CN107291205A - 一种高效的计算机电源管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的计算机电源管理系统，包括电源温度管理芯片、电源电压管理芯片、电源电流管理芯片、电源电量管理模块、报警单元以及远程移动终端，所述电源温度管理芯片、电源电压管理芯片以及电源电流管理芯片均包括一个微处理芯片、若干个寄存器组件一和若干个寄存器接口，所述寄存器接口，且每个寄存器组件与对应的寄存器接口连接。该高效的计算机电源管理系统，便于分别对多个寄存器组件的输入电压、输入电流以及其电源温度进行监控管理，从而在某个寄存器组件的输入电压或输入电流或其电源温度不合格时，可快速的进行反应预警以及相关操作，使得该计算机电源管理系统具有高效率的优点。

Description

一种高效的计算机电源管理系统

技术领域

本发明涉及计算机电源管理技术领域，具体为一种高效的计算机电源管理系统。

背景技术

计算机属于弱电产品，也就是说部件的工作电压比较低，一般在正负12伏以内，并且是直流电。而普通的市电为220伏(有些国家为110伏)交流电，不能直接在计算机部件上使用。因此计算机和很多家电一样需要一个电源部分，负责将普通市电转换为计算机可以使用的电压，一般安装在计算机内部。计算机的核心部件工作电压非常低，并且由于计算机工作频率非常高，因此对电源的要求比较高。目前计算机的电源为开关电路，将普通交流电转为直流电，再通过斩波控制电压，将不同的电压分别输出给主板、硬盘、光驱等计算机部件。

计算机电源一般都具备其相应的管理系统，计算机电源管理系统对电源温度、电压以及电流进行管理。

然而，传统的计算机电源管理系统，不便于分别对多个寄存器组件的输入电压、输入电流以及其电源温度进行监控管理，从而在某个寄存器组件的输入电压或输入电流或其电源温度不合格时，不能快速的进行反应预警以及相关操作，致使传统的计算机电源管理系统存在效率低的缺点。

其次，传统的计算机电源管理系统不能在其电源电量过低时进行现场以及远程的自动预警工作，人性化不足，不便于用户采取相应的应对措施，不可避免由于计算机电源不足而自动关机，对用户造成损失的情况发生；且其在计算机电源电量不足时，不能进行智能切换，不符合用户的使用需求。为此，我们提出一种高效的计算机电源管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效的计算机电源管理系统，以解决上述背景技术中提出传统的计算机电源管理系统，不便于分别对多个寄存器组件的输入电压、输入电流以及其电源温度进行监控管理，从而在某个寄存器组件的输入电压或输入电流或其电源温度不合格时，不能快速的进行反应预警以及相关操作，致使传统的计算机电源管理系统存在效率低的缺点；其次，传统的计算机电源管理系统不能在其电源电量过低时进行现场以及远程的自动预警工作，人性化不足，不便于用户采取相应的应对措施，不可避免由于计算机电源不足而自动关机，对用户造成损失的情况发生；且其在计算机电源电量不足时，不能进行智能切换，不符合用户使用需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效的计算机电源管理系统，包括电源温度管理芯片、电源电压管理芯片、电源电流管理芯片、电源电量管理模块、报警单元以及远程移动终端，所述电源温度管理芯片、电源电压管理芯片以及电源电流管理芯片均包括一个微处理芯片、若干个寄存器组件一和若干个寄存器接口，所述寄存器接口，且每个寄存器组件与对应的寄存器接口连接。

所述电源温度管理芯片还包括模拟量采集模块、温度比较器、反馈模块以及若干个温度传感器，每个温度传感器的输入端均与一个寄存器接口的输出端连接，且若干个温度传感器的输出端均与模拟量采集模块的输入端连接，该模拟量采集模块的输出端与温度比较器的输入端连接，且温度比较器与微处理芯片双向连接，该温度比较器的输出端通过反馈模块与微处理芯片的输入端连接，且微处理芯片的输出端与报警单元的输入端连接。

