CN217036797U - 一种电源管理控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种电源管理控制器，包括：微处理器、第一充放电控制模块、第二充放电控制模块；其中，第一电源模块与第一充放电控制模块电连接；第二电源模块与第二充放电控制模块连接；蓄电池分别与第一充放电控制模块和第二充放电控制模块电连接；微处理器分别与第一充放电控制模块和第二充放电控制模块通信连接，响应于微处理器的电源管理指令，第一充放电控制模块和第二充放电控制模块控制第一电源模块或第二电源模块为蓄电池充电，并控制第一电源模块、第二电源模块或蓄电池通过至少一个电源输出端口为对应的用电负载供电。该方案使得连接在电源管理控制器上的用电负载能够实现不间断的供电，保证了用电负载不间断工作。

Description

一种电源管理控制器

技术领域

本实用新型涉及智慧城市技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种电源管理控制器。

背景技术

在很多户外的市政设施上需要用到很多智能设备，这些智能设备大多设置在配电箱中，例如，路灯、景观灯或是路灯杆等的配电箱，这些智能设备很多都需要全天24小时不间断运行，那么，这些智能设备的24小时不间断供电成了亟需解决的问题。

目前，路灯、景观灯或是路灯杆的配电箱中的智能设备的供电一般是采用路灯的供电线直接供电、太阳能转换为电能供电或是风能转换为电能供电等。但是，在供电线损坏，没有太阳能或风能的情况下，将无法持续为智能设备供电，因此，亟需提供一种电源管理控制器来保证这些智能设备的持续供电。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，本实用新型实施例所提供的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种电源管理控制器，包括：至少三个电源输入端口、至少一个电源输出端口、微处理器、第一充放电控制模块、第二充放电控制模块；

其中，第一电源模块通过第一电源输入端口与第一充放电控制模块的输入端电连接，且第一充放电控制模块的输出端分别与至少一个电源输出端口电连接；

第二电源模块通过第二电源输入端口与第二充放电控制模块的输入端电连接，且第二充放电控制模块的输出端分别与至少一个电源输出端口电连接；

蓄电池通过第三电源输入端口分别与第一充放电控制模块的输入端和第二充放电控制模块的输入端电连接；

微处理器分别与第一充放电控制模块和第二充放电控制模块通信连接，响应于微处理器的电源管理指令，第一充放电控制模块和第二充放电控制模块控制第一电源模块或第二电源模块为蓄电池充电，并控制第一电源模块、第二电源模块或蓄电池通过至少一个电源输出端口为对应的用电负载供电。

在本实用新型的一种可选实施例中，电源管理控制器还包括通信模块，通信模块与微处理器通信连接，且电源管理控制器通过通信模块与边缘网关通信连接；

通信模块用于从微处理器获取第一充放电控制模块上报的第一充放电状态、以及第一充放电控制模块上报的第二充放电状态，并将第一充放电状态和第二充放电状态发送至边缘网关。

在本实用新型的一种可选实施例中，电源管理控制器还包括RS-485通信接口，通信模块通过RS-485通信接口与边缘网关通信连接。

在本实用新型的一种可选实施例中，电源管理控制器还包括蓄电池温度监控模块，蓄电池温度监控模块与微处理器通信连接，且蓄电池温度监控模块与设置在蓄电池上的测温电阻电连接；

蓄电池温度监控模块用于将测温电阻上报的蓄电池的温度值发送至微处理器，以供通信模块从微处理器中获取蓄电池的温度值并发送至边缘网关。

在本实用新型的一种可选实施例中，电源管理控制器还包括测温电阻输入口，蓄电池温度监控模块通过测温电阻输入口与设置在蓄电池上的测温电阻通信连接。

在本实用新型的一种可选实施例中，电源管理控制器还包括电源输出电流监测模块，电源输出电流监测模块与微处理器通信连接，且电源输出电流监测模块与至少一个电源输出端口电连接；

电源输出电流监测模块用于将采集到的各电源输出端口的电流值上报至微处理器，以供通信模块从微处理器获取各电源输出端口的电流值并发送至边缘网关。

在本实用新型的一种可选实施例中，电源管理控制器还包括电源输出控制模块，电源输出控制模块与微处理器通信连接，且电源输出控制模块与至少一个电源输出端口通信连接；

电源输出控制模块用于控制各电源输出端口对应的供电回路的接通或断开。

在本实用新型的一种可选实施例中，第一电源模块为直流电源。

在本实用新型的一种可选实施例中，第二电源模块为太阳能光伏电源。

在本实用新型的一种可选实施例中，微处理器还包括时钟信息获取子模块，用于通过通信模块获取系统时钟信息。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

