CN209434613U - 一种分体式智能配电系统 - Google Patents

Abstract

一种分体式智能配电系统，涉及电气技术领域，该分体式智能配电系统包括分开安装的显示屏和电柜，显示屏包括显示单元和报警单元，电柜中设有控制单元、电源单元、分源单元、开关单元和采集单元；电源单元与分源单元连接，开关单元分别与控制单元、电源单元、分源单元连接，采集单元分别与控制单元、电源单元、分源单元连接，控制单元通过RS485总线分别与显示单元、报警单元连接。本实用新型不仅可以减小在车内的占用空间，且可监测显示各线路的配电状态以及在发生配电异常情况时报警。

Description

一种分体式智能配电系统

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域，尤其指一种分体式智能配电系统。

背景技术

目前，通信车、应急救援车等特种车辆上的配电设备主要有两种：第一种，机械操作式配电箱，此种配电箱的体型不大，一般将它安装在车壁上，操作方便且不影响美观，然而此种配电箱仅具有控制线路通断的作用，不能测量显示线路电参量（电压、电流、功率等），工作人员不能随时掌握配电箱中各线路的配电状态，当配电箱中出现故障或配电箱中某一线路超负载时，工作人员不能及时发现，并且不能及时确认是哪条线路出现故障。第二种，带有显示屏的智能操控式配电箱，此种配电箱是对上述第一种配电箱进行的改进，显示屏可以实时显示配电箱中各线路的电参量，在一定程度上方便了工作人员对线路的监测，但实际上，此种配电箱在特种车辆上的应用还是比较少，主要原因在于此种配电箱集显示屏与开关执行部件为一体，显示屏与开关执行部件的布局相互受到影响，以致配电箱的整体结构不紧凑，体积较大，占用车内的空间较多。

实用新型内容

本实用新型提供了一种将显示屏和电柜分体设计的分体式智能配电系统，该配电系统不仅可以节省在车内占用的空间，且可监测显示各线路的配电状态以及在发生配电异常情况时报警。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种分体式智能配电系统，包括分开安装的显示屏和电柜，所述显示屏包括控制单元、显示单元和报警单元，所述电柜中设有电源单元、分源单元、开关单元和采集单元；所述电源单元与分源单元连接，所述开关单元分别电源单元、分源单元连接，所述采集单元分别与电源单元、分源单元连接，所述控制单元分别与显示单元、报警单元连接，所述控制单元还通过RS485总线分别与开关单元、采集单元连接；

所述电源单元用于为车辆提供电源；

所述分源单元用于对电源单元的电源进行分流转换形成主电路和多条支路；

所述开关单元用于控制主电路以及各支路的通断；

所述采集单元用于采集主电路以及各支路的电参量信息并将该电参量信息反馈给控制单元；

所述显示单元用于供工作人员对开关单元中各开关进行断开和闭合操作，还用于显示电柜中各电路的配电状态以及显示发生异常的电路的告警信息；

所述控制单元用于在接收到显示单元的操作指令时控制开关单元中对应开关的开闭，还用于在接收到采集单元反馈的电参量信息异常时控制报警单元发出报警信号；

所述报警单元用于发出报警信号。

进一步地，所述电源单元包括市电输入电源模块。

进一步地，所述电源单元还包括油机输入电源模块，所述油机输入电源模块包括1号油机、2号油机、两个相位检测器、一个相位比较器、一个并机输出控制器以及一个并机通断开关，所述两个相位检测器的输入端分别与1号油机和2号油机电连接，所述两个相位检测器的输出端均与相位比较器的输入端电连接，所述1号油机、2号油机、相位比较器的输出端均与并机输出控制器的输入端电连接，所述并机通断开关也与并机输出控制器电连接；

所述两个相位检测器用于分别检测1号油机和2号油机的输出电压相位；所述相位比较器用于比较计算1号油机和2号油机输出电压的相位差；所述并机输出控制器用于对1号油机或2号油机进行移相处理以及对移相后的1号油机和2号油机进行并机处理；所述并机通断开关用于控制1号油机和2号油机是否并机。

再进一步地，所述分源单元包括总线电源分线盒和多个支路电源分线盒，所述总线电源分线盒的输入线路与市电输入电源模块、并机输出控制器择一连接，所述总线电源分线盒的数个输出线路分别与各支路电源分线盒连接。

