CN208015448U - 一种电源模组装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源模组装置，包括外壳体、主电电源、主电电路、备电电路、充电电路、备电电源、电路切换装置、ADC模块Ⅰ、ADC模块Ⅱ、中央处理器和通信模块，所述主电电源通过所述主电电路与所述ADC模块Ⅰ电连接，所述ADC模块Ⅰ与所述电路切换装置电连接，所述主电电源通过所述充电电路与所述备电电源电连接，所述备电电源通过所述备电电路与所述电路切换装置电连接。通过中央处理器控制电路切换装置切换电路，采用硬件自动控制备电电源通断的方式，有效地实现了备电电源的自动控制，具有性能稳定、功耗低和自动化程度高等特点，解决现有含备电式电源模组制作成本高、性能不稳定等缺点。

Description

一种电源模组装置

技术领域

本实用新型属于消防电子技术领域，具体地说，涉及一种电源模组装置。

背景技术

所谓含备电式电源模组，就是在当系统的主电源发生故障时，系统能够正常快速地切换到备电电源，使系统正常工作，当主电恢复时，能够自动切换到主电电源给系统供电。同时当备电电源电压过低时，能够自动切换到充电模式，为备电电源进行充电。

目前使用的含备电式电源模组，其消防电源盒具有体积大、成本高、功耗大、性能不稳定、安装不方便、备电电源使用寿命短等缺点。传统电源模组通常使用继电器的方式来控制备电电源的通断，这样存在着很容易将备电电量放干的问题，使得备电电源的寿命大大缩短，从而影响了整个系统的正常使用。传统的电源模组体积太大，在安装上面占用了很大空间，安装不方便。

实用新型内容

针对现有技术中上述的不足，本实用新型提供一种电源模组装置，利用硬件自动控制的方式来监测备电电量，从而实现对备电电源的自动控制，提高备用电池的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：一种电源模组装置，包括外壳体、主电电源、主电电路、备电电路、充电电路、备电电源、电路切换装置、ADC模块Ⅰ、ADC模块Ⅱ、中央处理器和通信模块，所述中央处理器、所述ADC模块Ⅰ、所述ADC模块Ⅱ和所述通信模块均设于所述外壳体内；所述主电电源通过所述主电电路与所述ADC模块Ⅰ电连接，所述ADC模块Ⅰ与所述电路切换装置电连接，所述ADC模块Ⅰ的信号输出端与所述中央处理器的信号输入端相连，所述主电电源通过所述充电电路与所述备电电源电连接，所述备电电源通过所述备电电路与所述电路切换装置电连接，所述备电电源通过所述ADC模块Ⅱ与所述中央处理器的信号输入端相连，所述电路切换装置的信号输入端和所述通信模块的信号输入端均与所述中央处理器的信号输出端连接，所述电路切换装置用于切换所述主电电源和所述备电电源。

进一步地，所述主电电路包括滤波器、整流模块和电源开关，所述主电电源通过所述滤波器与所述整流模块电连接，所述整流模块通过所述电源开关与所述ADC模块Ⅰ电连接。

进一步地，所述整流模块为全桥整流模块。

进一步地，所述中央处理器为MCU。

进一步地，还包括LED模块，所述中央处理器的信号输出端与所述LED模块的信号输入端相连。

进一步地，所述外壳体包括底板和与底板相配合的盖板，所述底板的两侧设有挡板，所述盖板的两侧设有与所述挡板相配合的折弯部，所述盖板的尾部设有容置槽。

本实用新型的有益效果是：

(1)中央处理器的信号输出端与电路切换装置的信号输入端相连，通过中央处理器控制电路切换装置切换电路，采用硬件自动控制备电电源通断的方式，有效地实现了备电电源的自动控制，相比传统采用继电器控制的方式，具有性能稳定、功耗低和自动化程度高等特点，解决现有含备电式电源模组制作成本高、性能不稳定等缺点，为消防系统主机日常运行提供安全保障；

