升壓芯片的第五引腳均與+5v電壓連接，所述電容c6的另一端接地，所述電感l(wèi)2的另一端和所述二極管d3的正極連接，所述升壓芯片的第六引腳分別連接至電阻r7的一端和電阻r8的一端，且所述電阻r7的另一端和所述二極管d3的負極連接，所述電阻r8的另一端接地，所述升壓芯片的第七引腳、所述升壓芯片的第八引腳和所述升壓芯片的第九引腳均接地，所述電容c7的一端和所述電容c8的一端均與所述二極管d3的負極連接，所述電容c7的另一端和所述電容c8的另一端均接地。

9.如權利要求8所述的一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于：電源指示單元(104)包括led燈d4和電阻r9，所述led燈d4一端和所述電阻r9的一端連接，所述led燈d4的另一端接地，所述電阻r9的另一端分別連接至所述二極管d3的負極和所述電壓u2。

10.如權利要求8所述的一種用于閘機的后備電源裝置，其特征在于：所述電容c1和所述電容c7均為電解電容。

技術總結
本發(fā)明公開了一種用于閘機的后備電源裝置，包括輸入輸出單元、降壓單元、充電單元和升壓單元；輸入輸出單元并聯(lián)到開關電源的輸出端上，充電單元用于將來自輸入輸出單元的輸出電壓降壓后輸出至充電單元，充電單元用于給升壓單元供電，升壓單元用于將充電單元的輸出電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動閘機設備實現(xiàn)開閘所需的電壓水平。其中，輸入輸出單元采用并聯(lián)方式接入開關電源輸出，極大地簡化了接線過程，提高了工作效率，降低了操作難度，且擴展性強，可以任意并聯(lián)多個，增加后備電源電量，適用于各種大負載。

技術研發(fā)人員：徐建明,張欽輝,鄭軍
受保護的技術使用者：深圳市富士智能股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/9/17