CN209784781U - 智能电源管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电源管理技术领域，特别涉及一种智能电源管理系统；其一种智能电源管理系统，包括电源模块、电流检测模块、电压检测模块、主控模块、风扇控制模块、温度检测模块、通讯模块、以太网模块、报警模块以及设备电源，所述电源模块用于给主控模块、风扇控制模块、温度检测模块、通讯模块、以太网模块以及报警模块供电，电源模块、电流检测模块和电压检测模块的输入端均连接设备电源的输出端。本实用新型提供一种新的智能电源管理系统，该智能电源管理系统可以对多个参数同时进行检测，提高了功能的多样性，且能够实时监控远端设备的运行情况，对出现设备问题进行预警，降低设备故障率。

Description

智能电源管理系统

技术领域

本实用新型属于电源管理技术领域，特别涉及一种智能电源管理系统。

背景技术

随着电力电子技术的不断发展，电源是所有电器设备不可或缺的一部分。电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响电子设备的工作性能和使用寿命，尤其是对于一些企业来说，电子设备的正常运行更是重中之重，因此，这就需要实时对用于供电的设备电源的输出电压、输出电流、整机工作温度等状态进行检测。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种新的智能电源管理系统。

本实用新型具体技术方案如下：

本实用新型提供一种智能电源管理系统，包括电源模块、电流检测模块、电压检测模块、主控模块、风扇控制模块、温度检测模块、通讯模块、以太网模块、报警模块以及设备电源；

所述电源模块用于给主控模块、风扇控制模块、温度检测模块、通讯模块、以太网模块以及报警模块供电，电源模块、电流检测模块和电压检测模块的输入端均连接设备电源的输出端，电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块的输出端均连接主控模块的输入端，主控模块的输出端分别连接报警模块和风扇控制模块，主控模块分别与通讯模块和以太网模块双向通信。

进一步的改进，所述电源模块包括整流电路、第一转换电路、第二转换电路和第三转换电路；

整流电路包括二极管D1、稳压二极管D2、电容C1-C2以及磁珠FB1，二极管D1的阳极连接电源VCC，阴极分别连接D2的阴极、电容C1的第一端以及磁珠FB1的第一端，磁珠FB1的第二端的分别连接电容C2的第一端以及输出DC24V，D2的阳极、电容C1的第二端以及电容C2的第二端均接地；

第一转换电路包括第一转换芯片、二极管D3、发光二极管D4、电容C3-C11、电阻R1-R6以及电感L1，第一转换芯片的2引脚分别连接电容C3的第一端、C4的第一端、C5的第一端、电阻R1的第一端以及DC24V，7引脚分别连接电阻R1的第二端以及R2的第一端，8引脚连接电容C6的第一端，4引脚、电容C3的第二端、C4的第二端、C5的第二端、C6的第二端以及电阻R2的第二端均接地，第一转换芯片的6引脚通过分别连接电容C7的第一端以及C8的第一端，C7的第二端接地，C8的第二端通过电阻R3接地，第一转换芯片的5引脚分别连接电阻R4的第二端和R5的第一端，3引脚与1引脚之间串联电容C11，且3引脚连接二极管D3的阴极以及通过电感L1分别连接电阻R4的第一端、R6的第一端、电容C9的第一端、C10的第一端以及输出12V，二极管D3的阳极、电阻R5的第二端、电容C9的第二端、C10的第二端均接地，电阻R6通过发光二极管D4接地；

第二转换电路包括第二转换芯片、电阻R7-R11、电容C12-C19、电感L2以及二极管D5，第二转换芯片的2引脚分别连接电容C12的第一端、C13的第一端、电阻R7的第一端以及12V，7引脚分别连接电阻R7的第二端以及R8的第一端，8引脚连接电容C14的第一端，4引脚、电容C12的第二端、C13的第二端、C14的第二端以及电阻R8的第二端均接地，第一转换芯片的6引脚通过分别连接电容C15的第一端以及C16的第一端，C15的第二端接地，C16的第二端通过电阻R9接地，第一转换芯片的5引脚分别连接电阻R10的第二端和R11的第一端，3引脚与1引脚之间串联电容C17，且3引脚连接二极管D5的阴极以及通过电感L2分别连接电阻R10的第一端、电容C18的第一端、C19的第一端以及输出5V，二极管D5的阳极、电阻R11的第二端、电容C18的第二端以及C19的第二端均接地；

第三转换电路包括第三转换芯片、电容C20-C22、电阻R12以及发光二极管D6，第三转换芯片的3引脚分别连接5V以及通过电容C20接地，1引脚接地，2引脚和4引脚并联并分别连接电容C21的第一端、C22的第一端、电阻R12的第一端以及输出3V3，电容C21的第二端以及C22的第二端均接地，电阻R12的第二端通过发光二极管D6接地。

进一步的改进，所述电流检测模块包括6个驱动电路以及12个检测电路，每个驱动电路连接2个检测电路；

各所述驱动电路均包括驱动芯片、电容C22-C24、电阻R13-R15以及二极管D7，所述驱动芯片的2引脚分别连接电容C22的第一端、电阻R13的第一端以及主控模块，电容C22的第二端和电阻R13的第二端均接地，驱动芯片的4引脚分别连接电阻R15的第一端以及二极管D7的阳极，电阻R15的第二端以及二极管D7的阴极均接地，驱动芯片的5引脚分别连接电容C23的第一端、电阻R14的第一端以及主控模块，容C23的第二端和电阻R14的第二端均接地，驱动芯片的0引脚和7引脚均连接电源VCC，8引脚和9引脚并联并连接一检测电路，10引脚和11引脚并联并连接另一检测电路，12引脚分别连接电源VCC以及通过电容C24接地；

