CN202696626U - 电力通信管理机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力通信管理机，包括：主板单元；以及双路冗余电源，双路冗余电路的第一端与外界电源相连接，双路冗余电路的第二端与主板单元相连接。通过本实用新型，解决了电力通信管理机容易出现工作中断的问题，进而达到了提高电力通信管理机的工作性能和使用寿命的效果。

Description

电力通信管理机

技术领域

本实用新型涉及电力设备领域，具体而言，涉及一种电力通信管理机。

背景技术

在风力发电、数字化变电站、故障信息诊断以及网络记录仪等应用领域，原有的嵌入式通讯管理机产品，在主板设计时，将所有功能都设计到一个整体的制版上，包括电源供电、网络和串口等；在扩展方式上，主板仅提供一种PCI104的扩展方式，没有其他的扩展方式；在散热设计上，采用底层被动散热，将散热器制作在主板的下面，CPU和南桥相应设计在主板的下面，和散热器充分接触，做到无风扇散热设计；在供电方式上，采用主板单一供电方式，外接电源转换模块，直接连接外部220V供电。此种电力通信管理机主板的设计方式存下以下不足：

由于采用大板子整版设计，所有网络和串口功能都设计到一个板子上，对于其他IO口需求的应用，灵活性不够，添加或者删减IO功能都存在困难。

对于CPU在底层的设计方式，只适应于散热量较小的CPU级别，无法满足散热量较大的CPU的需求，如Atom D510、Atom D525甚至i5、i7的CPU，其发热量较大，必须设计专门的散热机构才能把热量尽快的散掉，保证系统稳定运行。

主控制电路采用单一供电方式，当供电线路发生故障时，备用线路即便在第一时刻投入使用，中间仍然存在时间间隔，在这段时间内控制电路无法工作，造成电力通信管理机设备出现工作中断，并且，如果电力通信管理机经常中断性工作的话，容易造成电力通信管理机的工作性能下降和使用寿命降低。

针对相关技术中电力通信管理机容易出现工作中断的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电力通信管理机，以解决现有技术中中电力通信管理机容易出现工作中断的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电力通信管理机，包括：主板单元；以及双路冗余电路，双路冗余电路的第一端与外界电源相连接，双路冗余电路的第二端与主板单元相连接。

进一步地，双路冗余电路包括第一冗余电路和第二冗余电路，外界电源包括第一电源和第二电源，电力通信管理机还包括整流电路，其中，整流电路的输入端与第一电源相连接，第一冗余电路包括：第一输入端子，与整流电路的输出端相连接；以及第一开关二极管，第一开关二极管的阳极与第一输入端子相连接，第一开关二极管的阴极与主板单元的供电端子相连接，第二冗余电路包括：第二输入端子，与第二电源相连接；以及第二开关二极管，第二开关二极管的阳极与第二输入端子相连接，第二开关二极管的阴极与供电端子相连接。

进一步地，第一冗余电路还包括：第一瞬态电压抑制管，第一瞬态电压抑制管的阳极接地，第一瞬态电压抑制管的阴极连接至第一节点，其中，第一节点为第一开关二极管的阳极与第一输入端子之间的节点，第二冗余电路还包括：第二瞬态电压抑制管，第二瞬态电压抑制管的阳极接地，第二瞬态电压抑制管的阴极连接至第二节点，其中，第二节点为第二开关二极管的阳极与第二输入端子之间的节点。

进一步地，第一冗余电路还包括：第一滤波电路，连接在第一开关二极管的阴极与供电端子之间，第二冗余电路还包括：第二滤波电路，连接在第二开关二极管的阴极与供电端子之间。

进一步地，第一滤波电路包括：第一电感，连接在第一开关二极管的阴极与供电端子之间；以及第一电容，第一电容的第一端接地，第二端与供电端子相连接，第二滤波电路包括：第二电感，连接在第二开关二极管的阴极与供电端子之间；以及第二电容，第二电容的第一端接地，第二端与供电端子相连接。

