CN114039421B - 智能电源与配电一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能电源与配电一体化装置系统通过智能监控模块的通信接口与操作软件实现对外部输入端的所供电力进行整流与合理分配，实现对所连接的多个负载进行智能化安全供电及监控管理的目的。当连接第二类交流负载的线路或负载发生临时性故障，智能复位断路器模块在及时跳闸的同时，能周期性不断对负载进行检测，当线路或负载临时性故障消除后，智能复位断路器模块能在数秒内合闸。当连接第二负载的线路或负载发生永久性故障，智能复位断路器模块及时跳闸后，并不执行复位操作，且向智能监控模块发出报警信号，智能监控模块接收该报警信号并输出至外部装置。

Description

智能电源与配电一体化系统

技术领域

本发明涉及一种智能电源与配电一体化装置系统。

背景技术

随着物联网、大数据、人工智能、移动通信以及无线传感网络等技术的快速发展，智慧城市、智慧交通、无线通信等新兴的基础建设被提升为国家战略。而户外的电气及电子设备作为城市中的基础设施，遍布于城市内外道路的各个角落。现有的城市建设普遍对道路上的智能照明、信息交互、移动通信、安全及环境监测等设备实行分别供电与监管，大大增加了维护成本。

最近推出了集成的多个功能的多功能智能杆，例如，城市多功能智慧城市、智慧路灯、智慧交通杆、智慧安全杆、智慧气象杆。这些多功能智能杆基本处于无人值守的状态下，且大部分需要24小时不间断运行，如遇雷电、强降雨、大风、高温等恶劣天气，极易引起供电中断或安全隐患。并且多数设备后台对上述故障情况无法监测，导致设备运维困难，增加了后期维护的成本，影响了工作效率。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，提供一种实时监测以及智能控制的智能电源与配电一体化系统。

为解决背景技术上所涉及的问题，本发明提供一种智能电源与配电一体化系统，其包括智能电源与配电一体化装置和外部装置，所述外部装置与所述智能电源与配电一体化装置可通信地连接，所述智能电源与配电一体化装置包括外壳、收容于所述外壳内的安装部、安装于所述安装部上的微型断路器模块、至少一个智能复位断路器模块、智能监控模块，所述智能监控模块与所述外部装置可通信地连接，并且与所述微型断路器模块和所述至少一个智能复位断路器模块电连接，用于对所述微型断路器模块和所述至少一个智能复位断路器模块进行监管及控制，所述微型断路器模块电连接于外部电源和第一类交流负载，并且具有线路或第一类交流负载漏电与过流保护功能，所述至少一个智能复位断路器模块电连接于所述外部电源和第二类交流负载，并且具有线路或所述第二类交流负载漏电与过流保护功能，当所述第二类交流负载的线路或所述第二类交流负载发生临时性故障时，所述至少一个智能复位断路器模块在跳闸的同时，能周期性不断对所述第二类交流负载进行检测，并且临时性故障消除后，所述至少一个智能复位断路器模块能自动合闸，当所述第二类交流负载的线路或所述第二类交流负载发生永久性故障时，所述至少一个智能复位断路器模块跳闸后，并不执行复位操作，所述智能监控模块检测所述至少一个智能复位断路器的跳闸状态后，向所述外部装置发出报警信号。

进一步地，所述智能电源与配电一体化系统还包括智能电源模块，所述至少一个智能复位断路器包括第一智能复位断路器和第二智能复位断路器，所述第一智能复位断路器电连接于所述外部电源和所述第二类交流负载，用于控制所述第二类交流负载的通断，并且能够对所述第二类交流负载进行周期性自动检测，所述第二智能复位断路器电连接于所述外部电源和所述智能电源模块，用于控制与所述智能电源模块电连接的直流负载的通断，并且能够对所述直流负载进行周期性自动检测。

进一步地，所述智能电源模块包括至少一个AC/DC整流单元和电量采集与控制输出单元，所述外部电源经过所述至少一个智能复位断路器之后，由至少一个所述AC/DC整流单元转换成至少一种直流电源后供应给至少一个所述直流负载，所述电量采集与控制输出单元用于采集至少一个所述交流或直流负载的电量，并且控制输出至所述至少一个所述交流或直流负载的的电量。

进一步地，所述智能电源与配电一体化系统的所述安装部上选择性地设置有防雷模块，所述防雷模块用于对所述微型断路器、所述至少一个智能复位断路器、所述智能监控模块、所述第一类交流负载、所述第二类交流负载、至少一个所述直流负载进行防雷击及过电压保护。

进一步地，所述智能监控模块将所述防雷模块的工作状态及雷击动作次数以信号输出的方式采集，并且将采集到的相关信号传输至所述外部装置。

进一步地，所述智能电源与配电一体化系统的所述安装部上选择性地设置有智能电表模块，所述智能电表模块与所述智能监控模块电连接，用于采集电压、电流、频率、功率、漏电流的相关数据，并将所述相关数据发给所述智能监控模块，所述智能监控模块将接收到的所述相关数据发送至所述外部装置。

