CN211209313U - 一种模块化安全电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模块化安全电源系统，一种模块化安全电源系统，包括：输入配电接口、安全电源电路、输出配电接口、市电通路切换电路、通信控制电路和显示电路；所述输入配电接口和所述输出配电接口分别与所述通信控制电路电连接；所述输入配电接口和所述输出配电接口设置有两个以上的配电接口；所述安全电源电路的输入端与所述输入配电接口的配电接口连接，输出端与所述输出配电接口的配电接口连接；所述市电通路切换电路的输入端与所述输入配电接口的配电接口连接，输出端与所述输出配电接口的配电接口连接；本实用新型解决了现有的安全电源系统为满足安全电源智能设备的负载功率变化需求，需重新安装和布线来满足多种负载要求或需要前期安装大容量的安全用电智能设备导致资源浪费的技术问题。

Description

一种模块化安全电源系统

技术领域

本申请涉及安全电源技术领域，尤其涉及一种模块化安全电源系统。

背景技术

现有的安全电源智能设备是单机式的，一种机型只能满足一种负载功率要求，如果要满足更多的负载要求，需要重新安装和布线，安装多台安全用电智能设备，或者更换更大的安全用电智能设备；如果为了避免重新安装和布线，选择在前期安装更大容量的安全用电智能设备，但实际上使用时又并不需要这样大的负载，造成了资源浪费。因此，如何做到不需重新安装和布线来满足多种负载要求，又不会造成前期安装大容量的安全用电智能设备导致资源浪费，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供了一种模块化安全电源系统，用以解决现有的安全电源系统为满足安全电源智能设备的负载功率变化需求，需重新安装和布线来满足多种负载要求或需要前期安装大容量的安全用电智能设备导致资源浪费的技术问题。

