CN220822632U - 一种电源控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电源控制装置，属于电动开窗机电源电路领域。本实用新型电源控制装置包括电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块、第二开关电源模块，所述电源控制器的控制端与控制模块相连，所述空气开关模块的电源输出端分别与所述第一开关电源模块和电源控制器的电源输入端相连，所述电源控制器的电源输出端与所述第二开关电源模块相连，所述第一开关电源模块提供为各个模块内部芯片供电的低压电源；所述第二开关电源模块输出为负载提供大功率电源。本实用新型的有益效果为：减小待机功耗，延长电源控制装置使用寿命。

Description

一种电源控制装置

技术领域

本实用新型涉及电动开窗机控制结构领域，具体涉及一种电源控制装置。

背景技术

电动开窗机用于自动控制打开窗户、关闭窗户，现有的电动开窗机电箱中主控电路板的电源从大功率输出的开关电源中取电，和负载用同一个开关电源，日常待机时，大功率开关电源必须通电，大功率开关电源在待机时耗电较大，在节能方面没有优势。特别是消防电气控制系统通常是在应急时才启动开窗机，在平时基本处于待命状态，不需要工作，如果在待命状态下长期开启大功率开关电源，则会浪费大量电力。在消防报警信号触发时，启动输出，如果电箱的外接负载短路，则大功率开关电源会断电，主控板使用大功率开关电源供电的情况下，从而使主控电路板被断电无法工作，使窗户无法及时打开或者关闭，造成安全隐患。

另外，部分大功率开关电源在待机时，内部散热风扇必须持续转动，因散热风散的寿命有限，持续工作三年基本达到寿命极限，且散热风扇长时间持续工作会让开关电源内部累积大量灰尘，灰尘的堆积会影响开关电源寿命，而开关电源则直接影响整个控制箱的寿命。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种电源控制装置。

本实用新型电源控制装置，包括电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块、第二开关电源模块，所述电源控制器的控制端与控制模块相连，所述空气开关模块的电源输出端分别与所述第一开关电源模块和电源控制器的电源输入端相连，所述电源控制器的电源输出端与所述第二开关电源模块相连，所述第一开关电源模块提供为各个模块内部芯片供电的低压电源；所述第二开关电源模块输出为负载提供大功率电源。

进一步地，所述电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块和第二开关电源模块均设有接线端口，所述电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块和第二开关电源模块分别通过各自的接线端口相互连接。

所述电源控制装置还包括设置在第二开关电源模块附近的散热风扇，所述散热风扇由所述控制模块控制开关。

进一步地，还包括单元模块，所述单元模块设置在所述第二开关电源模块输出端，用于切换正向电源或反向电源，所述单元模块包括单元模块壳体，设置在单元模块壳体内的电路板及散热风扇，所述散热风扇对应处的单元模块壳体上设有散热孔，所述电路板上设有H桥电路，用于实现电源输出的正向或反相切换，所述电路板上设有切换开关，用于选择输入的、直接控制所述H桥电路的控制信号来源。

进一步地，所述单元模块还包括与电路板相连的控制板，所述控制板用于控制所述H桥电路，所述控制板包括微控制器主控芯片、分别与微控制器主控芯片相连的控制信号输入电路、开关控制电路、总线收发电路及电源检测电路，其中，所述控制信号输入电路用于输入正反向、停止控制信号给所述微控制器主控芯片，所述开关控制电路用于控制所述H桥电路的开关动作，所述总线收发电路用于总线通信，所述电源检测电路用于检测第二开关电源模块的电源输出是否正常。

进一步地，所述电路板上设有负载驱动电路，所述主控板还包括第一隔离控制电路，用于将所述主控板与负载驱动隔离，所述电路板上设有第二隔离控制电路，用于将所述电路板切换开关与负载驱动隔离。

进一步地，所述电源控制器包括继电器E01，所述继电器E01的线圈与控制模块接线端子相连，所述继电器E01的开关一端接所述空气开关模块输出端火线，所述继电器E01的开关另一端通过火线接第二开关电源模块。

进一步地，所述第二开关电源模块的数量为一个或多个，并接在所述继电器E01开关另一端，分别用于输出一路或多路负载电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将电源模块单独设置为第一开关电源模块和第二开关电源模块，从而将电源分为两路，分别为控制装置内部供电及负载供电，将控制模块与负载供电分离，从而在负载不工作时，仅需要对控制模块供电，大大节省了电源，此外，也能够有效避免因大功率电源开关断电时，主控电路无法工作的问题。

