CN206379886U - 电力通信机房智能电源配电*** - Google Patents

电力通信机房智能电源配电*** Download PDF

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吴维农
唐夲
付泉泳
肖静薇
陈柯
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Abstract

本实用新型提供的一种电力通信机房智能电源配电***,包括输入单元、配电单元以及处理控制单元;所述配电单元包括整流电路、逆变电路、稳压电路、输出接口、第一DC/DC转换电路、第二DC/DC转换电路、电池管理电路、蓄电池、通断控制电路以及二极管D1;能够向机房中的用电设备提供稳定的电能,确保机房中用电设备的安全用电,而且能够持续稳定的监测机房中的环境数据并及时上传,从而能够保证监控中心能够及时了解机房中的环境参数,及时作出相应的措施,确保电力通信机房的安全。

Description

电力通信机房智能电源配电***
技术领域
本实用新型涉及电力通信领域,尤其涉及一种电力通信机房智能电源配电***。
背景技术
在电力通信机房中,普遍采用电源分配***(又称电源分配单元,英文简称PDU)进行供电,但是,现有的电源分配***不能满足电力通信机房的稳定性要求,这是由于:目前,电源分配***不仅向外输出电能用于机房中各设备的用电需求,而且电源分配***还承担着数据转发功能,也就是说机房中的各传感器(烟气传感器、温湿度传感器以及水浸传感器等)的监测数据也通过电源分配***进行处理,生成报警信息以及上传数据,因此,需要电源分配***能够持续不断电进行工作,然而,由于市电自身的不稳定性以及电源分配***电力供应的自身故障等原因,往往造成电源分配***不能够持续监测数据并进行处理,从而影响电力通信机房的稳定性,及时存在故障、安全风险也不能及时进行报警。
因此,需要提出一种新的电力通信机房智能电源配电***,能够向机房中的用电设备提供稳定的电能,确保机房中用电设备的安全用电,而且能够持续稳定的监测机房中的环境数据并及时上传,从而能够保证监控中心能够及时了解机房中的环境参数,及时作出相应的措施,确保电力通信机房的安全。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种电力通信机房智能电源配电***,能够向机房中的用电设备提供稳定的电能,确保机房中用电设备的安全用电,而且能够持续稳定的监测机房中的环境数据并及时上传,从而能够保证监控中心能够及时了解机房中的环境参数,及时作出相应的措施,确保电力通信机房的安全。
本实用新型提供的一种电力通信机房智能电源配电***,包括输入单元、配电单元以及处理控制单元;
所述配电单元包括整流电路、逆变电路、稳压电路、输出接口、第一DC/DC 转换电路、第二DC/DC转换电路、电池管理电路、蓄电池、通断控制电路以及二极管D1;
所述输入单元的输入端与市电连接,输出端与整流电路的输入端连接,所述整流电路的输出端与逆变电路的输入端连接,逆变电路的输出端与稳压电路的输入端连接,稳压电路与输出接口连接;
所述第一DC/DC转换电路的输入端与整流电路的输出端连接,第一DC/DC 转换电路的输出端与输出接口连接,第二DC/DC转换电路的输入端与第一DC/DC 转换电路的输出端连接,第二DC/DC转换电路的输出端与二极管D1的正极连接,二极管D1的负极与处理单元的电源输入端连接,第二DC/DC转换电路的输出端还与电池管理电路连接,电池管理电路的输出端与蓄电池连接,所述蓄电池的正极通过通断控制电路与二极管D1和处理单元之间的公共连接点,所述通断控制电路的控制端与处理单元连接。
进一步,所述通断控制单元包括电阻R3、接触器J2以及MOS管Q2,所述电阻R3的一端连接于二极管D1的负极,另一端与接触器J2的励磁线圈的一端连接,接触器J2的励磁线圈的另一端与MOS管Q2的漏极连接,MOS管Q2的源极接地,MOS管Q2的栅极作为通断控制电路的控制端与处理单元连接,所述接触器J2的开关K1连接于蓄电池的正极和二极管D1的负极之间,其中,接触器 J2的开关K1为常闭型开关。
进一步,所述输入单元包括输入接口、保护电路以及输入通断电路,所述输入接口通过输入通断电路与整流电路的输入端连接,输入通断电路的控制端与处理单元连接,输入接口的输出端还通过保护电路接地。
