CN211182813U - 智能动力配电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电设备领域，公开了一种智能动力配电箱，包括PLC控制器、温度传感器、湿度传感器、触控屏、风扇、摄像头、无线通讯模块和电源模块，温度传感器、湿度传感器、触控屏、风扇、摄像头、无线通讯模块和电源模块均与PLC控制器连接；电源模块包括蓄电池、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管、第二三极管、第四电阻、第四三极管、第五电阻、第三三极管、第一稳压管、第二电容和电压输出端，蓄电池的正极分别与第一电阻的一端、第三电阻的一端和第五电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端和第一三极管的基极连接。本实用新型电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

智能动力配电箱

技术领域

本实用新型涉及配电设备领域，特别涉及一种智能动力配电箱。

背景技术

动力配电箱，也称动力控制箱，是配电箱的一种。配电箱分动力配电箱和照明配电箱，是配电系统的末级设备。配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电装置。图1为传统动力配电箱的供电部分的电路原理图，从图1中可以看出，传统动力配电箱的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统动力配电箱的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的智能动力配电箱。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能动力配电箱，包括PLC控制器、温度传感器、湿度传感器、触控屏、风扇、摄像头、无线通讯模块和电源模块，所述温度传感器、湿度传感器、触控屏、风扇、摄像头、无线通讯模块和电源模块均与所述PLC控制器连接；

所述电源模块包括蓄电池、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管、第二三极管、第四电阻、第四三极管、第五电阻、第三三极管、第一稳压管、第二电容和电压输出端，所述蓄电池的正极分别与所述第一电阻的一端、第三电阻的一端和第五电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述第一三极管的基极连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第一三极管的集电极和所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第四电阻的一端和所述第四三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端与所述第四三极管的发射极连接，所述第三三极管的集电极与所述第五电阻的另一端连接，所述第三三极管的基极与所述第一稳压管的阴极连接，所述第三三极管的发射极分别与所述第四三极管的集电极、所述第二电容的一端和所述电压输出端连接，所述蓄电池的负极分别与所述第二电阻的另一端、所述第一三极管的发射极、所述第二三极管的发射极、所述第一稳压管的阳极和所述第二电容的另一端连接并接地。

在本实用新型所述的智能动力配电箱中，所述第五电阻的阻值为36kΩ。

在本实用新型所述的智能动力配电箱中，所述电源模块还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第二三极管的发射极连接，所述第二二极管的阴极接地。

在本实用新型所述的智能动力配电箱中，所述第二二极管的型号为E-701。

在本实用新型所述的智能动力配电箱中，所述电源模块还包括第六电阻，所述第六电阻的一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接。

在本实用新型所述的智能动力配电箱中，所述第六电阻的阻值为42kΩ。

在本实用新型所述的智能动力配电箱中，所述第一三极管为NPN型三极管。

在本实用新型所述的智能动力配电箱中，所述第二三极管为NPN型三极管。

在本实用新型所述的智能动力配电箱中，所述第三三极管为NPN型三极管。

在本实用新型所述的智能动力配电箱中，所述第四三极管为PNP型三极管。

实施本实用新型的智能动力配电箱，具有以下有益效果：由于设有PLC控制器、温度传感器、湿度传感器、触控屏、风扇、摄像头、无线通讯模块和电源模块，电源模块包括蓄电池、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管、第二三极管、第四电阻、第四三极管、第五电阻、第三三极管、第一稳压管、第二电容和电压输出端，该电源模块与传统动力配电箱的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第五电阻用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统动力配电箱的供电部分的电路原理图；

图2为本实用新型智能动力配电箱一个实施例中的结构示意图；

图3为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本实用新型智能动力配电箱实施例中，其智能动力配电箱的结构示意图如图2所示。图2中，该智能动力配电箱包括PLC控制器1、温度传感器2、湿度传感器3、触控屏4、风扇5、摄像头6、无线通讯模块7和电源模块8，其中，温度传感器2、湿度传感器3、触控屏4、风扇5、摄像头6、无线通讯模块7和电源模块8均与PLC控制器1连接。

在使用时，通过触控屏4设置温度传感器2的温度预设值和湿度传感器3的的湿度预设值，并将信息通过记忆单元储存在储存模块内。若该智能动力配电箱的箱体内的温度高于温度预设值时，温度传感器2将信息传递给PLC控制器1，PLC控制器1控制风扇5打开，风扇5对该智能动力配电箱进行降温。若连续下雨导致该智能动力配电箱的箱体内湿度大于预设值时，湿度传感器3会将信息传递给PLC控制器1，PLC控制器1控制无线通讯模块7将信息发送给工作人员，工作人员能够及时赶到该智能动力配电箱处，通过触控屏4输入解锁密码，打开该智能动力配电箱的箱门，对箱体内部进行除潮处理。

本实施例中，无线通讯模块7为5G通讯模块、4G通讯模块、蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块和LoRa模块中任意一种或任意几种的组合。通过设置多种无线通讯方式，不仅可以增加无线通讯方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通讯距离较远，且通讯性能较为稳定，适用于对通讯质量要求较高的场合。采用5G通讯方式可以达到高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

本实施例中，PLC控制器1、温度传感器2、湿度传感器3、触控屏4、风扇5和摄像头6均采用现有技术中的结构来实现，其工作原理采用的也是现有技术中的工作原理，此处不再獒述。

