CN107276230A - 单相电子式一入口/十出口电源管理单元及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属电源管理领域，尤其涉及一种单相电子式一入口/十出口电源管理单元及其管理方法,包括MCU、电压隔离电路、电流隔离电路、计量模块、一入口电源输入模块及十出口电源输出模块；一入口电源输入模块的信号传输端口分别通过电压隔离电路及电流隔离电路与计量模块的信号传输端口相接；计量模块的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接；MCU的信号传输端口与十出口电源输出模块的信号传输端口相接。本发明电源管理单元不仅能够给设备供电，而且兼备断开、连接、查询、监测、备案、智能管理等强大功能，可以轻松帮助用户实现远程开/关/重启操作。

Description

单相电子式一入口/十出口电源管理单元及其管理方法

技术领域

本发明属电源管理领域，尤其涉及一种单相电子式一入口/十出口电源管理单元及其管理方法。

背景技术

电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。电源管理技术也称做电源控制技术，它属于电力电子技术的范畴，是集电力变换，现代电子，网络组建，自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术。现有电源管理单元大都性能单一，维护工作量大，不能帮助用户实现远程开/关/重启操作。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种可兼备断开、连接、查询、监测、备案、智能管理等功能，并可轻松帮助用户实现远程开/关/重启操作的单相电子式一入口/十出口电源管理单元及其管理方法。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

单相电子式一入口/十出口电源管理单元，包括MCU、电压隔离电路、电流隔离电路、计量模块、一入口电源输入模块及十出口电源输出模块；一入口电源输入模块的信号传输端口分别通过电压隔离电路及电流隔离电路与计量模块的信号传输端口相接；所述计量模块的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接；所述MCU的信号传输端口与十出口电源输出模块的信号传输端口相接。

作为一种优选方案，本发明还设有数据存储器；所述数据存储器的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接。

进一步地，本发明还设有双网口；所述双网口的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接。

进一步地，本发明还设有RS485接口；所述RS485接口与MCU的信号传输端口相接。

上述单相电子式一入口/十出口电源管理方法，可按如下步骤实施。

（1）电压信号和电流信号依次通过电压隔离电路及电流隔离电路，送往电能计量模块进行滤波和计算，其结果以数据形式输出。

（2）MCU读取电能计量模块的电压、电流、有功功率、频率、功率因素及各种电力参数，并且存储、显示及远传。

（3）MCU再对此数据进行分析处理，将相关结果保存在数据存储器中；随时向外部接口提供信息并进行数据交换；实时接收来自通信接口的各种命令。

本发明电源管理单元不仅能够给设备供电，而且兼备断开、连接、查询、监测、备案、智能管理等强大功能，可以轻松帮助用户实现远程开/关/重启操作，减少维护工作量，增加网络的可管理性。可通过相互独立的双网口接入局域网或互联网，用户可通过电脑远程对电源管理单元进行控制，实现双路备份，并通过RS485接口实现级联功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明的电路原理框图。

图2为本发明前面板结构示意图。

图3为本发明后面板结构示意图。

图4为本发明网络级联方式原理图。

图5为本发明485级联方式原理图。

具体实施方式

如图所示，单相电子式一入口/十出口电源管理单元包括MCU、电压隔离电路、电流隔离电路、计量模块、一入口电源输入模块及十出口电源输出模块；一入口电源输入模块的信号传输端口分别通过电压隔离电路及电流隔离电路与计量模块的信号传输端口相接；所述计量模块的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接；所述MCU的信号传输端口与十出口电源输出模块的信号传输端口相接。

本发明还设有数据存储器；所述数据存储器的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接。

本发明还设有双网口；所述双网口的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接。

本发明还设有RS485接口；所述RS485接口与MCU的信号传输端口相接。

上述单相电子式一入口/十出口电源管理方法，可按如下步骤实施。

（1）电压信号和电流信号依次通过电压隔离电路及电流隔离电路，送往电能计量模块进行滤波和计算，其结果以数据形式输出。

（2）MCU读取电能计量模块的电压、电流、有功功率、频率、功率因素及各种电力参数，并且存储、显示及远传。

（3）MCU再对此数据进行分析处理，将相关结果保存在数据存储器中；随时向外部接口提供信息并进行数据交换；实时接收来自通信接口的各种命令。

本发明单相电子式一入口/十出口电源管理单元，适用于单相电压、电流、有功功率、频率、功率因素等参数的测量。它由MCU、控制电路部分、电器参数测量部分、通讯部分、LED显示和键盘部分等组件构成，符合国家标准GB/T 17215-2002和GB/T17882-1999。本发明电源管理单元不仅能够给设备供电，而且兼备断开、连接、查询、监测、备案、智能管理等强大功能，可以轻松帮助用户实现远程开/关/重启操作，减少维护工作量，增加网络的可管理性。可通过相互独立的双网口接入局域网或互联网，用户可通过电脑远程对电源管理单元进行控制，实现双路备份，并通过RS485接口实现级联功能。