本申请第一方面提供了一种模块化安全电源系统，包括：输入配电接口、安全电源电路、输出配电接口、市电通路切换电路、通信控制电路和显示电路；

所述输入配电接口和所述输出配电接口分别与所述通信控制电路电连接；

所述输入配电接口和所述输出配电接口设置有两个以上的配电接口；

所述安全电源电路的输入端与所述输入配电接口的配电接口连接，输出端与所述输出配电接口的配电接口连接；

所述市电通路切换电路的输入端与所述输入配电接口的配电接口连接，输出端与所述输出配电接口的配电接口连接；

所述显示电路与所述通信控制电路连接。

可选地，所述输入配电接口为多制式输入配电接口，所述输出配电接口为多制式输出配电接口；

所述多制式输入配电接口和所述多制式输出配电接口均设置有单进单出电路、单进三出电路、三进单出电路和三进三出电路。

可选地，所述输入配电接口和所述输出配电接口均为配电插槽。

可选地，所述安全电源电路包括：输入EMI电路、输入整流滤波电路、防雷电路、功率变换电路、输出EMI电路和输出滤波电路；

所述输入EMI电路、所述防雷电路、所述输入整流滤波电路、所述功率变换电路、所述输出EMI电路和所述输出滤波电路依次连接。

可选地，还包括第一总线；

所述第一总线连接所述通信控制电路和所述安全电源电路的第一通信接口。

可选地，还包括第二总线；

所述第二总线连接所述通信控制电路和所述安全电源电路的第二通信接口。

可选地，所述第一总线和所述第二总线均为CAN总线。

可选地，所述安全电源电路还包括：安全电源通信控制电路；

所述安全电源通信电路与所述输入EMI电路、所述输入整流滤波电路、所述防雷电路、所述功率变换电路、所述输出EMI电路、所述输出滤波电路连接。

可选地，所述功率变换电路包括PFC电路、变压器隔离电路和PWM控制电路；

所述PFC电路和所述变压器隔离电路分别与所述PWM控制电路连接。

可选地，所述安全电源电路还包括：输入开关电路和输出开关电路；

所述输入开关电路与所述防雷电路连接；

所述输入开关电路包括继电器和控制电路，所述控制电路与所述继电器连接；

所述输出开关电路与所述输出滤波电路连接；

所述输出开关电路包括继电器和控制电路，所述控制电路与所述继电器连接。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请中提供的一种模块化安全电源系统，包括：输入配电接口、安全电源电路、输出配电接口、市电通路切换电路、通信控制电路和显示电路；输入配电接口和输出配电接口分别与通信控制电路电连接；输入配电接口和输出配电接口设置有两个以上的配电接口；安全电源电路的输入端与输入配电接口的配电接口连接，输出端与输出配电接口的配电接口连接；市电通路切换电路的输入端与输入配电接口的配电接口连接，输出端与输出配电接口的配电接口连接；显示电路与通信控制电路连接。本申请中提供的模块化安全电源系统，采用模块化设计，在市电的输入端配置有具有两个以上的配电接口的输入配电接口，在输出到负载之前的安全电源电路输出端配置有具有两个以上的配电接口的输出配电接口，在前期不需要带大功率负载时，可以在输入配电接口与输出配电接口之间安装一个或几个相同功率或不同功率的安全电源电路智能设备，即可满足负载功率要求；在后期需要增加负载功率时，可以在输入配电接口与输出配电接口之间增加相应数量的安全电源电路智能设备即可，不需要重新安装和布线便可满足多种负载功率要求，也避免了前期便安装大容量的安全电源智能设备导致资源浪费的问题，解决了现有的安全电源系统为满足安全电源智能设备的负载功率变化需求，需重新安装和布线来满足多种负载要求或需要前期安装大容量的安全用电智能设备导致资源浪费的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例中的一种模块化安全电源系统的第一个结构示意图；

图2为本申请实施例中的一种模块化安全电源系统的第二个结构示意图；

图3为本申请实施例中的一种模块化安全电源系统的第三个结构示意图；

图4为本申请实施例中的安全电源电路的结构示意图；

图5为三进单出电路结构示意图；

图6为单进三出电路结构示意图；

图7为单进单出电路结构示意图；

图8为三进三出电路结构示意图；

其中，附图标记如下：

100、显示电路；200、通信控制电路；300、安全电源电路、400、输入配电接口；500、输出配电接口；600、第一总线；700、第二总线；800、市电通路切换电路；3001、功率变换电路；3002、防雷电路；3003、输入EMI电路；3004、输入整流滤波电路；3005、输出EMI电路；3006、输出整流滤波电路；3007、辅助电源；2001、通信模块；2002、控制模块。

具体实施方式

本申请实施例公开了提供了一种模块化安全电源系统，用以解决现有的安全电源系统为满足安全电源智能设备的负载功率变化需求，需重新安装和布线来满足多种负载要求或需要前期安装大容量的安全用电智能设备导致资源浪费的技术问题。

请参阅图1至图4，本申请提供了一种模块化安全电源系统的一个实施例，本申请实施例提供模块化安全电源系统，包括：输入配电接口400、安全电源电路300、输出配电接口500、市电通路切换电路800、通信控制电路200和显示电路100；

输入配电接口400和输出配电接口500分别与通信控制电路电连接；

输入配电接口400和输出配电接口500设置有两个以上的配电接口；

安全电源电路300的输入端与输入配电接口400的配电接口连接，输出端与输出配电接口500的配电接口连接；

市电通路切换电路800的输入端与输入配电接口400的配电接口连接，输出端与输出配电接口500的配电接口连接；

显示电路100与通信控制电路200连接。

本申请实施例中提供的模块化安全电源系统，采用模块化设计，在市电的输入端配置有具有两个以上的配电接口的输入配电接口400，在输出到负载之前的安全电源电路300输出端配置有具有两个以上的配电接口的输出配电接口500，在前期不需要带大功率负载时，可以在输入配电接口400与输出配电接口500之间安装一个或几个相同功率或不同功率的安全电源电路智能设备，即可满足负载功率要求；在后期需要增加负载功率时，可以在输入配电接口400与输出配电接口500之间增加相应数量的安全电源电路智能设备即可，不需要重新安装和布线便可满足多种负载功率要求，也避免了前期便安装大容量的安全电源智能设备导致资源浪费的问题，解决了现有的安全电源系统为满足安全电源智能设备的负载功率变化需求，需重新安装和布线来满足多种负载要求或需要前期安装大容量的安全用电智能设备导致资源浪费的技术问题。

