CN216981519U - 一种边缘计算开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种边缘计算开关电源，包括电源框架、交流配电模块、整流模块、升降压模块，通过将各设备设置在电源框架中的不同层，占用空间小，并且无需采用两种独立的电源，只需采用本技术方案开关电源，即可满足IT类设备和CT类设备同时供电，本技术方案电源系统简化，建设成本降低，同时只需配置一种后备电池，后备电池少，进而减少系统成本。

Description

一种边缘计算开关电源

技术领域

本实用新型涉及边缘计算技术领域，特别涉及一种边缘计算开关电源。

背景技术

随着5G建设的快速推进，边缘计算IT(Information techonology，信息技术)类设备和CT(Communication techonology，通讯技术)类设备应用较广，其中IT类设备采用传统UPS电源供电，CT类设备采用开关电源供电，由于两种设备的供电方式不同，需要布置UPS电源和开关电源两种电源，电源系统复杂，接线难度大，对专业性要求高。同时，UPS电源和开关电源两种电源需要分别配置192V(或384V)电池组和48V电池组两种后备电池，建设成本高，以及采用两种电源导致占用空间过大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种边缘计算开关电源，以解决现有技术中边缘计算IT类设备和CT类设备采用两种电源及两种后备电池导致电源系统复杂、建设成本高以及占用空间过大的问题。

本实用新型实施例第一方面提供一种边缘计算开关电源，所述边缘计算开关电源包括：

电源框架，其包括多个隔层；

交流配电模块，其位于所述电源框架的底层；

整流模块，其位于所述电源框架的中间层，其输入端连接所述交流配电模块的输出端；

升降压模块，其位于所述电源框架的中间层，并与所述整流模块相邻设置，其输入端连接所述整流模块的输出端；

直流配电模块，其位于所述电源框架的顶层，其第一输入端连接所述整流模块的输出端，其第二输入端连接所述升降压模块的输出端；

监控模块，其位于所述中间层和所述顶层之间的中上层，其连接所述交流配电模块的控制端、所述整流模块的控制端、所述升降压模块的控制端以及所述直流配电模块的控制端，

所述交流配电模块将交流输入电压输出给所述整流模块，所述整流模块将所述交流输入电压转换成第一直流电压并输入至所述升降压模块和所述直流配电模块；

当所述第一直流电压大于预设电压值时，所述监控模块控制所述升降压模块将所述第一直流电压降压至第二直流电压并输入至所述直流配电模块，所述直流配电模块将所述第一直流电压输出给IT设备，并将所述第二直流电压输出给CT设备；

当所述第一直流电压不大于预设电压值时，所述监控模块控制所述升降压模块将所述第一直流电压升压至第二直流电压并输入至所述直流配电模块，所述直流配电模块将所述第一直流电压输出给CT设备，并将所述第二直流电压输出给IT设备。

进一步的，所述交流配电模块、所述整流模块、所述直流配电模块形成第一供电电路，所述交流配电模块、所述整流模块、所述升降压模块、所述直流配电模块形成第二供电电路。

进一步的，所述边缘计算开关电源还包括备用电池，所述备用电池位于所述电源框架的底层，所述备用电池与所述交流配电模块相邻设置，所述备用电池的正极连接所述整流模块的输出端、所述直流配电模块的第一输入端以及所述升降压模块的输入端。

进一步的，所述备用电池、所述直流配电模块形成第三供电电路，所述备用电池、所述升降压模块、所述直流配电模块形成第四供电电路。

进一步的，所述交流配电模块包括第一开关，所述第一开关的第一端为所述交流配电模块的输入端，所述第一开关的第二端为所述交流配电模块的输出端，所述第一开关的控制端连接所述监控模块。

进一步的，所述直流配电模块包括第二开关和第三开关，所述第二开关的第一端为所述直流配电模块的第一输入端，所述第二开关的第二端为所述直流配电模块的第一输出端，所述第二开关的控制端连接所述监控模块，所述第三开关的第二端为所述直流配电模块的第二输入端，所述第三开关的第二端为所述直流配电模块的第二输出端，所述第三开关的控制端连接所述监控模块。

本实施例提供一种边缘计算开关电源，包括电源框架、交流配电模块、整流模块、升降压模块，通过将各设备设置在电源框架中的不同层，结构紧凑，占用空间小，并且无需采用两种独立的电源，只需采用本技术方案中的开关电源，即可满足IT类设备和CT类设备同时供电；电源系统简化，建设成本降低，同时只需配置一种后备电池，后备电池少，进而减少系统成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例所提供的一种边缘计算开关电源的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所提供的一种边缘计算开关电源的结构图；