各检测电路均包括电流检测放大器、电容C25-C29、电阻R16-R17、肖特基二极管D8、发光二极管D9以及电感L3，电流检测放大器的1引脚和2引脚并联并分别连接驱动芯片的8引脚或10引脚以及通过电容C25接地，4引脚接地，5引脚连接主控模块，8引脚分别连接电容C26的第一端、C27的第一端、电感L3的第一端以及通过电阻R16连接驱动芯片的8引脚或10引脚，电感L3的第二端分别连接电容C28的第一端、C29的第一端、肖特基二极管D8的阴极、电阻R17的第一端以及通过接插件XS1连接设备电源，电容C26的第二端、C27的第二端、C28的第二端、C29的第二端以及肖特基二极管D8的阳极均接地，电阻R17的第二端通过发光二极管D9接地。

进一步的改进，所述电压检测模块包括电阻R18-R20、电容C30以及稳压二极管D10，电阻R18的第一端连接电源VCC，第二端通过电阻R19分别连接电容C30的第一端、电阻R20的第一端、稳压二极管D10的阴极以及主控模块，电容C30的第二端、电阻R20的第二端以及稳压二极管D10的阳极均接地。

进一步的改进，所述主控模块包括控制电路、单片机电源电路以及逻辑电路；

所述控制电路包括单片机、电容C31-C34、电阻R21-R28、晶振Y1、三极管Q1-Q3以及发光二极管D11，单片机的5引脚分别连接晶振Y1的第一端和电容C31的第一端，6引脚分别连接晶振Y1的第二端和电容C32的第一端，电容C31的第二端和C32的第二端均接地，单片机的7引脚分别通过电阻R21连接3V3以及通过电容C33接地，45引脚通过电阻R22连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，集电极通过发光二极管D11和电阻R23连接3V3，单片机的53引脚通过电阻R24连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，集电极分别连接逻辑电路以及通过电阻R25连接3V3，单片机的60引脚分别连接三极管Q3的集电极以及通过电阻R26接地，三极管Q3的发射极连接3V3，基极连接电阻R27的第一端，R27的第二端分别通过电阻R28连接3V3、通过电容C34接地以及通过接插件XS3连接开关，单片机的9-11、14-15引脚以及20-26引脚分别连接各检测电路中电流检测放大器的5引脚；

单片机电源电路包括电容C35-C40以及电阻R29，单片机的31、47、63、18、12引脚均接地，1、32、48、64、19引脚并联并连接3V3、电容C35的第一端、C36的第一端、C37的第一端和C38的第一端，电容C35的第二端、C36的第二端、C37的第二端和C38的第二端均接地，单片机的13引脚分别连接电容C39的第一端和电阻R29的第一端，电阻R29的第二端分别连接3V3以及电容C40的第一端，电容C39的第二端和C40的第二端均接地；

逻辑电路包括第一逻辑芯片U1、第二逻辑芯片U2以及电容C41-C42，第一逻辑芯片U1的1引脚接地，20引脚连接3V3，13、14、17、18、3、4、7、8引脚分别连接单片机的35-41、44引脚，2、5、6、9、12、15、16、19引脚中相邻引脚为一组，同一组的两引脚分别连接驱动芯片的2引脚和5引脚，11引脚分别连接三极管Q2的集电极以及通过电容C41接地，第二逻辑芯片U2的1引脚接地，20引脚连接3V3，3、4、7、8引脚分别连接单片机的27、28、33、34引脚，2、5、6、9引脚中相邻引脚为一组，同一组的两引脚分别连接驱动芯片的2引脚和5引脚，11引脚分别连接三极管Q2的集电极以及通过电容C42接地。

进一步的改进，所述风扇控制模块包括电阻R30-R33、电容C43-C45、三极管Q4以及场效应管VT1，电阻R30的第一端分别连接单片机的51引脚、通过电阻R31连接3V3以及通过电容C43接地，三极管Q4的基极连接电阻R30的第二端，发射极接地，集电极分别连接电阻R32的第一端和R33的第一端，电阻R32的第二端分别连接电容C44的第一端和场效应管VT1的栅极，电阻R33的第二端、电容C44的第二端、场效应管VT1的源极和漏极、电容C45的第一端相连并分别连接12V和通过接插件XS2连接风扇，电容C45的第二端接地。

进一步的改进，所述温度检测模块包括温度传感器以及电阻R34，温度传感器的1引脚接地，3引脚连接3V3，2引脚分别连接单片机的50引脚以及通过电阻R34连接3V3。

进一步的改进，所述报警模块包括电阻R35-R36、电容C46、三极管Q5以及蜂鸣器B1，电阻R35的第一端连接单片机的52引脚，第二端分别连接电阻R36的第一端、电容C46的第一端以及三极管Q5的基极，电阻R36的第二端和电容C46的第二端均接地，三极管Q5的发射极接地，集电极连接蜂鸣器B1。

进一步的改进，所述通讯模块包括电平转换芯片、电容C47-C51、双向瞬态抑制二极管D12-D13，电平转换芯片的1引脚和3引脚之间串联电容C47，2引脚通过电容C48接地，4引脚和5引脚之间串联电容C49，6引脚通过电容C50接地，11引脚和12引脚分别连接单片机的42引脚和43引脚，13引脚分别连接通讯接口以及通过双向瞬态抑制二极管D12接地，14引脚分别连接通讯接口以及通过双向瞬态抑制二极管D13接地，16引脚分别连接3V3以及电容C51的第一端，15引脚和C51的第二端均接地。