进一步地，所述智能电源与配电一体化系统选择性地设置有内部温度传感器，所述内部温度传感器电连接于所述智能监控模块，所述内部温度传感器检测内部温度，并且向所述智能监控模块传输温度数据，所述智能监控模块将所述温度数据传输至所述外部装置。

进一步地，所述智能电源与配电一体化系统选择性地设置有散热风扇，所述散热风扇电连接于所述智能监控模块，所述智能监控模块设定有温度阈值，当所述智能监控模块检测到的温度数据超过阈值时，所述智能监控模块控制所述散热风扇启动。

进一步地，所述智能电源与配电一体化系统选择性地设置有温湿度传感器，所述温湿度传感器电连接于所述智能监控模块，所述温湿度传感器用于检测外部环境的温度和湿度，所述智能监控模块设定有外部环境的温度阈值和湿度阈值，当所述智能监控模块检测到的外部环境的温度数据或湿度数据超过温度阈值或湿度阈值时，向所述外部装置发送警报信号以进行报警。

进一步地，所述智能电源与配电一体化装置安装于多功能智能装置内，所述安装部的背面可拆卸地安装所述智能监控模块，所述安装部的正面可拆卸地安装所述至少一个智能复位断路器模块和所述微型断路器模块，所述智能电源模块固定安装于所述外壳内壁或所述安装部上所述智能电源与配电一体化装置的壳体可选择性采用金属壳体，对所述智能电源模块进行散热，所述壳体可选择性地设置有散热部和呼吸阀，能够助力所述智能电源模块的散热。

相较于现有技术，本发明提供的智能电源与配电一体化系统，通过设置所述智能监控模块，可实现对智能复位断路器模块及所述负载模块进行监测及智能控制，从而实现远程智能监控，可及时有效地对智能复位断路器模块进行控制以降低故障风险，还可报警以降低故障带来的进一步地风险问题。同时也能便于快速检测定位故障模块并维修，从而提升维修效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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申请的一些实施方式，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是本发明第一实施方式的智能电源与配电一体化装置的应用场景的示意图。

图2是本发明第一实施方式的智能电源与配电一体化装置的立体结构图。

图3是表示图2所示的智能电源与配电一体化装置沿II-II线的截面图。

图4是表示图2所示的智能电源与配电一体化装置另一角度的立体结构图。

图5是表示图2所述的智能电源与配电一体化装置拆下外壳后的立体结构图。

图6是本发明的智能电源与配电一体化装置的分解示意图。

图7是本发明的智能电源与配电一体化装置的部分结构示意图。

图8是智能电源与配电一体化装置的模块示意图。

图9是本发明第二实施方式的智能电源与配电一体化装置的立体图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅是本申请的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图实施例对本发明进一步详细描述。

参照图1，本实施方式中，智能电源与配电一体化系统400应用于多功能智能装置200，用于对多功能智能装置200进行自动监管以及智能控制。

可以理解，智能电源与配电一体化系统400也可以应用于城市多功能智能杆、智慧灯杆、交通行业机电设备、城市安防系统、城市气象与环境监测系统、旅游风景区户外电子设备、移动通信基站、智能家居系统、城市户外宣传设备等众多场景，根据实际需求安装即可。本发明起到了对相关领域的精细化管理和城乡道路交通电气及电子设施的正常运行及资源集约化利用的技术保障作用。

本实施方式中，智能电源与配电一体化系统400是空间紧凑的智能电源与配电一体化系统(a compact and smart power&distributer system，CSPDS)。智能电源与配电一体化系统400包括智能电源与配电一体化装置100和外部装置300。智能电源与配电一体化装置100通过以太网网口连接5G网关与外部装置300可通信地连接。所述外部装置300可以是手机、笔记本、主机、外部管理平台、监控后台等，只要根据实际需求设置各种监控设备即可。

本发明所提供的智能电源与配电一体化系统400具备功能多样化、高可靠性与安全性、高集成度、结构紧凑、负载接入灵活、功能模块化、维护方便的特点。

本实施方式中，智能电源与配电一体化装置100收容安装于多功能智能装置200内。多功能智能装置200包括圆筒状的仓体201、安装于所述仓体201的仓门(图未示)和收容于所述仓体201内的智能电源与配电一体化装置100。智能电源与配电一体化装置100整体呈圆筒状结构(参考图2)，智能电源与配电一体化装置100竖立地安装于圆筒状的多功能智能装置200的仓体201内。可以理解，智能电源与配电一体化装置100横放安装于圆筒状的多功能智能装置200的仓体201内。多功能智能装置200的形状也可以实际需求设置不同的形状。

由于智能电源与配电一体化装置100直接安装于多功能智能装置200内部，从而防止智能电源与配电一体化装置100损坏，而且由于智能电源与配电一体化装置100的圆筒状结构，有效地利用多功能智能装置200内部空间，且结构紧凑。

请结合参阅图1至4，智能电源与配电一体化装置100包括外壳10、安装板30、智能监控模块64、智能复位断路器模块61、微型断路器模块62、智能电源模块40、控制电路板50。智能电源与配电一体化装置100还选择性地设置有防雷模块63、智能电表模块65以及检修用插座67，并且也可以省略。