进一步,所述保护电路包括双向瞬态二极管TVS1、电阻R1以及可控硅SCR1,所述双向瞬态二极管TVS1的一端连接于输入接口的输出端,另一端通过电阻 R1接地,可控硅SCR1的控制极连接于双向瞬态二极管TVS1和电阻R1之间的公共连接点,可控硅SCR1的阳极连接于双向瞬态二极管TVS1和输入接口之间的公共连接点,可控硅SCR1的阴极接地。
进一步,所述输入通断电路包括接触器J1、MOS管Q1以及电阻R2,所述接触器J1的开关连接于双向瞬态二极管TVS1和输出接口之间的公共连接点与整流电路的输入端之间,接触器J1的励磁线圈的一端通过电阻R2接地,另一端连接于MOS管Q1的源极,MOS管Q1的漏极连接电源VDD,MOS管Q1的栅极作为输入通断电路的控制端与处理单元连接。
进一步,所述处理单元包括处理电路、传感器接口、通信模块以及检测模块;
所述传感器接口与处理电路连接,所述处理电路通过通信模块与上位主机通信连接,所述检测模块的输出端与处理电路的输入端连接。
进一步,所述传感器接口包括***接口JP1、温湿度接口JP2、水浸接口 JP2以及备用接口JP4。
进一步,所述检测模块包括电压传感器V1、电压传感器V2、电压传感器 V3、电流传感器I1、电流传感器I2以及电流传感器I3;所述电压传感器V1 和电流传感器I1设置于整流电路的输入端,电压传感器V2和电流传感器I2 设置于稳压稳压电路的输出端,电压传感器V3和电流传感器I3设置于第一 DC/DC转换电路的输出端。
进一步,所述通信模块包括网络接口和无线传输电路,其中,无线传输电路为移动通信模块。
进一步,所述第一DC/DC转换电路为输出48V直流电的直流转换电路,第二DC/DC转换电路为输出5V直流电的直流转换电路。
本实用新型的有益效果:本实用新型的电力通信机房智能电源配电***,能够向机房中的用电设备提供稳定的电能,确保机房中用电设备的安全用电,而且能够持续稳定的监测机房中的环境数据并及时上传,从而能够保证监控中心能够及时了解机房中的环境参数,及时作出相应的措施,确保电力通信机房的安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
图1为本实用新型的电路原理图。
图2为本实用新型的报警电路图。
具体实施方式
图1为本实用新型的电路原理图,图2为本实用新型的报警电路图,如图所示,本实用新型提供的一种电力通信机房智能电源配电***,包括输入单元、配电单元以及处理控制单元;
所述配电单元包括整流电路、逆变电路、稳压电路、输出接口、第一DC/DC 转换电路、第二DC/DC转换电路、电池管理电路、蓄电池、通断控制电路以及二极管D1;
所述输入单元的输入端与市电连接,输出端与整流电路的输入端连接,所述整流电路的输出端与逆变电路的输入端连接,逆变电路的输出端与稳压电路的输入端连接,稳压电路与输出接口连接;其中,输出接口为多个,可以采用不同的规格和型号,从而满足不同的需求;
所述第一DC/DC转换电路的输入端与整流电路的输出端连接,第一DC/DC 转换电路的输出端与输出接口连接,第二DC/DC转换电路的输入端与第一DC/DC 转换电路的输出端连接,第二DC/DC转换电路的输出端与二极管D1的正极连接,二极管D1的负极与处理单元的电源输入端连接,第二DC/DC转换电路的输出端还与电池管理电路连接,电池管理电路的输出端与蓄电池连接,所述蓄电池的正极通过通断控制电路与二极管D1和处理单元之间的公共连接点,所述通断控制电路的控制端与处理单元连接;通过上述结构,能够向机房中的用电设备提供稳定的电能,确保机房中用电设备的安全用电,而且能够持续稳定的监测机房中的环境数据并及时上传,从而能够保证监控中心能够及时了解机房中的环境参数,及时作出相应的措施,确保电力通信机房的安全;其中,所述第一DC/DC 转换电路为输出48V直流电的直流转换电路,第二DC/DC转换电路为输出5V 直流电的直流转换电路,均为现有电路在此不加以赘述;所述电池管理电路为电池管理芯片,比如AP5056芯片,用于对蓄电池的电量状态进行监测,当蓄电池的剩余电量高于设定值,终止充电,当蓄电池的剩余电量低于设定值,则电池管理芯片进行充电。
本实施例中,所述通断控制单元包括电阻R3、接触器J2以及MOS管Q2,所述电阻R3的一端连接于二极管D1的负极,另一端与接触器J2的励磁线圈的一端连接,接触器J2的励磁线圈的另一端与MOS管Q2的漏极连接,MOS管Q2 的源极接地,MOS管Q2的栅极作为通断控制电路的控制端与处理单元连接,所述接触器J2的开关K1连接于蓄电池的正极和二极管D1的负极之间,其中,接触器J2的开关K1为常闭型开关,常态下,处理单元向MOS管Q2输出高电平, MOS管Q2导通,接触器J2处于工作状态,从而使开关K2断开,由第二DC/DC 转换电路向处理单元进行供电,当市电断电后,第二DC/DC转换电路无输出,此时接触器J2断电,接触器J2的开关K2吸合,蓄电池转入到供电状态,处理单元对于数据的监测不会中断。
