CN207010344U - 一种电源设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种电源设备，涉及配电领域。所述电源设备包括：第一开关装置，设置于配电设备的市电线路上；电源装置，与所述配电设备中的负载设备连接；第一检测装置，设置于所述市电线路上；第一控制装置，与所述第一开关装置、和所述电源装置和所述第一检测装置连接，用于在所述第一检测装置检测到所述配电设备的市电线路上没有市电时，控制所述第一开关装置断开，进而使得所述电源装置为所述配电设备中的负载设备提供电源。采用本实用新型的技术方案，可实现配电设备的弱电设备的市电和自备电的自动切换，保证弱电设备正常工作，进而保证配电设备正常工作。

Description

一种电源设备

技术领域

本实用新型涉及低压配电领域，具体地，涉及一种电源设备。

背景技术

随着数字化、智能化的配电技术的发展，在配电设备中会包括大量的弱电设备，为了保证弱电设备在无市电时能够正常运行以及在无市电时给弱电设备的安装调试提供电源，因此，有必要给配电设备中的弱电设备配备一种安全可靠的，且不间断供电的自备电源。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种电源设备，可实现配电设备的弱电设备的市电和自备电的自动切换，保证弱电设备正常工作，进而保证配电设备正常工作。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种电源设备，所述电源设备包括：

第一开关装置，设置于配电设备的市电线路上；

电源装置，与所述配电设备中的负载设备连接；

第一检测装置，设置于所述市电线路上；

第一控制装置，与所述第一开关装置、所述电源装置和所述第一检测装置连接，用于在所述第一检测装置检测到所述配电设备的市电线路上没有市电时，控制所述第一开关装置断开，进而使得所述电源装置为所述配电设备中的负载设备提供电源。

可选地，所述电源设备还包括：

第二开关装置，与所述第一开关装置和所述电源装置连接；

第二检测装置，与所述电源装置连接；

第二控制装置，与所述第二开关装置、所述第一检测装置和所述第二检测装置连接，用于在所述第一检测装置检测到所述配电设备的市电线路上有市电，并且所述第二检测装置检测到所述电源装置的电量小于第一预设阈值时，控制所述第二开关装置导通，使得所述电源装置进入充电状态。

可选地，所述电源设备还包括：

重置开关，与所述第一控制装置连接；

第三开关装置，与所述第一控制装置和所述负载设备连接；

所述第一控制装置，还与所述第二检测装置连接，还用于在所述第二检测装置检测到所述电源装置的电量消耗大于或等于第二预设阈值时，控制所述第三开关装置断开，并且，若在预设时间段内接收到由用户通过所述重置开关输入的重置信号，则导通所述第三开关装置，使得所述电源装置在预设的一段时间内为所述负载设备提供电源。

