CN209592986U - 一种多功能电源设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种多功能电源设备，涉及电源设备领域。电源电路的控制电路分别与输入电路及检测电路电连接，多转换输出电路分别与输入电路及检测电路电连接。输入电路用于根据获取的输入信号向多转换输出电路输出第一输出信号。多转换输出电路用于将第一输出信号转换为多个电压值不同的第二输出信号。检测电路用于检测第二输出信号的电流和/或电压信息，并将电流和/或电压信息发送至控制电路。控制电路用于根据电流和/或电压信息控制输入电路是否向多转换输出电路输送第一输出信号。由于该电源电路能够将输入信号转换成多个电压值不同的输出信号，从而能够满足实际应用中对电源设备能够输出多个电压值不同的输出信号的需求。

Description

一种多功能电源设备

技术领域

本申请涉及电源设备领域，具体而言，涉及一种多功能电源设备。

背景技术

随着科技的发展，电子设备是人们生活必不可少的设备，相应的，给电子设备供电的电源设备也越来越受到人们重视。

现有的电源设备的功能较为单一，例如通常仅能将220V的交流电转换成24V的直流电，不能很好地满足实际应用中对电源设备的多种功能的需求。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种多功能电源设备，该设备能够提供能够满足实际应用中对电源设备能够输出多个电压值不同的输出信号的需求。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例提供一种多功能电源设备，包括电源电路，电源电路包括控制电路、输入电路、多转换输出电路以及检测电路，控制电路分别与输入电路及检测电路电连接，多转换输出电路分别与输入电路及检测电路电连接。输入电路用于根据获取的输入信号向多转换输出电路输出第一输出信号。多转换输出电路用于将第一输出信号转换为多个电压值不同的第二输出信号。检测电路用于检测第二输出信号的电流和/或电压信息，并将电流和/或电压信息发送至控制电路。控制电路用于根据电流和/或电压信息控制输入电路是否向多转换输出电路输送第一输出信号。

进一步地，输入信号包括交流输入信号，输入电路包括多个功率转换电路，多个功率转换电路的输入端相互电连接，多个功率转换电路的输出端相互电连接，多个功率转换电路的输出端均与多转换输出电路电连接。多个功率转换电路用于通过输入端获取交流输入信号，并将交流输入信号转换为第一输出信号。

进一步地，多个功率转换电路均包括输出控制端，多个功率转换电路的输出控制端均与控制电路电连接。控制电路通过输出控制端控制多个功率转换电路是否向多转换输出电路输送第一输出信号。

进一步地，多个功率转换电路均包括电流检测端，多个功率转换电路的电流检测端均与控制电路电连接。控制电路用于通过电流检测端检测多个功率转换电路输出的第一输出信号的电流信息。

进一步地，电源电路还包括第一开关电路、滤波电路以及第一接口电路，多个功率转换电路的输入端依次与第一开关电路、滤波电路以及第一接口电路串联；控制电路的输入端电连接于滤波电路与第一开关电路之间，控制电路的输入控制端与第一开关电路电连接。

进一步地，输入信号包括直流输入信号，输入电路包括直流接入电路，直流接入电路的输入接口分别与控制电路以及多转换输出电路电连接。直流接入电路用于将获取的直流输入信号作为第一输出信号发送至多转换输出电路。

进一步地，直流接入电路包括第二开关电路，第二开关电路与控制电路电连接。控制电路通过第二开关电路控制直流接入电路是否向多转换输出电路输送第一输出信号。

进一步地，电源电路还包括通信接口电路，控制电路与通信接口电路电连接，用于通过通信接口电路与外部设备进行控制信息的交互。

进一步地，多功能电源设备还包括机箱，机箱包括箱体和面板，面板设置在箱体的一端。箱体内设有一隔板，隔板将箱体内分隔为第一腔室和第二腔室，电源电路设置在第一腔室。第二腔室包括靠近箱体一端的第一侧壁以及与第一侧壁相对的第二侧壁，第一侧壁以及第二侧壁分别设置有多个开口，多个开口设置有排风装置。