所述电源电压管理芯片还包括电压比较器、反馈模块、过压保护模块、变压器、稳压器以及若干个电压互感器，且若干个电压互感器的输入端分别与若干个寄存器接口的输出端连接，若干个电压互感器的输出端均与电压比较器的输入端连接，该电压比较器与微处理芯片双向连接，且电压比较器的输出端通过反馈模块与微处理芯片的输入端连接，该微处理芯片的第一输出端与报警单元的输入端连接，该微处理芯片的第二输出端与过压保护模块的输入端连接，且该微处理芯片的第三输出端通过变压器与稳压器的输入端连接，该稳压器的输出端与用电器的输入端连接。

所述电源电流管理芯片还包括电流比较器、反馈模块、过流保护模块、整流器以及电流互感器，且电流互感器的输入端分别与若干个寄存器接口的输出端连接，电流互感器的输出端与电流比较器的输入端连接，该电流比较器与微处理芯片双向连接，且电流比较器的输出端通过反馈模块与微处理芯片的输入端连接，该微处理芯片的第一输出端与报警单元的输入端连接，该微处理芯片的第二输出端与过流保护模块的输入端连接，且该微处理芯片的第三输出端通过整流器与用电器的输入端连接。

所述电源电量管理模块包括控制器、微处理器、信号收发器、电池电量检测芯片以及电量比对模块，所述远程移动终端通过信号收发器一与控制器双向信号连接，所述控制器与电量比对模块双向连接，所述电量比对模块的输入端通过A/D转换器与电池电量检测芯片的输出端连接，所述电池电量检测芯片的输出端还通过A/D转换器与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与电源模块的控制端连接。

所述电量比对模块的输出端通过反馈模块与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端通过切换开关与电源模块的控制端连接，且微处理器的输出端与报警单元的输入端连接。

优选的，所述电源模块包括主电源以及备用电源，且主电源采用市电电网，备用电源采用计算机电池。

优选的，所述温度传感器采用非接触式温度传感器。

优选的，所述报警单元包括信号指示灯以及蜂鸣报警器，且信号指示灯包括用于表示电源温度不合格的红色LED信号指示灯、用于表示电源输入电压不合格的黄色LED信号指示灯、用于表示电源输入电流不合格的蓝色LED信号指示灯以及用于表示电源电量过低的紫色LED信号指示灯。

优选的，所述微处理芯片采用i7 6700k微处理器，中央控制器采用型号为PentiumE2210的集成CPU。

优选的，所述温度比较器、电压比较器、电流比较器以及电量比对模块均采用数据比较器。

优选的，所述信号收发器采用无线信号收发器。

优选的，所述远程移动终端采用可接入无线网络的智能手机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高效的计算机电源管理系统，通过若干个寄存器组件、若干个寄存器接口、若干个温度传感器、若干个电压传感器以及若干个电流传感器的配合，便于分别对多个寄存器组件的输入电压、输入电流以及其电源温度进行监控管理，从而在某个寄存器组件的输入电压或输入电流或其电源温度不合格时，可快速的进行反应预警以及相关操作，使得该计算机电源管理系统具有高效率的优点。

其次，该高效的计算机电源管理系统，在其电源电量过低时，可自动进行现场以及远程的预警工作，人性化优良，对用户进行电量不足的提醒，便于用户采取相应措施，可避免由于计算机电源不足而自动关机，对用户造成损失的情况发生，且其在计算机电源电量不足时，可进行智能切换，符合用户的使用需求。

附图说明

图1为本发明系统电源温度管理芯片原理示意图；

图2为本发明系统电源电压管理芯片原理示意图；

图3为本发明系统电源电流管理芯片原理示意图；

图4为本发明系统电源电量管理模块原理示意图；

图5为本发明系统信号指示灯结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种高效的计算机电源管理系统，包括电源温度管理芯片、电源电压管理芯片、电源电流管理芯片、电源电量管理模块、报警单元以及远程移动终端，电源温度管理芯片、电源电压管理芯片以及电源电流管理芯片均包括一个微处理芯片、若干个寄存器组件一和若干个寄存器接口，寄存器接口，且每个寄存器组件与对应的寄存器接口连接。

