CN203104097U - 用于智能建筑弱电间的电源供应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于智能建筑弱电间的电源供应装置，包括电源输入端子、电源输出端子、充电模块、储能模块、输入配电器、输出配电器和多个电能转换单元；所述充电模块连接储能模块，通过电源输入端子接收外部的供电电源，并为储能装置充电蓄能；所述输入配电器通过电源输入端子接收外部的供电电源以及储能模块输出的直流电源，并分配给每一个电能转换单元，通过不同的电能转换单元转换生成不同的工作电源传输至所述的输出配电器，经由输出配电器对应分配给不同的电源输出端子。该电源供应装置可以根据弱电间中各种终端设备和装置的不同供电要求，灵活组合配置，在满足各终端设备和装置用电需求的同时，便于统一管理、集中监控和问题排查。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统技术领域，具体地说，是涉及一种可以为智能建筑弱电间中的各种终端设备和用电装置提供电源供给的供电装置。
背景技术
智能建筑弱电间是汇聚智能化网络设备的堆叠场所，是为信息网络、信息安全、消防安防等终端设备和用电装置提供电力供应的地方。
由于安装在智能建筑弱电间中的终端设备和装置各自需要不同的电源，有的要求交流220V(AC220V)、交流36V（AC36V）、交流24V（AC24V）等交流供电电源，有的要求直流12V（DC12V）、直流24V（DC24V）等直流供电。而且，在这些终端设备和装置中，有的允许瞬时断电，但有的则要求不间断供电，不同设备对供电质量的要求各不相同。
目前，安装于智能建筑弱电间中的各终端设备和装置都是利用弱电间设计预留的AC220V电源，分别转换成各自所需的电源为自身供电。这种设计方式使得弱电间中的电源转换装置数量繁多，不仅杂乱，而且极不规范，为前期的施工和后期的检修工作带来许多麻烦，严重影响着智能管理系统的可靠运行。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于智能建筑弱电间的电源供应装置，通过输出多种不同的电能，以满足智能建筑弱电间中各种终端设备和装置的用电要求。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种用于智能建筑弱电间的电源供应装置，包括电源输入端子、电源输出端子、充电模块、储能模块、输入配电器、输出配电器和多个电能转换单元；所述充电模块连接储能模块，通过电源输入端子接收外部的供电电源，并为储能装置充电蓄能；所述输入配电器通过电源输入端子接收外部的供电电源以及储能模块输出的直流电源，并分配给每一个电能转换单元，通过不同的电能转换单元转换生成不同的工作电源传输至所述的输出配电器，经由输出配电器对应分配给不同的电源输出端子。
进一步的，所述电源输入端子至少包括两路，一路连接主电源，另一路连接备用电源，通过两路电源输入端子接入的两路供电电源通过双电源互投开关切换后，分别传输至所述的充电模块和输入配电器。
优选的，所述主电源优选采用电网市电，所述备用电源为第二路交流网电或者由发电机产生的交流电源。
其中，所述主电源和备用电源优选为220V的交流电源。
又进一步的，在所述的每一个电能转换单元中均设置有整流模块、交流逆变模块、交流电压转换模块和直流电压转换模块中的一种或者多种，可以根据要求产生的工作电源类型具体选择配置。
优选的，所述输出配电器通过多条输出支路与多个电源输出端子一一对应连接，在每一条输出支路中分别串联有一个开关。
再进一步的，所述电源输出端子根据其输出的工作电源类型连接智能建筑弱电间中要求该类型工作电源的终端设备和装置或者接线端子。
为了对通过所述电源供应装置输出的各种类型的工作电源的输出情况进行显示和配置，在所述电源供应装置中还设置有显示控制单元，连接所述的输出配电器。
为了达到远程监控的目的，在所述电源供应装置中还设置有通讯单元，连接所述的输出配电器，所述通讯单元以有线或者无线数据传输的方式与远程的楼宇智能监控中心双向通信，传输供电情况。
更进一步的，所述充电模块、储能模块、输入配电器、输出配电器、电能转换单元和通讯单元设置在一个机柜中，所述电源输入端子和电源输出端子设置在机柜的底部，所述机柜前门单开。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的电源供应装置将智能建筑弱电间的电源集成于一体，可以根据弱电间中各种终端设备和装置的不同供电要求，灵活组合配置，在满足各终端设备和装置用电需求的同时，便于统一管理、集中监控和问题排查。由于本电源供应装置采用集成化设计，因此结构简化紧凑，占地空间少，安全可靠性高，且节能环保，平均转换效率高达99%以上，电源切换无扰动，可以为要求连续供电的终端设备和装置提供不间断电源，满足各种负载的不同用电需求。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本实用新型所提出的用于智能建筑弱电间的电源供应装置的系统架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。
