CN202929398U - 开关电源智能控制器 - Google Patents

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朱秀龙
张世伟
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HEBEI YUANYI ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT CO., LTD.
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Abstract

本实用新型公开了一种开关电源智能控制器,包括基于主控单元控制的交流电配电单元,所述交流电配电单元包括用于采集各通道信息的信息采集模块,其信号输出端连接主控单元的信号输入端;用于对各个通道进行供电控制的控制模块,其信号输入端连接主控单元的控制信号输出端;用于将外部交流电源整流后供给负载的高频开关整流模块,其信号输入端连接控制模块的信号输出端,信号输出端连接负载。本实用新型结构简单、成本低,且取电灵活、能够及时反映线路中的状态,并进行相应的控制,节约能源。本实用新型适用于各种基站电源系统。

Description

开关电源智能控制器
技术领域
本实用新型属于涉及一种智能控制器,具体地说是一种开关电源智能控制器。
背景技术
在现有技术的基站电源系统中,通常根据采集高频开关电源模块直流输出端总负载量,并参照该模块的效率曲线来判定、控制各路模块的工作状态,将不需要参与工作的模块以硬件关断或者软关机的形式切断电源,从而实现节能的目的。
其中采集模块采集直流总负载量包括以下方式:
⑴ 采集各个模块输出端直流负载量,然后将各个模块的直流负载量相加得到总的直流负载量;
⑵ 采集各个模块直流输出端并联至汇流排处的总的直流负载量;
⑶ 通过与监控单元的软硬件连接获取总的直流负载量。
上述的方式(1)与方式(2)中,无论是对各个模块输出端直流负载进行采集后进行加法汇总,还是单一采集整体,都需要在第三方设备基础上加装硬件才能实现,而加装的硬件会对现场施工以及系统稳定性造成不可靠的因素。而对于方式(3)需要与监控单元实现软硬件的连接,其硬件接口以及软件协议对所用的第三方不同厂家的模块很难做到兼容,因此在安装应用环境中存在局限性。
而对于不需要参与工作的模块进行切断的方式包括:
1) 通过在各个模块前端设置继电器等控制电路实现模块交流输入的切断;
2) 主控度单元输出控制信号给高频开关电源模块,通过对高频开关电源模块软关机实现节能控制,前提是高频开关电源模块具有控制接口或者是经改造后具有控制接口。
上述的方式1)中如果单纯的在模块前端设置继电器等控制电路而没有设置有监控电路的形式,在休眠控制运行中一旦模块出现故障,会导致模块单元供电量小于实际工作负载量,造成后备电池亏电,长期运行可能造成断站,为客户运营造成极坏的影响。方式2)的方案仅能针对具有控制接口的模块或者是对模块的改造,具有很大的局限性。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题,是提供一种开关电源智能控制器,可以令开关电源适用不同的安装环境,保证系统稳定运行,当开关电源的模块不需要参与工作时,切断对该模块的供电,节省电力资源。
为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:
一种开关电源智能控制器,包括基于主控单元控制的交流电配电单元,所述交流电配电单元包括:
用于采集各通道信息的信息采集模块,其信号输出端连接主控单元的信号输入端;
用于对各个通道进行供电控制的控制模块,其信号输入端连接主控单元的控制信号输出端;
用于将外部交流电源整流后供给负载的高频开关整流模块,其信号输入端连接控制模块的信号输出端,信号输出端连接负载。
作为对本实用新型的限定,所述信息采集模块包括:
设置在交流电三相线各相线与零线之间的交流电压采集装置,其信号输出端连接主控单元的信号输入端;
设置在各个相线上的交流电流采集装置,其信号输出端连接主控单元的信号输入端。
作为对本实用新型的进一步限定:所述控制模块包括串接在各个相线上的继电器的常闭触点,所述继电器的线圈串接在主控单元的控制信号输出端与地之间。
作为对本实用新型的另一种限定:它还包括当信息采集模块采集到的信息异常时,用于报警的报警模块,其信号输入端连接主控单元的报警信号输出端。
作为对报警模块的限定,所述报警模块包括:
当线路中存在交流停电时进行报警提醒的停电报警装置,其信号输入端连接主控单元的信号输出端;
当线路中存在模块故障时进行报警提醒的故障报警装置,其信号输入端连接主控单元的信号输出端。
作为对上述方式的限定:它还包括当线路中存在模块故障时,对故障模块进行状态指示的状态指示模块,其信号输入端连接主控单元的信号输出端。
由于采用了上述的技术方案,本实用新型与现有技术相比,所取得的技术进步在于:(1)本实用新型从交流电源的220V直接取电,取电灵活,具有取电多样性的优点,同时成本低、施工方便;
