CN212435424U - 一种微集群数据处理系统供电电路、控制器及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种微集群数据处理系统供电电路、控制器及系统。微集群数据处理系统供电电路包括主电源接口，主电源接口能够连接外部供电电源。微集群数据处理系统供电电路通过设置第一开关、控制器以及电池组，主电源接口与控制器的供电状态监测端电连接，电池组的输出端与第一开关的第一极电连接，第一开关的第二极与负载电连接，第一开关的控制极与控制器的供电切换端电连接。使得控制器能够通过供电监测端监测主电源接口对负载的供电是否出现异常，一旦出现异常，控制器通过供电切换端控制第一开关导通，使得供电电路切换至电池组为负载供电，实现了对便携式微集群数据处理系统的不间断供电。

Description

一种微集群数据处理系统供电电路、控制器及系统

技术领域

本实用新型实施例涉及供电电路技术领域，尤其涉及一种微集群数据处理系统供电电路、控制器及系统。

背景技术

传统激光点云数据的处理方式主要是把在野外采集的数据带回到室内，在室内再通过多台计算机运行计算来完成数据处理。这种处理方式时效性差，而且一旦对源数据在前期解算或者拷贝出现问题，再追溯则需花费时间和人力，成本代价大。因此，迫切需要一种可直接在野外能够对激光点云数据处理的便携式微集群数据处理系统。而对于安装多套基于X86、Windows的便携式微集群数据处理系统，如果出现异常断电，将会对系统造成非常大的损害。然而现有的UPS电源装置供电，又不能完全满足便携式微集群数据处理系统的800W功率、 12V电压不间断供电10分钟以及体积小、重量轻可方便携带的要求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种微集群数据处理系统供电电路、控制器及系统，以对便携式微集群数据处理系统提供不间断供电。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种微集群数据处理系统供电电路，该微集群数据处理系统供电电路包括：主电源接口、第一开关、控制器以及电池组；

第一开关包括第一极、第二极和控制极，控制器包括供电状态监测端和供电切换端；

主电源接口的输入端能够接入外部供电电源，主电源接口的输出端与负载电连接；

主电源接口与控制器的供电状态监测端电连接，电池组的输出端与第一开关的第一极电连接，第一开关的第二极与负载电连接，第一开关的控制极与控制器的供电切换端电连接；第一开关能够在供电切换端输出信号作用下导通或关断。

可选地，还包括第二开关；

控制器还包括供电电量监测端和供电维持端，第二开关包括第一极、第二极和控制极；

第二开关的第一极与主电源接口的输出端电连接，第二开关的第二极与电池组的输入端电连接，第二开关的控制极与控制器的供电维持端电连接，电池组与供电电量监测端电连接；第二开关能够在供电维持端输出信号作用下导通或关断。

可选地，还包括升压电路；第二开关的第二极通过升压电路与电池组的输入端电连接。

可选地，控制器还包括电源端；主电源接口与控制器的电源端电连接，电池组与控制器的电源端电连接。

可选地，还包括降压电路；主电源接口通过降压电路与控制器的电源端电连接，电池组通过降压电路与控制器的电源端电连接。

可选地，第一开关和/或第二开关为场效应晶体管。

可选地，电池组包括锂电池。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种微集群数据处理控制器，该微集群数据处理控制器包括：

存储器，能够储存一个或多个程序；

当一个或多个程序被控制器执行，使得控制器能够控制如第一方面所述的微集群数据处理系统供电电路。

本实用新型实施例提供的微集群数据处理系统供电电路，包括主电源接口，主电源接口能够通过外部供电电源对系统负载供电。通过设置第一开关、控制器以及电池组，主电源接口与控制器的供电状态监测端电连接，电池组的输出端与第一开关的第一极电连接，第一开关的第二极与负载电连接，第一开关的控制极与控制器的供电切换端电连接。使得控制器能够通过供电监测端监测主电源接口对负载的供电是否出现异常，一旦出现异常，控制器通过供电切换端控制第一开关导通，使得供电电路切换至电池组为系统负载供电，保证了对便携式微集群数据处理系统的不间断供电。并且，本实用新型实施例所提供的微集群数据处理系统供电电路切换至电池组对系统负载供电，除了能够满足便携式微集群数据处理系统的800W功率及12V不间断供电10分钟要求以外，整个微集群数据处理系统供电电路的体积和重量，相较于传统UPS电源装置也均有很大程度的减小，仅在10立方厘米及2公斤左右。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种微集群数据处理系统供电电路结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种微集群数据处理系统供电电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种微集群数据处理系统供电电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供的微集群数据处理系统供电电路，可适用于对安装多套基于X86、Windows的便携式微集群数据处理系统，进行800W功率及12V 电压的不间断供电至少10分钟的情景。