进一步地，第一电容包括多个并联的电容。

进一步地，第二电容包括多个并联的电容。

进一步地，第一开关二极管包括多个并联的二极管。

进一步地，第二开关二极管包括多个并联的二极管。

进一步地，主板单元包括：中央处理器；南桥芯片，与中央处理器相连接；视频图形阵列输出端口，与中央处理器相连接；第一隔离串口，连接于南桥芯片的PCI接口；第一光纤接口，连接于PCI接口上；CAN接口，连接于南桥芯片的PCI104接口上；第二隔离串口，连接于PCI104接口上；第二光纤接口，连接于PCI104接口上；B码对时模块，连接于PCI104接口上；网口，连接于南桥芯片的PCIe接口上；以及串口，连接于南桥芯片的LPC接口。

通过本实用新型，采用包括以下结构的电力通信管理机：主板单元；以及双路冗余电源，双路冗余电路的第一端与外界电源相连接，双路冗余电路的第二端与主板单元相连接，通过为电力通信管理机的主板单元设置双路冗余电路，利用双路冗余电路的导电原理，实现了当一路供电线路出现异常时，另一路供电线路可以立刻投入使用，解决了电力通信管理机容易出现工作中断的问题，进而达到了提高电力通信管理机的工作性能和使用寿命的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的电力通信管理机的示意图；

图2是根据本实用新型优选实施例的双路冗余电路的电路图；以及

图3是根据本实用新型优选实施例的主板单元的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种电力通信管理机，以下对本实用新型所提供的电力通信管理机进行具体介绍：

图1是根据本实用新型实施例的电力通信管理机的示意图，如图1所示，该电力通信管理机包括：主板单元10和双路冗余电路20，其中，双路冗余电路20的第一端与外界电源相连接，双路冗余电路20的第二端与主板单元10相连接，用于将外界电源的供电电压通过双路冗余供电电路接入主板单元10。

通过为电力通信管理机的主板单元10设置双路冗余电路20，利用双路冗余电路20的导电原理，实现了当一路供电线路出现异常时，另一路供电线路可以立刻投入使用，解决了电力通信管理机容易出现工作中断的问题，进而达到了提高电力通信管理机的工作性能和使用寿命的效果。

具体地，本实用新型实施例的双路冗余电路20的具体电路图在图2中示出，如图2所示，双路冗余电路20包括第一冗余电路和第二冗余电路，在图2中以插接件PS1与DC-IN（DC-IN连接主板单元10的供电端子）之间的电路作为第一冗余电路，插接件CN1与DC-IN之间的电流作为第二冗余电路进行说明，其中PS1可以是主板单元10预留的4脚电源接入端子，第一冗余电路的输入端子以下称作第一输入端子，第一输入端子连接到插接件PS1上，第二冗余电路的输入端子以下称作第二输入端子，第二输入端子连接到插接件CN1上，在该实施例中，电力通信管理机还可以包括整流电路，整流电路的输入端可以与市电相连接，整流电路的输出端可以接入插接件PS1，实现第一冗余电路直接采用市电作为供电来源向主板单元10进行供电，在实际应用中，整流电路可是220V交流转（12-36）V直流的整流电路；插接件CN1可以直接与外部的直流电压源相连接，实现第二冗余电路直接采用直流电压源作为供电来源向主板单元10进行供电，在实际应用中，直流电压源的供电电源可以为（12-36）V。

第一冗余电路和第二冗余电路均包括开关二极管，在第一冗余电路中的开关二极管以下称作第一开关二极管，第一开关二极管的阳极与第一输入端子相连接，阴极与主板单元10的供电端子相连接；在第二冗余电路中的开关二极管以下称作第二开关二极管，第二开关二极管的阳极与第二输入端子相连接，阴极与主板单元10的供电端子相连接。在本实用新型实施例中，可以将第一开关二极管设计为多个并联的二极管，也可以将第二开关二极管设计为多个并联的二极管，还可以同时将第一开关二极管和第二开关二极管同时设计为多个并联的二极管，在图2中，示意性示出了第一开关二极管包括两个并联的二极管D1和D2，第二开关二极管包括四个并联的二极管D4、D5、D7和D8。