(2)信息采集模块仅设置了交流电压采集模块和交流电流采集模块,无需外接设备或接口再对直流负载量进行采集,降低了整体系统的成本,方便施工,同时可以兼容各种安全环境,破除了现有技术中设备安装的局限性;
(3)设置有报警模块,当线路出现异常时,可以及时报警提醒,且报警模块分为停电报警模块和故障报警模块,可以对线路中出现的不同故障分别进行报警;
(4)本实用新型还设置有状态指示模块,当线路中出现模块故障时,可以及时显示故障模块的状态,方便工作人员查找并排除故障;
(5)本实用新型通过设置的继电器和高频开关电源模块同时控制电路,当需要切断某一路供电时,继电器与高频开关电源模块共同动作,保证模块供电电源正常切断。
综上可见,本实用新型结构简单、成本低,且取电灵活、能够及时反映线路中的状态,并进行相应的控制,节约能源。本实用新型适用于各种基站电源系统。
 本实用新型下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型实施例中直流配电单元的原理框图;
图2是本实用新型实施例中交流配电单元的原理框图。   
图中:1—主控单元, 2—信息检测模块,21—电压互感器,22—电流互感器, 3—控制模块,31—继电器,4—高频开关电源模块,5—负载,6—报警模块,61—停电报警模块,62—故障报警模块,7—状态指示模块。
具体实施方式
实施例  一种开关电源智能控制器
本实施例包括直流配电单元与基于主控单元1控制的交流配电单元。其中:
图1所示为本实施例直流配电单元的原理框图,包括DC-DC模块,所述DC-DC模块输入端可连接-48V,也可连接引入的交流电任一相线与零线间220V整流后的DC电压,输出端作为设备用电输出。
图2所示为交流配电单元的原理框图,包括:
①主控单元1,作为整个交流配电单元的控制中心,可采用单片机或MCU等。
②信息检测模块2,包括:分别设于外部交流电源A相与零线N之间、B相与零线N之间、C相与零线N之间的交流电压采集装置,可采用电压互感器21,用于采集各相线与零线之间的电压,并将采集到的电压信息传送给与其信号输出端相连的主控单元1。
分别设于各个线路上的电流采集装置,可采用电流互感器22,用于采集各个线路的电流信息,并将采集到的电流信息传送给与其信号输出端相连的主控单元1。
③控制模块3,包括分别设于A、B、C三相以及零线N相各通道的的继电器31,用于控制各个线路是否导通,其中各个继电器31的常闭触点串接在相应的线路中,各个继电器31的线圈均串接在主控单元1的控制信号输出端与地之间。
④高频开关电源模块4,采用现有技术中常用的高频开关电源即可,其中在A、B、C三相线路以及零线N相中均设置有高频开关电源模块4,且每个高频开关电源模块4的电源输入端分别通过控制模块3中继电器的常闭触点串接交流电源,电源输出端为后续的负载5供电。
⑤报警模块6,包括停电报警模块61和模块故障报警模块62。其中当主控单元1接收到的交流电压采集装置采集到某一通道中存在停电信息时,主控单元1发出报警信号给停电报警模块61,令其提醒工作人员线路中存在停电通道;当主控单元1接收到交流电流采集装置采集到某一通道中存在模块故障时,主控单元1发出报警信号给模块故障报警模块62,令其提醒工作人员线路中存在模块故障。
⑥状态指示模块7,可采用显示屏等显示装置,其信号输入端连接主控单元1的指示信号输出端,当主控单元1检测到线路中存在故障模块时发出指示信号给状态指示模块7,工作人员可以通过状态指示模块7方便查找并排除故障。
本实施例的具体工作过程:信息采集模块2中的交流电压采集装置与交流电流采集装置实时监测各个线路通道中电压和电流信息,并将采集到的电压与电流信息传递给主控单元1,同时,交流电的各个相线分别经继电器的常闭触点连接高频开关电源模块4的电源输入端,且继电器的线圈串接在主控单元1的控制信号输出端与地之间,初始运行时主控单元1不会发出控制信号给继电器的线圈,继电器的线圈不会通电,继电器的常闭触点保持闭合,各个高频开关电源模块持续输出电源给后续的负载5。进入智能控制模式后且正常情况下(即交流电压采集模块与交流电流采集模块采集到的信息无异常),主控单元1会根据接收到的电压信息及电流信息计算出交流总功率,主控单元1中存储有模块效率曲线,将计算出的交流总功率,与其存储的模块效率曲线结合相关算法,综合判定各通道是否参与工作,判定后不需要参与工作的通道由主控单元1会发出控制信号给相应通道的继电器线圈,令其通电,通电后相应的继电器的常闭触点断开,该通道的电源被切断,达到节省电源的目的。
当主控单元1接收到某一交流电压采集装置采集到的电压有异常时(即存在停电通道时),主控单元1发出控制信号给停电报警模块61,提醒工作人员存在停电通道;当主控单元1接收到某一交流电源采集装置采集到的电流有异常时(即线路中存在故障模块时),主控单元1发出控制信号给故障报警模块62,提醒工作人员线路中存在故障模块,同时主控单元1发出指示信号给状态指示模块7,工作人员通过状态指示模块7可以轻松查找并排除故障模块。
本实施例结构简单、成本低,且适用于各种环境中,能够智能控制线路的通断,节省电源。同时,设有报警模块,当线路的通道中出现异常时能够及时提醒工作人员,以保证工作人员及时有效地采取措施。