本实施例中,所述输入单元包括输入接口、保护电路以及输入通断电路,所述输入接口通过输入通断电路与整流电路的输入端连接,输入通断电路的控制端与处理单元连接,输入接口的输出端还通过保护电路接地,通过这种结构,能够对后续的电路起到良好的保护作用。
本实施例中,所述保护电路包括双向瞬态二极管TVS1、电阻R1以及可控硅SCR1,所述双向瞬态二极管TVS1的一端连接于输入接口的输出端,另一端通过电阻R1接地,可控硅SCR1的控制极连接于双向瞬态二极管TVS1和电阻 R1之间的公共连接点,可控硅SCR1的阳极连接于双向瞬态二极管TVS1和输入接口之间的公共连接点,可控硅SCR1的阴极接地,通过这种结构,当有雷击等大直流电流流过时,二极管TVS1导通,从而使可控硅导通,由于可控硅的触发特性,可控硅持续导通,直至额外的直流电小于可控硅的导通电压,而且,由于失电过零点的特性,当直流成分完全被导到大地之后,可控硅SCR1能够良好截止,通过这种结构,能够在雷击等情况下出现瞬时大直流时起到良好的保护作用,当然,在本实用新型中还设置有目前常规的过流过压保护电路,属于现有技术。
本实施例中,所述输入通断电路包括接触器J1、MOS管Q1以及电阻R2,所述接触器J1的开关连接于双向瞬态二极管TVS1和输出接口之间的公共连接点与整流电路的输入端之间,接触器J1的励磁线圈的一端通过电阻R2接地,另一端连接于MOS管Q1的源极,MOS管Q1的漏极连接电源VDD,MOS管Q1的栅极作为输入通断电路的控制端与处理单元连接,其中,接触器J1的开关为常闭开关,当正常情况下,处理单元输出低电平到MOS管Q1,当存在较大电压波动的情况下,处理单元输出高电平,MOS管Q1导通,接触器J1工作并使开关 K1断开;上述中的电源VDD为蓄电池或者第二DC/DC转换电路输出的5V电源。
本实施例中,所述处理单元包括处理电路、传感器接口、通信模块以及检测模块;
所述传感器接口与处理电路连接,所述处理电路通过通信模块与上位主机通信连接,所述检测模块的输出端与处理电路的输入端连接,其中,处理电路控制输入通断电路和通断控制电路工作;所述处理电路采用现有的单片机。
其中,所述传感器接口包括***接口JP1、温湿度接口JP2、水浸接口 JP2以及备用接口JP4,通过这种结构,便于与机房中的烟气传感器、温湿度传感器以及水浸传感器等传感器连接。
其中,所述检测模块包括电压传感器V1、电压传感器V2、电压传感器V3、电流传感器I1、电流传感器I2以及电流传感器I3;所述电压传感器V1和电流传感器I1设置于整流电路的输入端,电压传感器V2和电流传感器I2设置于稳压稳压电路的输出端,电压传感器V3和电流传感器I3设置于第一DC/DC转换电路的输出端,通过这种结构,利于对本实用新型电能输入状况、输出状况进行监测。
其中,所述通信模块包括网络接口和无线传输电路,其中,无线传输电路为移动通信模块,其中,移动通信模块采用3G通信模块或者4G通信模块,这种结构能够保证处理电路与上位主机通信持续稳定。
当然,所述处理单元还包括报警电路,包括电阻R4、电阻R5、蜂鸣器S1、警示灯LED1、三极管Q3、三极管Q4、警示灯LED2;其中,警示灯LED2为正常指示灯,一般为绿色,LED1为报警指示灯,一般为红色或者黄色;其中,电阻 R1的一端与电源VDD连接,另一端通过电阻R5连接于警示灯LED2的正极,警示灯LED2的负极接地,电阻R4和电阻R5的公共连接点通过蜂鸣器S1与三极管Q3的集电极连接,三极管Q3的发射极与警示灯LED1的正极连接,警示灯 LED1的负极接地,三极管Q3的基极与处理电路连接,三极管Q4的基极连接于三极管Q3的集电极,三极管Q4的集电极连接于警示灯LED2的正极,三极管 Q4的负极接地,当无报警时,三极管Q3截止,此时警示灯LED2亮,如果出现故障,处理电路控制三极管Q3导通,从而蜂鸣器工作以及警示灯LED1亮,且三极管Q4导通,警示灯LED2熄灭。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:包括输入单元、配电单元以及处理控制单元;
所述配电单元包括整流电路、逆变电路、稳压电路、输出接口、第一DC/DC转换电路、第二DC/DC转换电路、电池管理电路、蓄电池、通断控制电路以及二极管D1;
所述输入单元的输入端与市电连接,输出端与整流电路的输入端连接,所述整流电路的输出端与逆变电路的输入端连接,逆变电路的输出端与稳压电路的输入端连接,稳压电路与输出接口连接;