图1为本实用新型实施例提供的一种微集群数据处理系统供电电路结构示意图，如图1所示，该微集群数据处理系统供电电路包括：主电源接口20、第一开关11、控制器10以及电池组30；第一开关11包括第一极、第二极和控制极，控制器10包括供电状态监测端a和供电切换端b；

主电源接口20的输入端能够接入外部供电电源，主电源接口20的输出端与负载电连接；主电源接口20与控制器10的供电状态监测端a电连接，电池组30的输出端与第一开关11的第一极电连接，第一开关11的第二极与负载电连接，第一开关11的控制极与控制器10的供电切换端b电连接；第一开关11 能够在供电切换端b输出信号作用下导通或关断。

具体地，主电源接口20可以是微集群数据处理系统的主电源接口20，将主电源接口20的输入端电连接至外部供电电源，并将主电源接口20的输出端与系统负载电连接，外部供电电源便可借助主电源接口20向系统负载进行供电。主电源接口20向系统负载供电的过程中，主电源接口20处随时可能出现供电状态异常的情况，例如出现断电等异常，此时已经不能通过外部供电电源和主电源接口20对系统负载供电。可能是外部供电电源突然断电或者主电源接口20出现故障，对系统的供电突然间断，将会对系统造成非常大的损害。

针对于此本实用新型示例，在主电源接口20向系统负载供电的过程中，控制器10通过自身供电状态监测端a对主电源接口20的供电状态进行监测，一旦监测到供电状态出现异常，如监测到主电源接口20输出端电压不在正常电压范围内，则控制器10通过自身供电切换端b输出信号至第一开关11的控制极，控制第一开关11导通，以切换至电池组30向系统负载供电，以此实现了对微集群数据处理系统的不间断供电。电池组30不仅能够对系统提供800W功率及 12V电压的供电，还能够将供电时间维持在至少十分钟以上，系统在至少十分钟的供电时间内足以完成善后、备份以及软关机动作，避免了突然断电对系统造成损害的风险。

并且，本实用新型实施例通过设置控制器10、第一开关11以及电池组30 对系统进行不间断供电，短时间放电电流可达到70A，进一步保障了系统的安全善后。此外，控制器10、第一开关11以及电池组30组成的供电电路体积小、重量小，体积仅有10立方厘米左右，重量仅有2公斤左右，可以内嵌至便携式微集群数据处理系统中，更方便便携式微集群数据处理系统开展野外工作。可选地，控制器10还能对系统负载的运行状态进行监测，从对系统负载的运行状态的监测也能够确定出主电源接口20对系统负载的供电状态是否异常，从而控制器10控制第一开关11的导通或者关断，以控制电池组30对系统负载进行不间断供电。可选地，电池组30包括锂电池。

作为本申请一种可能的实现方式，图2为本实用新型实施例提供的另一种微集群数据处理系统供电电路结构示意图，如图2所示，微集群数据处理系统供电电路还包括第二开关12，第二开关12包括第一极、第二极和控制极，控制器10还包括供电电量监测端c和供电维持端d；第二开关12的第一极与主电源接口20的输出端电连接，第二开关12的第二极与电池组30的输入端电连接，第二开关12的控制极与控制器10的供电维持端d电连接，电池组30与供电电量监测端c电连接；第二开关12能够在供电维持端d输出信号作用下导通或关断。

具体地，控制器10能够通过自身供电电量监测端c对电池组30的电量进行监测，当监测到电池组30的电量不足时，可通过自身供电维持端d输出信号至第二开关12的控制极，控制第二开关12导通，主电源接口20通过自身输出端对电池组30充电，以保证切换至电池组30对系统供电时电池组30电量充足。可选地，继续参考图2，微集群数据处理系统供电电路还包括升压电路40；第二开关12的第二极通过升压电路40与电池组30的输入端电连接。具体地，控制器10通过供电维持端d输出信号至第二开关12的控制极，控制第二开关12 导通，主电源接口20从自身输出端输出的电压，通过升压电路40升压后对电池组30充电，升压电路例如可以是boost电路。