进一步的改进，所述以太网模块包括电源控制电路、稳压电路以及以太网电路；

电源控制电路包括电阻R37-R40、电容C52-C55、三极管Q6以及场效应管VT2，电阻R37的第一端分别连接单片机的62引脚、通过电阻R38连接3V3以及通过电容C52接地，三极管Q6的基极连接电阻R37的第二端，发射极接地，集电极分别连接电阻R39的第一端以及电阻R40的第一端，电阻R39的第二端分别连接电容C53的第一端以及场效应管VT2的栅极，电阻R40的第二端、电容C54的第一端、C53的第一端、C55的第一端以及场效应管VT2的源极和漏极相连并分别连接3V3以及输出3V3C；

稳压电路包括稳压芯片以及电容C56-C58，稳压芯片的1引脚和3引脚并联并分别连接3V3C和电容C56的第一端，2引脚和电容C56的第二端均接地，5引脚分别连接电容C57的第一端、C58的第一端以及输出1V8，电容C57的第二端和C58的第二端均接地；

以太网电路包括网络芯片、网络变压器、电阻R41-R50、电容C59-C62、晶振Y2、按键S1以及发光二极管D13，网络芯片的1引脚通过电阻R44接地，3、9、13、18、20、37、41、44、48引脚均接地，21、29、42、45、63、2、12、17、40引脚均连接3V3C，6、19、28、43、54、64引脚均连接1V8，4、5、7、8引脚分别连接网络变压器8、6、3、1引脚，10引脚通过电容C60接地，11引脚通过电容C61接地，且10引脚与11引脚之间并联晶振Y2，36引脚分别连接单片机的56引脚、通过电容C59接地以及通过电阻R42连接3V3C，60引脚通过电阻R41连接3V3C，57和58引脚分别连接单片机的29和30引脚，59引脚通过按键S1接地，网络变压器的1引脚通过电阻R48连接3V3C，3引脚通过电阻R47连接3V3C，6引脚通过电阻R46连接3V3C，8引脚通过电阻R45连接3V3C，2和7引脚均连接3V3C，15引脚连接电阻R50的第一端，10引脚连接电阻R49的第一端，电阻R50的第二端和R49的第二端均连接电容C62的第一端，C62的第二端接地。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供一种新的智能电源管理系统，该智能电源管理系统可以对多个参数同时进行检测，提高了功能的多样性，且能够实时监控远端设备的运行情况，对出现设备问题进行预警，降低设备故障率。

附图说明

图1为实施例1智能电源管理系统的原理框图；

图2为实施例2整流电路的电路图；

图3为实施例2第一转换电路的电路图；

图4为实施例2第二转换电路的电路图；

图5为实施例2第三转换电路的电路图；

图6为实施例3驱动电路的电路图；

图7为实施例3检测电路的电路图；

图8为实施例4电压检测模块的电路图；

图9为实施例5单片机电源电路的电路图；

图10为实施例5控制电路的电路图；

图11为实施例5逻辑电路的电路图；

图12为实施例6风扇控制模块的电路图；

图13为实施例7温度检测模块的电路图；

图14为实施例8报警模块的电路图；

图15为实施例9通讯模块的电路图；

图16为实施例10电源控制电路的电路图；

图17为实施例10稳压电路的电路图；

图18为实施例10以太网电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

本实用新型实施例1提供一种智能电源管理系统，如图1所示，包括电源模块、电流检测模块、电压检测模块、主控模块、风扇控制模块、温度检测模块、通讯模块、以太网模块、报警模块以及设备电源；

所述电源模块用于给主控模块、风扇控制模块、温度检测模块、通讯模块、以太网模块以及报警模块供电，电源模块、电流检测模块和电压检测模块的输入端均连接设备电源的输出端，电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块的输出端均连接主控模块的输入端，主控模块的输出端分别连接报警模块和风扇控制模块，主控模块分别与通讯模块和以太网模块双向通信。本实用新型中附图的尺寸是进行了适当缩放的。

本实用新型提供一种新的智能电源管理系统，该智能电源管理系统可以对多个参数同时进行检测，提高了功能的多样性，且能够实时监控远端设备的运行情况，对出现设备问题进行预警，降低设备故障率。

工作原理：

设备电源输出电压为VCC，为电源模块和电流检测模块供电，且为电压检测模块提供检测电压，电源模块通过将VCC整流、降压后分别输出12V、5V、3V3直流电，作为主控模块、风扇控制模块、温度检测模块、通讯模块、以太网模块以及报警模块的直流供电，电流检测模块检测设备电源每一路的输出电流，电压检测模块检测设备电源的输出电压，温度检测模块检测设备电源的整机工作温度，主控模块用于对电流、电压、温度进行处理，风扇控制模块用于在接收到主控模块的控制命令后控制风扇的启动和停止，通讯模块用于与终端连接，向终端发送处理后的电流、电压、温度值，以太网模块用于该系统的联网通讯，将处理后的电流、电压、温度进行网络上报，便于实现远程监控。

实施例2

一种智能电源管理系统，与实施例1不同的是，所述电源模块包括整流电路、第一转换电路、第二转换电路和第三转换电路；

如图2所示，整流电路包括二极管D1、稳压二极管D2、电容C1-C2以及磁珠FB1，二极管D1的阳极连接电源VCC，阴极分别连接D2的阴极、电容C1的第一端以及磁珠FB1的第一端，磁珠FB 1的第二端的分别连接电容C2的第一端以及输出DC24V，D2的阳极、电容C1的第二端以及电容C2的第二端均接地；