所述第一DC/DC转换电路的输入端与整流电路的输出端连接,第一DC/DC转换电路的输出端与输出接口连接,第二DC/DC转换电路的输入端与第一DC/DC转换电路的输出端连接,第二DC/DC转换电路的输出端与二极管D1的正极连接,二极管D1的负极与处理单元的电源输入端连接,第二DC/DC转换电路的输出端还与电池管理电路连接,电池管理电路的输出端与蓄电池连接,所述蓄电池的正极通过通断控制电路与二极管D1和处理单元之间的公共连接点,所述通断控制电路的控制端与处理单元连接。
2.根据权利要求1所述电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:所述通断控制单元包括电阻R3、接触器J2以及MOS管Q2,所述电阻R3的一端连接于二极管D1的负极,另一端与接触器J2的励磁线圈的一端连接,接触器J2的励磁线圈的另一端与MOS管Q2的漏极连接,MOS管Q2的源极接地,MOS管Q2的栅极作为通断控制电路的控制端与处理单元连接,所述接触器J2的开关K1连接于蓄电池的正极和二极管D1的负极之间,其中,接触器J2的开关K1为常闭型开关。
3.根据权利要求2所述电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:所述输入单元包括输入接口、保护电路以及输入通断电路,所述输入接口通过输入通断电路与整流电路的输入端连接,输入通断电路的控制端与处理单元连接,输入接口的输出端还通过保护电路接地。
4.根据权利要求3所述电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:所述保护电路包括双向瞬态二极管TVS1、电阻R1以及可控硅SCR1,所述双向瞬态二极管TVS1的一端连接于输入接口的输出端,另一端通过电阻R1接地,可控硅SCR1的控制极连接于双向瞬态二极管TVS1和电阻R1之间的公共连接点,可控硅SCR1的阳极连接于双向瞬态二极管TVS1和输入接口之间的公共连接点,可控硅SCR1的阴极接地。
5.根据权利要求4所述电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:所述输入通断电路包括接触器J1、MOS管Q1以及电阻R2,所述接触器J1的开关连接于双向瞬态二极管TVS1和输出接口之间的公共连接点与整流电路的输入端之间,接触器J1的励磁线圈的一端通过电阻R2接地,另一端连接于MOS管Q1的源极,MOS管Q1的漏极连接电源VDD,MOS管Q1的栅极作为输入通断电路的控制端与处理单元连接。
6.根据权利要求5所述电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:所述处理单元包括处理电路、传感器接口、通信模块以及检测模块;
所述传感器接口与处理电路连接,所述处理电路通过通信模块与上位主机通信连接,所述检测模块的输出端与处理电路的输入端连接。
7.根据权利要求6所述电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:所述传感器接口包括***接口JP1、温湿度接口JP2、水浸接口JP2以及备用接口JP4。
8.根据权利要求6所述电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:所述检测模块包括电压传感器V1、电压传感器V2、电压传感器V3、电流传感器I1、电流传感器I2以及电流传感器I3;所述电压传感器V1和电流传感器I1设置于整流电路的输入端,电压传感器V2和电流传感器I2设置于稳压稳压电路的输出端,电压传感器V3和电流传感器I3设置于第一DC/DC转换电路的输出端。
9.根据权利要求6所述电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:所述通信模块包括网络接口和无线传输电路,其中,无线传输电路为移动通信模块。
10.根据权利要求1所述电力通信机房智能电源配电***,其特征在于:所述第一DC/DC转换电路为输出48V直流电的直流转换电路,第二DC/DC转换电路为输出5V直流电的直流转换电路。
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CN110768067A (zh) * 2018-07-25 2020-02-07 上海擎感智能科技有限公司 一种usb插口

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