本实施例根据智能建筑弱电间中配置的各种终端设备和装置的用电需求，按照《智能建筑设计标准》GB/T5035-2006中弱电间电源提出的要求，设计与制造了适用于智能建筑弱电间的电源供应装置，参见图1所示，主要包括电源输入端子Jin-1、Jin-2、充电模块、储能模块、输入配电器、输出配电器、电能转换单元（1~n）以及电源输出端子Jout-1、Jout-2、……、Jout-m等部分组成。其中，所述电源输入端子可以设置一路，比如Jin-1；也可以设置两路，比如Jin-1、Jin-2。当仅设置一路电源输入端子Jin-1时，可以将所述电源输入端子Jin-1与电网连接，在外界电网供电正常的情况下，利用电网提供的电网市电为所述电源供应装置供电。若在所述电源供应装置上设置有两路电源输入端子Jin-1、Jin-2，则可以将其中一路电源输入端子Jin-1连接主电源，例如电网，接收电网提供的交流市电；另一路电源输入端子Jin-2连接备用电源，例如第二路交流电网或者发电机提供的交流供电。当设置两路电源输入端子Jin-1、Jin-2时，为了在两路交流供电之间进行自动切换，需要在两路电源输入端子Jin-1、Jin-2之间增设双电源互投开关。所述双电源互投开关在主电源供电正常时，自动连通主电源的供电传输线路，接收主电源提供的交流供电；而在主电源供电异常时，则自动投切到备用电源，继续为所述电源供应装置输送交流供电。
在本实施例中，所述主电源和备用电源优选采用220V的交流供电。
当然，在所述电源输入端子Jin-2连接双电源互投开关的供电传输线路上还可以进一步串联电源开关K0，以选择是否接入备用电源与主电源进行自动切换输入。
当然，所述电源输入端子也可以设置三路或者更多路，以用于与外界的更多路交流供电电源一一对应连接。此时，只需在各路电源输入端子之间增设合适的互投开关，即可满足在各路交流供电电源之间的自动切换，本实施例对此不进行具体限制。
无论电源输入端子采用何种设计方式，都需要将最终引入到电源供应装置的外部供电电源分别传输至输入配电器和充电模块。具体来讲，对于仅设置有一路电源输入端子Jin-1的电源供应装置来说，可以直接将所述电源输入端子Jin-1分别与输入配电器和充电模块对应连接；而对于设置有至少两路电源输入端子Jin-1、Jin-2的电源供应装置来说，则可以将各路电源输入端子Jin-1、Jin-2与互投开关连接后，再分别与所述的输入配电器和充电模块对应连接，如图1所示。
本实施例以下以在电源供应装置上设置两路电源输入端子Jin-1、Jin-2为例进行说明。
将通过互投开关投切接入的外部供电电源AC分别传输至输入配电器和充电模块，一方面通过充电模块为储能模块充电蓄能，另一方面通过输入配电器分配输出至各个电能转换单元（1~n）。所述输入配电器同时接收储能模块输出的直流电源DC，当外部的主电源和备用电源发生异常或者断电时，可以将储能模块存储的电能分配输出给各个电能转换单元（1~n），继续为各个电能转换单元（1~n）提供连续的不间断供电。
在本实施例中，所述储能模块优选采用蓄电池组进行系统设计，可以配置输出DC24V、DC48V或者DC96V的直流电能。对于蓄电池组的容量则可以根据电网断电后所要求的持续供电时间的长短具体设定，通常需要维持30分钟以上的电量供应，标准备电时间为30分钟和60分钟两种。
为了满足弱电间中不同终端设备和装置的不同用电需求，本实施例在所述电源供应装置中配置有多个电能转换单元，其配置数目应根据智能建筑弱电间中各终端设备和装置所需的供电种类具体确定，即通过一个电能转换单元产生并输出一种类型的工作电源，例如AC220V、AC36V、DC12V、DC24V等，以满足弱电间中某一个或者某几个用电负载的工作需求。
本实施例以设置n个电能转换单元为例进行说明，分别记为：电能转换单元1、电能转换单元2、……、电能转换单元n，参见图1所示。每一个电能转换单元（1~n）分别接收通过输入配电器分配输出的交流供电电源AC和直流电源DC，根据输出的工作电源类型对电能转换单元内部的整流模块、交流逆变模块、交流电压转换模块和直流电压转换模块进行配置，以产生并输出所要求的工作电源。在本实施例的每一个电能转换单元（1~n）中可以设置整流模块、交流逆变模块、交流电压转换模块和直流电压转换模块中的一种或者多种，具体根据要求产生的工作电源类型选择配置。例如：假设需要通过电能转换单元n生成直流24V的工作电源DC24V时，当外部供电正常时，可以将通过输入配电器分配输出至该电能转换单元n的交流供电电源AC经由电能转换单元n内部的整流模块和直流电压转换模块转换生成；当外部供电异常或者断电时，对于通过输入配电器分配输出至该电能转换单元n的直流电源DC则可以直接通过电能转换单元n内部的直流电压转换模块转换生成，由此实现DC24V工作电源的不间断输出。
