CN201556943U - 具瓦时表的网络型电源分配器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种具瓦时表的网络型电源分配器，其硬件结构是将传统的电源分配装置加装一个可短时间内快速检验精确度的kWh瓦时表模块。其包括有一或一个以上单相或三相电源连接线连接电源，所述具瓦时表的网络型电源分配器上设有一或一个以上的电力回路，每个电力回路设有一或一个以上的电源插座，并且设有一或一个以上的保护回路的断电器或保险丝及一个kWh瓦时表电力管理网络功能区块，其上有一个度数频率信号发射LED灯，可利用此度数频率信号发射LED灯发射出度数频率信号，提供外部检测仪器的LED灯光感接收器接收度数，由此检测瓦时表的精确度。

Description

具瓦时表的网络型电源分配器
技术领域
本实用新型涉及一种具瓦时表的网络型电源分配器，尤其涉及一种加装可校正的精确瓦时表即时利用网络会报所计算的连接设备的负载消耗电费的电源分配器。
背景技术
传统的电源分配器，当电流超过电源分配器所能负荷的负载电流时，通过断路器的装置，将电力回路切断，避免过载引起电线走火。当过载引起电力回路跳电，造成连接于输出电源插座设备如电脑伺服器设备电力中断，无法运作，因跳电造成设备停机，损失很大。
另外管理者需以人工的方式定期抄表方式记录用电量，无法完全避免人为疏失，当电力回路数多时，检查电流表及用电量只能用人工方式进行电力管理及监视，费时费工。
现有的网络型电源分配器为两层式架构，第一层是网络处理器通过网络协定MIB，TCPIP，HTTP，UDPIP等网络通讯封包与LAN或WAN网络连接至网络，第二层为微控制器，两层之间是以UART，RS232，RS485，I2C，SPI，MODBUS或CANBUS等串列通讯。网络处理器处理网络信息，微控制器处理电源信息，两个处理器拥有各自不同的程序及存储器，各自处理不同的信息，彼此以串列通讯。
如DigiPower公司(台湾台北)美国专利US6507273，其作法在于使用一个网络处理器及其相关电路和软件将网络封包信息收发、处理、转变为一微控制器可用的信息，微控制器控制电源继电器模块，以串接通讯的方式连接微控制器与网络处理器，来达成远端控制电源分配器每一个电源输出插座开关的功能。如Servertech公司(美国加州)美国专利US7171461，US7043543所提到的垂直网络远端电力管理插座装置，其包括多个可独立地可控制的电源输出插座。在装置的一端为电源输入，电源分配至每一个电源模块的输出插座。每个电源模块是由I2C汇流排串列连接于微控制器上，并由设定位址的来控制电源模块上的继电器。一网络处理器及其相关电路与一嵌入操作系统处理网络数据、状态和控制外在网络、内部I2C汇流排和其他接口之间的信号。美国专利US7171461特征在于利用一微控制器处理电源控制和一网络处理器及其相关电路与一嵌入操作系统处理网络信号并将数据转变为微控制器可用的信息，以I2C串接通讯的方式连接微控制器与网络处理器，来达成远端管理电源分配装置每一个电源输出插座的功能。
如美国专利US7043543所提到的网络远端管理电力插座装置，其包括一个长型身体与多个可独立地可控制的电源输出插座。在装置的一端连接电源输入，电源分配至每一个电源输出插座。所述实用新型利用一微控制器处理电源控制和一网络界面控制器(Network Interface Controller：NIC)及一网络处理器处理网络信号并将数据转变为微控制器可用的信息，以I2C串接通讯的方式连接微控制器与网络处理器，来达成远端管理电源分配装置每一个电源输出插座的功能。其它Severtech的专利，如美国专利US704354318皆利用一微处理器处理电源控制和一网络界面控制器及一网络处理器处理网络信号并将数据转变为微控制器可用的信息，以I2C串接通讯的方式连接微控制器与网络处理器，来达成远端管理电源分配器每一个电源输出插座的功能。
现有的两层式网络型电源分配器网络处理器均使用嵌入式作业系统处理网络通讯、电源信息与网络通讯的转换，另外使用一个微处理器处理电源的计算、监视与开关控制使用，因使用嵌入式作业系统处理网络通讯处理，耗用相当大的资源。除了现有的两层式网络型电源分配器外，近年来也发展出单层式的网络型电源分配器，如本申请人的台湾新型专利，证书号M339140和中国大陆新型专利，证书号ZL200820042499，将电源信息的监视与电源开关控制与网络通讯同时使用单一处理器，去除了复杂的两层式转换，提升了信息传输的效率，这种简易的网络型电源分配器，去除了嵌入式作业系统层的使用，虽简化了两层式网络型电源分配器转换及嵌入式系统所耗费的资源，但微处器自动重置时，控制电源输出的继电器开关也因此会同时被重置，当需要重置微处理器的电源系统时，控制输出电源的继电器也无可避免地被重置，造成连接于输出电源插座设备如电脑伺服器设备电力中断，无法运作，因跳电造成设备停机，损失很大。另外因电力计算是同一处理器，所以微处理器的重置也会造成电力计算的不连续及失真。电力计算的不连续及失真对以瓦时计作为计算费用的应用是不被接受的。