通过在第一冗余电路和第二冗余电路中分别设置开关二极管，实现了当两路电源同时输入时，由于二极管的单向导通性，输出端电源DC_IN电源以电压较高的电源为准。也就是说，当第一输入端子的输入电压高于第二输入端子的输入电压时，D1和D2并联的二极管阵列由A端到C端正向导通，由于第二输入端子电压小于第一开关二极管C端电压，D4、D5、D7和D8并联的二极管阵列由A端到C端无法导通，所以输出端电源DC_IN为第一输入端子的电源；同理，当第二输入端子的输入电压高于第一输入端子的输入电压时，输出端电源DC_IN为第一输入端子的电源；当第二输入端子的输入电压等于第一输入端子的输入电压时，二者并联向DC_IN供电。同时，由于二极管反向截止特性，电源不能从C端到A端导通，这样可以防止电源倒灌现象。

优选地，第一冗余电路和第二冗余电路还均包括瞬态电压抑制管（Transient VoltageSuppressor，简称TVS），在第一冗余电路中的瞬态电压抑制管以下称作第一瞬态电压抑制管，第一瞬态电压抑制管的阳极接地，第一瞬态电压抑制管的阴极连接至第一节点，其中，第一节点为第一开关二极管的阳极与第一输入端子之间的节点；在第二冗余电路中的瞬态电压抑制管以下称作第二瞬态电压抑制管，第二瞬态电压抑制管的阳极接地，第二瞬态电压抑制管的阴极连接至第二节点，其中，第二节点为第二开关二极管的阳极与第二输入端子之间的节点，在图2中，第一瞬态电压抑制管为D3，第二瞬态电压抑制管为D6。

通过在第一冗余电路和第二冗余电路中分别设置瞬态电压抑制管，实现了对输入端进行瞬态浪涌电压抑制的效果。

优选地，第一冗余电路和第二冗余电路还可以均包括滤波电路，在第一冗余电路中的滤波电路以下称作第一滤波电路，第一滤波电路连接在第一开关二极管的阴极与供电端子之间；在第二冗余电路中的滤波电路以下称作第二滤波电路，第二滤波电路连接在第二开关二极管的阴极与供电端子之间。在图2中，示意性示出了由电感和电容组成的滤波电路，具体地，第一滤波电路包括第一电感L1和第一电容，其中，第一电感L1连接在第一开关二极管的阴极与供电端子之间，第一电容的第一端接地，第二端与供电端子相连接；第二滤波电路包括第二电感L2和第二电容，其中，第二电感L2连接在第二开关二极管的阴极与供电端子之间，第二电容的第一端接地，第二端与供电端子相连接。在本实用新型实施例中，可以将第一电容设计为多个并联的电容，也可以将第二电容设计为多个并联的电容，还可以同时将第一电容和第二电容同时设计为多个并联的电容，在图2中，示意性示出了第一电容包括四个并联的电容C1、C2、C3和C4，第二电容包括三个并联的电容C6、C7和C8。

通过在冗余电路中设置滤波电路，实现了将输入端输入的电源经过电感进行高频串扰抑制以及经过电容进行电源噪声滤波的效果。

需要说明的是，本实用新型实施例中开关二极管的具体个数，滤波电容的具体个数的可以根据不同的精度需求进行具体设置。

上述各个本实用新型的优选实施例可以进行结合，第一输入端电源经过PS1接口输入，经过瞬态电压抑制管D3进行瞬态浪涌电压抑制，通过D1和D2并联的二极管阵列，实现电源由A端到C端的单向导通，通过电感L1进行高频串扰抑制，再经过C1、C2、C3和C4进行电源噪声滤波，最后由DC_IN输出。第二输入端电源经过CN1接口输入，经过瞬态电压抑制管D6进行瞬态浪涌电压抑制，通过D4、D5、D7和D8并联的二极管阵列，实现电源由A端到C端的单向导通，通过电感L2进行高频串扰抑制，再经过C6、C7、C8进行电源噪声滤波，最后由DC_IN输出。

具体地，本实用新型实施例的主板单元10的示意图在图3中示出，如图3所示，主板单元10包括：中央处理器CPU和与中央处理器相连接的南桥芯片以及由中央处理器或由南桥芯片引出的各种接口，在图3中示出的本实用新型实施例中，中央处理器CPU的型号为Pineview D525，搭配的南桥的型号为ICH8-M。在图3中，31表示PCI扩展接口，通过脚对脚（Pin-to-Pin）的方式预留，用于扩展其他IO功能，包括扩展第一个8路隔离串口，第一个4路百兆光纤接口等。32表示PCI104接口，用于扩展2路CAN接口，第二个4路百兆光纤接口，第二个8路隔离串口，以及B码对时模块等。板载的6个网口，是通过南桥的6个PCIe接口引出的，其在主板上的位置如33所示。板载的2个串口，是通过南桥的LPC总线连接Fintek F81865芯片扩展出来，其在主板上的位置如34所示。板载VGA输出接口，由CPU直接引出，其在主板上的位置如35所示。