Claims (6)

1.一种开关电源智能控制器,包括基于主控单元控制的交流电配电单元,其特征在于所述交流电配电单元包括:
用于采集各通道信息的信息采集模块,其信号输出端连接主控单元的信号输入端;
用于对各个通道进行供电控制的控制模块,其信号输入端连接主控单元的控制信号输出端;
用于将外部交流电源整流后供给负载的高频开关整流模块,其信号输入端连接控制模块的信号输出端,信号输出端连接负载。
2.根据权利要求1所述的开关电源智能控制器,其特征在于所述信息采集模块包括:
设置在交流电三相线各相线与零线之间的交流电压采集装置,其信号输出端连接主控单元的信号输入端;
设置在各个相线上的交流电流采集装置,其信号输出端连接主控单元的信号输入端。
3.根据权利要求2所述的开关电源智能控制器,其特征在于:所述控制模块包括串接在各个相线上的继电器的常闭触点,所述继电器的线圈串接在主控单元的控制信号输出端与地之间。
4.根据权利要1至3任意一项所述的开关电源智能控制器,其特征在于:它还包括当信息采集模块采集到的信息异常时,用于报警的报警模块,其信号输入端连接主控单元的报警信号输出端。
5.根据权利要4所述的开关电源智能控制器,其特征在于所述报警模块包括:
当线路中存在交流停电时进行报警提醒的停电报警装置,其信号输入端连接主控单元的信号输出端;
当线路中存在模块故障时进行报警提醒的故障报警装置,其信号输入端连接主控单元的信号输出端。
6.根据权利要求5所述的开关电源智能控制器,其特征在于:它还包括当线路中存在模块故障时,对故障模块进行状态指示的状态指示模块,其信号输入端连接主控单元的信号输出端。
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CN109347073A (zh) * 2018-10-12 2019-02-15 无锡圣普电力科技有限公司 一种智能拉闸接触器及其控制方法

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