由此可见，上述现有技术仍有诸多缺失，实非一良善的设计，而亟待加以改良。
本案创作人鉴于上述现有技术所衍生的各项缺点及不足，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件具瓦时表的网络型电源分配器。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种具瓦时表的网络型电源分配器，其硬件结构是将传统的电源分配装置加装一个可短时间内快速检验精确度的kWh瓦时表模块，此模块可发出度数频率信号，以提供外部校验仪器短时间来验证其精确度，同时也提供网络型电源分配装置网络电力管理的便利性和用电信息的即时性。此瓦时表模块上的度数频率信号发射LED灯，藉此检测瓦时表的精确度。通常度数频率设定为三千瓦分之一发射一次，使得所需检测的时间为20分钟即可完成瓦时计的精确度检验，频率越高则所需检测的时间越短。
本实用新型是一种具瓦时表的网络型电源分配器，其加装kWh瓦时表的电源分配器可显示所连接设备的用电量，对管理各个设备及回路耗能长期有效，用户可配合各个回路的额定契约容量加以设限管制，加装kWh瓦时表的电源分配器，使其不会超过额定契约用电容量，达成管理耗能节省电费的目的。
本实用新型的目的在于提供一种新型电源分配装置，由此实用新型能提供在短时间内快速校验kWh瓦时表精确度的功能，且提供电源分配器电力管理网络通讯的功能。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种具瓦时表的网络型电源分配器，其包括有：一或一个以上单相或三相电源连接线连接电源，所述具瓦时表的网络型电源分配器上设有一或一个以上的电力回路每个电力回路设有一或一个以上的电源插座，并且设有一或一个以上的保护回路的断电器或保险丝及一个kWh瓦时表电力管理网络功能区块，其上有一个度数频率信号发射LED灯，利用此度数频率信号发射LED灯发射出度数频率信号，提供外部检测仪器的LED灯光感接收器接收度数，由此检测瓦时表的精确度。
较佳的实施方式中，所述具瓦时表的网络型电源分配器可侦测电源分配器输入保护回路的断电器或保险丝开路状态，同时提供电源分配器电力回路的输出负载电流及频率和电压信息。
较佳的实施方式中，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有警示装置。
较佳的实施方式中，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有控制按键。
较佳的实施方式中，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有环境温湿度侦测器或连接口。
较佳的实施方式中，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有模拟或数字输出输入连接口或模块。
本实用新型的有益效果在于：可利用度数频率信号发射LED灯发射出度数频率信号，提供外部检测仪器的LED灯光感接收器接收度数，由此检测瓦时表的精确度。
附图说明
图1A和图1B为具瓦时表的网络型电源分配器图；
图2A和图2B为kWh瓦时表电力管理网络功能区块装置图；
图3为分离式kWh瓦时表的网络型电源分配器实施架构图；
图4为分离式kWh瓦时表电力管理网络功能区块装置图；
图5A及5B为配电盘机箱面板实施架构图；
图6为网络控制架构图。
附图标记说明：1-网页浏览器；2-网络管理系统；3-网页伺服器；4-继电器；5-事件处理程序；6-邮件；7-TRAP模块；8-声音警告；9-电流感测器；10-温度感测器；11-湿度感测器；12-SNMP代理伺服器；28-以太网络连接口；31-kWh瓦时表电力管理网络功能区块；32-电源分配器区块；34、32a、32b、32c-模拟或数字输出输入连接口；35-配电盘机箱面板；36-机柜；217-按键；215、216-显示器；32、32a、32b、32c-电源分配器区块；35a、35b、35c、35d-电源插座；40-保险丝断电器；41-度数频率信号发射LED灯；42-状态指示LED灯；43-环境温湿度侦测器连接口；44-模拟或数字输出输入连接口；45-电源输入及输出连接线座。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅图1A和图1B，本实用新型提供一种具瓦时表的网络型电源分配器，其创作硬件结构是将传统的电源分配器加装一个可短时间内快速检验精确度的kWh瓦时表电力管理网络功能区块31，此区块可发出度数频率信号，由此创作能提供外部校验仪器短时间来验证其精确度，同时加装电力管理所需的网络通讯功能，其为一个新型两层结构组成的一个无嵌入式作业系统的微处理器与软件代码作为网络处理器及监视电源，微控制器控制电源和其软件代码。网络处理器及其相关电路和软件作为传输数据在网络上以及电源输入和输出、电源侦测、电力及网络信息显示、过载保护等监视非控制功能处理。微控制器及其相关电路和软件作为电源输入和输出、电源侦测、过载保护、继电器控制以及传输信号于各个内部的电源模块以及感测器模块或继电器模块。借此提供网络型电源分配装置网络电力管理的便利性和用电信息的即时性。