本实用新型实施例的主板单元通过各个接口的扩展，实现了扩展接口的灵活设计和扩展功能模块的丰富多样性，达到了有效满足客户多样化的需求的效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力通信管理机，其特征在于，包括：

主板单元；以及

双路冗余电路，所述双路冗余电路的第一端与外界电源相连接，所述双路冗余电路的第二端与所述主板单元相连接。

2.根据权利要求1所述的电力通信管理机，其特征在于，所述双路冗余电路包括第一冗余电路和第二冗余电路，所述外界电源包括第一电源和第二电源，所述电力通信管理机还包括整流电路，其中，

所述整流电路的输入端与所述第一电源相连接，

所述第一冗余电路包括：

第一输入端子，与所述整流电路的输出端相连接；以及

第一开关二极管，所述第一开关二极管的阳极与所述第一输入端子相连接，所述第一开关二极管的阴极与所述主板单元的供电端子相连接，

所述第二冗余电路包括：

第二输入端子，与所述第二电源相连接；以及

第二开关二极管，所述第二开关二极管的阳极与所述第二输入端子相连接，所述第二开关二极管的阴极与所述供电端子相连接。

3.根据权利要求2所述的电力通信管理机，其特征在于，

所述第一冗余电路还包括：

第一瞬态电压抑制管，所述第一瞬态电压抑制管的阳极接地，所述第一瞬态电压抑制管的阴极连接至第一节点，其中，所述第一节点为所述第一开关二极管的阳极与所述第一输入端子之间的节点，

所述第二冗余电路还包括：

第二瞬态电压抑制管，所述第二瞬态电压抑制管的阳极接地，所述第二瞬态电压抑制管的阴极连接至第二节点，其中，所述第二节点为所述第二开关二极管的阳极与所述第二输入端子之间的节点。

4.根据权利要求2或3所述的电力通信管理机，其特征在于，

所述第一冗余电路还包括：

第一滤波电路，连接在所述第一开关二极管的阴极与所述供电端子之间，

所述第二冗余电路还包括：

第二滤波电路，连接在所述第二开关二极管的阴极与所述供电端子之间。

5.根据权利要求4所述的电力通信管理机，其特征在于，

所述第一滤波电路包括：

第一电感，连接在所述第一开关二极管的阴极与所述供电端子之间；以及

第一电容，所述第一电容的第一端接地，第二端与所述供电端子相连接，

所述第二滤波电路包括：

第二电感，连接在所述第二开关二极管的阴极与所述供电端子之间；以及

第二电容，所述第二电容的第一端接地，第二端与所述供电端子相连接。

6.根据权利要求5所述的电力通信管理机，其特征在于，所述第一电容包括多个并联的电容。

7.根据权利要求5所述的电力通信管理机，其特征在于，所述第二电容包括多个并联的电容。

8.根据权利要求2所述的电力通信管理机，其特征在于，所述第一开关二极管包括多个并联的二极管。

9.根据权利要求2或8所述的电力通信管理机，其特征在于，所述第二开关二极管包括多个并联的二极管。

10.根据权利要求1所述的电力通信管理机，其特征在于，所述主板单元包括：

中央处理器；

南桥芯片，与所述中央处理器相连接；

视频图形阵列输出端口，与所述中央处理器相连接；

第一隔离串口，连接于所述南桥芯片的PCI接口；

第一光纤接口，连接于所述PCI接口上；

CAN接口，连接于所述南桥芯片的PCI104接口上；

第二隔离串口，连接于所述PCI104接口上；

第二光纤接口，连接于所述PCI104接口上；

B码对时模块，连接于所述PCI104接口上；

网口，连接于所述南桥芯片的PCIe接口上；以及

串口，连接于所述南桥芯片的LPC接口。

Images