CN209434877U - 一种集成智能控制功能的直流供电电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成智能控制功能的直流供电电源，包括安全供电模块、智能调控模块和接口模块，所述安全供电模块的输入端通过开关、PE线和连接器与外部供电源连接，所述智能调控模块通过降压转换器与所述安全供电模块的输出端连接，所述智能调控模块的通讯子模块分别通过网口和RS485接口与外部的智能调控设备和所述安全供电模块对应连接，所述接口模块与所述安全供电模块的输出端通过电缆直连。与现有技术相比，本实用新型具有灵活调控，安全性高，可靠性强等优点。

Description

一种集成智能控制功能的直流供电电源

技术领域

本实用新型涉及建筑安全供电技术领域，尤其是涉及一种集成智能控制功能的直流供电电源。

背景技术

目前建筑室内终端用电设备主要包括采暖空调、照明、电器设备等。现有交流建筑配电和楼宇自控以设备***为单元进行供电和控制，存在以下几个方面的问题：

1、交流220V供电存在人员触电安全隐患。建筑室内电器设备具有功率小、使用频繁、人员接触频率高的特点，当电器设备绝缘破损并且漏电保护不能正常切断时存在人员触电风险。

2、传统建筑电力分***供电，集中控制的方式不利于实现建筑能源的灵活调度。建筑中空调、照明、电器设备的使用通过本地用户的需求相互关联，分***供电方式割裂了各***能量联系，集中控制方式又将用户的需求同控制指令之间进行了隔离，不利于实现高效灵活的控制策略。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集成智能控制功能的直流供电电源，其是一种集成安全直流供电、储能调度和电器分散智能控制三种功能为一体的直流微网设备，其可实现直流375V/48V供电电源，支持建立满足人居和工作基本需求的直流48V安全电压供电***，着重解决民用建筑场景对产品安全性、稳定性和可靠性的要求，并且其电路拓扑和控制将支撑自组网等高级智能控制功能。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种集成智能控制功能的直流供电电源，包括安全供电模块、智能调控模块和接口模块，所述安全供电模块的输入端通过开关、PE线和连接器与外部供电源连接，所述智能调控模块通过降压转换器与所述安全供电模块的输出端连接，所述智能调控模块的通讯子模块分别通过网口和RS485接口与外部的智能调控设备和所述安全供电模块对应连接，所述接口模块与所述安全供电模块的输出端通过电缆直连。

进一步地，所述的安全供电模块由半导体功率器件和隔离电路组成。

进一步地，所述的安全供电模块的额定输入电压为直流220V～400V，其额定输出电压为直流24V～60V，所述的安全供电模块配置过压保护、过流保护、短路保护，过载保护功能。

进一步地，所述智能调控模块包括RJ45网口和连接外部传感器的WiFi接口

进一步地，所述连接器为三芯航空连接器，所述降压转换器的转换电压为48V/5V，所述网口为6路RJ45接口。

进一步地，所述接口模块包括48V直流输出接口和接线端，所述接线端的额定电流为10A，所述接线端采用笼式弹簧接线端子。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)安全供电，本实用新型通过对于安全供电模块采用安全供电模块的额定额定输入电压直流375V，输入电压范围直流220V～400V，其最大输入电流为6.7A；额定输出电压直流48V，输出范围直流24V～60V，其最大输出电流为52A的设计，可以实现直流375V/48V高效变换。本实用新型通过采用接口模块包括48V直流输出接口和10路接线端，每路接线端的额定电流为10A，每路接线端均采用笼式弹簧接线端子，为建筑80～100平方米以内终端用电电器提供稳定的低压直流安全电源。

(2)智能调控，本实用新型包括智能调控模块，设置有6路RJ45接口和WiFi通讯接口，通过对室内环境参数的监测，接入设备状态及能量监测，实现对空调室内机、照明、办公电器及其它低压小功率电器的自动控制功能和相邻“集成智能控制功能的直流供电电源”之间的能量调度功能，以及远程连接能量管理单元进行楼宇自控功能。

附图说明

为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。并且，附图中示出的各个部分的相对位置和大小是示例性的，而不应当被理解成各个部分之间唯一确定的位置或尺寸关系。

图1为本实用新型的通信架构图：

图2为本实用新型的原理设计结构图；

附图标号说明：

1为安全供电模块；2为智能调控模块；3为接口模块；4为连接器。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图2所示为一种集成智能控制功能的直流供电电源的原理设计结构图，包括安全供电模块1、智能调控模块2和接口模块3，安全供电模块1的输入端通过开关、PE线和连接器4与外部供电源连接，智能调控模块2通过降压转换器与安全供电模块1的输出端连接，智能调控模块2的通讯子模块分别通过网口和RS485接口与外部的智能调控设备和安全供电模块1对应连接，接口模块3与安全供电模块1的输出端通过电缆直连。

