CN106410787A - 供受电模式切换设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了供受电模式切换设备，属于电力设备领域，包括切换控制模块、多路电源选择模块、负载电源转换模块以及至少两个受电接线端口模块，切换控制模块设置在相邻的两个受电接线端口模块之间，切换控制模块的输出端分别与相邻的两个受电接线端口模块的输入端相连，切换控制模块的输入端分别与所述相邻的两个受电接线端口模块的输出端相连。通过设置在切换控制模块将受电接线端口模块的供电、受电关系进行调整，从而避免了现有技术中受电借口只能从电源接受电能的局限性，使得在临时条件下能够与其他设备实现电源共享。

Description

供受电模式切换设备

技术领域

本发明属于电力设备领域，特别涉及供受电模式切换设备。

背景技术

在智能控制领域，产品大多采用一路受电接口接收对产品本身的供电，但是在实际使用中由于现场供电位置、形式等条件的限制，产品原本设计的受电方式可能不太适合在现场实际使用。

目前产品受电接口一般都是单纯接收电源供电使用，无法支持对其他设备的电源使用需求，在临时需求条件下无法实现和其他设备的电源共享。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了用于实现供电和受电之间进行切换的设备。

为了达到上述技术目的，本发明提供了供受电模式切换设备，所述切换设备包括切换控制模块、多路电源选择模块、负载电源转换模块以及至少两个受电接线端口模块；

所述切换控制模块设置在相邻的两个受电接线端口模块之间，所述切换控制模块的输出端分别与所述相邻的两个受电接线端口模块的输入端相连，所述切换控制模块的输入端分别与所述相邻的两个受电接线端口模块的输出端相连；

在所述相邻的两个受电接线端口模块之间还设有多路电源选择模块，所述多路电源选择模块的输入端与所述相邻的两个受电接线端口模块的输出端连接，所述多路电源选择模块的输出端还连接有负载电源转换模块。

可选的，所述相邻的两个受电接线端口模块包括第一受电接线端口模块，以及第二受电接线端口模块。

可选的，所述切换控制模块包括第一单向供受电切换控制电路，以及第二单向供受电切换控制电路；

所述第一单向供受电切换控制电路的输出端与第一受电接线端口模块的输入端连接，所述第一单向供受电切换控制电路的输入端与第二受电接线端口模块的输出端连接；

所述第二单向供受电切换控制电路的输出端与第二受电接线端口模块的输入端连接，所述第二单向供受电切换控制电路的输入端与第一受电接线端口模块的输出端连接。

可选的，所述多路电源选择模块中设有至少一个基于优选电压特性实现电路选择性导通的单向导通器件。

可选的，当其中一个单向导通器件将所处供电线路导通时，其他单向导通器件将所处线路阻断。

可选的，所述受电接线端口模块包括至少两个受电接线端子，所述受电接线端子连接供电电源或负载。

可选的，当所述受电接线端子连接交流供电电源时，所述受电接线端子还连接有AC/DC转换电路和DC/AC逆变电路。

可选的，所述供受电模式切换设备还与信号接线端子连接。

可选的，所述受电接线端子与所述信号接线端子连接。

可选的，当所述受电接线端子连接负载时，所述受电接线端子同时输出电源和信号。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置在切换控制模块将受电接线端口模块的供电、受电关系进行调整，从而避免了现有技术中受电借口只能从电源接受电能的局限性，使得在临时条件下能够与其他设备实现电源共享。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的供受电模式切换设备的结构示意图；

图2是本发明提供的供受电模式切换设备的部件的详细结构示意图；

图3是本发明具体应用的墙面式网络产品前面板接口示意图；

图4是本发明具体应用的墙面式网络产品后面板接口示意图；

附图标记

1-切换控制模块、2-多路电源选择模块、3-负载电源转换模块、4-受电接线端口模块、20-具体应用产品中第一受电接线端口器件、30-语音信号接口器件、40-具体应用产品中第二受电接线端口器件、41-第一受电接线端口模块、42-第二受电接线端口模块、50-具体应用产品中信号和信号混合接口器件。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本专利公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。

另外，在本发明所附说明书和权利要求书中可使用术语“耦合”和“耦接”及其衍生词。技术人员应该理解，这些术语不是要作为彼此的同义词。“耦合”用于指示彼此可直接物理接触或电接触或者可不直接物理接触或电接触的两个或更多个元件彼此共同操作或相互作用。“连接”用于表示彼此耦合的两个或更多元件之间的通信建立。

在本说明书所附的附图中示出的处理步骤是由包括硬件(例如电路、专用逻辑单元等)、固件(诸如在通用计算装置或专用机器上运行)或这二者的组合的处理逻辑执行的。尽管以下各个实施例是依据一些顺序操作描述了处理，但应该理解的是，某些描述的步骤操作可按不同次序执行。此外，一些步骤操作可被并行地执行而非顺序地执行。