图3是本实用新型实施例所提供的一种边缘计算开关电源的电路图；

图4是本实用新型实施例所提供的一种边缘计算开关电源的每一层底板的主视图；

图5是本实用新型实施例所提供的一种边缘计算开关电源的每一层底板的俯视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本实用新型实施例提供一种边缘计算开关电源，如图1至图3所示，边缘计算开关电源包括：

电源框架10，其包括多个隔层；

交流配电模块20，其位于电源框架10的底层；

整流模块30，其位于电源框架10的中间层，其输入端连接交流配电模块20的输出端；

升降压模块40，其位于电源框架10的中间层，并与整流模块30相邻设置，其输入端连接整流模块30的输出端；

直流配电模块50，其位于电源框架10的顶层，其第一输入端连接整流模块30的输出端，其第二输入端连接升降压模块40的输出端；

监控模块60，其位于中间层和顶层之间的中上层，其连接交流配电模块20、整流模块30、升降压模块40以及直流配电模块50；

交流配电模块20将交流输入电压输出给整流模块30，整流模块30将交流输入电压转换成第一直流电压并输入至升降压模块40和直流配电模块50；

当第一直流电压大于预设电压值时，监控模块60控制升降压模块40将第一直流电压降压至第二直流电压并输入至直流配电模块50，直流配电模块50将第一直流电压输出给IT设备，并将第二直流电压输出给CT设备；

当第一直流电压不大于预设电压值时，监控模块60控制升降压模块40将第一直流电压升压至第二直流电压并输入至直流配电模块50，直流配电模块50将第一直流电压输出给CT设备，并将第二直流电压输出给IT设备。

其中，交流配电模块20包括第一开关K1，第一开关K1的第一端为交流配电模块20的输入端，第一开关K1的第二端为交流配电模块20的输出端，第一开关K1的控制端连接监控模块60。交流配电模块20的输入端输入交流220V或380V市电，当第一开关K1导通时，将220V或380V市电发送至整流模块30。

其中，整流模块30将交流电转换为直流电，例如，可以转换成240V直流电，或者转换成-48V直流电。

其中，升降压模块40可以进行升压转换，将低压转换为高压，也可以进行降压转换，将高压转换为低压，升降压模块40可以为DCDC模块。

其中，直流配电模块50包括第二开关K2和第三开关K3，第二开关K2的第一端为直流配电模块50的第一输入端，第二开关K2的第二端为直流配电模块50的第一输出端，第二开关K2的控制端连接监控模块60，第三开关K3的第二端为直流配电模块50的第二输入端，第三开关K3的第二端为直流配电模块50的第二输出端，第三开关K3的控制端连接监控模块60。

其中，交流配电模块20、整流模块30、直流配电模块50中的第二开关K2形成第一供电电路，交流配电模块20、整流模块30、升降压模块40、直流配电模块50中的第三开关K3形成第二供电电路。

其中，第一供电电路连接IT设备，第二供电电路连接CT设备，IT设备的需求电压大于CT设备的需求电压，例如，IT设备的需求电压为240V，CT设备的需求电压为48V。当第一直流电压大于预设电压值时，通过第一供电电路将第一直流电压发送至IT设备，为IT设备供电，同时通过第二供电电路将第一直流电压降压至第二直流电压，通过第二供电电路对CT设备供电。当第一直流电压不大于预设电压值时，通过第一直流电路对CT设备供电，并通过第二直流电路将第一直流电压升压至第二直流电压，通过第二供电电路对IT设备供电。

本实施例中各设备的布局为将交流配电模块设置于底层，便于连接交流电源，将整流模块和升降压模块设置于中间层，便于交流配电模块连接整流模块，以及便于整流模块连接升降压模块，将直流配电模块设置于顶层便于与IT设备和CT设备连接，将监控模块设置在中间层和顶层之间的中上层，便于与每个模块连接，本实施例中各设备的布局设置方式整洁美观，占用空间小。

进一步的，作为一种实施方式，边缘计算开关电源还包括备用电池70，备用电池70的正极连接整流模块30的输出端、直流配电模块50的第一输入端以及升降压模块40的输入端。

其中，备用电池70、直流配电模块50形成第三供电电路，备用电池70、升降压模块40、直流配电模块50形成第四供电电路。

其中，当边缘计算开关电源接入外部交流电源时，通过整流模块30对备用电池70进行充电，当边缘计算开关电源无法接入外部交流电源时，采用备用电池70供电，备用电池70输出48V直流电，可以直接通过第三供电电路对CT设备供电；同时通过第四供电电路对48V电压进行升压后对IT设备供电。