电源温度管理芯片还包括模拟量采集模块、温度比较器、反馈模块以及若干个温度传感器，每个温度传感器的输入端均与一个寄存器接口的输出端连接，且若干个温度传感器的输出端均与模拟量采集模块的输入端连接，该模拟量采集模块的输出端与温度比较器的输入端连接，且温度比较器与微处理芯片双向连接，该温度比较器的输出端通过反馈模块与微处理芯片的输入端连接，且微处理芯片的输出端与报警单元的输入端连接。

电源电压管理芯片还包括电压比较器、反馈模块、过压保护模块、变压器、稳压器以及若干个电压互感器，且若干个电压互感器的输入端分别与若干个寄存器接口的输出端连接，若干个电压互感器的输出端均与电压比较器的输入端连接，该电压比较器与微处理芯片双向连接，且电压比较器的输出端通过反馈模块与微处理芯片的输入端连接，该微处理芯片的第一输出端与报警单元的输入端连接，该微处理芯片的第二输出端与过压保护模块的输入端连接，且该微处理芯片的第三输出端通过变压器与稳压器的输入端连接，该稳压器的输出端与用电器的输入端连接。

电源电流管理芯片还包括电流比较器、反馈模块、过流保护模块、整流器以及电流互感器，且电流互感器的输入端分别与若干个寄存器接口的输出端连接，电流互感器的输出端与电流比较器的输入端连接，该电流比较器与微处理芯片双向连接，且电流比较器的输出端通过反馈模块与微处理芯片的输入端连接，该微处理芯片的第一输出端与报警单元的输入端连接，该微处理芯片的第二输出端与过流保护模块的输入端连接，且该微处理芯片的第三输出端通过整流器与用电器的输入端连接。

电源电量管理模块包括控制器、微处理器、信号收发器、电池电量检测芯片以及电量比对模块，远程移动终端通过信号收发器一与控制器双向信号连接，控制器与电量比对模块双向连接，电量比对模块的输入端通过A/D转换器与电池电量检测芯片的输出端连接，电池电量检测芯片的输出端还通过A/D转换器与控制器的输入端连接，控制器的输出端与电源模块的控制端连接。

电量比对模块的输出端通过反馈模块与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端通过切换开关与电源模块的控制端连接，且微处理器的输出端与报警单元的输入端连接。

本发明中：电源模块包括主电源以及备用电源，且主电源采用市电电网，备用电源采用计算机电池。

本发明中：温度传感器采用非接触式温度传感器。

本发明中：报警单元包括信号指示灯以及蜂鸣报警器，且信号指示灯包括用于表示电源温度不合格的红色LED信号指示灯、用于表示电源输入电压不合格的黄色LED信号指示灯、用于表示电源输入电流不合格的蓝色LED信号指示灯以及用于表示电源电量过低的紫色LED信号指示灯。

本发明中：微处理芯片采用i7 6700k微处理器，中央控制器采用型号为PentiumE2210的集成CPU。

本发明中：温度比较器、电压比较器、电流比较器以及电量比对模块均采用数据比较器。

本发明中：信号收发器采用无线信号收发器。

本发明中：远程移动终端采用可接入无线网络的智能手机。

工作原理：本发明使用前，用户可通过微处理芯片输入各个寄存器组件的电压合格区间、电流合格区间以及电源温度合格区间至对应的电压比较器、电流比较器以及温度比较器内，作为各项数据的比对区间；

本发明使用时，通过电源温度管理芯片内的各个温度传感器，分别对若干个寄存器组件的工作温度进行实时检测，并通过模拟量采集模块将检测的各个实时温度进行汇总，并通过温度比较器将各个实时温度值与温度比对区间进行比对，若比对后结果显示，其各个实时温度均在合格温度范围内，则计算机电源温度正常。

若比对后结果显示，其中一个或多个实时温度不在合格温度范围内，则微处理芯片接收温度不合格的反馈信息，并驱动报警单元内蜂鸣报警器进行蜂鸣报警，并驱动红色LED信号指示灯亮起，完成现场报警。