实施例一

本发明提供了供受电模式切换设备，用于在实际使用过程中，令设备接口在供电状态和受电状态之间进行转化，如图1所示，所述切换设备包括切换控制模块1、多路电源选择模块2、负载电源转换模块3以及至少两个受电接线端口模块4；

所述切换控制模块1设置在相邻的两个受电接线端口模块4之间，所述切换控制模块1的输出端分别与所述相邻的两个受电接线端口模块4的输入端相连，所述切换控制模块1的输入端分别与所述相邻的两个受电接线端口模块4的输出端相连；

在所述相邻的两个受电接线端口模块4之间还设有多路电源选择模块2，所述多路电源选择模块2的输入端与所述相邻的两个受电接线端口模块4的输出端连接，所述多路电源选择模块2的输出端还连接有负载电源转换模块3。

在实施中，所述切换控制模块1位于受电接线端口模块4内的两个受电接线端口之间，用于识别受电接线端口的连接情况，并且在其中一个受电接线端口连接负载情况下，通过切换方式把另一个受电接线端口上的供电电源提供到连接负载的受电接线端口上。

切换控制模块1主要由第一单向供受电切换控制电路11和第二单向供受电切换控制电路12组成，在相邻的两个受电接线端口模块4之间有二个单向供电电路。即由第一受电接线端口模块41给第二受电接线端口模块42连接的负载供电为一个独立的单向供电电路，由第二受电接线端口模块42给第一受电接线端口模块41连接的负载供电为另一个独立的单向供电电路。通过对第一单向供受电切换控制电路11和第二单向供受电切换控制电路12的选择性导通实现该受电接线端口的供电状态与受电状态的切换。具体的，第一单向供受电切换控制电路11和第二单向供受电切换控制电路12中均设有单向开关导通功率器件、负载连接检测电路和短路保护器件等三部分组成。

可选的，所述多路电源选择模块2中设有至少一个基于优选电压特性实现电路选择性导通的单向导通器件。当其中一个单向导通器件将所处供电线路导通时，其他单向导通器件将所处线路阻断。所述多路电源选择模块2对多个受电接口接入的电源进行选择，只让其中一路进入到负载电源转换模块中。同时多路电源选择模块隔断多个受电接口模块上接入电源之间的连通，防止出现电源反供现象。多路电源选择模块2主要由一组单向导通器件连接受电接线端口模块4和负载电源转换模块3。根据设计选择的电气特性来选取其中一路单向导通器件导通给所述负载电源转换模块3供电时，其他单向导通器件受电气特性限制处于阻断状态。例如，选择电压值作为判别电气特性，并配合使用二极管作为单向导通器件使用。当某个受电接线端口接入的电源电压值为最高时，连接此接线端口的二极管导通，其他接线端口的二极管则处于阻断状态，确保只有电压值最高的电源进行单独供电。同时由于其他接线端口的二极管处于阻断状态，因此各个受电接线端口接入的供电电源之间不会出现电源倒灌现象。此外在电压值最高的电源断电或电压值下降时，当它的电压值下跌到其余受电接线端口电源中最高电压值之下的瞬间，余下受电接线端口电源中具有最高电压值的回路二极管立即会进入导通状态，接替进行供电，确保不间断供电。同时将原最高电压值回路二极管阻断，防止电源之间的倒灌。

所述负载电源转换模块3接收经过多路电源选择模块选择后的供电，并进行电源参数变换后提供给实际连接负载设备使用。负载电源转换模块3主要有宽输入电源范围的DC/DC变换电路组成。例如负载电源转换模块3的输入端连接多路电源选择模块2的输出，为了适应多组受电接口输入电源参数的不同，负载电源转换模块3的输入具有支持宽输入电源范围的特性，同时对过高输入参数也有相应的异常保护电路；负载电源转换模块3输出的电源特性要求由它连接的负载确定，可以根据实际的需要设定。

所述受电接线端口模块4提供相应可固定接线端子，所述相邻的两个受电接线端口模块4包括第一受电接线端口模块41，以及第二受电接线端口模块42。用于接入外部供电电源和外部负载设备。受电接线端口模块4主要包括多个受电接口端子或类似电气固定连接设备，用于连接外部电源或外部负载、多路电源选择模块2和切换控制模块1的检测、供电电路。如果在实施例产品中某个受电接口端子设计连接交流电源，在此受电接线端口端子后配套AC/DC变换电路后再连接多路电源选择模块2，配套DC/AC逆变电路再去连接切换控制模块1的检测、供电电路。