如图3所示，第一转换电路包括第一转换芯片、二极管D3、发光二极管D4、电容C3-C11、电阻R1-R6以及电感L1，第一转换芯片的2引脚分别连接电容C3的第一端、C4的第一端、C5的第一端、电阻R1的第一端以及DC24V，7引脚分别连接电阻R1的第二端以及R2的第一端，8引脚连接电容C6的第一端，4引脚、电容C3的第二端、C4的第二端、C5的第二端、C6的第二端以及电阻R2的第二端均接地，第一转换芯片的6引脚通过分别连接电容C7的第一端以及C8的第一端，C7的第二端接地，C8的第二端通过电阻R3接地，第一转换芯片的5引脚分别连接电阻R4的第二端和R5的第一端，3引脚与1引脚之间串联电容C11，且3引脚连接二极管D3的阴极以及通过电感L1分别连接电阻R4的第一端、R6的第一端、电容C9的第一端、C10的第一端以及输出12V，二极管D3的阳极、电阻R5的第二端、电容C9的第二端、C10的第二端均接地，电阻R6通过发光二极管D4接地；

如图4所示，第二转换电路包括第二转换芯片、电阻R7-R11、电容C12-C19、电感L2以及二极管D5，第二转换芯片的2引脚分别连接电容C12的第一端、C13的第一端、电阻R7的第一端以及12V，7引脚分别连接电阻R7的第二端以及R8的第一端，8引脚连接电容C14的第一端，4引脚、电容C12的第二端、C13的第二端、C14的第二端以及电阻R8的第二端均接地，第一转换芯片的6引脚通过分别连接电容C15的第一端以及C16的第一端，C15的第二端接地，C16的第二端通过电阻R9接地，第一转换芯片的5引脚分别连接电阻R10的第二端和R11的第一端，3引脚与1引脚之间串联电容C17，且3引脚连接二极管D5的阴极以及通过电感L2分别连接电阻R10的第一端、电容C18的第一端、C19的第一端以及输出5V，二极管D5的阳极、电阻R11的第二端、电容C18的第二端以及C19的第二端均接地；

如图5所示，第三转换电路包括第三转换芯片、电容C20-C22、电阻R12以及发光二极管D6，第三转换芯片的3引脚分别连接5V以及通过电容C20接地，1引脚接地，2引脚和4引脚并联并分别连接电容C21的第一端、C22的第一端、电阻R12的第一端以及输出3V3，电容C21的第二端以及C22的第二端均接地，电阻R12的第二端通过发光二极管D6接地。

本实施例中整流电路用于将输入的VCC交流电依次经过二极管D1、D2组成的半桥、无极性贴片电容C1、磁珠FB1以及贴片电解电容C2后得到24V的直流电压，然后直接进入第一转换电路，通过第一转换芯片(型号SGM6232YPS8G)后得到12V的直流电，其中一路为其余模块供电，另一路进入第二转换模块，通过第二转换芯片(型号SGM6232YPS8G)后得到5V的直流电，其中一路为其余模块供电，另一路进入第三转换模块，通过第三转换芯片(型号AMS1117)后得到3V3的直流电为其余模块供电；其中电容C9、C12、C18均为贴片电解电容，其余为无极性贴片电容。

实施例3

一种智能电源管理系统，与实施例2不同的是，所述电流检测模块包括6个驱动电路以及12个检测电路，每个驱动电路连接2个检测电路；

如图6所示，各所述驱动电路均包括驱动芯片、电容C22-C24、电阻R13-R15以及二极管D7，所述驱动芯片的2引脚分别连接电容C22的第一端、电阻R13的第一端以及主控模块，电容C22的第二端和电阻R13的第二端均接地，驱动芯片的4引脚分别连接电阻R15的第一端以及二极管D7的阳极，电阻R15的第二端以及二极管D7的阴极均接地，驱动芯片的5引脚分别连接电容C23的第一端、电阻R14的第一端以及主控模块，容C23的第二端和电阻R14的第二端均接地，驱动芯片的0引脚和7引脚均连接电源VCC，8引脚和9引脚并联并连接一检测电路，10引脚和11引脚并联并连接另一检测电路，12引脚分别连接电源VCC以及通过电容C24接地；

如图7所示，各检测电路均包括电流检测放大器、电容C25-C29、电阻R16-R17、肖特基二极管D8、发光二极管D9以及电感L3，电流检测放大器的1引脚和2引脚并联并分别连接驱动芯片的8引脚或10引脚以及通过电容C25接地，4引脚接地，5引脚连接主控模块，8引脚分别连接电容C26的第一端、C27的第一端、电感L3的第一端以及通过电阻R16连接驱动芯片的8引脚或10引脚，电感L3的第二端分别连接电容C28的第一端、C29的第一端、肖特基二极管D8的阴极、电阻R17的第一端以及通过接插件XS1连接设备电源，电容C26的第二端、C27的第二端、C28的第二端、C29的第二端以及肖特基二极管D8的阳极均接地，电阻R17的第二端通过发光二极管D9接地。