请结合参阅图1至图7，外壳10内部安装有安装板30，安装板30呈板状。可以理解，安装板30的结构也可以是其他安装部结构。安装板30的背面依次安装有控制电路板50、智能监控模块64、智能电表模块65，安装板20的正面依次安装有智能复位断路器模块61、微型断路器模块62、防雷模块63以及检修用插座67。

可以理解，智能电表模块65、防雷模块63以及检修用插座67是可选择性地安装，也可以省略。

请结合参阅图2以及图6，外壳10包括中空的壳体11及设置于壳体11两端的第二盖板12及第一盖板13。壳体11、第二盖板12及第一盖板13形成收容腔14。在本实施方式中，壳体11的外轮廓为细长的圆柱状，如此，外壳10整体的外轮廓为细长的结构。壳体11由散热材料构成，进一步地，壳体11由铝合金材料构成。可以理解，壳体11也可以由其他金属材料构成，只要起到散热效果即可。

壳体11侧壁的外侧突出延伸形成有多个散热部111，多个散热部111呈锯齿状，并从壳体11侧壁的外表面外周向外突出延伸设置，用于散发收容腔14内的热量。在本实施方式中，每一散热部111由多个散热鳍片间隔设置而构成，即，所述散热鳍片从壳体11侧壁的外表面向外突出延伸设置，由此，多个散热鳍片形成为锯齿状。可以理解，多个散热部111也可以是从壳体11外侧壁凹陷而形成。

请结合参阅图3，壳体11包括第一侧壁112、第二侧壁113、第三侧壁114以及第四侧壁115，其中，第一侧壁112和第二侧壁113相对设置，第三侧壁114及第四侧壁115相对设置。

第一侧壁112的靠近第三侧壁114及第四侧壁115的两侧设置有第一平坦部1121、第二平坦部1122，第一平坦部1121及第二平坦部1122之间通过第一凸起部1123隔开。第一平坦部1121及第二平坦部1122的外侧向外突出设置有由多个散热鳍片构成的散热部111。进一步地，第一平坦部1121及第二平坦部1122的多个散热鳍片随着远离第一凸起部1123而高度减小。

第三侧壁114设置有第三平坦部1141及第四平坦部1142，第三平坦部1141及第四平坦部1142之间通过第二凸起部1143隔开。第三平坦部1141及第四平坦部1142的外侧向外突出设置有由多个散热鳍片构成的散热部111。进一步地，第三平坦部1141及第四平坦部1142上的多个散热鳍片随着远离第二凸起部1143而高度减小。

第四侧壁115设置有第五平坦部1151及第六平坦部1152，第五平坦部1151及第六平坦部1152之间通过第三凸起部1153隔开，第三凸起部1153与第二凸起部1143相对设置。第五平坦部1151及第六平坦部1152的外侧向外突出设置有由多个散热鳍片构成的散热部111。进一步地，第五平坦部1151及第六平坦部1152的多个散热鳍片随着远离第三凸起部1153而高度减小。

如此，在设置有散热部111的同时能够确保壳体11的截面形状大致为圆形，如此，智能电源与配电一体化装置100整体呈细长的圆柱状，便于收容于灯杆内。当然，在其它实施方式中，散热部111的高度及散热鳍片的数量可以根据需求进行调整，在此不作限定。

可以理解，通过将多个散热部111间隔排列设置于壳体11的外周，能够有效地、及时地将壳体11内部的热量散发出去，以避免出现壳体11内部温度过高的情况，以避免对内部器件造成影响。

在本实施方式中，智能电源模块40设置于第一侧壁112的内侧面，如此，在智能电源模块40的朝向壳体11的周边均设置有散热部111，能够有效且快速地将热量散发，从而有效避免智能电源模块40处的温度过高。

进一步地，请再次结合参阅图2及图6，第二侧壁113开设有窗口117，检修用插座67、防雷模块63、微型断路器模块62、智能复位断路器模块61的一部分露出于窗口117。

在本实施方式中，第二侧壁113开设有第一窗口1171、第二窗口1172，其中，第一窗口1171用于收容检修用插座67，在本实施方式中，检修用插座67直接安装于壳体11的第一窗口1171内，在本实施方式中，检修用插座67是采用悬空的方式安装于壳体11的第一窗口1171内。

第二窗口1172用于将防雷模块63、微型断路器模块62、智能复位断路器模块61的至少一部分露出，第二窗口1172的远离第一窗口1171的一端开口，即第二窗口1172为大致“U”字形，以便于组装。

进一步地，请结合参阅图2及图3、图6，壳体11的第二侧壁113上还设置有窗罩118，窗罩118设置于壳体11上，并覆盖窗口117。其中，窗罩118包括底座119及视窗盖120，视窗盖120可转动地设置在底座119上，底座119的一长边方向侧设置有连接部1191，该连接部1191朝向视窗盖120设置，视窗盖120在相应的位置设置有配合部1201，配合部1201可转动地设置在连接部1191上，从而将视窗盖120可转动地设置在底座119上。当视窗盖120转动至打开状态时，能够对防雷模块63、智能复位断路器模块61、微型断路器模块62、检修用插座67进行操作。

