CN206992794U - 通信开关电源的通用监控装置及监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了通信开关电源的通用监控装置，包含壳体，壳体上设有直流电压输入接口、交流电压输入接口、交流电流输入接口、一次下电状态输入接口、二次下电状态输入接口、若干路的电流采集接口、一次下电控制输出接口、二次下电控制输出接口、在壳体内设有供电模块、控制模块、电压转换模块、通信模块与开关量控制模块；本实用新型还提出了一种通信开关电源监控系统，包含所述通信开关电源的通用监控装置，还包含：直流电压传感单元，第一电流传感单元，一次下电传感单元、二次下电传感单元，若干支路输入电流传感单元；本实用新型的优点是：实现不同通信开关电源的通用监控；具备一次下电、二次下电的电压输出控制功能，方便扩展使用。

Description

通信开关电源的通用监控装置及监控系统

技术领域

本实用新型涉及电力电子监控设备领域，具体涉及一种通信开关电源的通用监控装置及监控系统。

背景技术

开关电源是通信基站供电的核心设备，为确保基站供电可靠性，需远程对开关电源的相关数据和工作状态进行监控，采集的信号主要包括开关电源的三相交流输入电压、三相输入电流、各整流模块输出电流、直流母排电压、蓄电池电压、负载总电流、一二次下电状态等信号，同时要上传交流停电、交流电压低、交流缺相、直流电压低、整流模块故障、一二次下电等告警信号，通常情况下相关数据的采集是通过开关电源的自身的监控模块实现的，并通过通信接口连接到远端监控后台，实现远程监控。但部分基站开关电源由于使用年限较长等因素造成开关电源监控模块故障，原设备厂家因各种原因已不能提供维修和更换服务，部分监控模块存在特定的通讯协议，一时难以找到匹配适用的监控模块，使得开关电源失去远程监控功能，影响正常的维护工作，另外由于监控模块故障使得开关电源失去电池管理功能，严重影响蓄电池的使用寿命。原来只能采用更换开关电源的方式来解决，且需进行负载割接，投资较大；为了彻底解决以上问题，有必要进行深入研究。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了适于不同类型通信开关电源监控使用的通用监控装置以及监控系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

通信开关电源的通用监控装置，包含壳体，壳体上设有直流电压输入接口、交流电压输入接口、交流电流输入接口、一次下电状态输入接口、二次下电状态输入接口、若干路的整流模块交流输入电流采集接口、一次下电控制输出接口、二次下电控制输出接口、在壳体内设有供电模块、控制模块、电压转换模块、通信模块与开关量控制模块，其中，

——供电模块，用于将外部电源转为控制模块、通信模块的所需供电电压；

——控制模块，包含控制单元与若干A/D模数转换单元，其中各A/D模数转换单元的输入分别与直流电压输入接口、一次下电状态输入接口、二次下电状态输入接口、若干路的整流模块交流输入电流采集接口一一对应相连；

——电压转换模块，用于将交流电压转为直流电压，其输入端与交流电压输入接口相连，其输出端与A/D模数转换单元相连；

——开关量控制模块，包含第一电控开关量输出单元与第二电控开关量输出单元，其中，第一电控开关量输出单元的输出端与一次下电控制输出接口相连，第二电控开关量输出单元的输出端与二次下电控制输出接口相连；第一电控开关量输出单元与第二电控开关量输出单元的控制端分别与控制模块的输出端独立相连；

——通信模块，与控制模块相连，用于控制模块与外部设备的通信。

进一步的，壳体上还设有均充控制输出接口，在壳体内设有均充控制继电器，均充控制继电器的输出与均充控制输出接口相连，均充控制继电器的控制端与控制模块相连。

本实用新型还提出了一种通信开关电源监控系统，包含上述的通信开关电源的通用监控装置、均充整流模块与功率继电器，所述均充整流模块的输出电压为对应连接蓄电池的均充电压；均充整流模块的供电输入端经功率继电器的开关端串联连接至交流供电端；功率继电器的触发端与均充控制输出接口相连；另还包含有：