作为本申请一种可能的实现方式，可参考图2，第一开关11和/或第二开关12为场效应晶体管。具体地，第一开关11为场效应晶体管，场效应晶体管的栅极作为第一开关11的控制极，场效应晶体管的源极或漏极可分别作为第一开关11的第一极或第二极。第二开关12为场效应晶体管，场效应晶体管的栅极作为第二开关12的控制极，场效应晶体管的源极或漏极可分别作为第二开关 12的第一极或第二极。优选地，第一开关11和/或第二开关12为大功率场效应晶体管，即MOSFET或者DTMOSVI，开关速度快且灵敏，可靠性强，进一步提升供电电路的反应速度和可靠性。

作为本申请一种可能的实现方式，图3为本实用新型实施例提供的另一种微集群数据处理系统供电电路结构示意图，如图3所示，微集群数据处理系统供电电路中的控制器10还包括电源端e；主电源接口20与控制器10的电源端 e电连接，电池组30与控制器10的电源端e电连接。

具体地，主电源接口20对系统负载供电时，主电源接口20还可通过控制器10的电源端e对控制器10供电，以保证控制器10正常工作。主电源接口 20供电状态出现异常时，则电池组30自动通过控制器10的电源端e对控制器 10供电，以保证控制器10正常工作。

可选地，继续参考图3，微集群数据处理系统供电电路还包括降压电路50；主电源接口20通过降压电路50与控制器10的电源端e电连接，电池组30通过降压电路50与控制器10的电源端e电连接。具体地，主电源接口20向控制器10的电源端e输出的电压通过降压电路50降压后输入控制器10，或者电池组30向控制器10的电源端e输出的电压通过降压电路50降压后输入控制器 10，以安全可靠地对控制供电，保证控制器10的正常工作，降压电路例如可以是buck电路。

本实用新型实施例还提供一种微集群数据处理控制器，微集群数据处理控制器包括：存储器，能够储存一个或多个程序；当一个或多个程序被控制器执行，使得控制器能够控制如上述任一技术方案所述的微集群数据处理系统供电电路，并能够达到如上述任一技术方案所述的微集群数据处理系统供电电路相同的技术效果，其余重复内容此处不再赘述。

本实用新型实施例还提供一种微集群数据处理系统，该微集群数据处理系统包括如上述任一技术方案所述的微集群数据处理系统供电电路和负载，并能够达到如上述任一技术方案所述的微集群数据处理系统供电电路相同的技术效果，其余重复内容此处不再赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种微集群数据处理系统供电电路，其特征在于，包括：主电源接口、第一开关、控制器以及电池组；

所述第一开关包括第一极、第二极和控制极，所述控制器包括供电状态监测端和供电切换端；

所述主电源接口的输入端能够接入外部供电电源，所述主电源接口的输出端与负载电连接；

所述主电源接口与所述控制器的供电状态监测端电连接，所述电池组的输出端与所述第一开关的第一极电连接，所述第一开关的第二极与负载电连接，所述第一开关的控制极与所述控制器的供电切换端电连接；所述第一开关能够在所述供电切换端输出信号作用下导通或关断。

2.根据权利要求1所述的微集群数据处理系统供电电路，其特征在于，还包括第二开关；

所述控制器还包括供电电量监测端和供电维持端，所述第二开关包括第一极、第二极和控制极；

所述第二开关的第一极与所述主电源接口的输出端电连接，所述第二开关的第二极与所述电池组的输入端电连接，所述第二开关的控制极与所述控制器的供电维持端电连接，所述电池组与所述供电电量监测端电连接；所述第二开关能够在所述供电维持端输出信号作用下导通或关断。

3.根据权利要求2所述的微集群数据处理系统供电电路，其特征在于，还包括升压电路；

所述第二开关的第二极通过所述升压电路与所述电池组的输入端电连接。

4.根据权利要求1所述的微集群数据处理系统供电电路，其特征在于，

所述控制器还包括电源端；

所述主电源接口与所述控制器的电源端电连接，所述电池组与所述控制器的电源端电连接。

5.根据权利要求4所述的微集群数据处理系统供电电路，其特征在于，还包括降压电路；

所述主电源接口通过所述降压电路与所述控制器的电源端电连接，所述电池组通过所述降压电路与所述控制器的电源端电连接。

6.根据权利要求2所述的微集群数据处理系统供电电路，其特征在于，所述第一开关和/或所述第二开关为场效应晶体管。

7.根据权利要求1所述的微集群数据处理系统供电电路，其特征在于，所述电池组包括锂电池。

8.一种微集群数据处理控制器，其特征在于，包括：

存储器，能够储存一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述控制器执行，使得所述控制器能够控制如权利要求1-7任一项所述的微集群数据处理系统供电电路。

9.一种微集群数据处理系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的微集群数据处理系统供电电路和负载。

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