需要说明的是，本申请实施例中，通信控制电路200可以包括通信模块2001和控制模块2002，通信方式可以是WIFI通信也可以是蓝牙通信等，通信的内容可以包括安全电源电路300的智能设备的输入输出电压、电流、零火线对地阻抗、输入输出功率、设备温度和安全用电以及市电切换等信息，还可以包括短路、过流、过载、设备过温、风扇故障、烟雾报警、火花抑制等各种保护和故障告警信息。通过通信控制电路还可以将以上通信信息通过网络和云端平台和手机APP连接，管理用户可以实时查看设备当前和历史运行情况。

输入配电接口400可以是由配电继电器、输入线缆或输入接口组成的，输出配电接口500可以是由配电继电器、输出线缆或输出接口组成的。输出配电接口500和输入配电接口的插拔方式可以支持热插拔。可以根据实际需求在输入配电接口和输出配电接口上配置多个配电接口，从而可以在输入配电接口400和输出配电接口500之间安装多个安全电源电路的智能设备，动态满足接入负载的功率需求。

通信控制电路200和显示电路100的设置，可以检测安全电源电路300的输入输出电压电流等数据，将检测数据进行处理后通过显示电路进行显示。

在模块化安全电源系统设置有市电通路切换电路800，可以在检测到安全电源电路300的智能设备异常时，比如内部故障、负载过荷或温度过高等，此时将市电切换至市电通路切换电路800为负载供电。现有的被公开的市电切换电路有很多种，在此不做具体限定。

作为对本申请实施例的进一步改进，本申请实施例中的输入配电接口400为多制式输入配电接口，输出配电接口500为多制式输出配电接口；

多制式输入配电接口和多制式输出配电接口均设置有单进单出电路、单进三出电路、三进单出电路和三进三出电路。

需要说明的是，现有的安全电源智能设备是单机式的，只能是单进单出或三进三处的单一模式，只适应于单一的用电需求，因此，为提高安全电源系统的适用性，将输入配电接口400设置为多制式输入配电接口，将输出配电接口500设置为多制式输出配电接口，如图5至图8所示，多制式输入配电接口和多制式输出配电接口均设置有单进单出电路、单进三出电路、三进单出电路和三进三出电路，因此可以根据模块化的安全电源使用需求接入单进单出电路、单进三出电路、三进单出电路或三进三出电路，三进三出电路的连接方式可以支持三角型或星型结构，满足多种输入和输出需求。

作为对本申请实施例的进一步改进，本申请实施例中的输入配电接口和输出配电接口均可以选为以配电插槽的形式设置。

作为对本申请实施例的进一步改进，安全电源电路包括：输入EMI电路3003、输入整流滤波电路3004、防雷电路3002、功率变换电路3001、输出EMI电路3005和输出滤波电路3006；

输入EMI电路3003、防雷电路3002、输入整流滤波电路3004、功率变换电路3001、输出EMI电路3005和输出滤波电路3006依次连接。

需要说明的是，安全电源电路300可以由输入EMI电路3003、防雷电路3002、输入整流滤波电路3004、功率变换电路3001、输出EMI电路3005和输出滤波电路3006依次连接的电路组成，防雷电路3002可以防止雷电的感应、侵入、反击和电网大型设备的开关断开和闭合产生的浪涌损坏安全电源智能设备。输入EMI电路3003和输入整流滤波电路3004可以避免电网的高频干扰影响到安全电源智能设备，避免影响到用户的人身和财产安全。输出EMI电路3005和输出整流滤波电路3006可以防护后端的用电负载的高频杂波干扰安全电源智能设备，也防护用电的高频杂波干扰后端的用电负载，提高了安全电源智能设备的电磁兼容能力，从而提高了安全电源智能设备的工作稳定性。

功率变换电路3001可以由PFC电路、变压器隔离电路和PWM控制电路组成，PFC电路即PowerFactorCorrection功率因素校正电路，PWM控制电路与PFC电路、变压器隔离电路连接，实现了在脉宽调制下的攻略变换。

还可以在安全电源电路中设置安全电源通信控制电路，安全电源通信电路与输入EMI电路、输入整流滤波电路、防雷电路、功率变换电路、输出EMI电路、输出滤波电路连接。因此，可以在实现通信控制电路对安全电源电路的总通信控制的同时，还可以通过实现安全电源通信电路实现单个安全电源电路的通信控制，控制方式更加灵活。