进一步地，面板遮盖第一侧壁，并设置有多个与第一侧壁对应的进风口。

相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种多功能电源设备，该电源设备包括电源电路，电源电路包括控制电路、输入电路、多转换输出电路以及检测电路，控制电路分别与输入电路及检测电路电连接，多转换输出电路分别与输入电路及检测电路电连接。输入电路用于根据获取的输入信号向多转换输出电路输出第一输出信号。多转换输出电路用于将第一输出信号转换为多个电压值不同的第二输出信号。检测电路用于检测第二输出信号的电流和/或电压信息，并将电流和/或电压信息发送至控制电路。控制电路用于根据电流和/或电压信息控制输入电路是否向多转换输出电路输送第一输出信号。由于该电源电路能够通过输入电路以及多转换输出电路将输入信号转换成多个电压值不同的输出信号，从而该多功能电源设备具有多转换的功能，能够满足实际应用中对电源设备能够输出多个电压值不同的输出信号的需求。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本申请提供的一种多功能电源设备的应用环境示意图。

图2为本申请提供的多功能电源设备的一种电源电路的电路结构示意图。

图3为本申请提供的多功能电源设备的另一种电源电路的电路结构示意图。

图4为本申请提供的多功能电源设备的又一种电源电路的电路结构示意图。

图5A为本申请提供的一种多功能电源设备的机箱的主视图的示意图。

图5B为本申请提供的一种多功能电源设备的机箱的后视图的示意图。

图5C为本申请提供的一种多功能电源设备的机箱的俯视图的示意图。

图5D为本申请提供的一种多功能电源设备的机箱的左视图的部分剖面示意图。

图中：10－多功能电源设备；100－电源电路；110－控制电路；120－输入电路；121－多个功率转换电路；122－直流接入电路；123－第二开关电路；124－断路器；125－第二接口电路；130－多转换输出电路；140－检测电路；151－第一接口电路；152－滤波电路；153－第一开关电路；154－通信接口电路；161－第三开关；162－第四开关；163－整流器；200－机箱；210－面板；211－进风口；220－隔板；221－第一腔室；222－第二腔室；223－开口；224－第一侧壁；225－第二侧壁；230－排风装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，为本申请提供的一种多功能电源设备10的应用环境示意图。该多功能电源设备10可以获取直流接入、交流接入，并与多个控制系统、多个用电设备电连接。其中，直流接入以及交流接入用于向多功能电源设备10提供输入信号，多功能电源设备10用于将输入信号转换为多个电压值不同的输出信号并输出至用电设备。

该多功能电源设备10还用于通过CAN、RS232、RS485、以太网等通信方式与计算机以及其他控制系统进行控制信息的交互，实现与计算机等控制系统进行信息交互，便于用户配置管理用电情况，了解多功能电源设备10的工作状态。

请参照图2，为本申请提供的多功能电源设备10的一种电源电路100的电路结构示意图。该电源电路100包括控制电路110、输入电路120、多转换输出电路130以及检测电路140。控制电路110分别与输入电路120及检测电路140电连接，多转换输出电路130分别与输入电路120及检测电路140电连接。

在本实施例中，输入电路120用于根据获取的输入信号向多转换输出电路130输出第一输出信号。多转换输出电路130用于将第一输出信号转换为多个电压值不同的第二输出信号。检测电路140用于检测第二输出信号的电流和/或电压信息，并将电流和/或电压信息发送至控制电路110。控制电路110用于根据电流和/或电压信息控制输入电路120是否向多转换输出电路130输送第一输出信号。由于该电源电路100能够通过输入电路120以及多转换输出将输入信号转换成多个电压值不同的输出信号，从而本申请提出的多功能电源设备10具有多转换的功能，能够满足实际应用中对电源设备能够输出多个电压值不同的输出信号的需求。

请参照图3，为本申请提供的多功能电源设备10的另一种电源电路100的电路结构示意图。该多功能电源设备10的电源电路100包括控制电路110、输入电路120、多转换输出电路130以及检测电路140，并且，该电源电路100还包括第一接口电路151、滤波电路152、第一开关电路153以及通信接口电路154，输入电路120包括多个功率转换电路121以及直流接入电路122。

在本实施例中，多个功率转换电路121的输入端相互电连接，多个功率转换电路121的输出端相互电连接，并且，多个功率转换电路121的输出端均与多转换输出电路130电连接。输入信号包括交流输入信号，多个功率转换电路121用于通过输入端获取该交流输入信号，并将交流输入信号转换为第一输出信号，输送至多转换输出电路130。

进一步地，多个功率转换电路121均包括输出控制端(即图3中的A)，多个功率转换电路121的输出控制端均(A)与控制电路110电连接，多个功率转换电路121均包括电流检测端(即图3中的B)，多个功率转换电路121的电流检测端(B)均与控制电路110电连接。控制电路110通过输出控制端控制多个功率转换电路121是否向多转换输出电路130输送第一输出信号，以及，控制电路110用于通过电流检测端检测多个功率转换电路121输出的第一输出信号的电流信息。