可选地，所述电源设备还包括：

电压监测器，与所述第二控制装置和所述电源装置连接，用于监测所述电源装置两端的电压值；和/或，

电流监测器，与所述电源装置和所述第一控制装置连接，用于监测与所述电源装置连接而形成的回路中的电流值。

可选地，所述电源设备还包括：

温度监测器，与所述第二控制装置和所述电源装置连接，用于监测所述电源装置的温度值。

可选地，所述电源装置为电池组。

可选地，所述电源设备还包括：

平衡驱动器，与所述电池组和所述第二控制装置连接，用于平衡所述电池组中每一节电池的电压，使得所述电池组中每一节电池的电压均衡。

可选地，所述电源设备还包括：

开路电压/短路电流检测器，与所述电源装置和所述第一控制装置连接，用于检测与所述电源装置连接而形成的回路中存在的开路电压或短路电流。

可选地，所述电源设备还包括：

状态监测器，与所述电源装置和所述第一控制装置连接，用于监测所述电源装置的充放电状态。

可选地，所述电源设备还包括：

显示装置，与所述第一控制装置连接，用于显示所述第一控制装置与所述第二控制装置的通信状态、所述电源装置的电量和充放电状态以及报警信息。

由上述技术方案可知，与所述第一开关装置、所述电源装置和所述第一检测装置连接的第一控制装置在所述第一检测装置检测到所述配电设备的市电线路上没有市电时，控制设置于配电设备的市电线路上的第一开关装置断开，进而使得电源装置为负载设备提供电源，可实现配电设备的弱电设备的市电和自备电的自动切换，保证弱电设备正常工作，进而保证配电设备正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的电源设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1是本实用新型一实施例提供的电源设备的结构示意图。如图1所示，本实用新型一实施例提供的电源设备的包括：第一开关装置20，设置于配电设备的市电22线路上；电源装置10，与所述配电设备中的负载设备连接；第一检测装置26，设置于所述市电22线路上；第一控制装置15，与所述第一开关装置20、所述电源装置10和所述第一检测装置26连接，用于在所述第一检测装置26检测到所述配电设备的市电线路上没有市电时，控制所述第一开关装置20断开，进而使得所述电源装置10为所述配电设备中的负载设备25提供电源。籍此，可实现配电设备的弱电设备的市电和自备电的自动切换，保证弱电设备正常工作，进而保证配电设备正常工作。

在具体的实施方式中，所述第一开关装置20可为金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或者继电器，所述电源装置10可为电池组，由若干个锂电池串联形成，所述第一控制装置15可为单片机，所述单片机包括数据存取接口，用于连接存储器，还包括通信接口和输入/输出端口。其中，负载设备包括弱电设备，例如，数字配电柜中弱电装置、防雷装置、数据采集器、交换机、显示屏等弱电设备。

优选地，所述电源设备还包括：第二开关装置18，与所述第一开关装置20和所述电源装置10连接；第二检测装置27，与所述电源装置10连接；第二控制装置14，与所述第二开关装置18、所述第一检测装置26和所述第二检测装置27连接，用于在所述第一检测装置26检测到所述配电设备的市电线路上有市电，并且所述第二检测装置27检测到所述电源装置的电量小于第一预设阈值时，控制所述第二开关装置18导通，使得所述电源装置10进入充电状态。籍此，能够保证电源设备中的电源装置10的电源充足，防止电源装置10因电量不足而导致配电设备的弱电设备断电。

在具体的实施方式中，所述第二开关装置18可为MOSFET或者继电器，所述第二控制装置14可为主动前端控制模块AFE，所述AFE包括通信接口和电源接口。其中，所述第二控制装置14的第一端和所述电源装置10的第一端分别与所述第一控制装置15的第一端连接，所述第二控制装置14的第二端和所述电源装置10的第二端分别与第二开关装置18的第一端连接，所述第二开关装置18的第二端与所述第一控制装置15的第二端和所述第一开关装置20的第一端连接。当第一控制装置15通过设置于市电线路上的第一检测装置26检测到所述市电线路上的配电柜铜排有市电时，市电22通过稳压电源AC/DC21转换后，直接给负载设备25供电，此时，第一开关装置20处于闭合状态，第二开关装置18处于断开状态。同时，第二控制装置14在第二检测装置27检测到所述电源装置的电量小于第一预设阈值时，第二控制装置14控制所述第二开关装置18导通，使得所述电源装置10进入充电状态。在本实用新型另一实施例中，第二控制装置14在根据设置在电源装置10两端的电压监测器11或电流监测器监测到电压或电流确定所述电源装置的电量小于80％时，第二控制装置14控制所述第二开关装置18导通，使得所述电源装置进入充电状态。其中，所述第二控制装置14通过驱动电路控制所述第二开关装置18导通。当电源装置10的电量达到饱和之后，第二控制装置14控制第二开关装置18断开，使得电源装置10处于自放电模式。当第二控制装置14判断所述电源装置10的电量低于设定值80％时，第二控制装置14控制第二开关装置18导通，使得电源装置10重新进入充电状态，一般而言，电源装置10的自放电深度不超过80％。