本发明由MCU、电压隔离电路、电流隔离电路、存储器、LED显示屏、网口通信接口、通信接口、串口、一入口电源输入模块和十出口电源输出模块等构成。一入口为直接接入式单相交流电，额定电压为220V、额定电流为16A。十出口为额定电压为220V、额定输出电流为10A。电压和电流通过电压/电流隔离电路和调理放大器电路，将电压和电流信号送往计量模块芯片；电压、电流模拟信号进入计量模块芯片进行复杂的滤波和计算，其结果以数据形式输出。MCU读取计量模块芯片的电压、电流、有功功率、频率、功率因素和各种电力参数，并且存储、显示、远传。MCU再对此数据进行分析处理，将相关结果保存在数据存储器中，随时向外部接口提供信息和进行数据交换。实时接收来自通信接口的各种命令，其中包括执行开关任意一个出口的命令。

规格及主要技术参数。

本发明单相电源管理单元功能。

1.计量功能。

1.1能测试入口（即十出口）的电压，误差为3%。

1.2能分别测试十输出口的电流和有功功率，误差为3%。

1.3能测试计量芯片内部的温度。

1.4能测试频率、功率因素等。

2.遥控功能。

接受并执行上级遥控命令,分别关合、关断10路输出口。

3.遥信功能。

记录10路输出口状态。

4.显示功能。

循环显示1～10路的电流；温度和电压。

5.故障指示。

本发明针对读温度、电压、电流、有功功率时，出现的错误给出指示。即最后一位LED显示器的小数点亮。

6.通信功能。

1） RS485通信接口，执行modem_bus通信规约。通信波特率：9600bps，数据位8位，无校验，停止位1位。通过RS485总线实现多台设备级联控制，节约现场连线及现场IP地址的使用。

2）网口通信。

具备相互独立的双网口。通过带外管理或带内管理的方式，实现双路备份，并对下联端口的各设备的供电进行查询、连通、断开或重启。通过TCPIp连接方式进行网络通讯，本机为服务端，操作步骤见附录A。

7.本地控制功能。

通过本地开关控制继电器输出。

8.级联功能。

8.1 网络级联方式。

8.1.1主机PDU设置。

把与主站相连接的PDU的级联状态设为“主机”，级联使能设为“使能”，级联地址设为“1”，级联装置数量设为所以PDU的总数。（只有在主机、使能状态才进入级联工作方式）。

8.1.2级联PDU设置。

把与主机PDU相连接的PDU的级联状态设为“从机”，级联使能设为“关闭”，级联地址设为“2”（地址根据所级联PDU数量依次加一，起始地址为2），级联装置数量设为所以PDU的总数（可以是默认值）。参见图4所示，上一级PDU串口2通过网线与下一级PDU串口1连接，依次类推。主站通过网线与主站连接。

8.2 串行级联方式（485方式）。

8.2.1 主站设置。

串口设置为.：9600 n 8 1 ；通讯地址设置为1。

8.2.2 PDU设置。

将级联的PDU的级联状态设为“从机”，级联使能设为“关闭”，级联地址设为“2”（地址根据所级联PDU数量依次加一，起始地址为 2），级联装置数量设为所以PDU的总数（可以是默认值）。

上一级PDU串口2通过网线与下一级PDU串口1连接，依次类推。主站通过串口1与主站连接（485方式）。

可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果。只要满足使用需要，都在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.单相电子式一入口/十出口电源管理单元，其特征在于，包括MCU、电压隔离电路、电流隔离电路、计量模块、一入口电源输入模块及十出口电源输出模块；一入口电源输入模块的信号传输端口分别通过电压隔离电路及电流隔离电路与计量模块的信号传输端口相接；所述计量模块的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接；所述MCU的信号传输端口与十出口电源输出模块的信号传输端口相接。

2.根据权利要求1所述的单相电子式一入口/十出口电源管理单元，其特征在于：还设有数据存储器；所述数据存储器的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接。

3.根据权利要求2所述的单相电子式一入口/十出口电源管理单元，其特征在于：还设有双网口；所述双网口的信号传输端口与MCU的信号传输端口相接。

4.根据权利要求3所述的单相电子式一入口/十出口电源管理单元，其特征在于：还设有RS485接口；所述RS485接口与MCU的信号传输端口相接。

5.根据权利要求1～4任一所述单相电子式一入口/十出口电源管理方法，其特征在于，按如下步骤实施：

（1）电压信号和电流信号依次通过电压隔离电路及电流隔离电路，送往电能计量模块进行滤波和计算，其结果以数据形式输出；

（2）MCU读取电能计量模块的电压、电流、有功功率、频率、功率因素及各种电力参数，并且存储、显示及远传；

（3）MCU再对此数据进行分析处理，将相关结果保存在数据存储器中；随时向外部接口提供信息并进行数据交换；实时接收来自通信接口的各种命令。