本发明使用时，通过电源电压管理芯片内的各个电压传感器，分别对若干个寄存器组件的工作电压进行实时检测，并通过电压比较器将各个实时电压值与电压比对区间进行比对，若比对后结果显示，其各个实时电压均在合格电压范围内，则计算机电源电压正常。

若比对后结果显示，其中一个或多个实时电压不在合格电压范围内，则微处理芯片接收电压不合格的反馈信息，并驱动报警单元内蜂鸣报警器进行蜂鸣报警，并驱动黄色LED信号指示灯亮起，完成现场报警。

同时，微处理芯片驱动过压保护模块动作，并驱动变压器以及稳压器进行输出电的变压以及稳压工作，从而便于计算机外围设备的用电器使用。

本发明使用时，通过电源电流管理芯片内的电流传感器，分别对若干个寄存器组件的工作电流进行实时检测，并通过电流比较器将各个实时电流值与电流比对区间进行比对，若比对后结果显示，其各个实时电流均在合格电流范围内，则计算机电源电流正常。

若比对后结果显示，其中一个或多个实时电流不在合格电流范围内，则微处理芯片接收电流不合格的反馈信息，并驱动报警单元内蜂鸣报警器进行蜂鸣报警，并驱动蓝色LED信号指示灯亮起，完成现场报警。

同时，微处理芯片驱动过流保护模块动作，并驱动整流器进行输出电的整流工作，从而便于计算机外围设备的用电器使用。

本发明使用时，通过电源温度管理芯片内的各个温度传感器，分别对若干个寄存器组件的工作温度进行实时检测，并通过模拟量采集模块将检测的各个实时温度进行汇总，并通过温度比较器将各个实时温度值与温度比对区间进行比对，若比对后结果显示，其各个实时温度均在合格温度范围内，则计算机电源温度正常。

若比对后结果显示，其中一个或多个实时温度不在合格温度范围内，则微处理芯片接收温度不合格的反馈信息，并驱动报警单元内蜂鸣报警器进行蜂鸣报警，并驱动红色LED信号指示灯亮起，完成现场报警。

本发明在使用前，用户在远程移动终端处输入低电量报警阈值，并通过信号收发器将低电量报警阈值发送至控制器中，控制器再将低电量报警阈值输入至电量比对模块中，作为电量比对值。

本发明使用时，通过电池电量检测芯片对主电源进行电量检测，实时检测所得主电源电量信息通过A/D转换器进行模数转换，将转换后的主电源电量数字信息发送至电量比对模块中与低电量报警阈值进行比对，若比对后显示主电源电量合格，则控制器接收合格信息，并驱动电源模块中主电源进行供电工作。

同时，A/D转换器转换后的主电源电量数字信息还发送至控制器中，控制器再通过信号收发器将主电源电量数字信息传输至远程移动终端中，进行主电源电量的数字显示工作。

若在电量比对模块中比对后显示主电源电量不足，则通过反馈模块将信息反馈至微处理器中，微处理器通过切换开关驱动备用电源进行工作，完成主电源以及备用电源的自动转换，同时，微处理器驱动报警单元内的蜂鸣报警器以及紫色LED信号指示灯亮起完成现场报警工作，控制器接收信号后，驱动信号收发器发送远程报警信息至远程移动终端内，从而完成远程报警工作，可使得用户及时知晓计算机电源的使用量，可避免由于计算机电源不足而自动关机，对用户造成损失的情况发生，符合用户的使用需求。

综上所述：该高效的计算机电源管理系统，通过若干个寄存器组件、若干个寄存器接口、若干个温度传感器、若干个电压传感器以及若干个电流传感器的配合，便于分别对多个寄存器组件的输入电压、输入电流以及其电源温度进行监控管理，从而在某个寄存器组件的输入电压或输入电流或其电源温度不合格时，可快速的进行反应预警以及相关操作，使得该计算机电源管理系统具有高效率的优点。

其次，该高效的计算机电源管理系统，在其电源电量过低时，可自动进行现场以及远程的预警工作，人性化优良，对用户进行电量不足的提醒，便于用户采取相应措施，可避免由于计算机电源不足而自动关机，对用户造成损失的情况发生，且其在计算机电源电量不足时，可进行智能切换，符合用户的使用需求。