具瓦时表的网络型电源分配器的一部份是电源分配器区块32，另一部份为kWh瓦时表电力管理网络功能区块31。kWh瓦时表电力管理网络功能区块31上设有6个或6个以上的7段显示器215、216做为显示kWh及电源分配器的状态。网络数据可通过kWh瓦时表电力管理网络功能区块31上以太网络连接口28连接以太网络。电源分配器区块32，一端为输入电源连接线39连接电源，将输入电源分配经由kWh瓦时表电力管理网络功能区块31至输出插座，供应连接于输出电源插座设备如电脑伺服器等所需的电源，除了分配电源外，当电流超过电源分配器所能负荷的负载电流时，通过断路器的装置，将电力回路切断电源。电源分配器区块32提供可侦测输出保护回路保险丝或断电器40的开路状态，同时获得电源分配器区块32输出负载电流及频率和电压信息。电源分配器区块32上设有一或一个以上的电源插座35a、35b、35c、35d，其用于提供电源供应于一或一个以上连接输出电源插座设备如电脑伺服器设备。
本实用新型具瓦时表的网络型电源分配器，其可由一或一个以上单相或三相电源连接线连接电源39，所述具瓦时表的网络型电源分配器上设有一或一个以上的电力回路，每个电力回路设有一或一个以上的电源插座35a、35b、35c、35d，并且设有一或一个以上的保护回路的断电器或保险丝40及一个kWh瓦时表电力管理网络功能区块31，此模块上有一个度数频率信号发射LED灯41，可利用此度数频率信号发射LED灯发射出度数频率信号，提供外部检测仪器的LED灯光感接收器接收度数，由此检测瓦时表的精确度频率越高则所需检测的时间越短，通常度数频率设定为三千瓦分之一发射一次。使得所需检测的时间为20分钟即可完成瓦时计的精确度检验。
配合参阅图2A及图2B，所述kWh瓦时表电力管理网络功能区块31设有一个或一个以上控制按键217及一个或一个以上状态指示LED灯42，并且设有环境温湿度侦测器连接口43和有模拟或数字输出(AO、DO)输入(AI、DI)连接口44。模块的背面有一或一个以上的电力输入及输出回路，每个电力回路有一或一个以上的电源输入及输出连接线座45。
请参阅图3所示，一或一个以上的单相或三相电源分配器区块32、32a、32b、32c连接一个kWh瓦时表电力管理网络功能区块31。网络数据通过以太网络连接口28连接，当kWh瓦时表电力管理网络功能区块损坏时只须更换kWh瓦时表电力管理网络功能区块31，不须同时更换两个区块，可达到更佳的硬件维修便利性。kWh瓦时计电力管理网络功能区块区块31可单独放置于视觉更佳的位置方便现场人员监视及维护如置于机柜36前上方。kWh瓦时表电力管理网络功能区块31可通过度数频率信号发射LED灯，让外部检测仪器的LED灯光感接收器接收度数，频率越高则所需检测的时间越短，通常度数频率设定为三千瓦分之一发射一次。使得所需检测的时间为20分钟即可完成瓦时计的精确度检验。
请参阅图4所示，kWh瓦时计电力管理网络功能区块31可侦测电源分配器上的断路器或保险丝是否处于跳脱状态，同时可获得电源分配器的输出负载电流及频率和电压信息，并利用警示器提出警示。kWh瓦时计电力管理网络功能区块31设有一个或一个以上的控制按键217，用以控制显示器215、216内容及电源。kWh瓦时计电力管理网络功能区块31可连接连接其他环控装置如磁簧开关、模拟或数字输出(AO、DO)输入(AI、DI)连接口或模块。当kWh瓦时计电力管理网络功能区块31故障时，可以热拔，更换好的kWh瓦时计电力管理网络功能区块31再接回。
请参阅图5A和图5B所示，kWh瓦时计电力管理网络功能区块31置于配电盘机箱面板35上，其可将电源分配器区块的每个回路的电源输入及输出使用接线的方式，分回路将体积缩小以模块的形式直接嵌入配电盘中和断路器连接一同置于配电盘35的机箱中。
请参阅图6，管理员可使用网页浏览器(web browser)1借由TCP/IP及HTTP通讯协定通过网际网络连接此具瓦时表的网络型电源分配器的网页伺服器3取得即时的电源信息及控制继电器4的开关。管理员亦可利用网络管理系统2通过网络管理协议SNMP通过区域网络连接此具瓦时表的网络型电源分配器的SNMP代理伺服器12取得即时的电源信息及控制继电器4的开关。具瓦时表的网络型电源分配器可利用电流传感器9、温度传感器10或湿度传感器11侦测环境信息并将其感测的信息经由SNMP代理伺服器12或网页伺服器3传输到网页浏览器(web browser)1或网络管理系统2。当异常事件处理程序5发生时，具瓦时表的网络型电源分配器可通过网络发出邮件6、声音警告8或TRAP模块7警告管理员。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (20)