图3为本实施例中电源模块的电路原理图，图3中，该电源模块8包括蓄电池、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第四电阻R4、第四三极管Q4、第五电阻R5、第三三极管Q3、第一稳压管D1、第二电容C2和电压输出端Vo，其中，蓄电池的正极BAT+分别与第一电阻R1的一端、第三电阻R3的一端和第五电阻R5的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端和第一三极管Q1的基极连接，第三电阻R3的另一端分别与第一三极管Q1的集电极和第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的集电极分别与第四电阻R4的一端和第四三极管Q4的基极连接，第四电阻R4的另一端与第四三极管Q4的发射极连接，第三三极管Q3的集电极与第五电阻R5的另一端连接，第三三极管Q3的基极与第一稳压管D1的阴极连接，第三三极管Q3的发射极分别与第四三极管Q4的集电极、第二电容C2的一端和电压输出端Vo连接，蓄电池的负极BAT-分别与第二电阻R2的另一端、第一三极管Q1的发射极、第二三极管Q2的发射极、第一稳压管D1的阳极和第二电容C2的另一端连接并接地。

该电源模块8与传统动力配电箱的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第五电阻R5为限流电阻，用于对第三三极管Q3的集电极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第三三极管Q3的集电极电流较大时，通过该第五电阻R5可以降低第三三极管Q3的集电极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第五电阻R5的阻值为36kΩ。当然，在实际应用中，第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

该电源模块8的工作原理如下：当蓄电池的电压为12V时，蓄电池电压经过第一电阻R1和第二电阻R2，在第二电阻R2上产生的电压为低电平，第一三极管Q1无法导通。这样第一三极管Q1的集电极极电压通过第三电阻R3连接至蓄电池的正极BAT+为高电平，可以实现第二三极管Q2的导通；第二三极管Q2导通后，会在第四电阻R4上产生电压差，进而使得第四三极管Q4导通；这样蓄电池电压直接经过第四三极管Q4输出至电压输出端Vo上。

当蓄电池的电压为24V时，蓄电池电压经过第一电阻R1和第二电阻R2，在第二电阻R2上产生的电压为高电平，第一三极管Q1导通；这样第一三极管Q1的集电极为低电平，造成第二三极管Q2无法导通；第二三极管Q2无法导通使得第四电阻R4上没有压差，使得第四三极管Q4无法导通，这样蓄电池电压会经过第三三极管Q3产生电压输出至电压输出端Vo，第一稳压管D1会钳位输出电压的大小，使得输出电压不会输出太高；这样无论是12V还是24V蓄电池，电压输出端Vo都会被控制在一定的范围内，实现了12/24V蓄电池通用供电电路。

本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为NPN型三极管，第三三极管Q3为NPN型三极管，第四三极管Q4为PNP型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3也可以均为PNP型三极管，第四三极管Q4也可以为NPN型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块8还包括第二二极管D2，第二二极管D2的阳极与第二三极管Q2的发射极连接，第二二极管D2的阴极接地。第二二极管D2为限流二极管，用于对第二三极管Q2的发射极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第二三极管Q2的发射极电流较大时，通过该第二二极管D2可以降低第二三极管Q2的发射极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第二二极管D2的型号为E-701。当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有相同功能的二极管。

本实施例中，该电源模块8还包括第六电阻R6，第六电阻R6的一端分别与第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的一端连接，第六电阻R6的另一端与第一三极管Q1的基极连接。第六电阻R6为限流电阻，用于对第一三极管Q1的基极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一三极管Q1的基极电流较大时，通过该第六电阻R6可以降低第一三极管Q1的基极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第六电阻R6的阻值为42kΩ。当然，在实际应用中，第六电阻R6的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第六电阻R6的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该电源模块8与传统动力配电箱的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块8中设有限流电阻，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。

Claims (10)

1.一种智能动力配电箱，其特征在于，包括PLC控制器、温度传感器、湿度传感器、触控屏、风扇、摄像头、无线通讯模块和电源模块，所述温度传感器、湿度传感器、触控屏、风扇、摄像头、无线通讯模块和电源模块均与所述PLC控制器连接；

所述电源模块包括蓄电池、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管、第二三极管、第四电阻、第四三极管、第五电阻、第三三极管、第一稳压管、第二电容和电压输出端，所述蓄电池的正极分别与所述第一电阻的一端、第三电阻的一端和第五电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述第一三极管的基极连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第一三极管的集电极和所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第四电阻的一端和所述第四三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端与所述第四三极管的发射极连接，所述第三三极管的集电极与所述第五电阻的另一端连接，所述第三三极管的基极与所述第一稳压管的阴极连接，所述第三三极管的发射极分别与所述第四三极管的集电极、所述第二电容的一端和所述电压输出端连接，所述蓄电池的负极分别与所述第二电阻的另一端、所述第一三极管的发射极、所述第二三极管的发射极、所述第一稳压管的阳极和所述第二电容的另一端连接并接地。

2.根据权利要求1所述的智能动力配电箱，其特征在于，所述第五电阻的阻值为36kΩ。

3.根据权利要求2所述的智能动力配电箱，其特征在于，所述电源模块还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第二三极管的发射极连接，所述第二二极管的阴极接地。

4.根据权利要求3所述的智能动力配电箱，其特征在于，所述第二二极管的型号为E-701。

5.根据权利要求4所述的智能动力配电箱，其特征在于，所述电源模块还包括第六电阻，所述第六电阻的一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接。

6.根据权利要求5所述的智能动力配电箱，其特征在于，所述第六电阻的阻值为42kΩ。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的智能动力配电箱，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的智能动力配电箱，其特征在于，所述第二三极管为NPN型三极管。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的智能动力配电箱，其特征在于，所述第三三极管为NPN型三极管。

10.根据权利要求1至6任意一项所述的智能动力配电箱，其特征在于，所述第四三极管为PNP型三极管。

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