本实施例中驱动电路通过驱动芯片(采用型号为VND5T100AJ-E的具有模拟电流检测双通道高侧驱动器)用于将采集的电流信号放大，并驱动电流检测电路工作，电流检测电路通过电流检测放大器(采用型号为MAX4080SASA的高侧电流检测放大器)用于采集设备电源的输出电流，本实施例中设备电源提供12路终端输出，每路提供高达24V2A的DC直流功率输出，因此，采用一个驱动电路驱动两个电流检测电路进行工作，每个驱动电路的电路结构均相同，每个电流检测电路的电路结构均相同，且采集的终端输出电压24V，采用此高端测量可以避免可能导致的危害，同时可检测意外短路引起的高负载电路；其中发光二极管D9在电路正常工作时亮红灯。

实施例4

一种智能电源管理系统，如图8所示，与实施例3不同的是，所述电压检测模块包括电阻R18-R20、电容C30以及稳压二极管D10，电阻R18的第一端连接电源VCC，第二端通过电阻R19分别连接电容C30的第一端、电阻R20的第一端、稳压二极管D10的阴极以及主控模块，电容C30的第二端、电阻R20的第二端以及稳压二极管D10的阳极均接地。

本实用新型通过电阻采集设备电源的输出电压，其中R18和R19的阻值均为15K，R18的阻值为2K，C30为电容为0.1uF的无极性贴片电容。

实施例5

一种智能电源管理系统，与实施例4不同的是，所述主控模块包括控制电路、单片机电源电路以及逻辑电路；

如图10所示，所述控制电路包括单片机、电容C31-C34、电阻R21-R28、晶振Y1、三极管Q1-Q3以及发光二极管D11，单片机的5引脚分别连接晶振Y1的第一端和电容C31的第一端，6引脚分别连接晶振Y1的第二端和电容C32的第一端，电容C31的第二端和C32的第二端均接地，单片机的7引脚分别通过电阻R21连接3V3以及通过电容C33接地，45引脚通过电阻R22连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，集电极通过发光二极管D11和电阻R23连接3V3，单片机的53引脚通过电阻R24连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，集电极分别连接逻辑电路以及通过电阻R25连接3V3，单片机的60引脚分别连接三极管Q3的集电极以及通过电阻R26接地，三极管Q3的发射极连接3V3，基极连接电阻R27的第一端，R27的第二端分别通过电阻R28连接3V3、通过电容C34接地以及通过接插件XS3连接开关，单片机的9-11、14-15引脚以及20-26引脚分别连接各检测电路中电流检测放大器的5引脚；

如图9所示，单片机电源电路包括电容C35-C40以及电阻R29，单片机的31、47、63、18、12引脚均接地，1、32、48、64、19引脚并联并连接3V3、电容C35的第一端、C36的第一端、C37的第一端和C38的第一端，电容C35的第二端、C36的第二端、C37的第二端和C38的第二端均接地，单片机的13引脚分别连接电容C39的第一端和电阻R29的第一端，电阻R29的第二端分别连接3V3以及电容C40的第一端，电容C39的第二端和C40的第二端均接地；

如图11所示，逻辑电路包括第一逻辑芯片U1、第二逻辑芯片U2以及电容C41-C42，第一逻辑芯片U1的1引脚接地，20引脚连接3V3，13、14、17、18、3、4、7、8引脚分别连接单片机的35-41、44引脚，2、5、6、9、12、15、16、19引脚中相邻引脚为一组，同一组的两引脚分别连接驱动芯片的2引脚和5引脚，11引脚分别连接三极管Q2的集电极以及通过电容C41接地，第二逻辑芯片U2的1引脚接地，20引脚连接3V3，3、4、7、8引脚分别连接单片机的27、28、33、34引脚，2、5、6、9引脚中相邻引脚为一组，同一组的两引脚分别连接驱动芯片的2引脚和5引脚，11引脚分别连接三极管Q2的集电极以及通过电容C42接地。

本实施例中控制模块通过单片机(型号STM32F103RCT6)用于对电流、电压、温度等参数进行处理，单片机电源电路用于对单片机的工作提供电源，逻辑电路采用第一逻辑芯片U1(型号SN74LS373DWRG4)、第二逻辑芯片U2(型号SN74LS373DWRG4)作为锁存器进行缓存，其中发光二极管D11在单片机正常工作时两绿灯。

实施例6

一种智能电源管理系统，如图12所示，与实施例5不同的是，所述风扇控制模块包括电阻R30-R33、电容C43-C45、三极管Q4以及场效应管VT1，电阻R30的第一端分别连接单片机的51引脚、通过电阻R31连接3V3以及通过电容C43接地，三极管Q4的基极连接电阻R30的第二端，发射极接地，集电极分别连接电阻R32的第一端和R33的第一端，电阻R32的第二端分别连接电容C44的第一端和场效应管VT1的栅极，电阻R33的第二端、电容C44的第二端、场效应管VT1的源极和漏极、电容C45的第一端相连并分别连接12V和通过接插件XS2连接风扇，电容C45的第二端接地。

本实施例中风扇控制模块用于接收单片机的控制命令，并控制风扇的供电与否，进而控制风扇的启动和停止。

实施例7

一种智能电源管理系统，如图13所示，与实施例6不同的是，所述温度检测模块包括温度传感器以及电阻R34，温度传感器的1引脚接地，3引脚连接3V3，2引脚分别连接单片机的50引脚以及通过电阻R34连接3V3。

本实施例中采用温度传感器(型号DS18B20)检测设备电源的整机工作温度，其中电阻R34用于分流。

实施例8

一种智能电源管理系统，如图14所示，与实施例7不同的是，所述报警模块包括电阻R35-R36、电容C46、三极管Q5以及蜂鸣器B1，电阻R35的第一端连接单片机的52引脚，第二端分别连接电阻R36的第一端、电容C46的第一端以及三极管Q5的基极，电阻R36的第二端和电容C46的第二端均接地，三极管Q5的发射极接地，集电极连接蜂鸣器B1。