一.各个模块综合细节描述：

1.安全供电模块

采用高功率密度、低功耗、半导体功率器件和单级隔离电路，实现直流375V/48V高效变换。安全供电模块额定变换功率2.5kW，额定输入电压375V，输入电压范围220V～400V，最大输入电流6.7A；额定输出电压直流48V，输出范围直流24V～60V，最大输出电流52A，电压纹波和稳压精度小于1％，包含多路直流48V电源接口，为建筑80～100平方米以内终端电器提供稳定的低压直流安全电源，安全供电模块采用高阶滤波器小电容小电感设计，直流375V侧配置防电流冲击、保护电路，实现过流、过压、短路、过温以及反接等故障主动关断功能，直流48V侧配置过压保护、过流保护、短路保护，过载保护功能。

2.智能调控模块

主要由分布式计算模块和通讯模块构成，负责建立本地区域与相邻区域之间的通讯，并通过分布式协调控制运算，实现本地设备间的能量优化利用，以及光伏发电装置、储能电池以及灵活串并联的相邻集成智能控制功能的直流供电电源之间的能量优化调度，更好满足多样化应用场景的要求。智能调控模块由安全供电模块提供5V/2A电源，并通过RS485通讯接口与安全供电模块交互监测和控制信息。

3.接口方面

主要由电力接口和通信接口构成。电力接口包括直流375V直流输入接口连接器和48V低压直流输出接口，其中直流375V直流输入接口连接器采用三芯航空连接器，电源正、负和保护地；电源正、负插针(垂直)和保护地插针(水平)排列方向不同，避免插错；48V低压直流输出接口配置10路接线端，每路额定电流10A，10路合计最大电流50A；采用笼式弹簧接线端子，方面现场安装，提高接线可靠性。通信接口包括与智能调控模块之间的通信，即集成智能控制功能的直流供电电源之间的通讯接口和集成智能控制功能的直流供电电源同传感器之间的通信接口，其中集成智能控制功能的直流供电电源之间的通信采用网口连接通信，即6路RJ45接口，满足多个空间内的集成智能控制功能的直流供电电源通信需求；集成智能控制功能的直流供电电源配置无线接口，同传感器之间采用无线WiFi通信。

二.综合功能实现，如图1所示：

1.安全供电

直流375V电流通过集成智能控制功能的直流供电电源之后降压为直流48V，为室内小功率直流电器，包括照明、笔记本电脑、显示器、手机等小功率电器设备提供安全电源。在直流48V电压下，人体直接触碰正负极也不会发生电击伤害。并且集成智能控制功能的直流供电电源配置保护电路，实现故障主动关断，全面保障用电安全。

2.智能调控

集成智能控制功能的直流供电电源配置分布式计算模块和通讯模块，能主动侦测感知输入端直流电压变化，并将电压变化信号传递给分布式计算模块。相邻的集成智能控制功能的直流供电电源通过通讯模块传递运行功率参数。综合上级直流电压变化情况、自身和相邻集成智能控制功能的直流供电电源运行功率参数，计算自身所连接的用电设备运行状态，形成控制指令，通过通讯模块下发到48V直流供电端口和储能电池管理模块，进行末端用电负荷的运行功率调整和储能电池充放电控制，实现平抑波动、均衡负荷和削减尖峰等目的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种集成智能控制功能的直流供电电源，其特征在于，包括安全供电模块(1)、智能调控模块(2)和接口模块(3)，所述安全供电模块(1)的输入端通过开关、PE线和连接器(4)与外部供电源连接，所述智能调控模块(2)通过降压转换器与所述安全供电模块(1)的输出端连接，所述智能调控模块(2)的通讯子模块分别通过网口和RS485接口与外部的智能调控设备和所述安全供电模块(1)对应连接，所述接口模块(3)与所述安全供电模块(1)的输出端通过电缆直连。

2.根据权利要求1所述的一种集成智能控制功能的直流供电电源，其特征在于，所述的安全供电模块(1)由半导体功率器件和隔离电路组成。

3.根据权利要求1所述的一种集成智能控制功能的直流供电电源，其特征在于，所述的安全供电模块(1)的额定输入电压为直流220V～400V，其额定输出电压为直流24V～60V，所述的安全供电模块(1)配置过压保护、过流保护、短路保护，过载保护功能。

4.根据权利要求1所述的一种集成智能控制功能的直流供电电源，其特征在于，所述智能调控模块(2)包括RJ45网口和连接外部传感器的WiFi接口。

5.根据权利要求1所述的一种集成智能控制功能的直流供电电源，其特征在于，所述接口模块(3)包括48V直流输出接口和接线端，所述接线端的额定电流为10A，所述接线端采用笼式弹簧接线端子。