可选的，所述切换控制模块1包括第一单向供受电切换控制电路11，以及第二单向供受电切换控制电路12；

所述第一单向供受电切换控制电路11的输出端与第一受电接线端口模块41的输入端连接，所述第一单向供受电切换控制电路11的输入端与第二受电接线端口模块42的输出端连接；

所述第二单向供受电切换控制电路12的输出端与第二受电接线端口模块42的输入端连接，所述第二单向供受电切换控制电路12的输入端与第一受电接线端口模块41的输出端连接。

在实施中，即由第一受电接线端口模块41给所述第二受电接线端口模块42连接的负载供电为一个独立的单向供电电路，由所述第二受电接线端口模块42给所述第一受电接线端口模块41连接的负载供电为另一个独立的单向供电电路。

可选的，所述受电接线端口模块4包括至少两个受电接线端子，所述受电接线端子连接供电电源或负载。当所述受电接线端子连接交流供电电源时，所述受电接线端子还连接有AC/DC转换电路和DC/AC逆变电路。

在实施中，受电接线端口模块4主要包括多个受电接口端子或类似电气固定连接设备，用于连接外部电源或外部负载、多路电源选择模块2和切换控制模块1的检测、供电电路。如果在实施例产品中某个受电接口端子设计连接交流电源，在此受电接线端口端子后配套AC/DC变换电路后再连接多路电源选择模块2，配套DC/AC逆变电路再去连接切换控制模块1的检测、供电电路。

实施例二

基于上述描述，下文中将结合实际电路对供受电模式切换进行说明。

本实施例提出了能够实现供受电切换的电路，具体包括1-切换控制模块、2-多路电源选择模块、3-负载电源转换模块、4-受电接线端口模块、41-第一受电接线端口模块、42-第二受电接线端口模块42。

在第一单向供受电切换控制电路11中设有三极管Q1，在三极管Q1的基极连接有稳压二极管DW1、电阻R2以及二极管D1，在三极管Q1的发射极并联有电阻丝F1，在电阻丝F1的一端连接有可控硅T1。

在第二单向供受电切换控制电路12中设有三极管Q2，在三极管Q2的基极连接有稳压二极管DW2、电阻R4以及二极管D2，在三极管Q2的发射极并联有电阻丝F2，在电阻丝F2的一端连接有可控硅T2。

第一单向供受电切换控制电路11和第二单向供受电切换控制电路12主要由单向开关导通功率器件、负载连接检测电路和短路保护器件等三部分组成。图2所示的实施例电路中，在由第一受电接线端口模块41连接的电源给第二受电接线端口模块42连接的负载供电的单向供电电路中，由Q1、DW1、R1、R2、D1组成负载连接检测电路，由可控硅T1作为开关导通功率器件、保险丝F1作为短路保护器件。当受电接线端口B连接负载Load2时，受电接线端口A连接的电源通过Q1的EB极、DW1、R2、D1和Load2形成一个电流导通回路促使Q1三极管导通，Q1导通后通过R1给可控硅T1输出导通触发信号，T1导通后，受电接线端口A连接的电源就通过由F1和T1组成的主供电回路对受电接线端口B连接的负载Load2进行供电。而这时候Load2端电压接近受电接线端口A连接的电源电压，因此从受电接线端口B到受电接线端口A的单向供电电路中的负载检测电路(由Q2、DW2、R3、R4、D2组成)没有电流通过，因此受电接线端口B到受电接线端口A的单向供电电路无法导通，确保不产生异常干扰。此外当Load2负载被拆除后，通过可控硅T1的电流变为零，可控硅T1自动切断，进入关闭状态。因此当受电接线端口B重新连接电源后，不会出现受电接线端口A和受电接线端口B之间电源的倒灌现象。

当第二受电接线端口模块42连接的负载Load2处于短路损坏状态时，单向供电电路中短路保护器件F1就会熔断，保护受电接线端口A的电源不被影响，进而确保负载电源转换模块3的供电不受影响。

当第一受电接线端口模块41，以及第二受电接线端口模块42都连接供电电源时，通过合理选择DW1和DW2的参数可以确保第一受电接线端口模块41到第二受电接线端口模块42的单向供电电路以及第二受电接线端口模块42到第一受电接线端口模块41的单向供电电路中的负载连接检测电路度不会导通，从而确保第一受电接线端口模块41和第二受电接线端口模块42上连接的电源不会因为切换控制模块1的单向供电电路出现倒灌现象。

在图2所示的实施例电路中只是表明了二个受电接口情况下的切换控制模块1和多路电源选择模块2的连接方式，在有更多受电接口情况下只要根据此原理增加相同的电路即可，此处不再复述。