本实施例中报警模块连接在单片机的输出端，在接收到单片机的命令后，蜂鸣器开始报警。

实施例9

一种智能电源管理系统，如图15所示，与实施例8不同的是，所述通讯模块包括电平转换芯片、电容C47-C51、双向瞬态抑制二极管D12-D13，电平转换芯片的1引脚和3引脚之间串联电容C47，2引脚通过电容C48接地，4引脚和5引脚之间串联电容C49，6引脚通过电容C50接地，11引脚和12引脚分别连接单片机的42引脚和43引脚，13引脚分别连接通讯接口以及通过双向瞬态抑制二极管D12接地，14引脚分别连接通讯接口以及通过双向瞬态抑制二极管D13接地，16引脚分别连接3V3以及电容C51的第一端，15引脚和C51的第二端均接地。

本实施例中通讯模块同于实现单片机与近距离终端的通讯，由于单片机的输出电平为TTL电平，而终端的输入接口为RS232接口，因此需要通过电平转换芯片(型号MAX3232CSE)将TTL电平转换为RS232电平，实现单片机与终端的通讯，并与实时了解设备电源的工作状态。

实施例10

一种智能电源管理系统，与实施例9不同的是，所述以太网模块包括电源控制电路、稳压电路以及以太网电路；

如图16所示，电源控制电路包括电阻R37-R40、电容C52-C55、三极管Q6以及场效应管VT2，电阻R37的第一端分别连接单片机的62引脚、通过电阻R38连接3V3以及通过电容C52接地，三极管Q6的基极连接电阻R37的第二端，发射极接地，集电极分别连接电阻R39的第一端以及电阻R40的第一端，电阻R39的第二端分别连接电容C53的第一端以及场效应管VT2的栅极，电阻R40的第二端、电容C54的第一端、C53的第一端、C55的第一端以及场效应管VT2的源极和漏极相连并分别连接3V3以及输出3V3C；

如图17所示，稳压电路包括稳压芯片以及电容C56-C58，稳压芯片的1引脚和3引脚并联并分别连接3V3C和电容C56的第一端，2引脚和电容C56的第二端均接地，5引脚分别连接电容C57的第一端、C58的第一端以及输出1V8，电容C57的第二端和C58的第二端均接地；

如图18所示，以太网电路包括网络芯片、网络变压器、电阻R41-R50、电容C59-C62、晶振Y2、按键S1以及发光二极管D13，网络芯片的1引脚通过电阻R44接地，3、9、13、18、20、37、41、44、48引脚均接地，21、29、42、45、63、2、12、17、40引脚均连接3V3C，6、19、28、43、54、64引脚均连接1V8，4、5、7、8引脚分别连接网络变压器8、6、3、1引脚，10引脚通过电容C60接地，11引脚通过电容C61接地，且10引脚与11引脚之间并联晶振Y2，36引脚分别连接单片机的56引脚、通过电容C59接地以及通过电阻R42连接3V3C，60引脚通过电阻R41连接3V3C，57和58引脚分别连接单片机的29和30引脚，59引脚通过按键S1接地，网络变压器的1引脚通过电阻R48连接3V3C，3引脚通过电阻R47连接3V3C，6引脚通过电阻R46连接3V3C，8引脚通过电阻R45连接3V3C，2和7引脚均连接3V3C，15引脚连接电阻R50的第一端，10引脚连接电阻R49的第一端，电阻R50的第二端和R49的第二端均连接电容C62的第一端，C62的第二端接地。

本实施例中通过以太网实现单片机与远距离终端的通讯，便于对设备电源的远程监测，稳压器(型号RT9013-18GB)用于将3V3C电源降为1V8的电压为以太网电路供电，网络芯片(型号CH9121)用于通信网络中发送和接收数据逻辑，网络变压器(型号HY601680)用于信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离。

以上实施例中未具体限定或者描述的技术特征均为常规技术手段，任意可以实现上述功能的技术手段均可以使用，本领域技术人员本应不会被此困惑。以上所述实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能电源管理系统，其特征在于，包括电源模块、电流检测模块、电压检测模块、主控模块、风扇控制模块、温度检测模块、通讯模块、以太网模块、报警模块以及设备电源；

所述电源模块用于给主控模块、风扇控制模块、温度检测模块、通讯模块、以太网模块以及报警模块供电，电源模块、电流检测模块和电压检测模块的输入端均连接设备电源的输出端，电流检测模块、电压检测模块、温度检测模块的输出端均连接主控模块的输入端，主控模块的输出端分别连接报警模块和风扇控制模块，主控模块分别与通讯模块和以太网模块双向通信。

2.根据权利要求1所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述电源模块包括整流电路、第一转换电路、第二转换电路和第三转换电路；

整流电路包括二极管D1、稳压二极管D2、电容C1-C2以及磁珠FB1，二极管D1的阳极连接电源VCC，阴极分别连接D2的阴极、电容C1的第一端以及磁珠FB1的第一端，磁珠FB1的第二端的分别连接电容C2的第一端以及输出DC24V，D2的阳极、电容C1的第二端以及电容C2的第二端均接地；