进一步地，在底座119的收容视窗盖120的一侧开设有凹槽1192，凹槽1192内收容有密封圈1193，该密封圈1193采用硅胶材料构成，当然也可以由其它的材料构成，在此不作限定。

可以理解，通过在凹槽1192内设置有密封圈1193，在视窗盖120盖设在底座119上时，能够更好地起到防水、防尘、防烟雾颗粒等效果。

进一步地，底座119上的另一长边方向侧还设置有卡扣1194，相应地，视窗盖120上设置有锁住部122，锁住部122卡设于卡扣1194。如此，在将视窗盖120盖设在底座119之后，使用者可以根据需求上锁，以提高用电安全。

另外，在本实施方式中，卡扣1194与底座119一体成形，如此，强度高，防松脱，有效提高防水、防尘、防烟雾颗粒性能。

进一步地，视窗盖120外侧的周边间隔设置有多个突起部123，以在平面的物体上，防止表面划伤，有效提高抗挤压能力。

此外，视窗盖120可以由透明材料构成，如此，工作人员可以通过视窗盖120观察到防雷模块63、智能复位断路器模块61、微型断路器模块62的工作状态。当然，视窗盖120也可以由非透明的材料构成，在此不作限定。

可以理解，底座119通过固定件(未图示)固定于壳体11上，固定件可以为螺钉等，在此不作限定。

另外，底座119隔着密封件1195设置在壳体11上，以起到防水、防尘、防烟雾颗粒的效果。

当然，在其它实施方式中，也可以是视窗盖120隔着密封件1195直接设置在壳体11上，即省略底座119，只要能确保收容腔14的密封性即可。

进一步地，第二盖板12与壳体11密封连接，智能电源与配电一体化装置100还包括第一线缆121，第一线缆121贯穿设置在第二盖板12，第一线缆121与外部负载电连接，用于供电。

在本实施方式中，第二盖板12由软橡胶材料构成，可为穿刺板。如此，在第一线缆1211穿过第二盖板12时，无需再使用密封件也能够起到较好的密封效果。

进一步地，智能电源与配电一体化装置100还包括第二线缆131，第二线缆131贯穿设置在第一盖板13，第二线缆131与外部电源装置电连接。进一步地，第二线缆131与第一盖板13之间通过格兰头等密封件密封。考虑到智能复位断路器模块61需要与第二线缆131电连接，优选将智能复位断路器模块61设置于靠近第一盖板13的一侧。

另外，第一盖板13与壳体11之间通过密封垫134密封，以起到防水、防尘的效果。可以理解，本实施方式的智能电源与配电一体化装置100通过上述的壳体11、第二盖板12及第一盖板13的结构，防护等级不低于IP65，甚至可达IP67。

可以理解，在特定的环境条件下，线缆内的湿气积累会导致电气模块及所述电力电子模块故障，因此，在电子装置浸泡在水中、沙土或狭小的空间内的情况下，良好的电气连接对保证智能电源与配电一体化装置使用的可靠性起到了至关重要的作用。在这种情况下，可以采用特殊结构的抗冷凝接头，因其具备特殊的防潮层能够有效地防止电缆中的湿气进入接头，并继续侵入收容腔内，从而在极端条件下也能够可靠地避免内部的电气模块及所述电力电子模块发生短路、漏电、电路腐蚀等情况。

进一步地，请再次结合参阅图4及图6，第一盖板13上设置有多个排气口130，散热风扇20设置于收容腔14内并对应排气口130设置，以将收容腔14内的热量向通孔120处排出，以有效避免收容腔14内的温度过高。

可以理解，散热风扇20在正常运转的过程中，散热风扇20起到主要的散热效果，而壳体11上的多个散热部111起到辅助作用进行散热。散热风扇20在因故障而停止运转或者运转缓慢而导致散热效果不佳的情况下，壳体11上的多个散热部111才起到主要的散热效果，如此，能实时保持智能电源与配电一体化装置100的散热性优异。

另外，在第一盖板13设置排气口130，在电子装置100竖立放置时，由于排气口130位于底部，如此，即使在上部及侧边有水，水也不会经由排气口130进入收容腔14内，从而能够有效地避免对内部的智能监控模块64、智能复位断路器模块61、微型断路器模块62、智能电源模块40、控制电路板50、防雷模块63、智能电表模块65造成影响。

请结合参阅图3、图5以及图6，安装板30包括呈板状的本体31以及卡接件32，卡接件32设置于本体31两侧的表面。卡接件32通过一体成型的方式形成于本体31，也可通过固定件固定设置于本体31，在此不作限定。

卡接件32呈倒“L”字形，用于卡接智能监控模块64、智能复位断路器模块61、微型断路器模块62、防雷模块63、智能电表模块65以及检修用插座67，并且固定安装控制电路板50。当然，在其它实施方式中，卡接件32也可以是其它的结构，在此不作限定。

请结合参阅图5以及图7，智能复位断路器模块61、微型断路器模块62、防雷模块63依次设置在安装板30的正面，智能电表模块65、智能监控模块64、控制电路板50依次设置在安装板30的背面。可以理解，根据实际需求调整各模块的位置。