——直流电压传感单元，用于连接直流母排，采集直流电压信息；直流电压传感单元的输出端与所述直流电压输入接口相连；

——第一电流传感单元，用于连接待监控开关电源的三相交流供电，采集交流电流信息，第一电流传感单元的输出端与所述交流电流输入接口相连；

——一次下电传感单元、二次下电传感单元，用于获取连接设备的电压信号，并分别与一次下电状态输入接口、二次下电状态输入接口对应连接；

——若干支路输入电流传感单元；各支路输入电流传感单元分别用于获取监控通信开关电源/整流模块的交流输入电流，其输出与所述整流模块交流输入电流采集接口分别对应相连。

本实用新型通过设置传感单元采集开关电源的三相交流输入电压、输入电流信息，所监控开关电源/整流模块的输入电流的信息，由于通信开关电源的电压均为48V，通过本监控系统的通信模块传输到监控后台可方便的结合电源效率设定计算出待监控开关电源的输出电流与母排上的总电流，解决了直流母排总电流与开关电源分电流在难以连接传感器、待监控开关电源本身的监控模块无法使用的情况下获取相关电流信息的问题。同时，一次下电传感单元、二次下电传感单元获取的模拟信号在经过A/D模数转换单元转换后，可通过控制单元设定或通过后台监控使得控制单元能够发出指令触发开关量控制模块动作，实现一次下电/上电、二次下电/上电的控制与动作执行；再者，通过均充整流模块可确保蓄电池达到满充，避免部分蓄电池由于内阻的不同造成部分单体欠充情况，进而延长蓄电池使用寿命。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

⑴、实现不同通信开关电源的通用监控；

⑵、具备一次下电、二次下电的电压输出控制功能，方便扩展使用；

⑶、实现蓄电池均充功能，延长蓄电池的使用寿命。

附图说明

图1为实施例中通用监控装置的原理框图。

图2为实施例中通信开关电源监控系统原理框图。

图3为实施例中均充整流模块连接原理框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

一种通信开关电源的通用监控装置，如图1所示，包含壳体，壳体上设有交流电压输入接口1、交流电流输入接口2、多路整流模块交流输入电流采集接口3、直流电压输入接口4、一次下电状态输入接口5、二次下电状态输入接口6、防雷告警接口7、一次下电控制输出接口8、二次下电控制输出接口9、均充控制输出接口10，在壳体内设有供电模块、控制模块、电压转换模块、均充控制继电器、通信模块与开关量控制模块，其中，

——供电模块，输入与交流电压输入接口1相连，用于将外部电源转为控制模块、电压转换模块、通信模块的所需用电；

——控制模块，包含控制单元与若干个A/D模数转换单元，其中各A/D模数转换单元的输入分别与交流电流输入接口2、多路电流采集接口3、直流电压输入接口4、一次下电状态输入接口5、二次下电状态输入接口6一一对应相连；各A/D模数转换单元的输出与控制单元相连；防雷告警接口7与控制单元的输入相连，用于连接防雷告警器；

——电压转换模块，输入与交流电压输入接口1相连，用于将交流电压转为直流电压，其输入端与交流电压输入接口相连，其输出端与A/D模数转换单元相连；

——开关量控制模块，包含第一继电器与第二继电器，其中，第一继电器的输出端与一次下电控制输出接口相连，其输入端与三相交流电连接端或供电模块相连；第二继电器的输出端与二次下电控制输出接口相连，输入端与三相交流电连接端或供电模块相连；第一继电器与第二继电器的控制端分别与控制单元的输出端独立相连；此开关量控制模块能作为扩展输出在需要时连接相应设备，以提高装置使用的灵活性；

——通信模块，与控制模块相连，用于控制模块与外部监控设备的通信；所述通信模块包含RS485通信模块、RS232通信模块、CAN通信模块、USB通信模块、WIFI通信模块、3G通信模块、4G通信模块中的其中一个或几个，为适于与铁塔FSU设备通信，可选用RS232通信模块；

——均充控制继电器，其输出与均充控制输出接口10相连，均充控制继电器的控制端与控制单元的输出相连。

本实施例还提出一种通信开关电源监控系统，如图2所示，包含上述通用监控装置，均充整流模块与功率继电器；所述均充整流模块的输出电压为所连接的蓄电池的均充电压，均充整流模块的供电输入端经功率继电器的开关端串联连接至三相交流供电端；功率继电器的触发端与均充控制输出接口相连；均充整流模块的数量为一个或多个，一方面使得均充整流模块的输出电压能够保证蓄电池完成均充，另一方面需要确保均充整流模块的容量大于实际负载容量；如图3所示，均充整流模块的供电输入端与所述功率继电器的开关K1、K2相连后，连接至普通整流模块的输入交流供电端；整流模块1至整流模块n以及均充整流模块的输出并联相接至母排及蓄电池；通信开关电源监控系统另包含有：

——直流电压传感单元，用于连接直流母排，采集直流电压信息；直流电压传感单元的输出端与所述直流电压输入接口4相连；

——第一电流传感单元，用于连接待监控开关电源的三相交流供电，采集交流电流信息，第一电流传感单元的输出端与所述交流电流输入接口相连；

——一次下电传感单元、二次下电传感单元，用于获取连接设备的电压信号，并分别与一次下电状态输入接口、二次下电状态输入接口对应连接；

——若干支路输入电流传感单元，各支路输入电流传感单元分别用于获取监控通信开关电源/整流模块的交流输入电流，其输出与所述整流模块交流输入电流采集接口3分别对应相连。