第一转换电路包括第一转换芯片、二极管D3、发光二极管D4、电容C3-C11、电阻R1-R6以及电感L1，第一转换芯片的2引脚分别连接电容C3的第一端、C4的第一端、C5的第一端、电阻R1的第一端以及DC24V，7引脚分别连接电阻R1的第二端以及R2的第一端，8引脚连接电容C6的第一端，4引脚、电容C3的第二端、C4的第二端、C5的第二端、C6的第二端以及电阻R2的第二端均接地，第一转换芯片的6引脚通过分别连接电容C7的第一端以及C8的第一端，C7的第二端接地，C8的第二端通过电阻R3接地，第一转换芯片的5引脚分别连接电阻R4的第二端和R5的第一端，3引脚与1引脚之间串联电容C11，且3引脚连接二极管D3的阴极以及通过电感L1分别连接电阻R4的第一端、R6的第一端、电容C9的第一端、C10的第一端以及输出12V，二极管D3的阳极、电阻R5的第二端、电容C9的第二端、C10的第二端均接地，电阻R6通过发光二极管D4接地；

第二转换电路包括第二转换芯片、电阻R7-R11、电容C12-C19、电感L2以及二极管D5，第二转换芯片的2引脚分别连接电容C12的第一端、C13的第一端、电阻R7的第一端以及12V，7引脚分别连接电阻R7的第二端以及R8的第一端，8引脚连接电容C14的第一端，4引脚、电容C12的第二端、C13的第二端、C14的第二端以及电阻R8的第二端均接地，第一转换芯片的6引脚通过分别连接电容C15的第一端以及C16的第一端，C15的第二端接地，C16的第二端通过电阻R9接地，第一转换芯片的5引脚分别连接电阻R10的第二端和R11的第一端，3引脚与1引脚之间串联电容C17，且3引脚连接二极管D5的阴极以及通过电感L2分别连接电阻R10的第一端、电容C18的第一端、C19的第一端以及输出5V，二极管D5的阳极、电阻R11的第二端、电容C18的第二端以及C19的第二端均接地；

第三转换电路包括第三转换芯片、电容C20-C22、电阻R12以及发光二极管D6，第三转换芯片的3引脚分别连接5V以及通过电容C20接地，1引脚接地，2引脚和4引脚并联并分别连接电容C21的第一端、C22的第一端、电阻R12的第一端以及输出3V3，电容C21的第二端以及C22的第二端均接地，电阻R12的第二端通过发光二极管D6接地。

3.根据权利要求2所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述电流检测模块包括6个驱动电路以及12个检测电路，每个驱动电路连接2个检测电路；

各所述驱动电路均包括驱动芯片、电容C22-C24、电阻R13-R15以及二极管D7，所述驱动芯片的2引脚分别连接电容C22的第一端、电阻R13的第一端以及主控模块，电容C22的第二端和电阻R13的第二端均接地，驱动芯片的4引脚分别连接电阻R15的第一端以及二极管D7的阳极，电阻R15的第二端以及二极管D7的阴极均接地，驱动芯片的5引脚分别连接电容C23的第一端、电阻R14的第一端以及主控模块，容C23的第二端和电阻R14的第二端均接地，驱动芯片的0引脚和7引脚均连接电源VCC，8引脚和9引脚并联并连接一检测电路，10引脚和11引脚并联并连接另一检测电路，12引脚分别连接电源VCC以及通过电容C24接地；

各检测电路均包括电流检测放大器、电容C25-C29、电阻R16-R17、肖特基二极管D8、发光二极管D9以及电感L3，电流检测放大器的1引脚和2引脚并联并分别连接驱动芯片的8引脚或10引脚以及通过电容C25接地，4引脚接地，5引脚连接主控模块，8引脚分别连接电容C26的第一端、C27的第一端、电感L3的第一端以及通过电阻R16连接驱动芯片的8引脚或10引脚，电感L3的第二端分别连接电容C28的第一端、C29的第一端、肖特基二极管D8的阴极、电阻R17的第一端以及通过接插件XS1连接设备电源，电容C26的第二端、C27的第二端、C28的第二端、C29的第二端以及肖特基二极管D8的阳极均接地，电阻R17的第二端通过发光二极管D9接地。

4.根据权利要求3所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述电压检测模块包括电阻R18-R20、电容C30以及稳压二极管D10，电阻R18的第一端连接电源VCC，第二端通过电阻R19分别连接电容C30的第一端、电阻R20的第一端、稳压二极管D10的阴极以及主控模块，电容C30的第二端、电阻R20的第二端以及稳压二极管D10的阳极均接地。

5.根据权利要求4所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述主控模块包括控制电路、单片机电源电路以及逻辑电路；

所述控制电路包括单片机、电容C31-C34、电阻R21-R28、晶振Y1、三极管Q1-Q3以及发光二极管D11，单片机的5引脚分别连接晶振Y1的第一端和电容C31的第一端，6引脚分别连接晶振Y1的第二端和电容C32的第一端，电容C31的第二端和C32的第二端均接地，单片机的7引脚分别通过电阻R21连接3V3以及通过电容C33接地，45引脚通过电阻R22连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，集电极通过发光二极管D11和电阻R23连接3V3，单片机的53引脚通过电阻R24连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，集电极分别连接逻辑电路以及通过电阻R25连接3V3，单片机的60引脚分别连接三极管Q3的集电极以及通过电阻R26接地，三极管Q3的发射极连接3V3，基极连接电阻R27的第一端，R27的第二端分别通过电阻R28连接3V3、通过电容C34接地以及通过接插件XS3连接开关，单片机的9-11、14-15引脚以及20-26引脚分别连接各检测电路中电流检测放大器的5引脚；