(2)备用电池通过ADC模块Ⅱ与中央处理器的信号输入端相连，利用硬件自动控制的方式来监测备电电量，当备用电池电量过低时及时充电，可以避免备用电池电量放尽，解决了备电电源使用寿命短的问题，从而解决了传统电源模组装置使用寿命短的缺点；

(3)现有含备电式电源模组面板多为2U、3U体积，本实用新型以硬件控制的方式取代传统的继电器，电源模组面板只有1U体积，从而解决了传统电源模组装置结构相对复杂、体积大、成本高和安装不方便等缺点，解决了大部分含备电式电源模组安装和操作方面的困难；

(4)本装置能实时监测主电电源电源和备用电源的工作状态与电压值，使用指示灯能够将主电电源和备电电源的工作状态清晰显示出来，能够快速地实现主电与备电之间的切换，以及快速为备用电源充电，当备用电源充满时，自动停止充电，装置反应速度更快，可靠性和安全性更强；

(5)本装置在符合国家标准的电气保护电路的要求下进行设计，完全满足标准电气测试要求，符合19寸标准机架1U高度的结构设计，安装和使用更方便；

(6)本装置在1U体积内达到24V/6A电源输出，在极小面板的体积下，能够承受更多负载的接入，而且同样满足消防系统主机正常电压与电流需求，提高了消防系统主机安装柜利用率；

(7)本装置在设计中设置了通信模块，可实时采集当前系统的电压值，同时将系统电源状态和电压值上传给系统主机进行显示，实现了电源的智能化和可视化管理，具有电源模块智能化、易操作等优势；

(8)本装置减少了消防系统的复杂性，去掉冗杂的设备，精简系统构成，同时降低设备成本，也降低设备安装施工成本，降低消防现场人员的学习成本，节省消防系统占地空间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型各模块的连接关系示意框图；

图3为本实用新型主电电路的结构示意框图；

图4为本实用新型底板的结构示意图；

图5为本实用新型盖板的结构示意图；

附图中：

1-底板，2-盖板，3-挡板，4-折弯部，5-容置槽，6-外壳体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步描述：

本实用新型提供一种电源模组装置，如图1所示，包括外壳体6、LED模块、主电电源、主电电路、备电电路、充电电路、备电电源、电路切换装置、ADC模块Ⅰ、ADC模块Ⅱ、中央处理器和通信模块，所述中央处理器、所述LED模块、所述ADC模块Ⅰ、所述ADC模块Ⅱ和所述通信模块均设于所述外壳体6内。

如图2所示，所述主电电源通过所述主电电路与所述ADC模块Ⅰ电连接，所述ADC模块Ⅰ与所述电路切换装置电连接，所述ADC模块Ⅰ的信号输出端与所述中央处理器的信号输入端相连，所述主电电源通过所述充电电路与所述备电电源电连接，所述备电电源通过所述备电电路与所述电路切换装置电连接，所述备电电源通过所述ADC模块Ⅱ与所述中央处理器的信号输入端相连，所述LED模块的信号输入端、所述电路切换装置的信号输入端和所述通信模块的信号输入端均与所述中央处理器的信号输出端连接。

在本实用新型中，主电电源为常用电源，通常为普通电网供电，备电电源为备用电源，通常为蓄电池，所述电路切换装置用于切换常用电源和备用电源这两路电源，电路切换装置可以采用现有技术中常见的晶体管实现。所述中央处理器可以采用MCU，所述LED用于指示设备的电源和通信信息。所述主电电路提供稳定可靠、高性能的主电电源输入，备电电路提供稳定可靠、高性能、电量充足的备电电源输入。

进一步地，如图3所示，所述主电电路包括滤波器、整流模块和电源开关，所述主电电源通过所述滤波器与所述整流模块电连接，所述整流模块通过所述电源开关与所述ADC模块Ⅰ电连接，所述整流模块通常采用全桥整流模块。