另外，当受电接线端口模块4中的受电接线端口同时向外供电时，可以实现电源供应的冗余备份。即其中的一个供电端口作为主供电端口，其余的供电端口作为备用供电端口。当主供电端口断电时，通过切换备用供电端口内的单向供受电切换控制电路，实现备用供电，从而起到后备电源无缝切换供应，达到供电不间断的效果。

本发明提供了供受电模式切换设备，包括切换控制模块、多路电源选择模块、负载电源转换模块以及至少两个受电接线端口模块，切换控制模块设置在相邻的两个受电接线端口模块之间，切换控制模块的输出端分别与相邻的两个受电接线端口模块的输入端相连，切换控制模块的输入端分别与所述相邻的两个受电接线端口模块的输出端相连。通过设置在切换控制模块将受电接线端口模块的供电、受电关系进行调整，从而避免了现有技术中受电借口只能从电源接受电能的局限性，使得在临时条件下能够与其他设备实现电源共享。

实施例三

在图3和图4中展示了一种运用供受电模式切换方式实现的墙面式网络产品。产品安装在墙面安装底盒中，一般此类安装方式的产品都采用从安装底盒进行供电的方式，但在实际使用中，受环境影响或是改造老产品时，安装底盒内没有供电条件时，必须采用从外部供电的方式来解决。针对这种情况在没有多口供电、供受电切换方式的产品时，只能采用多种规格的产品来适应实际使用的情况。而本发明的应用可以支持一种产品形式适应多种使用环境。在具体产品中其中第一受电接线端口器件20和语音信号接口器件30位于产品的背面，在安装后处于底盒内，连接通过接线管过来的导线；其中第二受电接线端口器件40、信号和信号混合接口器件50位于产品正面可以随时连接或切断和其他设备的联系。正常使用时墙面式网络产品接收背面第一受电接线端口器件20引入的信号和电源供给自身使用，同时通过第二受电接线端口器件40输出信号和电源给连接的其他设备使用。在异常情况下，如果背部第一受电接线端口器件20无法进行电源的供应，外部电源则可以通过产品正面的第二受电接线端口器件40对产品进行供电，实现了对使用环境的宽泛性支持。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.供受电模式切换设备，其特征在于，所述切换设备包括切换控制模块、多路电源选择模块、负载电源转换模块以及至少两个受电接线端口模块；

所述切换控制模块设置在相邻的两个受电接线端口模块之间，所述切换控制模块的输出端分别与所述相邻的两个受电接线端口模块的输入端相连，所述切换控制模块的输入端分别与所述相邻的两个受电接线端口模块的输出端相连；

在所述相邻的两个受电接线端口模块之间还设有多路电源选择模块，所述多路电源选择模块的输入端与所述相邻的两个受电接线端口模块的输出端连接，所述多路电源选择模块的输出端还连接有负载电源转换模块。

2.根据权利要求1所述的供受电模式切换设备，其特征在于，所述相邻的两个受电接线端口模块包括第一受电接线端口模块，以及第二受电接线端口模块。

3.根据权利要求2所述的供受电模式切换设备，其特征在于，所述切换控制模块包括第一单向供受电切换控制电路，以及第二单向供受电切换控制电路；

所述第一单向供受电切换控制电路的输出端与第一受电接线端口模块的输入端连接，所述第一单向供受电切换控制电路的输入端与第二受电接线端口模块的输出端连接；

所述第二单向供受电切换控制电路的输出端与第二受电接线端口模块的输入端连接，所述第二单向供受电切换控制电路的输入端与第一受电接线端口模块的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的供受电模式切换设备，其特征在于，所述多路电源选择模块中设有至少一个基于优选电压特性实现电路选择性导通的单向导通器件。

5.根据权利要求1所述的供受电模式切换设备，其特征在于，当其中一个单向导通器件将所处供电线路导通时，其他单向导通器件将所处线路阻断。

6.根据权利要求1所述的供受电模式切换设备，其特征在于，所述受电接线端口模块包括至少两个受电接线端子，所述受电接线端子连接供电电源或负载。

7.根据权利要去6所述的供受电模式切换设备，其特征在于，当所述受电接线端子连接交流供电电源时，所述受电接线端子还连接有AC/DC转换电路和DC/AC逆变电路。

8.根据权利要求6所述的供受电模式切换设备，其特征在于，所述供受电模式切换设备还与信号接线端子连接。

9.根据权利要求8所述的供受电模式切换设备，其特征在于，所述受电接线端子与所述信号接线端子连接。

10.根据权利要求9所述的供受电模式切换设备，其特征在于，当所述受电接线端子连接负载时，所述受电接线端子同时输出电源和信号。