在本实施例中，多个功率转换电路121的输入端依次与第一开关电路153、滤波电路152以及第一接口电路151串联，控制电路110的输入端电连接于滤波电路152与第一开关电路153之间，控制电路110的输入控制端与第一开关电路153电连接，交流输入信号从第一接口电路151输入，经过滤波电路152被分别输送至控制电路110以及第一开关电路153，并且，在第一开关电路153闭合时，交流输入信号经过第一开关电路153被输送至多个功率转换电路121。

在本实施例中，输入电路120还包括直流接入电路122，直流接入电路122的输入接口分别与控制电路110以及多转换输出电路130电连接。输入信号包括直流输入信号，直流接入电路122用于将获取的直流输入信号作为第一输出信号发送至多转换输出电路130。

进一步地，直流接入电路122包括第二开关电路123，第二开关电路123与控制电路110电连接。控制电路110通过第二开关电路123控制直流接入电路122是否向多转换输出电路130输送第一输出信号。

在本实施例中，电源电路100还包括通信接口电路154，控制电路110与通信接口电路154电连接，用于通过通信接口电路154与外部设备进行控制信息的交互。

以下结合具体的电路结构对上述的电源电路100作进一步阐述。请参照图4，为本申请提供的多功能电源设备10的又一种电源电路100的电路结构示意图。该电源电路100包括控制电路110、输入电路120、多转换输出电路130以及检测电路140，该电源电路100还包括第一接口电路151、滤波电路152、第一开关电路153、整流器163、第三开关161以及第四开关162。其中，输入电路120包括多个功率转换电路121以及直流接入电路122，直流接入电路122包括第二接口电路125、断路器124以及第二开关电路123。

在本实施例中，控制电路110的输入端包括交流输入端(PN、PL)以及蓄电池端，蓄电池端包括蓄电池正端P5以及蓄电池地端P6，控制电路110的输入控制端包括交流输入控制端(P3、P4)、输出控制端P2以及蓄电池输入控制端P7。第一接口电路151包括M1、M2两个接口，第二接口电路125包括M3、M4两个接口，M1、M2接口可以共同提供交流输入信号，M3、M4接口可以共同提供直流输入信号，例如，M1接口可以提供220N的交流输入信号，M2接口可以提供220L的交流输入信号，M3接口可以提供26V的直流输入信号，M4接口可以提供0V的直流输入信号。

多个功率转换电路121的输入端IN相互电连接，多个功率转换电路121的输入端IL相互电连接，M1接口、滤波电路152以及多个功率转换电路121的输入端IN依次串联，M2接口、滤波电路152、第一开关电路153以及多个功率转换电路121的输入端IL依次串联。多个功率转换电路121的输出端OU1相互电连接，多个功率转换电路121的OU2端相互电连接，多个功率转换电路121的OU1端、整流器163以及多转换输出电路130的输入端IN1依次串联，多个功率转换电路121的OU2端以及多转换输出电路130的输入端IN2电连接。

M3接口与控制电路110的蓄电池地端P6电连接，M4接口、断路器124、第二开关电路123以及控制电路110的蓄电池输入控制端P7依次串联，M4接口、断路器124以及控制电路110的蓄电池正端P5依次串联，并且，第二开关电路123电连接于整流器163以及多转换输出电路130的输入端IN1之间。多转换输出电路130包括多个输出端(OUT1－OUT4)，用于向外部设备输出电压值不同的输出信号。

控制电路110的输入端包括交流输入端(PN、PL)以及蓄电池端，蓄电池端包括蓄电池正端P5以及蓄电池地端P6，控制电路110的输入控制端包括交流输入控制端(P3、P4)、输出控制端P2以及蓄电池输入控制端P7，控制电路110还包括电流检测端P1、输出电压检测端P9、输出电流检测端P10、通信端P11以及报警端P12。

控制电路110的交流输入端(PN、PL)电连接于滤波电路152以及第一开关电路153之间，控制电路110的交流输入控制端(P3、P4)与第一开关电路153电连接，控制电路110的电流检测端P1与多个功率转换电路121的电流检测端Q2电连接，控制电路110的输出控制端P2与多个功率转换电路121的输出控制端Q1电连接。控制电路110的输出电压检测端P9与多转换输出电路130的输出电压端T1电连接，控制电路110的输出电流检测端P10与多转换输出电路130的输出电流端T2电连接，需要说明的是，控制电路110的输出电压检测端P9、输出电流检测端P10通过检测电路140与多转换输出电路130的输出电压端T1、输出电流端T2电连接，其中，检测电路140具体可以包括电流/电压检测传感器。