通过第一充放电控制模块和第二充放电控制模块控制第一电源模块或第二电源模块为蓄电池充电，保证蓄电池始终有储备电量；并控制第一电源模块、第二电源模块或蓄电池通过至少一个电源输出端口为对应的用电负载供电，保证在一种电源模块失去供电能力的情况下有备用的供电设备为用电负载供电，进而使得连接在电源管理控制器上的用电负载能够实现不间断的供电，保证了用电负载不间断工作。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例提供的一种电源管理控制器的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种包含通信模块的电源管理控制器的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种包含蓄电池温度监控模块的电源管理控制器的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种包含电源输出电流监测模块的电源管理控制器的内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种包含电源输出控制模块的电源管理控制器的内部结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一个电源管理控制器的接线示意图；

附图标记：

1-电源输入端口； 2-电源输出端口；

3-微处理器； 4-第一充放电控制模块；

5-第二充放电控制模块； 6-通信模块；

7-蓄电池温度监控模块； 8-电源输出电流监测模块；

9-电源输出控制模块； 11-第一电源输入端口；

12-第二电源输入端口； 13-第三电源输入端口。

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描述。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

针对上述问题，本实用新型实施例提供了一种电源管理控制器。下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案以及本实用新型的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本实用新型的实施例进行详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的一种电源管理控制器的内部结构示意图，如图1所示，包括：至少三个电源输入端口1、至少一个电源输出端口2、微处理器3、第一充放电控制模块4、第二充放电控制模块5。需要说明的是，图1-图5中均只给出了电连接，通信连接以文字描述为准。

其中，至少三个电源输入端口1用于接入受电源管理控制器管控的多个电源，也就是本实用新型提供的电源管理控制器可以至少管控三个电源。至少一个电源输出端口2用于接入需要供电的用电负载，也就是本实用新型提供的电源管理控制器可以至少为一个用电负载供电。

其中，第一电源模块通过第一电源输入端口11与第一充放电控制模块4的输入端电连接，且第一充放电控制模块4的输出端分别与至少一个电源输出端口2电连接。

具体地，第一电源模块可以为直流电源，其可以与市电连接，将交流220v转换为所需要的直流电压(例如24v或12v等)。第一电源模块通过第一电源输入端口11接入第一充放电控制模块4，第一充放电控制模块4的输出端与至少一个电源输出端口2电连接，第一充放电控制模块4可以控制第一电源模块是否放电，即是否向至少一个电源输出端口2对应的用电负载供电。

第二电源通过第二电源输入端口与第二充放电控制模块的输入端电连接，且第二充放电控制模块的输出端分别与至少一个电源输出端口电连接。

具体地，第二电源模块可以为太阳能电池模块，其可以将太阳能转换为所需要的直流电压(例如24v或12v等)。第二电源模块通过第二电源输入端口12接入第二充放电控制模块5，第二充放电控制模块5的输出端与至少一个电源输出端口2电连接，第二充放电控制模块5可以控制第二电源模块是否放电，即是否向至少一个电源输出端口2对应的用电负载供电。

蓄电池通过第三电源输入端口13分别与第一充放电控制模块4的输入端和第二充放电控制模块5的输入端电连接。

具体地，蓄电池可以通过充电储存电能，同放电输出电能，蓄电池能够在第一充放电控制模块4的控制下接收第一电源模块的充电，或者在第二充放电控制模块5的控制下接收第二电源模块的充电。同时，也可以在第一充放电控制模块4或第二充放电控制模块5的控制下放电，即作为电源。

微处理器3分别与第一充放电控制模块4和第二充放电控制模块5通信连接，响应于微处理器3的电源管理指令，第一充放电控制模块4和第二充放电控制模块5控制第一电源模块或第二电源模块为蓄电池充电，并控制第一电源模块、第二电源模块或蓄电池通过至少一个电源输出端口2为对应的用电负载供电。

具体地，微处理器3中内嵌有预设的各种控制算法，可以向对应的模块发送相应的电源管理指令，各模块响应于电源管理指令进行相应的操作。

具体来说，第一充放电控制模块4和第二充放电控制模块5响应于微处理器发出的电源管理指令进行对应的充放电控制，具体控制策略可以如下：

一方面，当蓄电池的电量低于第一预设电量时，控制第一电源模块或第二电源模块给蓄电池充电。进一步地，当除蓄电池以外只有一种电源模块接入是，采用这一种电源模块对蓄电池进行充电，当除蓄电池外还有直流电源模块和太阳能电源模块接入时，优先采用太阳能电源模块给蓄电池充电。通过这种充电控制方式，可以保证蓄电池中始终有储备电量。