壳体11的内壁包括安装面116，智能电源模块40通过安装件41固定设置于壳体11的安装面116，且智能电源模块40在安装状态下与控制电路板50相对设置。其中安装件41可为螺钉等。当然，在其他实施方式中，智能电源模块40也可以设置在安装板30上，在此不作限定。

进一步地，请结合参阅图3以及图5-6，壳体11的内壁的相对的两侧分别凹设有导向槽16，安装板30的两侧分别设置有导轨部33，导轨部33沿与本体31垂直的方向从本体31的两侧突出延伸设置，以通过导轨部33滑入导向槽16将安装板30可拆卸地安装于壳体11。

可以理解，通过安装板30的端部设置导轨部33，在壳体11的内壁设置导向槽16，如此，将安装板30的导轨部33滑入导向槽16就可以将安装板30稳定的安装于壳体11上。

在本实施方式中，导轨部33的截面为燕尾状或者T字形或者圆形，相应地，导向槽16为与导轨部33相匹配的形状，如此，能够更平稳地将安装板30安装至壳体11上。

安装板30的角部位置凹设有导向部36，导向部36呈圆弧状，如此，便于安装板30的导轨部33滑入导向槽16。另外，也可以在导向槽16的端部设置限位部(未图示)，以便于在安装过程中对安装板30的位置进行限位。

进一步地，在安装板30的靠近导轨部33的位置处贯通开设有多个穿线孔34，穿线孔34供智能监控模块64、智能复位断路器模块61、微型断路器模块62、智能电源模块40、控制电路板50、防雷模块63、智能电表模块65以及检修用插座67的线缆穿过。另外，在实际设置的过程中，可以将流过交流电即强电的线缆设置于一侧，而流过直流即弱电的线缆设置于另一侧，以相互影响。

安装板30的两侧还设置有多个防护部38，多个防护部38从安装板30端部沿着与安装板30垂直的方向延伸，并位于穿线孔34与导轨部33之间，用于防止线缆与壳体11的内壁接触。

以下具体说明智能电源与配电一体化系统400运作。

相较于现有技术，本实施例所提供的智能电源与配电一体化装置100，通过设置所述智能监控模块64，可实现对各个模块进行监管及控制，从而实现远程智能控制，可及时有效地对各个模块进行控制以降低故障风险，还可报警以降低故障带来的进一步地风险问题。同时也能便于快速检测定位故障模块并维修，从而提升维修效率。

请结合参阅图8，本实施方式中，微型断路器63具有线路或负载漏电与过流保护功能。微型断路器63用于控制第一类交流负载的通断。微型断路器63与智能监控模块64电连接，使得智能监控模块64能够实时监控微型断路器63的工作状态。当第一类交流负载的电路故障或损坏的情况下，微型断路器模块62自动跳闸断电，智能监控模块64监控到微型断路器模块62处于断路状态，并将报警信号至所述外部装置300以进行报警。

进一步地，智能复位断路器模块61包括第一智能复位断路器611和第二智能复位断路器612。本实施方式中，智能复位断路器模,61为意大利GEWISS(盖维斯)公司的智能复位断路器模块。第一智能复位断路器611用于控制第二类交流负载的通断。第一智能复位断路器611与智能监控模块64电连接，使得智能监控模块64能够实时监控第一智能复位断路器611的工作状态，并且根据需求控制第一智能复位断路器611。本实施方式中，第二类交流负载为5G装置，可以理解，根据实际需求采用不同的设备。

第二智能复位断路器612用于控制与智能电源模块40电连接的直流负载的通断。第二智能复位断路器612与智能监控模块64电连接，使得智能监控模块64能够实时监控第二智能复位断路器612的工作状态，并且根据需求控制第二智能复位断路器612。

可以理解，第一类交流负载、第二类交流负载、直流负载但不限于本实施方式中举例的装置，根据实际需求采用5G或6G移动通信微基站、摄像装置、信息交互的显示屏、WIFI装置、一键告警装置、临时充电装置、气象监测装置等。

智能电源模块40包括AC/DC整流单元和电量采集与控制输出单元。智能电源模块40的数量为3个，可以理解，数量根据实际需求可作调整，例如，至少一个智能电源模块40。可以理解，智能复位断路器模块61及智能电源模块40的数量可以根据负载对电流性质(交流或直流)与电压大小(220V、5V、12V、48V等)需求来选择，在此不作限定。

外部电源经过第二智能复位断路器612之后，由所述AC/DC整流单元转换成直流电源后，供应给直流负载。电量采集与控制输出单元用于采集直流负载的电量，并且控制输出至直流负载的电量。智能电源模块40将采集到的数据传输至智能监控模块64。电量采集与控制输出单元根据需求向直流负载输出220V、48V、12V和5V等直流电源。由于可输出多种规格的直流电压，从而可控制多种不同的直流负载设备，扩大所述智能电源与配电一体化装置100的应用场景。

可以理解，电量采集与控制输出单元也可以用于采集交流或直流负载的电量，并且控制输出至交流或直流负载的电量，根据实际需求设计即可。

智能监控模块64监控微型断路器模块62、第一智能复位断路器611、第二智能复位断路器612的工作状态，且接收来自防雷模块63、智能电表模块65、智能电源模块40的相关数据。