将n个电能转换单元输出的n路工作电源分别传输至输出配电器，通过输出配电器分配给各个电源输出端子Jout-1、Jout-2、……、Jout-m，进而通过电源输出端子Jout-1、Jout-2、……、Jout-m连接弱电间中的各个终端设备和装置，或者连接接线端子，以满足各个终端设备和装置的不同用电需求。
为了对输出至各个终端设备和装置的工作电源进行通断控制，本实施例在输出配电器连接电源输出端子Jout-1、Jout-2、……、Jout-m的各条输出支路中分别串联有一个开关K1、K2、……、Km，需要输出哪路工作电源就将相应的一路开关闭合即可。对于通过电源输出端子输出的交流工作电源优选为正弦波电源，由此便可以向任何电感、电容、电阻性负载供电。
在所述电源供应装置上还设置有显示控制单元，连接所述的输出配电器，显示通过输出配电器分配输出的各路工作电源，供技术人员监测，并通过人机交互对输出配电器的配电线路进行控制。
在所述电源供应装置中还可以进一步设置通讯单元，利用该通讯单元将系统的运行情况以有线或者无线数据传输的方式定时传送至远程的楼宇智能监控中心，以实现远程监控和维护功能。本实施例优选采用RS485总线与远程的楼宇智能监控中心连接通信。
本实施例的电源供应装置将互投开关、充电模块、储能模块、输入配电器、输出配电器、电能转换单元（1~n）、显示控制单元以及通讯单元集中设置在一个机柜中，机柜底部安装所述的电源输入端子Jin-1、Jin-2和电源输出端子Jout-1、Jout-2、……、Jout-m，采用底部进出线的方式连接外部的供电电源以及弱电间的各终端设备和装置。机柜的柜体尺寸以适合放置在弱电间为标准，且设计成前门单开的形式，以方便施工和维修。
采用本实用新型的电源供应装置可以为智能建筑弱电间中配置的智能化集成系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等弱电设备和装置提供所需要的各种电能，满足不同负载的用电需求。
当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：包括电源输入端子、电源输出端子、充电模块、储能模块、输入配电器、输出配电器和多个电能转换单元；所述充电模块连接储能模块，通过电源输入端子接收外部的供电电源，并为储能装置充电蓄能；所述输入配电器通过电源输入端子接收外部的供电电源以及储能模块输出的直流电源，并分配给每一个电能转换单元，通过不同的电能转换单元转换生成不同的工作电源传输至所述的输出配电器，经由输出配电器对应分配给不同的电源输出端子。
2.根据权利要求1所述的用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：所述电源输入端子至少包括两路，一路连接主电源，另一路连接备用电源，通过两路电源输入端子接入的两路供电电源通过双电源互投开关切换后，分别传输至所述的充电模块和输入配电器。
3.根据权利要求2所述的用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：所述主电源为交流网电，所述备用电源为第二路交流网电或者由发电机产生的交流电源。
4.根据权利要求2所述的用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：所述主电源和备用电源均为220V的交流电源。
5.根据权利要求1所述的用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：在所述的每一个电能转换单元中均设置有整流模块、交流逆变模块、交流电压转换模块和直流电压转换模块中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：所述输出配电器通过多条输出支路与多个电源输出端子一一对应连接，在每一条输出支路中分别串联有一个开关。
7.根据权利要求6所述的用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：所述电源输出端子根据其输出的工作电源类型连接智能建筑弱电间中要求该类型工作电源的终端设备和装置或者接线端子。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：在所述电源供应装置中还设置有显示控制单元，连接所述的输出配电器。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：在所述电源供应装置中还设置有通讯单元，连接所述的输出配电器，所述通讯单元以有线或者无线数据传输的方式与远程的楼宇智能监控中心双向通信。
10.根据权利要求9所述的用于智能建筑弱电间的电源供应装置，其特征在于：所述充电模块、储能模块、输入配电器、输出配电器、电能转换单元和通讯单元设置在一个机柜中，所述电源输入端子和电源输出端子设置在机柜的底部，所述机柜前门单开。
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