通过电源控制器的设置，控制第二开关电源模块打开或断开市电，由于部分大功率开关电源在接通市电时，其内部的散热风扇会持续转动，散热风扇长期持续转动会使大功率开关电源内部积累大量灰尘，并且散热风扇工作寿命有限，所以本实用新型在待机时，电源控制器切断大功率开关电源的市电输入，使大功率开关电源不通电，大功率开关电源内部的散热风扇不工作，从而大大增加大功率开关电源的寿命，在启动负载设备工作时，电源控制器将市电接通到大功率开关电源上，使大功率开关电源进入工作状态。在负载完成工作时，再将大功率开关电源的市电切断，达到了延长大功率开关电源的寿命、减小了待机功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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它附图。

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型电源控制器内部结构示意图；

图3为单元模块一实施例结构示意图；

图4为单元模块一实施例电路结构框图；

图5为单元模块另一实施例结构示意图；

图6为单元模块另一实施例电路结构框图；

图7为单元模块主控板结构电路原理图；

图8为单元模块电路板电路原理图。

具体实施方式

除非另有定义，本实用新型所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型；本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本实用新型中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的、独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本实用新型所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本实用新型电源控制装置，包括电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块、第二开关电源模块，所述电源控制器的控制端与控制模块相连，所述空气开关模块的电源输出端分别与所述第一开关电源模块和电源控制器的电源输入端相连，所述电源控制器的电源输出端与所述第二开关电源模块相连，所述第一开关电源模块提供为各个模块内部芯片供电的低压电源；所述第二开关电源模块输出为电动开窗机上电机提供大功率电源。

本实用新型通过将电源模块单独设置为第一开关电源模块和第二开关电源模块，从而将电源分为两路，分别为控制装置内部供电及负载供电，将控制模块与负载供电分离，从而在负载不工作时，仅需要对控制模块供电，大大节省了电源，此外，也能够有效避免因大功率电源开关断电时，主控电路无法工作的问题。

通过电源控制器的设置，控制第二开关电源模块打开或断开市电，由于部分大功率开关电源在接通市电时，其内部的散热风扇会持续转动，散热风扇长期持续转动会使大功率开关电源内部积累大量灰尘，并且散热风扇工作寿命有限，所以本实用新型在待机时，电源控制器切断大功率开关电源的市电输入，使大功率开关电源不通电，大功率开关电源内部的散热风扇不工作，从而大大增加大功率开关电源的寿命，在启动负载设备工作时，电源控制器将市电接通到大功率开关电源上，使大功率开关电源进入工作状态。在负载完成工作时，再将大功率开关电源的市电切断，达到了延长大功率开关电源的寿命、减小了待机功耗。

如图2所示，本例的电源控制器包括继电器E01，所述继电器E01的线圈与控制模块接线端子相连，所述继电器E01的开关一端接所述空气开关模块输出端火线，所述继电器E01的开关另一端通过火线接第二开关电源模块。

优选地，所述电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块和第二开关电源模块均设有接线端口，所述电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块和第二开关电源模块分别通过各自的接线端口相互连接，通过模块化设计，内部避免进入灰尘，并且组装更加简单。

由于电源控制器与空气开关模块输出的火线直接相连，并受控制模块控制，在工作时，与之相连的第二开关电源模块会产生大量的热量，因此，在所述第二开关电源模块附近设一散热风扇，所述散热风扇由所述控制模块控制开关，为作为大功率开关电源的第二开关电源模块散热，本例的控制模块可以为电动开窗器的控制器，通过相应的接线端子相连。

本例的第二开关电源模块设置为两路，控制两路电机，对应的，本例在第二开关电源模块设置两路单元模块，该模块受控制模块控制，从第二开关电源模块取电，并为负载设备输出直流24V正相或反相电源，其接负载的功率输出端子连接到接线及控制电路板，通过接线及控制电路板上的端子输出至负载的开窗机，驱动开窗机动作。当然，一套电动开窗机控制系统可包含一个或多个单元模块，或将多个单元模块及多个第二开关电源模块布置在另一个控制箱内，控制多个负载，扩展大功率输出单元非常方便。

如图3和图4所示，作为本实用新型的一个实施例，所述单元模块为标准型设置，包括单元模块壳体，所述单元模块壳体包括模块底壳BB1及模块外壳BB4,，设置在单元模块壳体内的电路板BB2及散热风扇B18，所述散热风扇B18对应处的单元模块壳体上设有散热孔B20，所述电路板BB2中部设有由继电器构成的H桥电路，实现电源输出的正向或反相切换，还设有切换开关，用于选择输入的、直接控制所述的H桥电路的控制信号来源。本发明围绕H桥电路设置有大功率接线端子电源输入接口B13、大功率接线端子动力输出接口B14、排线插座B15、接线端子B16、B17，通过排线插座B15和接线端子接控制模块，通过接线端子B17接分组控制信号，通过大功率接线端子电源输入接口B13接第二开关电源模块，通过大功率接线端子动力输出接口B14接负载。