优选地，所述电源设备还包括：重置开关28，与所述第一控制装置15连接；第三开关装置23，与所述第一控制装置15和所述负载设备25连接；所述第一控制装置15，还与所述第二检测装置27连接，还用于在所述第二检测装置27检测到所述电源装置10的电量消耗大于或等于第二预设阈值时，控制所述第三开关装置23断开，并且，若在预设时间段内接收到由用户通过所述重置开关28输入的重置信号，则导通所述第三开关23装置，使得所述电源装置10在预设的一段时间内为所述负载设备25提供电源。籍此，在无市电时可为配电设备中的弱电设备供电一段时间，而且在无市电时还可为弱电设备的安装调试提供电源一段时间。

在具体的实施方式中，所述第三开关装置23可为MOSFET或者继电器。其中，第三开关装置23的第一端与第一控制装置15的第一端连接，第三开关装置23的第二端通过二极管24与负载设备25连接。所述第三开关装置23的第二端之所以通过二极管24与负载设备25连接，是因为在电源装置10给负载设备25提供电源时，可防止电路中的电流回流。当第一控制装置15通过设置于市电线路上的第一检测装置26检测到所述市电线路上没有市电时，控制第一开关装置20断开，并控制第三开关装置23导通，连通放电回路，由电源装置10为负载设备25提供电源。此时，第二开关装置28处于闭合状态。当电源装置10的电量消耗到50％(数值可调)以下时，第一控制装置15控制第三开关装置23断开，切断放电回路。此时，如果用户可手动按下重置开关28断开电源装置与第一控制装置15的连接，第一控制装置15断电，再重新按下重置开关28给第一控制装置15上电，第一控制装置15控制第三开关装置23导通，重新闭合放电回路，给负载设备25持续供电一段时间(例如10分钟，数值可调)后，再控制第三开关装置23断开切断放电电路。以此下去，直到电源装置10放电到电量低于某个设定值(数值可调)时，通过显示装置19上报低电警告或检测到过放电时自动关闭。

优选地，所述电源设备还包括：电压监测器11，与所述第二控制装置14和所述电源装置10连接，用于监测所述电源装置两端的电压值。籍此，可根据所述电源装置两端的电压值获得所述电源装置的电量。

优选地，所述电源设备还包括：温度监测器13，与所述第二控制装置14和所述电源装置10连接，用于监测所述电源装置的温度值，优选地，用于监测所述电源装置处于使用状态的温度值。籍此，可实时监测电源装置处于使用状态的温度值。

在具体的实施方式中，温度监测器13通过负温度系数NTC电路与电源装置连接。

当所述电源装置10为电池组时，优选地，所述电源设备还包括：平衡驱动器12，与所述电池组和所述第二控制装置14连接，用于平衡所述电池组中每一节电池的电压，使得所述电池组中每一节电池的电压均衡。籍此，可保证电池组的蓄电性能。

优选地，所述电源设备还包括：开路电压/短路电流检测器16，与所述电源装置10和所述第一控制装置15连接，用于检测与所述电源装置连接而形成的回路中存在的开路电压或短路电流。籍此，可检测得到与电源装置连接而形成的回路中存在的开路电压或短路电流。

在具体的实施方式中，开路电压/短路电流检测器16通过运算电路连接回路上的感应电阻器实现回路上开路电压或短路电流的检测。

优选地，所述电源设备还包括：电流监测器26，与所述电源装置10和所述第一控制装置15连接，用于监测与所述电源装置连接而形成的回路中的电流值。籍此，可根据所述电流值获得所述电源装置的电量。

在具体的实施方式中，电流监测器通过运算电路连接回路上的感应电阻器实现回路中的电流值的监测。

优选地，所述电源设备还包括：状态监测器17，与所述电源装置10和所述第一控制装置15连接，用于监测所述电源装置的充放电状态。籍此，可获得电源装置的充放电状态。

优选地，所述电源设备还包括：显示装置19，与所述第一控制装置15连接，用于显示所述第一控制装置14与所述第二控制装置15的通信状态、所述电源装置的电量和充放电状态以及报警信息。