1.一种具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，其包括有：
一或一个以上单相或三相电源连接线连接电源，所述具瓦时表的网络型电源分配器上设有一或一个以上的电力回路，每个电力回路设有一或一个以上的电源插座，并且设有一或一个以上的保护回路的断电器或保险丝及一个kWh瓦时表电力管理网络功能区块，其上有一个度数频率信号发射LED灯，利用此度数频率信号发射LED灯发射出度数频率信号，提供外部检测仪器的LED灯光感接收器接收度数，由此检测瓦时表的精确度。
2.根据权利要求1所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有警示装置。
3.根据权利要求1所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有控制按键。
4.根据权利要求1所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有环境温湿度侦测器或连接口。
5.根据权利要求1所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有模拟或数字输出输入连接口或模块。
6.根据权利要求1所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器侦测电源分配器输出保护回路的断电器或保险丝开路状态，同时提供电源分配器电力回路的输出负载电流及频率和电压信息。
7.根据权利要求6所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有警示装置。
8.根据权利要求6所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有控制按键。
9.根据权利要求6所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有环境温湿度侦测器或连接口。
10.根据权利要求6所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有模拟或数字输出输入连接口或模块。
11.根据权利要求1所述的新型具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器，其上设有以太网络连接口连接以太网络，所述电力管理网络功能区块用于提供一个或一个以上的电源分配器上一个或一个以上电力回路的输出负载电流及频率和电压信息及电力管理网络通讯的功能。
12.根据权利要求11所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有警示装置。
13.根据权利要求11所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有控制按键。
14.根据权利要求11所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有环境温湿度侦测器或连接口。
15.根据权利要求11所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有模拟或数字输出输入连接口或模块。
16.根据权利要求1所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器可侦测电源分配器输入保护回路的断电器或保险丝开路状态，同时提供电源分配器电力回路的输出负载电流及频率和电压信息。
17.根据权利要求16所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有警示装置。
18.根据权利要求16所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有控制按键。
19.根据权利要求16所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有环境温湿度侦测器或连接口。
20.根据权利要求16所述的具瓦时表的网络型电源分配器，其特征在于，所述具瓦时表的网络型电源分配器设有模拟或数字输出输入连接口或模块。
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