设备工作时，利用ADC模块Ⅰ实时采集主电状态与电压值，中央处理器控制主电和备电的指示状态，以及备电电源的充电控制。同时使用通信模块与系统主机之间进行数据交互，满足了系统电压值的实时监测和数据上传功能。

如图4和图5所示，所述外壳体6包括底板1和与底板1相配合的盖板2，所述底板1的两侧设有挡板3，所述盖板2的两侧设有与所述挡板3相配合的折弯部4，产品组装时，将盖板2盖在底板1上，折弯部4与挡板3点焊，这样外壳体6生产组装方便，结构强度高。进一步地，所述盖板2的尾部设有容置槽5，控制板上的接线柱设在容置槽5内，便于外部接线与控制板连接。

此外，本装置含有SN编码序列号，该序列号是一套产品一个序列号，具有唯一性，可方便查找厂家及安装位置等信息，便于追踪产品的生产信息，提高对产品质量的把控。

实施例：

根据本实用新型的设计，生产了测试样品。该样品采用19寸标准机柜的尺寸设计，宽度482.6mm，高度1U为44.45mm，长100mm，中央处理器电路采用意法半导体款基于ARMCortex-M3内核处理器，具有12位ADC模数转换器，能够快速、精确地将数据进行转换，同时具有强大数据运算能力，能够快速进行数据的处理。备电充电电路设有MC34063A电压升压芯片，提供稳定、高效的充电电压，能够快速、稳定的为备用电源进行充电。LED模块采用高亮LED发光二接管，作为系统工作、主电、备电、通信指示灯，能够实时显示设备的电源和通信状态。

实际安装和测试表明，样品能嵌入各种通用机柜，能实现在立柜机柜和定制壁挂机柜上的安装，通用性更强。含备电式电源模组的电源控制板固定在一体式面板底板1上，各种接线柱置于电路板上且通过模组背面预留的接线孔伸展到外壳体6外。通过带锁扣双头连接线给系统主机和总线交互模组进行供电，并且与系统主机进行通信，设备各项功能均达到设计要求。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种电源模组装置，其特征是：包括外壳体、主电电源、主电电路、备电电路、充电电路、备电电源、电路切换装置、ADC模块Ⅰ、ADC模块Ⅱ、中央处理器和通信模块，所述中央处理器、所述ADC模块Ⅰ、所述ADC模块Ⅱ和所述通信模块均设于所述外壳体内；所述主电电源通过所述主电电路与所述ADC模块Ⅰ电连接，所述ADC模块Ⅰ与所述电路切换装置电连接，所述ADC模块Ⅰ的信号输出端与所述中央处理器的信号输入端相连，所述主电电源通过所述充电电路与所述备电电源电连接，所述备电电源通过所述备电电路与所述电路切换装置电连接，所述备电电源通过所述ADC模块Ⅱ与所述中央处理器的信号输入端相连，所述电路切换装置的信号输入端和所述通信模块的信号输入端均与所述中央处理器的信号输出端连接，所述电路切换装置用于切换所述主电电源和所述备电电源。

2.根据权利要求1所述的电源模组装置，其特征是：所述主电电路包括滤波器、整流模块和电源开关，所述主电电源通过所述滤波器与所述整流模块电连接，所述整流模块通过所述电源开关与所述ADC模块Ⅰ电连接。

3.根据权利要求2所述的电源模组装置，其特征是：所述整流模块为全桥整流模块。

4.根据权利要求1所述的电源模组装置，其特征是：所述中央处理器为MCU。

5.根据权利要求1所述的电源模组装置，其特征是：还包括LED模块，所述中央处理器的信号输出端与所述LED模块的信号输入端相连。

6.根据权利要求1所述的电源模组装置，其特征是：所述外壳体包括底板和与底板相配合的盖板，所述底板的两侧设有挡板，所述盖板的两侧设有与所述挡板相配合的折弯部，所述盖板的尾部设有容置槽。