在具体的实施方式中，所述显示装置19可为LED或LCD。第二控制装置的通信接口SPI或I2C与第一控制装置的通信接口SPI或I2C连接，第一控制装置的通信接口RS232或RS485与显示装置连接，使第二控制装置、显示装置与第一控制装置连接通信，将监控的电池电量和电池组的温度值等信息发送给第一控制装置，在LCD或LED上显示通信状态、电池电量、充放电状态、报警信息等。其中，所述报警信息包括温度过高、过载、短路、过充电、过放电等故障。电池组的过充电指的是电池组两端的充电电压大于电池组两端的额定充电电压或者电池组的充电电流大于电池组的额定充电电流。

优选地，所述电源设备还包括：充电电流限制电路，设置于与电源装置形成的回路中，用于限制所述电源装置的充电电流。籍此，可避免电源装置处于过充电状态。

本实用新型实施例不仅可保证配电设备中的弱电设备在无市电时能够正常工作，而且还可在无市电时为弱电设备的安装调试提供电源。进一步地，可实现配电系统的弱电设备的市电和自备电的自动切换，保证弱电设备正常工作，进而保证配电系统正常工作；当无市电时，可保证配电系统弱电设备正常工作一段时间，可以正常处理、查询和管理各项数据；同时可为配电系统的设备安装调试提供电源，便于配电系统的设备调试和功能调试，包括弱电设备的自检调试。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本实用新型的目的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电源设备，其特征在于，所述电源设备包括：

第一开关装置，设置于配电设备的市电线路上；

电源装置，与所述配电设备中的负载设备连接；

第一检测装置，设置于所述市电线路上；

第一控制装置，与所述第一开关装置、所述电源装置和所述第一检测装置连接，用于在所述第一检测装置检测到所述配电设备的市电线路上没有市电时，控制所述第一开关装置断开，进而使得所述电源装置为所述配电设备中的负载设备提供电源。

2.根据权利要求1所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备还包括：

第二开关装置，与所述第一开关装置和所述电源装置连接；

第二检测装置，与所述电源装置连接；

第二控制装置，与所述第二开关装置、所述第一检测装置和所述第二检测装置连接，用于在所述第一检测装置检测到所述配电设备的市电线路上有市电，并且所述第二检测装置检测到所述电源装置的电量小于第一预设阈值时，控制所述第二开关装置导通，使得所述电源装置进入充电状态。

3.根据权利要求2所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备还包括：

重置开关，与所述第一控制装置连接；

第三开关装置，与所述第一控制装置和所述负载设备连接；

所述第一控制装置，还与所述第二检测装置连接，还用于在所述第二检测装置检测到所述电源装置的电量消耗大于或等于第二预设阈值时，控制所述第三开关装置断开，并且，若在预设时间段内接收到由用户通过所述重置开关输入的重置信号，则导通所述第三开关装置，使得所述电源装置在预设的一段时间内为所述负载设备提供电源。

4.根据权利要求2所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备还包括：

电压监测器，与所述第二控制装置和所述电源装置连接，用于监测所述电源装置两端的电压值；和/或，

电流监测器，与所述电源装置和所述第一控制装置连接，用于监测与所述电源装置连接而形成的回路中的电流值。

5.根据权利要求2所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备还包括：

温度监测器，与所述第二控制装置和所述电源装置连接，用于监测所述电源装置的温度值。

6.根据权利要求2所述的电源设备，其特征在于，所述电源装置为电池组。

7.根据权利要求6所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备还包括：

平衡驱动器，与所述电池组和所述第二控制装置连接，用于平衡所述电池组中每一节电池的电压，使得所述电池组中每一节电池的电压均衡。

8.根据权利要求1所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备还包括：

开路电压/短路电流检测器，与所述电源装置和所述第一控制装置连接，用于检测与所述电源装置连接而形成的回路中存在的开路电压或短路电流。

9.根据权利要求1所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备还包括：

状态监测器，与所述电源装置和所述第一控制装置连接，用于监测所述电源装置的充放电状态。

10.根据权利要求2所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备还包括：

显示装置，与所述第一控制装置连接，用于显示所述第一控制装置与所述第二控制装置的通信状态、所述电源装置的电量和充放电状态以及报警信息。