另一方面，当电源管理控制器中有两种电源模块都能供电时，优先采用太阳能电源模块给用电负载供电。当电源管理控制器中仅有一种电源能够供电时，优先采用这一种电源模块给用电负载供电。当电源管理控制器中两种电源模块都不能供电时，采用蓄电池给用电负载供电。通过这种放电方式，可以保证始终能够给用电负载供电。需要说明的是，通过这种放电方式，还可以保证始终能给电源管理控制器中的各模块持续供电。

本实用新型提供的方案，通过第一充放电控制模块和第二充放电控制模块控制第一电源模块或第二电源模块为蓄电池充电，保证蓄电池始终有储备电量；并控制第一电源模块、第二电源模块或蓄电池通过至少一个电源输出端口为对应的用电负载供电，保证在一种电源模块失去供电能力的情况下有备用的供电设备为用电负载供电，进而使得连接在电源管理控制器上的用电负载能够实现不间断的供电，保证了用电负载不间断工作。

在本实用新型的一种可选实施例中，如图2所示，电源管理控制器还包括通信模块6，通信模块6与微处理器3通信连接，且电源管理控制器通过通信模块6与边缘网关通信连接；

通信模块6用于从微处理器3获取第一充放电控制模块4上报的第一充放电状态、以及第二充放电控制模块5上报的第二充放电状态，并将第一充放电状态和第二充放电状态发送至边缘网关。

具体地，电源管理控制器还包括RS-485通信接口，通信模块6通过RS-485通信接口与边缘网关通信连接。边缘网关通过4G或以太网等形式与云端管理中心通信连接。边缘网关与电源管理控制器同样都设置在同一个配电箱中。

其中，第一充放电状态和第二充放电状态可以分别包括蓄电池的电压、充电电流、放电电流等参数。

在本实用新型的一种可选实施例中，如图3所示，电源管理控制器还包括蓄电池温度监控模块7，蓄电池温度监控模块7与微处理器3通信连接，且蓄电池温度监控模块7与设置在蓄电池上的测温电阻电连接；

蓄电池温度监控模块7用于将测温电阻上报的蓄电池的温度值发送至微处理器3，以供通信模块6从微处理器中获取蓄电池的温度值并发送至边缘网关。

其中，电源管理控制器还包括测温电阻输入口，蓄电池温度监控模块7通过测温电阻输入口与设置在蓄电池上的测温电阻通信连接。

具体地，通信模块6从微处理器中获取蓄电池的温度值并发送至边缘网关，边缘网关再将蓄电池的温度值发送至云端管理中心，云端管理中心对温度值进行分析，一旦温度值超出预设温度范围，则判断蓄电池温度异常，向边缘网关下发安全保护指令，由边缘网关转发至电源管理控制器，并由后文中的电源输出控制模块断开用电负载的供电回路，实现对蓄电池的安全保护。

在本实用新型的一种可选实施例中，如图4所示，电源管理控制器还包括电源输出电流监测模块8，电源输出电流监测模块8与微处理器3通信连接，且电源输出电流监测模块8与至少一个电源输出端口电连接；

电源输出电流监测模块8用于将采集到的各电源输出端口的电流值上报至微处理器3，以供通信模块从微处理器3获取各电源输出端口2的电流值并发送至边缘网关。

具体地，通信模块6从微处理器中获取各电源输出端口2的电流值并发送至边缘网关，边缘网关再将电源输出端口2的电流值发送至云端管理中心，云端管理中心对各电源输出端口2的电流值进行分析，一旦某一电源输出端口2的电流值超出预设电流范围，则向边缘网关下发安全保护指令，由边缘网关转发至电源管理控制器，并由后文中的电源输出控制模块断开用电负载的供电回路，实现对蓄电池的安全保护。

在本实用新型的一种可选实施例中，如图5所示，电源管理控制器还包括电源输出控制模块9，电源输出控制模块9与微处理器3通信连接，且电源输出控制模块与至少一个电源输出端口2通信连接；