本例在所述电路板BB2上方靠近外壳BB4的一侧还设置一灯板BB5，在灯板BB5后方设有与所述电路板BB2焊接的排针B22，在所述灯板BB5设有若干个指示灯，用于指示单元模块的工作状态。

如图5和图6所示，本例的单元模块还可以设置为智能型，标准型和智能型的区别在于上层电路板，本例的上层电路板为控制板BB3，在所述控制板上设有微控制器主控芯片MCU、分别与微控制器主控芯片相连的控制信号输入电路、开关控制电路、485总线收发电路及电源检测电路，还集成指示灯等。此外，在控制板上还设置一个总线终端电阻开关B19，当所述单元模块位于485总线末端时，总线终端电阻开关B19用于启用终端电阻，抑制485信号的反射及畸变。

如图7和图8所示，在第一实施例的标准型单元模块中，外接端子只有Ao、Ac可输入信号。输入信号Ao、Ac通过切换开关SW1直接控制继电器K1、K2。当继电器K1闭合时，开窗指示灯亮；当继电器K2闭合时，关停指示灯亮；停止动作时，两个指示灯均熄灭。当对应的第二开关电源模块上电时，电源指示灯点亮。本例单元模块为纯硬件电路。

在第二实施例的智能型的单元模块中，输入信号Ao、Ac通过切换开关SW1切换引到上层控制板，信号进入微控制器主控芯片MCU，再由微控制器主控芯片MCU判断是否需要控制继电器K1、K2闭合。

本例还可以接收485总线信号、开窗无源信号输入信号、关窗无源信号输入信号、停止无源信号输入信号，这些信号通过底层板的排针B21引到上层控制板BB3，再由上层控制板BB3的微控制器主控芯片MCU决定是否需要控制继电器K1、K2进行闭合。

在一个控制模块，2个或以上的单元模块组成的系统中，每个单元模块可通过485总线接收信号，判断哪个单元模块需要执动作，每个挂载在485总线上的单元控制器可独立动作，从而使系统更加智能。

优选的，本例在所述单元模块上集成负载驱动电路，并且，在所述主控板BB3上设置第一隔离控制电路，用于将所述主控板与负载驱动隔离，所述电路板BB2上设有第二隔离控制电路，用于将所述电路板BB2与负载驱动隔离，避免外部静电等因素导致内部电路的烧毁，保证整个装置的安全。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电源控制装置，其特征在于：包括电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块、第二开关电源模块，所述电源控制器的控制端与控制模块相连，所述空气开关模块的电源输出端分别与所述第一开关电源模块和电源控制器的电源输入端相连，所述电源控制器的电源输出端与所述第二开关电源模块相连，所述第一开关电源模块提供为各个模块内部芯片供电的低压电源；所述第二开关电源模块输出为负载提供大功率电源。

2.根据权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于：所述电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块和第二开关电源模块均设有接线端口，所述电源控制器、空气开关模块、第一开关电源模块和第二开关电源模块分别通过各自的接线端口相互连接，

所述电源控制装置还包括设置在第二开关电源模块附近的散热风扇，所述散热风扇由所述控制模块控制开关。

3.根据权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于：还包括单元模块，所述单元模块设置在所述第二开关电源模块输出端，用于切换正向电源或反向电源，所述单元模块包括单元模块壳体，设置在单元模块壳体内的电路板及散热风扇，所述散热风扇对应处的单元模块壳体上设有散热孔，所述电路板上设有H桥电路，用于实现电源输出的正向或反相切换，所述电路板上设有切换开关，用于选择输入的、直接控制所述H桥电路的控制信号来源。

4.根据权利要求3所述的电源控制装置，其特征在于：所述单元模块还包括与电路板相连的控制板，所述控制板用于控制所述H桥电路，所述控制板包括微控制器主控芯片、分别与微控制器主控芯片相连的控制信号输入电路、开关控制电路、总线收发电路及电源检测电路，其中，所述控制信号输入电路用于输入正反向、停止控制信号给所述微控制器主控芯片，所述开关控制电路用于控制所述H桥电路的开关动作，所述总线收发电路用于总线通信，所述电源检测电路用于检测第二开关电源模块的电源输出是否正常。

5.根据权利要求4所述的电源控制装置，其特征在于：所述电路板上设有负载驱动电路，所述控制板还包括第一隔离控制电路，用于将所述控制板与负载驱动隔离，所述电路板上设有第二隔离控制电路，用于将所述电路板切换开关与负载驱动隔离。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电源控制装置，其特征在于：所述电源控制器包括继电器E01，所述继电器E01的线圈与控制模块接线端子相连，所述继电器E01的开关一端接所述空气开关模块输出端火线，所述继电器E01的开关另一端通过火线接第二开关电源模块。

7.根据权利要求6所述的电源控制装置，其特征在于：所述第二开关电源模块的数量为一个或多个，并接在所述继电器E01开关另一端，分别用于输出一路或多路负载电源。