控制电路110可以通过通信端P11、报警端P12与外部设备进行控制信息的交互，需要说明的是，通信端P11可以但不限于支持CAN、RS232、RS485、以太网等通信方式。控制电路110还包括应急指示灯端P8、交流指示灯端P13、电池指示灯端P14、负载指示灯端P15以及运行指示灯端P16，从而可以通过向不同的指示灯发送不同工作状态信号，反映该电源电路100的当前工作状态。

进一步地，控制电路110的交流输入端PL以及蓄电池正端P5通过第三开关161与其他电路电连接，控制电路110的蓄电池输入控制端P6、应急指示灯端P8通过第四开关162与其他电路电连接，可以理解的是，用户可以通过手动控制第三开关161、第四开关162达到控制电源电路100以及直流接入电路122是否输出信号的目的。

需要补充的是，控制电路110可以但不限于是包括由PIC32MZ型号的微处理器以及外围电路组成的电路，多转换输出电路130可以但不限于是包括12V－CBS60024S12、24V－CBS60024S24的DC/DC电源模块，功率转换电路可以但不限于是PFE1000－28的AC/DC电源模块，第一开关电路153可以但不限于是JGX－1599F/032－380型号的固态继电器，第二开关电路123可以但不限于是JQ－67F型号的接触器，第一接口电路151、第二接口电路125可以但不限于是Y50DX－1403型号的插座，交流滤波器可以但不限于是JLC6201/JDE型号的滤波器，检测电路140可以是电流传感器。

可以理解的是，本申请提供的电源电路100具备交流输入以及直流输入功能。对于交流输入功能，该电源电路100包括多个功率转换电路121，多个功率转换电路121级联后可以扩充电源电路100的功率，从而能够满足较大范围的输出功率需求，例如，当功率转换电路为PFE1000－28的AC/DC电源模块时，多个功率转换电路121可以将85至265V范围内的交流电压转换成低压26V电压，单个功率模块功率可以达到1千瓦，多个模块级联后可以扩充功率，可以满足在1千瓦到6千瓦输出功率需求下调节。对于直流输入功能，该电源电路100包括接触器以及断路器124，从而具备保护直流接入电路122以及蓄电池输入欠压保护功能。多转换输出电路130能够多个功率转换电路121以及直流接入电路122输入的信号转换为多个电压值不同的输出信号，例如，当多转换输出电路130为包括12V－CBS60024S12、24V－CBS60024S24的DC/DC电源模块时，多转换输出电路130同时具备24V输出、12V输出功能。控制电路110能够通过检测电路140获取到多转换输出电路130的输出信号的电流和/或电压信息，通过电流检测端P1获取到功率转换电路的输出信号的电流和/或电压信息，并根据获取到的信息对多转换输出电路130以及多个功率转换电路121进行控制，从而具备电路保护功能。

还需要说明的是，本申请提供的电源电路100可以采用模块化设计，各个电路相互独立，方便用户安装、拆卸。

请参照图5A至图5D。机箱200包括箱体和面板210，面板210设置在箱体的一端。箱体内设有一隔板220，隔板220将箱体内分隔为第一腔室221和第二腔室222，电源电路100设置在第一腔室221。第二腔室222包括靠近箱体一端的第一侧壁224以及与第一侧壁224相对的第二侧壁225，第一侧壁224以及第二侧壁225分别设置有多个开口223，多个开口223设置有排风装置230。其中，面板210遮盖第一侧壁224，并设置有多个与第一侧壁224对应的进风口211。

在本实施例中，面板210上设置有交流、电池、负载以及应急指示灯，以反映多功能电源设备10的工作状态，面板210上还设置有开关。机箱200背面(即面板的对端)设置有蓄电池正、蓄电池负、输出1、输出2、输出3、通信以及报警连接口，上述的连接口、指示灯以及开关均与电源电路100电连接，以提供多功能电源设备10与外部设备连接的接口。

进一步地，面板210与第一侧壁224间隔预设距离，机箱200的第一腔室221为全密封设计，电源电路100与外界设备的连接口采用连接器连接，机箱200的第二腔室222采用风道式散热设计，从而使得该机箱200的散热器更加隐蔽，结构更加合理、美观。进风口211处设置有多个风扇(排风装置230)，并且，机箱200还可以设置减震器以提升其耐用性。