单片机电源电路包括电容C35-C40以及电阻R29，单片机的31、47、63、18、12引脚均接地，1、32、48、64、19引脚并联并连接3V3、电容C35的第一端、C36的第一端、C37的第一端和C38的第一端，电容C35的第二端、C36的第二端、C37的第二端和C38的第二端均接地，单片机的13引脚分别连接电容C39的第一端和电阻R29的第一端，电阻R29的第二端分别连接3V3以及电容C40的第一端，电容C39的第二端和C40的第二端均接地；

逻辑电路包括第一逻辑芯片U1、第二逻辑芯片U2以及电容C41-C42，第一逻辑芯片U1的1引脚接地，20引脚连接3V3，13、14、17、18、3、4、7、8引脚分别连接单片机的35-41、44引脚，2、5、6、9、12、15、16、19引脚中相邻引脚为一组，同一组的两引脚分别连接驱动芯片的2引脚和5引脚，11引脚分别连接三极管Q2的集电极以及通过电容C41接地，第二逻辑芯片U2的1引脚接地，20引脚连接3V3，3、4、7、8引脚分别连接单片机的27、28、33、34引脚，2、5、6、9引脚中相邻引脚为一组，同一组的两引脚分别连接驱动芯片的2引脚和5引脚，11引脚分别连接三极管Q2的集电极以及通过电容C42接地。

6.根据权利要求5所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述风扇控制模块包括电阻R30-R33、电容C43-C45、三极管Q4以及场效应管VT1，电阻R30的第一端分别连接单片机的51引脚、通过电阻R31连接3V3以及通过电容C43接地，三极管Q4的基极连接电阻R30的第二端，发射极接地，集电极分别连接电阻R32的第一端和R33的第一端，电阻R32的第二端分别连接电容C44的第一端和场效应管VT1的栅极，电阻R33的第二端、电容C44的第二端、场效应管VT1的源极和漏极、电容C45的第一端相连并分别连接12V和通过接插件XS2连接风扇，电容C45的第二端接地。

7.根据权利要求6所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述温度检测模块包括温度传感器以及电阻R34，温度传感器的1引脚接地，3引脚连接3V3，2引脚分别连接单片机的50引脚以及通过电阻R34连接3V3。

8.根据权利要求7所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述报警模块包括电阻R35-R36、电容C46、三极管Q5以及蜂鸣器B1，电阻R35的第一端连接单片机的52引脚，第二端分别连接电阻R36的第一端、电容C46的第一端以及三极管Q5的基极，电阻R36的第二端和电容C46的第二端均接地，三极管Q5的发射极接地，集电极连接蜂鸣器B1。

9.根据权利要求8所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述通讯模块包括电平转换芯片、电容C47-C51、双向瞬态抑制二极管D12-D13，电平转换芯片的1引脚和3引脚之间串联电容C47，2引脚通过电容C48接地，4引脚和5引脚之间串联电容C49，6引脚通过电容C50接地，11引脚和12引脚分别连接单片机的42引脚和43引脚，13引脚分别连接通讯接口以及通过双向瞬态抑制二极管D12接地，14引脚分别连接通讯接口以及通过双向瞬态抑制二极管D13接地，16引脚分别连接3V3以及电容C51的第一端，15引脚和C51的第二端均接地。

10.根据权利要求9所述的智能电源管理系统，其特征在于，所述以太网模块包括电源控制电路、稳压电路以及以太网电路；

电源控制电路包括电阻R37-R40、电容C52-C55、三极管Q6以及场效应管VT2，电阻R37的第一端分别连接单片机的62引脚、通过电阻R38连接3V3以及通过电容C52接地，三极管Q6的基极连接电阻R37的第二端，发射极接地，集电极分别连接电阻R39的第一端以及电阻R40的第一端，电阻R39的第二端分别连接电容C53的第一端以及场效应管VT2的栅极，电阻R40的第二端、电容C54的第一端、C53的第一端、C55的第一端以及场效应管VT2的源极和漏极相连并分别连接3V3以及输出3V3C；

稳压电路包括稳压芯片以及电容C56-C58，稳压芯片的1引脚和3引脚并联并分别连接3V3C和电容C56的第一端，2引脚和电容C56的第二端均接地，5引脚分别连接电容C57的第一端、C58的第一端以及输出1V8，电容C57的第二端和C58的第二端均接地；

以太网电路包括网络芯片、网络变压器、电阻R41-R50、电容C59-C62、晶振Y2、按键S1以及发光二极管D13，网络芯片的1引脚通过电阻R44接地，3、9、13、18、20、37、41、44、48引脚均接地，21、29、42、45、63、2、12、17、40引脚均连接3V3C，6、19、28、43、54、64引脚均连接1V8，4、5、7、8引脚分别连接网络变压器8、6、3、1引脚，10引脚通过电容C60接地，11引脚通过电容C61接地，且10引脚与11引脚之间并联晶振Y2，36引脚分别连接单片机的56引脚、通过电容C59接地以及通过电阻R42连接3V3C，60引脚通过电阻R41连接3V3C，57和58引脚分别连接单片机的29和30引脚，59引脚通过按键S1接地，网络变压器的1引脚通过电阻R48连接3V3C，3引脚通过电阻R47连接3V3C，6引脚通过电阻R46连接3V3C，8引脚通过电阻R45连接3V3C，2和7引脚均连接3V3C，15引脚连接电阻R50的第一端，10引脚连接电阻R49的第一端，电阻R50的第二端和R49的第二端均连接电容C62的第一端，C62的第二端接地。