作为对本申请实施例的进一步改进，安全电源电路还可以包括：输入开关电路、输出开关电路和辅助电源3007；

输入开关电路与防雷电路3002连接；

输入开关电路包括继电器和控制电路，控制电路与继电器连接；

输出开关电路与输出滤波电路3006连接；

输出开关电路包括继电器和控制电路，控制电路与继电器连接；

辅助电源3007与通信控制电路200连接；

辅助电源3007与安全电源电路300连接。

通信控制电路200和安全电源电路300之间通过第一总线600进行通信，还可以通过第二总线700进行通信，第一总线600可以将输入安全电源电路300的电压频率和相位传输到通信控制电路200，在通信控制电路200的控制下，使得安全电源电路300的输出电压频率和相位相同，从而实现多安全电源电路的智能设备并机功能，做到环流和均流基本可控。第二总线700与通信控制电路200和安全电源电路300的连接，可以预先微调安全电源电路300的电压频率、相位和幅值，提升环流和均流的精确控制，在一定程度上规避无线并机方式调节受模块功率管和检测电路硬件的影响，弥补了第一总线600控制的不足。第一总线600和第二总线700可以选为CAN总线。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种模块化安全电源系统，其特征在于，包括：输入配电接口、安全电源电路、输出配电接口、市电通路切换电路、通信控制电路和显示电路；

所述输入配电接口和所述输出配电接口分别与所述通信控制电路电连接；

所述输入配电接口和所述输出配电接口均设置有两个以上的配电接口；

所述安全电源电路的输入端与所述输入配电接口的配电接口连接，输出端与所述输出配电接口的配电接口连接；

所述市电通路切换电路的输入端与所述输入配电接口的配电接口连接，输出端与所述输出配电接口的配电接口连接；

所述显示电路与所述通信控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的模块化安全电源系统，其特征在于，所述输入配电接口为多制式输入配电接口，所述输出配电接口为多制式输出配电接口；

所述多制式输入配电接口和所述多制式输出配电接口均设置有单进单出电路、单进三出电路、三进单出电路和三进三出电路。

3.根据权利要求1所述的模块化安全电源系统，其特征在于，所述输入配电接口和所述输出配电接口均为配电插槽。

4.根据权利要求1所述的模块化安全电源系统，其特征在于，所述安全电源电路包括：输入EMI电路、输入整流滤波电路、防雷电路、功率变换电路、输出EMI电路和输出滤波电路；

所述输入EMI电路、所述防雷电路、所述输入整流滤波电路、所述功率变换电路、所述输出EMI电路和所述输出滤波电路依次连接。

5.根据权利要求1所述的模块化安全电源系统，其特征在于，还包括第一总线；

所述第一总线连接所述通信控制电路和所述安全电源电路的第一通信接口。

6.根据权利要求5所述的模块化安全电源系统，其特征在于，还包括第二总线；

所述第二总线连接所述通信控制电路和所述安全电源电路的第二通信接口。

7.根据权利要求6所述的模块化安全电源系统，其特征在于，所述第一总线和第二总线均为CAN总线。

8.根据权利要求4所述的模块化安全电源系统，其特征在于，所述安全电源电路还包括：安全电源通信控制电路；

所述安全电源通信电路与所述输入EMI电路、所述输入整流滤波电路、所述防雷电路、所述功率变换电路、所述输出EMI电路、所述输出滤波电路连接。

9.根据权利要求4所述的模块化安全电源系统，其特征在于，所述功率变换电路包括PFC电路、变压器隔离电路和PWM控制电路；

所述PFC电路和所述变压器隔离电路分别与所述PWM控制电路连接。

10.根据权利要求4所述的模块化安全电源系统，其特征在于，所述安全电源电路还包括：输入开关电路和输出开关电路；

所述输入开关电路与所述防雷电路连接；

所述输入开关电路包括继电器和控制电路，所述控制电路与所述继电器连接；

所述输出开关电路与所述输出滤波电路连接；

所述输出开关电路包括继电器和控制电路，所述控制电路与所述继电器连接。

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