再进一步地，所述开关单元包括接触器和多个继电器，所述接触器的输入端与市电输入电源模块、并机输出控制器择一连接，所述接触器的输出端与总线电源分线盒的输入线路连接，每个继电器的输入端分别与总线电源分线盒的一个输出线路连接，每个继电器的输出端分别与一个支路电源分线盒连接，所述接触器和所有继电器均由控制单元控制其开闭。

再进一步地，所述开关单元还包括串联在总线电源分线盒的输入线路上的隔离开关和熔断器。

更进一步地，所述采集单元包括多个电压传感器和多个电流传感器，所述总线电源分线盒以及所有支路电源分线盒上各连接一个电压传感器，所述总线电源分线盒以及所有支路电源分线盒上还各连接一个电流传感器，所有的电压传感器和电流传感器均与控制单元连接。

更进一步地，所述显示屏还包括有内置的存储器，所述存储器分别与控制单元、显示单元、报警单元连接。

优选地，所述显示屏采用电容式触摸屏。

更优选地，所述支路电源分线盒的数量为12个。

本实用新型提供的一种分体式智能配电系统，将显示屏和电柜进行分体设计，在显示屏上可操作开关的开闭，该显示屏还会显示电柜中的配电状态以及在有线路发生异常时显示告警信息并发出报警信号，而电柜作为开关执行部件，既可以执行各线路开关的开闭，还可以实时检测各线路的电参量，以便反馈给显示屏。从上述不难看出，应用此种分体式智能配电系统，工作人员可以很方便的操控开关、查看各线路的配电状态，还可以通过显示屏的告警信息和报警信号及时发现配电异常情况，找出异常线路，提高配电的便捷性和安全性。

另外，在此种分体式智能配电系统中，显示屏和电柜两者分体设计，电柜内进行线路布局时不会受到显示屏的影响，这使得电柜的结构很紧凑，再加上显示屏可独立安装在车壁上，既美观且占用空间小，因此，从整体上看，与传统的智能操控式配电箱相比，此种分体式智能配电系统占用的车内空间更小，更有利于车内设备的整体布局。

附图说明

图1为本实用新型中的分体式智能配电系统的整体结构框图；

图2为本实用新型中的电柜的结构框图；

图3为本实用新型中的油机输入电源模块的结构框图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

如图1-2所示，一种分体式智能配电系统，包括分开安装的显示屏和电柜，具体的，可以将显示屏安装在车壁上，与车内其他显示器或电视并排设置，电柜则根据实际情况安装在车内其他位置，显示屏包括控制单元、显示单元和报警单元，电柜中设有电源单元、分源单元、开关单元和采集单元；电源单元与分源单元连接，开关单元分别电源单元、分源单元连接，采集单元分别与电源单元、分源单元连接，控制单元分别与显示单元、报警单元连接，控制单元还通过RS485总线分别与开关单元、采集单元连接；

电源单元用于为车辆提供电源；分源单元用于对电源单元的电源进行分流转换形成主电路和多条支路；开关单元用于控制主电路以及各支路的通断；采集单元用于采集主电路以及各支路的电参量信息并将该电参量信息反馈给控制单元；显示单元用于供工作人员对开关单元中各开关进行断开和闭合操作，还用于显示电柜中各电路的配电状态以及显示发生异常的电路的告警信息；控制单元用于在接收到显示单元的操作指令时控制开关单元中对应开关的开闭，还用于在接收到采集单元反馈的电参量信息异常时控制报警单元发出报警信号；报警单元用于发出报警信号。

上述实施方式的分体式智能配电系统在工作时，工作人员根据实际情况在显示单元上选择断开（或闭合）某一开关或某几个开关，控制单元根据工作人员的操作自动控制对应开关单元中的开关执行断开（或闭合）操作，使得对应线路断路（或通路），采集单元实时采集各线路的电参量并将电参量反馈给控制单元，控制单元将这些电参量信息处理后通过显示单元显示出来，控制单元内部设定有电参量阈值，当采集单元采集到的某一线路的电参量至超过设定电参量阈值时，显示单元显示该线路有异常，控制单元同时控制报警单元发出报警信号，提醒工作人员查看、解决。