电源输出控制模块9用于响应于微处理器3的指令，控制各电源输出端口2对应的供电回路的接通或断开。

在本实用新型的一个示例中，微处理器3还包括时钟信息获取子模块，用于通过通信模块6经边缘网关从云端中心获取系统时钟信息。

如图6所示，为本实用新型实施例提供的一个电源管理控制器的接线示意图，其中，ACDC电源模块即直流电源模块，将交流220v转换为直流24v，并通过24v电源端子接入电源管理控制器。太阳能光伏板对应于太阳能电源模块，将太阳能转换为电能，并通过太阳能板端子接入电源管理控制器。铅酸蓄电池对应于蓄电池，作为最后一道备用电源，通过徐点此端子接入电源管理控制器，同时，铅酸蓄电池上设置有测温电阻，通过测温电阻端子接入电源管理控制器。图中的电源管理控制器设置有四个电源输出端口，即四对输出端子，分别为输出CH1，输出CH2，输出CH3，输出CH4，都可用于接入用电负载。另外，图中的电源管理控制器设置有RS-485通信结果，即端子A和B，用于接入边缘网关。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源管理控制器，其特征在于，包括：至少三个电源输入端口、至少一个电源输出端口、微处理器、第一充放电控制模块、第二充放电控制模块；

其中，第一电源模块通过第一电源输入端口与所述第一充放电控制模块的输入端电连接，且所述第一充放电控制模块的输出端分别与所述至少一个电源输出端口电连接；

第二电源模块通过第二电源输入端口与所述第二充放电控制模块的输入端电连接，且所述第二充放电控制模块的输出端分别与所述至少一个电源输出端口电连接；

蓄电池通过第三电源输入端口分别与所述第一充放电控制模块的输入端和所述第二充放电控制模块的输入端电连接；

所述微处理器分别与所述第一充放电控制模块和所述第二充放电控制模块通信连接，响应于所述微处理器的电源管理指令，所述第一充放电控制模块和所述第二充放电控制模块控制所述第一电源模块或所述第二电源模块为所述蓄电池充电，并控制所述第一电源模块、所述第二电源模块或所述蓄电池通过所述至少一个电源输出端口为对应的用电负载供电。

2.根据权利要求1所述的电源管理控制器，其特征在于，所述电源管理控制器还包括通信模块，所述通信模块与所述微处理器通信连接，且所述电源管理控制器通过所述通信模块与边缘网关通信连接；

所述通信模块用于从所述微处理器获取所述第一充放电控制模块上报的第一充放电状态、以及所述第一充放电控制模块上报的第二充放电状态，并将所述第一充放电状态和所述第二充放电状态发送至所述边缘网关。

3.根据权利要求2所述的电源管理控制器，其特征在于，所述电源管理控制器还包括RS-485通信接口，所述通信模块通过所述RS-485通信接口与边缘网关通信连接。

4.根据权利要求2所述的电源管理控制器，其特征在于，所述电源管理控制器还包括蓄电池温度监控模块，所述蓄电池温度监控模块与所述微处理器通信连接，且所述蓄电池温度监控模块与设置在所述蓄电池上的测温电阻电连接；

所述蓄电池温度监控模块用于将所述测温电阻上报的所述蓄电池的温度值发送至所述微处理器，以供所述通信模块从所述微处理器中获取所述蓄电池的温度值并发送至所述边缘网关。

5.根据权利要求4所述的电源管理控制器，其特征在于，所述电源管理控制器还包括测温电阻输入口，所述蓄电池温度监控模块通过所述测温电阻输入口与设置在所述蓄电池上的测温电阻通信连接。

6.根据权利要求2所述的电源管理控制器，其特征在于，所述电源管理控制器还包括电源输出电流监测模块，所述电源输出电流监测模块与所述微处理器通信连接，且所述电源输出电流监测模块与所述至少一个电源输出端口电连接；

所述电源输出电流监测模块用于将采集到的各电源输出端口的电流值上报至所述微处理器，以供所述通信模块从所述微处理器获取所述各电源输出端口的电流值并发送至所述边缘网关。

7.根据权利要求2所述的电源管理控制器，其特征在于，所述电源管理控制器还包括电源输出控制模块，所述电源输出控制模块与所述微处理器通信连接，且所述电源输出控制模块与所述至少一个电源输出端口通信连接；

所述电源输出控制模块用于控制各电源输出端口对应的供电回路的接通或断开。

8.根据权利要求1所述的电源管理控制器，其特征在于，所述第一电源模块为直流电源。

9.根据权利要求1所述的电源管理控制器，其特征在于，所述第二电源模块为太阳能光伏电源。

10.根据权利要求2所述的电源管理控制器，其特征在于，所述微处理器还包括时钟信息获取子模块，用于通过所述通信模块获取系统时钟信息。

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