本实施方式的技术效果在于：通过设置备用电池70，实现当边缘计算开关电源无法接入外部交流电源时，采用备用电池70对CT设备和IT设备供电。

本实施例包括两种工作模式，具体如下：

工作模式一：边缘计算开关电源输入交流220V(或380V)市电，经过整流模块30将交流电转换为-48V直流电，转换后的直流电一部分给48V电池组充电，一部分经过直流-48V输出直接给CT类设备供电，一部分经过升压模块转换成240V直流电，再经过直流240V输出给IT类设备供电。

工作模式二：边缘计算开关电源输入交流220V(或380V)市电，经过整流模块30将交流电转换为240V直流电，转换后的直流电一部分给240V电池组充电，一部分经过直流240V输出直接给IT类设备供电，一部分经过降压模块转换成-48V直流电，再经过直流-48V输出给CT类设备供电。

本技术方案开关电源分两路输出，一路直接输出-48V(或240V)直流电，其中一路输出经过升压(或降压)模块变压后，输出240V(或-48V)直流电。只需要采用一种开关电源，同时只需配置一种后备电池，即可满足IT类设备和CT类设备同时供电。

本实施例提供一种边缘计算开关电源，包括电源框架、交流配电模块、整流模块、升降压模块，通过将各设备设置在电源框架中的不同层，占用空间小，并且无需采用两种独立的电源，只需采用本技术方案开关电源，即可满足IT类设备和CT类设备同时供电；电源系统简化，建设成本降低，同时只需配置一种后备电池，后备电池少，减少系统成本。

进一步的，如图4和图5所示，每一层的底板上均设有散热片，散热片包括间隔设置的第一散热片组301和第二散热片组302，底层的底板下还设有风扇，风扇与电池电连接，第一散热片组301和第二散热片组302周围设有用于通风的通孔。本实施方式结构紧凑，不占用空间，不需要增加额外的电源。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种边缘计算开关电源，其特征在于，所述边缘计算开关电源包括：

电源框架，其包括多个隔层；

交流配电模块，其位于所述电源框架的底层；

整流模块，其位于所述电源框架的中间层，其输入端连接所述交流配电模块的输出端；

升降压模块，其位于所述电源框架的中间层，并与所述整流模块相邻设置，其输入端连接所述整流模块的输出端；

直流配电模块，其位于所述电源框架的顶层，其第一输入端连接所述整流模块的输出端，其第二输入端连接所述升降压模块的输出端；

监控模块，其位于所述中间层和所述顶层之间的中上层，其连接所述交流配电模块的控制端、所述整流模块的控制端、所述升降压模块的控制端以及所述直流配电模块的控制端；

所述交流配电模块将交流输入电压输出给所述整流模块，所述整流模块将所述交流输入电压转换成第一直流电压并输入至所述升降压模块和所述直流配电模块；

当所述第一直流电压大于预设电压值时，所述监控模块控制所述升降压模块将所述第一直流电压降压至第二直流电压并输入至所述直流配电模块，所述直流配电模块将所述第一直流电压输出给IT设备，并将所述第二直流电压输出给CT设备；

当所述第一直流电压不大于预设电压值时，所述监控模块控制所述升降压模块将所述第一直流电压升压至第二直流电压并输入至所述直流配电模块，所述直流配电模块将所述第一直流电压输出给CT设备，并将所述第二直流电压输出给IT设备。

2.如权利要求1所述的边缘计算开关电源，其特征在于，所述交流配电模块、所述整流模块、所述直流配电模块形成第一供电电路，所述交流配电模块、所述整流模块、所述升降压模块、所述直流配电模块形成第二供电电路。

3.如权利要求2所述的边缘计算开关电源，其特征在于，所述边缘计算开关电源还包括备用电池，所述备用电池位于所述电源框架的底层，所述备用电池与所述交流配电模块相邻设置，所述备用电池的正极连接所述整流模块的输出端、所述直流配电模块的第一输入端以及所述升降压模块的输入端。

4.如权利要求3所述的边缘计算开关电源，其特征在于，所述备用电池、所述直流配电模块形成第三供电电路，所述备用电池、所述升降压模块、所述直流配电模块形成第四供电电路。

5.如权利要求1所述的边缘计算开关电源，其特征在于，所述交流配电模块包括第一开关，所述第一开关的第一端为所述交流配电模块的输入端，所述第一开关的第二端为所述交流配电模块的输出端，所述第一开关的控制端连接所述监控模块。

6.如权利要求1所述的边缘计算开关电源，其特征在于，所述直流配电模块包括第二开关和第三开关，所述第二开关的第一端为所述直流配电模块的第一输入端，所述第二开关的第二端为所述直流配电模块的第一输出端，所述第二开关的控制端连接所述监控模块，所述第三开关的第二端为所述直流配电模块的第二输入端，所述第三开关的第二端为所述直流配电模块的第二输出端，所述第三开关的控制端连接所述监控模块。

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