进一步地，电源单元包括市电输入电源模块。

考虑到停电，没有市电提供的情况下，车内也有充足的电源，电源单元还可以包括油机输入电源模块，在传统的配电箱中，也通常会采用油机作为车辆的备用电源，但传统配电箱通常配备两台大功率的油机，其中一台油机作为主用油机，另外一台油机作为备用油机用于防止主用油机发生故障时无法提供电源，该两台油机的功率都非常大，单独启用其中任何一台油机都能满足整车电源功率需求，该两台油机虽然能有效保障通信车的供电需求，但此种大功率油机不仅使用成本较高，且体积较大、占用空间大，这对于本身需要安装多种设备的通信车而言，存在一定的影响，而在实际情况中，通信车上的设备并不需要全部开启，因此为了解决上述问题，本实施方式中的油机输入电源模块包括1号油机、2号油机，还包括两个相位检测模块、一个相位比较模块、一个并机输出控制器以及一个并机通断开关，两个相位检测模块的输入端分别与1号油机和2号油机电连接，两个相位检测模块的输出端均与相位比较模块的输入端电连接，1号油机、2号油机、相位比较器的输出端均与并机输出控制器的输入端电连接，并机通断开关也与并机输出控制器电连接，上述两个相位检测模块用于分别检测1号油机和2号油机的输出电压相位，相位比较模块用于比较计算1号油机和2号油机输出电压的相位差，而并机输出控制单元则根据相位比较模块得到的相位差对2号油机进行移相处理，保证1号油机和2号油机相序一致，并对1号油机和移相后的2号油机进行并机处理，并机通断开关用于控制1号油机和2号油机是否并机。本实施方式中的1号油机和2号油机功率均比传统的油机功率小，1号油机和2号油机都能单独满足车辆正常工作的功率需求，如果在某些特殊情况下，车辆需要满负荷工作，1号油机和2号油机可以选择并机的方式为车辆提供充足稳定的电源，具体的，1号油机和2号油机是否并机可根据实际情况利用并机输出控制单元自主选择（不需要并机时，并机通断开关断开，1号油机或2号油机提供电源，当需要并机时，并机通断开关闭合，1号油机和2号油机并机提供电源），操作非常便捷，当需要并机时，该并机输出控制单元可自动控制1号油机和号油机同相位并机输出，有效保证输出功率的稳定性，该1号油机和2号油机的占用空间较传统车辆两台大功率油机的占用空间小，这节省了车内空间，有利于各种设备的安装布局，提高车内工作人员操作的舒适性。

进一步地，分源单元包括总线电源分线盒和多个支路电源分线盒，此处具体的，支路电源分线盒的数量为12个，总线电源分线盒的输入线路与市电输入电源模块、并机输出控制器择一连接，总线电源分线盒的12个输出线路分别与12个支路电源分线盒连接。

进一步地，开关单元包括接触器和多个继电器，接触器的输入端与市电输入电源模块、并机输出控制器择一连接，接触器的输出端与总线电源分线盒的输入线路连接，每个继电器的输入端分别与总线电源分线盒的一个输出线路连接，每个继电器的输出端分别与一个支路电源分线盒连接，接触器和所有继电器均由控制单元控制其开闭。开关单元还包括串联在总线电源分线盒的输入线路上的隔离开关和熔断器，隔离开关用于人工控制总线电源分线盒内线路的通断，熔断器用于对总线电源分线盒内线路的短路保护。

再有，采集单元包括多个电压传感器和多个电流传感器，总线电源分线盒以及所有支路电源分线盒上各连接一个电压传感器，总线电源分线盒以及所有支路电源分线盒上还各连接一个电流传感器，所有的电压传感器和电流传感器均与控制单元连接，电压传感器用于检测总线电源分线盒以及所有支路电源分线盒上的电压，电流传感器用于检测总线电源分线盒以及所有支路电源分线盒上的电流，所有的电压传感器和电流传感器将检测到的数据传送给控制单元，控制单元处理后将相应的数据通过显示单元显示出来。

为了使本配电系统具有更好的数据存储能力，显示屏还包括有内置的存储器，存储器分别与控制单元、显示单元、报警单元连接，该存储器可以用于存储系统的电参量数据、软件数据、告警数据等等。