据统计，在所有的低压断路器跳闸事件中，大概20％的故障是因电路或负载设备的永久性故障引起的，大概80％的故障是由雷电过电压、操作过电压、地震、台风等偶然性原因造成的。临时性故障占电路总故障的90％以上，持续时间十分短暂，几毫秒到几秒不等。智能复位断路器模块61跳闸的类型包括永久性故障引起的跳闸和临时性故障引起的跳闸。

第一智能复位断路器611、第二智能复位断路器612不仅具有线路或负载漏电与过流保护功能，特别用于对第二类交流负载或直流负载以及断路器本体进行周期性自动检测。

当因第二类交流负载的临时性故障(例如，雷电干扰)，第一智能复位断路器611及时跳闸，跳闸之后能周期性不断对第二类交流负载进行检测，并在临时性故障消除后，第一智能复位断路器611能在数秒内合闸而执行自动复位，使第二类交流负载自动恢复供电。

当故障表现为线路或负载过流、漏电、断路器本身出现老化问题(例如，第二类交流负载的线路故障、或第二类交流负载的自身故障，即永久性故障)时，第一智能复位断路器611及时跳闸，第一智能复位断路器611在断开第二类交流负载的同时，对此类故障实时经由智能监控模块64进行告警输出至外部装置300(例如，监控后台)。对智能复位断路器模块本身进行周期性检测与告警输出为智能复位断路器模块的可选功能。

当因直流负载的临时性故障(例如，外部环境造成的故障，即高温、潮湿、雷击干扰而引起的断路器跳闸)，第二智能复位断路器612及时跳闸，跳闸之后能周期性不断对直流负载进行检测，并在临时性故障消除后，第二智能复位断路器612能在数秒内合闸而执行自动复位，使直流负载自动恢复供电。

当故障表现为线路或直流负载过流、漏电、断路器本身出现老化问题(例如，直流负载的线路故障、或直流负载的自身故障，即永久性故障)时，第二智能复位断路器612及时跳闸，第二智能复位断路器612在断开直流负载的同时，对此类故障实时经由智能监控模块64进行告警输出至外部装置300(例如，监控后台)。对智能复位断路器模块本身进行周期性检测与告警输出为智能复位断路器模块的可选功能。

进一步地，所述智能电源与配电一体化装置100可选择地设置有防雷模块63。防雷模块63用于对所有微型断路器62、智能复位断路器模块61、智能电表模块40、智能监控模块64、所有负载进行防雷击以及过电压保护。另外，防雷模块63上设有干接点信号接口，其工作状态及雷击动作次数，以信号输出的方式被智能监控模块64所采集。智能监控模块64将采集到的相关信号传输至外部装置300。相关数据作为后台人员监控与运维的重要依据。本实施方式中，防雷模块63是B和C级主动能量控制技术(AEC)组合的防雷产品，也可以是根据需求设置不同的防雷模块。

进一步地，所述智能电源与配电一体化装置100可选择地设置有智能电表模块65，用于对第一类交流负载、第二类交流负载以及直流负载进行采集相关数据且显示相关数据，并将相关数据传输到智能监控模块64。智能电表模块65用于采集电压、电流、频率、功率、漏电流等相关数据，该相关数据经由所述智能监控模块64发送至外部装置300，以便于外部装置300监控智能电源与配电一体化装置100的工作状态，而且基于智能电表模块65采集的相关数据，用户也可以精确地判断智能电源与配电一体化装置100的故障原因。

进一步地，所述智能电源与配电一体化装置100可选择地设置有内部温度传感器和散热风扇20。所述内部温度传感器和散热风扇分别电连接于所述智能监控模块64。所述内部温度传感器用于检测外壳10内部的温度。智能监控模块设定有温度阈值。内部温度传感器检测温度之后将温度数据发送至智能监控模块，当智能监控模块接收到的温度数据超过阈值时，智能监控模块控制散热风扇启动，对多功能智能装置200的外壳10内部进行散热；当外壳10内部温度降低到正常范围内时，智能监控模块控制散热风扇关闭。

可以理解，该温度相关的阈值也可以设定在外部装置300。此时，内部温度传感器向智能监控模块实时发送温度数据，智能监控模块将温度数据发送至外部装置300。当外部装置300判断为温度数据超过阈值时，外部装置300向智能监控模块发出开启指令，智能监控模块依据所述开启指令控制散热风扇启动。当外部装置300接收到的温度数据降低到正常范围内时，外部装置300向智能监控模块发出关闭指令，智能监控模块依据所述关闭指令控制散热风扇关闭。

进一步地，所述智能电源与配电一体化装置100可选择地设置有温湿度传感器。所述温湿度传感器电连接于所述智能监控模块。所述温湿度传感器检测外壳10外部环境的温度和湿度。智能监控模块64设定有外部环境的温度阈值和湿度的阈值。当接收到的湿度或温度数据超过阈值时，智能监控模块64向外部装置300发送警报信号以进行报警。该湿度或温度相关的阈值设定在外部装置300时，温湿度传感器向智能监控模块实时发送湿度和温度数据，智能监控模块将湿度和温度数据发送至外部装置300。当外部装置300检测到接收到的湿度或温度数据超过阈值时，外部装置300发出警报。通过温湿度传感器来实时监控外壳10的外部环境，以便于所述智能监控模块的智能监测。