通过设置传感单元采集开关电源的三相交流输入电压、输入电流信息，所监控开关电源/整流模块的输入电流的信息，由于通信开关电源的电压均为48V，通过本监控系统的通信模块传输到监控后台可方便的结合电源效率设定计算出待监控开关电源的输出电流与母排上的总电流，解决了直流母排总电流与开关电源分电流在难以连接传感器、待监控开关电源本身的监控模块无法使用的情况下获取相关电流信息的问题。同时，一次下电传感单元、二次下电传感单元获取的模拟信号在经过A/D模数转换单元转换后，可通过控制单元设定或通过后台监控使得控制单元能够发出指令触发开关量控制模块动作，实现一次下电/上电、二次下电/上电的控制与动作执行；再者，通过均充整流模块可确保蓄电池达到满充，避免部分蓄电池由于内阻的不同造成部分单体欠充情况，进而延长蓄电池使用寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.通信开关电源的通用监控装置，其特征在于，包含壳体，壳体上设有直流电压输入接口、交流电压输入接口、交流电流输入接口、一次下电状态输入接口、二次下电状态输入接口、若干路的整流模块交流输入电流采集接口、一次下电控制输出接口、二次下电控制输出接口、在壳体内设有供电模块、控制模块、电压转换模块、通信模块与开关量控制模块，其中，

——供电模块，用于将外部电源转为控制模块、通信模块的所需供电电压；

——控制模块，包含控制单元与若干A/D模数转换单元，其中各A/D模数转换单元的输入分别与直流电压输入接口、一次下电状态输入接口、二次下电状态输入接口、若干路的整流模块交流输入电流采集接口一一对应相连；

——电压转换模块，用于将交流电压转为直流电压，其输入端与交流电压输入接口相连，其输出端与A/D模数转换单元相连；

——开关量控制模块，包含第一电控开关量输出单元与第二电控开关量输出单元，其中，第一电控开关量输出单元的输出端与一次下电控制输出接口相连，第二电控开关量输出单元的输出端与二次下电控制输出接口相连；第一电控开关量输出单元与第二电控开关量输出单元的控制端分别与控制模块的输出端独立相连；

——通信模块，与控制模块相连，用于控制模块与外部设备的通信。

2.如权利要求1所述的通信开关电源的通用监控装置，其特征在于：壳体上还设有均充控制输出接口，在壳体内设有均充控制继电器，均充控制继电器的输出与均充控制输出接口相连，均充控制继电器的控制端与控制模块相连。

3.如权利要求1所述的通信开关电源的通用监控装置，其特征在于：壳体上还设有用于连接防雷告警器的防雷告警接口，且防雷告警器接口与控制模块的输入相连。

4.如权利要求1所述的通信开关电源的通用监控装置，其特征在于：所述通信模块包含RS485通信模块、RS232通信模块、CAN通信模块、USB通信模块、WIFI通信模块、3G通信模块、4G通信模块中的其中一个或几个。

5.如权利要求1所述的通信开关电源的通用监控装置，其特征在于：所述第一电控开关量输出单元与第二电控开关量输出单元包含有继电器、接触器或电子开关的其中一种。

6.一种通信开关电源监控系统，其特征在于：包含权利要求1或3所述的通信开关电源的通用监控装置，还包含：

——直流电压传感单元，用于连接直流母排，采集直流电压信息；直流电压传感单元的输出端与所述直流电压输入接口相连；

——第一电流传感单元，用于连接待监控开关电源的三相交流供电，采集交流电流信息，第一电流传感单元的输出端与所述交流电流输入接口相连；

——一次下电传感单元、二次下电传感单元，用于获取连接设备的电压信号，并分别与一次下电状态输入接口、二次下电状态输入接口对应连接；

——若干支路输入电流传感单元；各支路输入电流传感单元分别用于获取监控通信开关电源/整流模块的交流输入电流，其输出与所述整流模块交流输入电流采集接口分别对应相连。

7.一种通信开关电源监控系统，其特征在于：包含权利要求2所述的通信开关电源的通用监控装置、均充整流模块与功率继电器；所述均充整流模块的输出电压为对应连接蓄电池的均充电压；均充整流模块的供电输入端经功率继电器的开关端串联连接至交流供电端；功率继电器的触发端与均充控制输出接口相连；另还包含有：

——直流电压传感单元，用于连接直流母排，采集直流电压信息；直流电压传感单元的输出端与所述直流电压输入接口相连；

——第一电流传感单元，用于连接待监控开关电源的三相交流供电，采集交流电流信息，第一电流传感单元的输出端与所述交流电流输入接口相连；

——一次下电传感单元、二次下电传感单元，用于获取连接设备的电压信号，并分别与一次下电状态输入接口、二次下电状态输入接口对应连接；

——若干支路输入电流传感单元；各支路输入电流传感单元分别用于获取监控通信开关电源/整流模块的交流输入电流，其输出与所述整流模块交流输入电流采集接口分别对应相连。