在此实施方式中，显示屏采用电容式触摸屏，该电容式触摸屏上分布有与开关单元中接触器、继电器相对应的开关图标，工作人员通过触摸图标即可选择上述断开或闭合上述开关。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。

Claims (10)

1.一种分体式智能配电系统，其特征在于：包括分开安装的显示屏和电柜，所述显示屏包括控制单元、显示单元和报警单元，所述电柜中设有电源单元、分源单元、开关单元和采集单元；所述电源单元与分源单元连接，所述开关单元分别电源单元、分源单元连接，所述采集单元分别与电源单元、分源单元连接，所述控制单元分别与显示单元、报警单元连接，所述控制单元还通过RS485总线分别与开关单元、采集单元连接；

所述电源单元用于为车辆提供电源；

所述分源单元用于对电源单元的电源进行分流转换形成主电路和多条支路；

所述开关单元用于控制主电路以及各支路的通断；

所述采集单元用于采集主电路以及各支路的电参量信息并将该电参量信息反馈给控制单元；

所述显示单元用于供工作人员对开关单元中各开关进行断开和闭合操作，还用于显示电柜中各电路的配电状态以及显示发生异常的电路的告警信息；

所述控制单元用于在接收到显示单元的操作指令时控制开关单元中对应开关的开闭，还用于在接收到采集单元反馈的电参量信息异常时控制报警单元发出报警信号；

所述报警单元用于发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的分体式智能配电系统，其特征在于：所述电源单元包括市电输入电源模块。

3.根据权利要求2所述的分体式智能配电系统，其特征在于：所述电源单元还包括油机输入电源模块，所述油机输入电源模块包括1号油机、2号油机、两个相位检测器、一个相位比较器、一个并机输出控制器以及一个并机通断开关，所述两个相位检测器的输入端分别与1号油机和2号油机电连接，所述两个相位检测器的输出端均与相位比较器的输入端电连接，所述1号油机、2号油机、相位比较器的输出端均与并机输出控制器的输入端电连接，所述并机通断开关也与并机输出控制器电连接；

所述两个相位检测器用于分别检测1号油机和2号油机的输出电压相位；所述相位比较器用于比较计算1号油机和2号油机输出电压的相位差；所述并机输出控制器用于对1号油机或2号油机进行移相处理以及对移相后的1号油机和2号油机进行并机处理；所述并机通断开关用于控制1号油机和2号油机是否并机。

4.根据权利要求3所述的分体式智能配电系统，其特征在于：所述分源单元包括总线电源分线盒和多个支路电源分线盒，所述总线电源分线盒的输入线路与市电输入电源模块、并机输出控制器择一连接，所述总线电源分线盒的数个输出线路分别与各支路电源分线盒连接。

5.根据权利要求4所述的分体式智能配电系统，其特征在于：所述开关单元包括接触器和多个继电器，所述接触器的输入端与市电输入电源模块、并机输出控制器择一连接，所述接触器的输出端与总线电源分线盒的输入线路连接，每个继电器的输入端分别与总线电源分线盒的一个输出线路连接，每个继电器的输出端分别与一个支路电源分线盒连接，所述接触器和所有继电器均由控制单元控制其开闭。

6.根据权利要求5所述的分体式智能配电系统，其特征在于：所述开关单元还包括串联在总线电源分线盒的输入线路上的隔离开关和熔断器。

7.根据权利要求6所述的分体式智能配电系统，其特征在于：所述采集单元包括多个电压传感器和多个电流传感器，所述总线电源分线盒以及所有支路电源分线盒上各连接一个电压传感器，所述总线电源分线盒以及所有支路电源分线盒上还各连接一个电流传感器，所有的电压传感器和电流传感器均与控制单元连接。

8.根据权利要求7所述的分体式智能配电系统，其特征在于：所述显示屏还包括有内置的存储器，所述存储器分别与控制单元、显示单元、报警单元连接。

9.根据权利要求8所述的分体式智能配电系统，其特征在于：所述显示屏采用电容式触摸屏。

10.根据权利要求9所述的分体式智能配电系统，其特征在于：所述支路电源分线盒的数量为12个。