综上所述，本申请实施例所提供的一种多功能电源设备，该电源设备包括电源电路，电源电路包括控制电路、输入电路、多转换输出电路以及检测电路，控制电路分别与输入电路及检测电路电连接，多转换输出电路分别与输入电路及检测电路电连接。输入电路用于根据获取的输入信号向多转换输出电路输出第一输出信号。多转换输出电路用于将第一输出信号转换为多个电压值不同的第二输出信号。检测电路用于检测第二输出信号的电流和/或电压信息，并将电流和/或电压信息发送至控制电路。控制电路用于根据电流和/或电压信息控制输入电路是否向多转换输出电路输送第一输出信号。由于该电源电路能够通过输入电路以及多转换输出电路将输入信号转换成多个电压值不同的输出信号，从而该多功能电源设备具有多转换的功能，能够满足实际应用中对电源设备能够输出多个电压值不同的输出信号的需求。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种多功能电源设备，其特征在于，包括电源电路，所述电源电路包括控制电路、输入电路、多转换输出电路以及检测电路，所述控制电路分别与所述输入电路及所述检测电路电连接，所述多转换输出电路分别与所述输入电路及所述检测电路电连接；

所述输入电路用于根据获取的输入信号向所述多转换输出电路输出第一输出信号；

所述多转换输出电路用于将所述第一输出信号转换为多个电压值不同的第二输出信号；

所述检测电路用于检测所述第二输出信号的电流和/或电压信息，并将所述电流和/或电压信息发送至所述控制电路；

所述控制电路用于根据所述电流和/或电压信息控制所述输入电路是否向所述多转换输出电路输送所述第一输出信号。

2.根据权利要求1所述的多功能电源设备，其特征在于，所述输入信号包括交流输入信号，所述输入电路包括多个功率转换电路，所述多个功率转换电路的输入端相互电连接，所述多个功率转换电路的输出端相互电连接，所述多个功率转换电路的输出端均与所述多转换输出电路电连接；

所述多个功率转换电路用于通过所述输入端获取所述交流输入信号，并将所述交流输入信号转换为所述第一输出信号。

3.根据权利要求2所述的多功能电源设备，其特征在于，所述多个功率转换电路均包括输出控制端，所述多个功率转换电路的输出控制端均与所述控制电路电连接；

所述控制电路通过所述输出控制端控制所述多个功率转换电路是否向所述多转换输出电路输送所述第一输出信号。

4.根据权利要求2所述的多功能电源设备，其特征在于，所述多个功率转换电路均包括电流检测端，所述多个功率转换电路的电流检测端均与所述控制电路电连接；

所述控制电路用于通过所述电流检测端检测所述多个功率转换电路输出的所述第一输出信号的电流信息。

5.根据权利要求2所述的多功能电源设备，其特征在于，所述电源电路还包括第一开关电路、滤波电路以及第一接口电路，所述多个功率转换电路的输入端依次与所述第一开关电路、所述滤波电路以及所述第一接口电路串联；

所述控制电路的输入端电连接于所述滤波电路与所述第一开关电路之间，所述控制电路的输入控制端与所述第一开关电路电连接。

6.根据权利要求1所述的多功能电源设备，其特征在于，所述输入信号包括直流输入信号，所述输入电路包括直流接入电路，所述直流接入电路的输入接口分别与所述控制电路以及所述多转换输出电路电连接；

所述直流接入电路用于将获取的所述直流输入信号作为所述第一输出信号发送至所述多转换输出电路。

7.根据权利要求6所述的多功能电源设备，其特征在于，所述直流接入电路包括第二开关电路，所述第二开关电路与所述控制电路电连接；

所述控制电路通过所述第二开关电路控制所述直流接入电路是否向所述多转换输出电路输送所述第一输出信号。

8.根据权利要求1所述的多功能电源设备，其特征在于，所述电源电路还包括通信接口电路，所述控制电路与所述通信接口电路电连接，用于通过所述通信接口电路与外部设备进行控制信息的交互。

9.根据权利要求1所述的多功能电源设备，其特征在于，所述多功能电源设备还包括机箱，所述机箱包括箱体和面板，所述面板设置在所述箱体的一端；

所述箱体内设有一隔板，所述隔板将所述箱体内分隔为第一腔室和第二腔室，所述电源电路设置在所述第一腔室；

所述第二腔室包括靠近所述箱体一端的第一侧壁以及与所述第一侧壁相对的第二侧壁，所述第一侧壁以及所述第二侧壁分别设置有多个开口，所述多个开口设置有排风装置。

10.根据权利要求9所述的多功能电源设备，其特征在于，所述面板遮盖所述第一侧壁，并设置有多个与所述第一侧壁对应的进风口。