本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种高效的计算机电源管理系统，包括电源温度管理芯片、电源电压管理芯片、电源电流管理芯片、电源电量管理模块、报警单元以及远程移动终端，其特征在于：所述电源温度管理芯片、电源电压管理芯片以及电源电流管理芯片均包括一个微处理芯片、若干个寄存器组件一和若干个寄存器接口，所述寄存器接口，且每个寄存器组件与对应的寄存器接口连接；

所述电源温度管理芯片还包括模拟量采集模块、温度比较器、反馈模块以及若干个温度传感器，每个温度传感器的输入端均与一个寄存器接口的输出端连接，且若干个温度传感器的输出端均与模拟量采集模块的输入端连接，该模拟量采集模块的输出端与温度比较器的输入端连接，且温度比较器与微处理芯片双向连接，该温度比较器的输出端通过反馈模块与微处理芯片的输入端连接，且微处理芯片的输出端与报警单元的输入端连接；

所述电源电压管理芯片还包括电压比较器、反馈模块、过压保护模块、变压器、稳压器以及若干个电压互感器，且若干个电压互感器的输入端分别与若干个寄存器接口的输出端连接，若干个电压互感器的输出端均与电压比较器的输入端连接，该电压比较器与微处理芯片双向连接，且电压比较器的输出端通过反馈模块与微处理芯片的输入端连接，该微处理芯片的第一输出端与报警单元的输入端连接，该微处理芯片的第二输出端与过压保护模块的输入端连接，且该微处理芯片的第三输出端通过变压器与稳压器的输入端连接，该稳压器的输出端与用电器的输入端连接；

所述电源电流管理芯片还包括电流比较器、反馈模块、过流保护模块、整流器以及电流互感器，且电流互感器的输入端分别与若干个寄存器接口的输出端连接，电流互感器的输出端与电流比较器的输入端连接，该电流比较器与微处理芯片双向连接，且电流比较器的输出端通过反馈模块与微处理芯片的输入端连接，该微处理芯片的第一输出端与报警单元的输入端连接，该微处理芯片的第二输出端与过流保护模块的输入端连接，且该微处理芯片的第三输出端通过整流器与用电器的输入端连接；

所述电源电量管理模块包括控制器、微处理器、信号收发器、电池电量检测芯片以及电量比对模块，所述远程移动终端通过信号收发器一与控制器双向信号连接，所述控制器与电量比对模块双向连接，所述电量比对模块的输入端通过A/D转换器与电池电量检测芯片的输出端连接，所述电池电量检测芯片的输出端还通过A/D转换器与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与电源模块的控制端连接；

所述电量比对模块的输出端通过反馈模块与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端通过切换开关与电源模块的控制端连接，且微处理器的输出端与报警单元的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效的计算机电源管理系统，其特征在于：所述电源模块包括主电源以及备用电源，且主电源采用市电电网，备用电源采用计算机电池。

3.根据权利要求1所述的一种高效的计算机电源管理系统，其特征在于：所述温度传感器采用非接触式温度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种高效的计算机电源管理系统，其特征在于：所述报警单元包括信号指示灯以及蜂鸣报警器，且信号指示灯包括用于表示电源温度不合格的红色LED信号指示灯、用于表示电源输入电压不合格的黄色LED信号指示灯、用于表示电源输入电流不合格的蓝色LED信号指示灯以及用于表示电源电量过低的紫色LED信号指示灯。

5.根据权利要求1所述的一种高效的计算机电源管理系统，其特征在于：所述微处理芯片采用i7 6700k微处理器，中央控制器采用型号为Pentium E2210的集成CPU。

6.根据权利要求1所述的一种高效的计算机电源管理系统，其特征在于：所述温度比较器、电压比较器、电流比较器以及电量比对模块均采用数据比较器。

7.根据权利要求1所述的一种高效的计算机电源管理系统，其特征在于：所述信号收发器采用无线信号收发器。

8.根据权利要求1所述的一种高效的计算机电源管理系统，其特征在于：所述远程移动终端采用可接入无线网络的智能手机。