进一步地，所述智能电源与配电一体化装置100可选择地设置有浸水检测传感器。所述浸水检测传感器电连接于智能监控模块64。当浸水检测传感器检测到外壳10内浸水时，向智能监控模块64发出警报信号，智能监控模块64接收到报警信号向外部装置300发送警报信号以进行警报。外部装置300向智能监控模块64发出关闭指令，智能监控模块64使微型断路器模块62、第一智能复位断路器611和第二智能复位断路器612跳闸，从而所有负载断电。通过设置所述浸水检测传感器，可监测负载设备的浸水情况，便于所述智能监控模块的监测和智能控制，从而在浸水的时候便于控制智能电源与配电一体化装置100的第一智能复位断路器611、第二智能复位断路器612跳闸，从而降低故障带来的风险。

所述智能电源与配电一体化装置100可选择地设置有烟雾传感器。烟雾传感器电连接于智能监控模块，用于检测外壳10内部的烟雾。当烟雾传感器检测到烟雾时向智能监控模块发出警报信号，智能监控模块将接收到的警报信号发给至外部装置300以进行报警。

进一步地，所述智能电源与配电一体化装置100可选择地设置有门禁模块。所述门禁模块分别设置于多功能智能装置200的仓门和所述智能监控模块电连接。门禁模块获取用户输入的验证信号，并且将所述验证信号与预设信号比对。当所述验证信号与所述预设信号匹配时，门禁模块向智能监控模块发出开门信号，打开多功能智能装置200的仓门。当所述验证信号与所述预设信号不匹配时，门禁模块向智能监控模块发出警报信号，智能监控模块将接收到警报信号发送至外部装置300以进行报警。通过所述门禁模块，可实现智能控制仓门的开启，并能在信号不匹配时报警，从而实现智能控制及提高仓体201的安全性。

进一步地，所述智能电源与配电一体化装置100可选择地设置摄像模块。所述摄像模块电连接于智能监控模块。当门禁模块判断为所述验证信号与所述预设信号不匹配时，所述智能监控模块将警报信号发送至外部装置300的同时，控制所述摄像模块开启拍摄所述智能电源与配电一体化装置100所在的多功能智能装置200的仓体201外部的图像，并且该图像发送至智能监控模块。智能监控模块将接收到的图像发送至外部装置300，用户通过外部装置300查看图像。用户确认图像上的人员之后立即报警、或者通过外部装置300向智能监控模块发出开门指令，智能监控模块接收开门指令之后打开多功能智能装置200的仓门。通过设置所述摄像模块，可有效监视无指令开仓门的情况，如强行开仓，将会立即报警，并进行图像或视频抓拍，从而提升仓体201的安全防护程度。

本申请的专利提供的智能电源及配电一体化系统具有智能化的特点。系统通过内部各个模块的协同工作，实现对各个负载、线路及关键电气部件的实时监测与智能控制，从而降低内外部环境及线路或负载引起的故障而造成的风险。系统中的监控模块不仅可以对上述内外部环境及线或负载的相关数据实时采集，还可以上传至外部管理平台，并在必要时进行报警，便于后台快速检测定位出现的故障点，提醒运维人员及时进行维护，从而提升维修效率。对于因环境温度过高或长时间运行出现死机的负载设备，系统管理平台可以从后端发出指令对系统内的断路器进行重启或关断，对负载进行智能供电，以激活出现死机的负载，让其重新工作，起到节约维护能耗的效果。

[第二实施方式]

第二实施方式中的智能电源与配电一体化装置500与第一实施方式中的智能电源与配电一体化装置100的结构大致相同，不同之处在于:智能电源与配电一体化装置500的外壳10为封闭式结构。

通过壳体11、第一盖板12及第二盖板13形成一密闭的收容腔14，能够防止水、灰尘或烟雾颗粒等侵入至收容腔14内，进而避免内部的电气模块及所述电力电子模块的电路出现短路、漏电、电路腐蚀等情况。

进一步地，在本实施方式中，请再次参阅图9，第二盖板13上还设置有呼吸阀15，用于使外壳10的内部和外部的气压平衡。呼吸阀15为本领域公知的结构，在此不再赘述。

在通常情况下，呼吸阀15处于关闭状态，当收容腔14内部温度高于外部温度时，收容腔14内外的压差增大，呼吸阀15的阀片自动打开，将收容腔14内的热气排出，降低内部温度；当收容腔14内部温度低于外部温度时，呼吸阀15保持关闭状态，能够避免吸入外部的污染物和热气。

可以理解，通过设置呼吸阀15，在外界温度较高或较低的情况下都能够保持外壳10的内部和外部的气压平衡，消除冷湿空气经由线缆进入收容腔14内而腐蚀电路的可能，从而能够有效起到防水、防尘、防烟雾颗粒、透气、散热、防止产生凝露等效果。

另外，呼吸阀15的位置可以根据需求进行调整，例如设置于壳体11的任意位置，在此不作限制。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能电源与配电一体化系统，其包括智能电源与配电一体化装置和外部装置，所述外部装置与所述智能电源与配电一体化装置可通信地连接，其特征在于:

所述智能电源与配电一体化装置包括外壳、收容于所述外壳内的安装部、安装于所述安装部上的微型断路器模块、至少一个智能复位断路器模块、智能监控模块，

所述智能监控模块与所述外部装置可通信地连接，并且与所述微型断路器模块和所述至少一个智能复位断路器模块电连接，用于对所述微型断路器模块和所述至少一个智能复位断路器模块进行监管及控制，

所述微型断路器模块电连接于外部电源和第一类交流负载，并且具有线路或第一类交流负载漏电与过流保护功能，

所述至少一个智能复位断路器模块电连接于所述外部电源和第二类交流负载，并且具有线路或所述第二类交流负载漏电与过流保护功能，

当所述第二类交流负载的线路或所述第二类交流负载发生临时性故障时，所述至少一个智能复位断路器模块在跳闸的同时，能周期性不断对所述第二类交流负载进行检测，并且临时性故障消除后，所述至少一个智能复位断路器模块能自动合闸，

当所述第二类交流负载的线路或所述第二类交流负载发生永久性故障时，所述至少一个智能复位断路器模块跳闸后，并不执行复位操作，所述智能监控模块检测所述至少一个智能复位断路器的跳闸状态后，向所述外部装置发出报警信号，

所述智能电源与配电一体化系统还包括智能电源模块，所述智能电源模块包括至少一个AC/DC整流单元和电量采集与控制输出单元，

所述外部电源经过所述至少一个智能复位断路器之后，由至少一个所述AC/DC整流单元转换成至少一种直流电源后供应给至少一个直流负载，

所述电量采集与控制输出单元用于采集至少一个交流或直流负载的电量，并且控制输出至所述至少一个所述交流或直流负载的电量。

2.根据权利要求1所述的智能电源与配电一体化系统，其特征在于，所述至少一个智能复位断路器包括第一智能复位断路器和第二智能复位断路器，

所述第一智能复位断路器电连接于所述外部电源和所述第二类交流负载，用于控制所述第二类交流负载的通断，并且能够对所述第二类交流负载进行周期性自动检测，

所述第二智能复位断路器电连接于所述外部电源和所述智能电源模块，用于控制与所述智能电源模块电连接的直流负载的通断，并且能够对所述直流负载进行周期性自动检测。

3.根据权利要求2所述的智能电源与配电一体化系统，其特征在于，所述智能电源与配电一体化系统的所述安装部上设置有防雷模块，所述防雷模块用于对所述微型断路器模块、所述至少一个智能复位断路器、所述智能监控模块、所述第一类交流负载、所述第二类交流负载、至少一个所述直流负载进行防雷击及过电压保护。

4.根据权利要求3所述的智能电源与配电一体化系统，其特征在于，所述智能监控模块将所述防雷模块的工作状态及雷击动作次数以信号输出的方式采集，并且将采集到的相关信号传输至所述外部装置。

5.根据权利要求1所述的智能电源与配电一体化系统，其特征在于，所述智能电源与配电一体化系统的所述安装部上设置有智能电表模块，所述智能电表模块与所述智能监控模块电连接，用于采集电压、电流、频率、功率、漏电流的相关数据，并将所述相关数据发给所述智能监控模块，所述智能监控模块将接收到的所述相关数据发送至所述外部装置。

6.根据权利要求1所述的智能电源与配电一体化系统，其特征在于，所述智能电源与配电一体化系统设置有内部温度传感器，所述内部温度传感器电连接于所述智能监控模块，所述内部温度传感器检测内部温度，并且向所述智能监控模块传输温度数据，所述智能监控模块将所述温度数据传输至所述外部装置。

7.根据权利要求6所述的智能电源与配电一体化系统，其特征在于，所述智能电源与配电一体化系统设置有散热风扇，所述散热风扇电连接于所述智能监控模块，所述智能监控模块设定有温度阈值，当所述智能监控模块检测到的温度数据超过阈值时，所述智能监控模块控制所述散热风扇启动。

8.根据权利要求1所述的智能电源与配电一体化系统，其特征在于，

所述智能电源与配电一体化系统设置有温湿度传感器，所述温湿度传感器电连接于所述智能监控模块，所述温湿度传感器用于检测外部环境的温度和湿度，所述智能监控模块设定有外部环境的温度阈值和湿度阈值，当所述智能监控模块检测到的外部环境的温度数据或湿度数据超过温度阈值或湿度阈值时，向所述外部装置发送警报信号以进行报警。

9.根据权利要求1所述的智能电源与配电一体化系统，其特征在于，

所述智能电源与配电一体化装置安装于多功能智能装置内，

所述安装部的背面可拆卸地安装所述智能监控模块，所述安装部的正面可拆卸地安装所述至少一个智能复位断路器模块和所述微型断路器模块，

所述智能电源模块固定安装于所述外壳内壁或所述安装部上，

所述智能电源与配电一体化装置的壳体采用金属壳体，对所述智能电源模块进行散热，

所述壳体设置有散热部和/或呼吸阀，能够助力所述智能电源模块的散热。