一种智能电源管理设备制造技术

本发明专利技术公开了一种智能电源管理设备，包括：主芯片以及分别与主芯片连接的计量模块、显控模块、输出驱动模块和通信模块；主芯片通过计量模块测量智能电源管理设备的电源特性；通过显控模块显示分路负载的工作状态；通过输出驱动模块控制智能电源管理设备的分路负载的开启和关闭，同时控制分路负载的开启和关闭的优先级；通过通信模块与上位机连接，或者与带有相同通信接口的设备连接，实现对智能电源管理设备的分路负载的远程控制、电源预报警参数配置、网络参数配置及数据上报；此外，主芯片还分别与电源模块、复位电路、晶体振荡器、存储器、报警器和调试串口相连接。采用前述设备，可实时监测故障并报警，从而为用电设备提供安全可靠的电源。

An intelligent power management device

【技术实现步骤摘要】
一种智能电源管理设备
本专利技术涉及电源管理领域，尤其涉及一种智能电源管理设备。
技术介绍
目前，市场上应用广泛的电源设备一般为一路交流输入，八路交流输出，有些远程电源管理设备具备网络模块，可远程控制电源的连通或切断。但是，专利技术人在本专利技术的研究过程中发现，现有的电源管理设备中，由于没有对输入和输出的电源品质进行检测，当电源出现故障时无法自动切断输出电源，导致现有的电源管理设备的安全可靠性较低，且远程通信方式过于单一，同时，在实际应用过程中，为了保证系统的稳定，需控制负载设备的上电顺序，市场上广泛应用的电源设备只能通过人为插拔电源线来控制上电顺序，容易造成人为失误操作，并且在电源设备总开关机瞬间容易造成对供电电网的冲击。
技术实现思路
本专利技术提供了一种智能电源管理设备，以解决现有的管理设备中，由于没有对总输入电源和分路负载电源的品质进行检测，当电源出现故障时无法自动切断输出电源，导致现有的电源管理设备的安全可靠性较低这一问题，同时有效管理负载设备的上电优先级，适用于对上电顺序有要求的负载设备，并且增加了远程通信方式。本专利技术实施例提供一种智能电源管理设备，包括：主芯片、以及分别与所述主芯片连接的计量模块、显控模块、输出驱动模块和通信模块；所述主芯片通过计量模块测量智能电源管理设备的电源特性；本专利技术中，所述电源特性包括电压、电流以及频率。所述主芯片通过显控模块显示分路负载的工作状态，控制智能电源管理设备的工作模式，所述显控模块包括指示灯和控制按钮；所述主芯片通过输出驱动模块控制智能电源管理设备的分路负载的开启和关闭，同时，所述主芯片控制分路负载的开启和关闭的优先级；所述主芯片通过通信模块与上位机连接，或者与所述通信模块带有相同通信接口的设备连接，实现对所述智能电源管理设备的分路负载的远程控制、电源预报警参数配置、网络参数配置及各分路负载工作状态数据上报；本专利技术中，所述电源预报警参数包括：过压参数、欠压参数以及过流参数。所述主芯片还分别与电源模块、复位电路、晶体振荡器、存储器、报警器和调试串口相连接。进一步地，在一种实现方式中，所述的一种智能电源管理设备中，所述主芯片控制分路负载的开启优先级和关闭优先级，包括：所述开启优先级为：第一路>第二路>第三路>第四路>第五路>第六路>第七路>第八路>第九路>第十路>第十一路>第十二路>第十三路>第十四路>第十五路>第十六路；所述关闭优先级为：第十六路>第十五路>第十四路>第十三路>第十二路>第十一路>第十路>第九路>第八路>第七路>第六路>第五路>第四路>第三路>第二路>第一路。进一步地，在一种实现方式中，所述的一种智能电源管理设备中，所述主芯片是STM32处理芯片。本专利技术中，所述主芯片是一种集成的电路芯片，本专利技术选用了STM32处理芯片。进一步地，在一种实现方式中，所述的一种智能电源管理设备中，所述计量模块包括电力计量芯片和霍尔电流传感器；所述电力计量芯片用于测量总输入交流电源的电源特性；所述霍尔电流传感器用于将分路负载的电流信号转变成主芯片可接收的电压信号，所述电流信号测量范围为0～±12A，当实际电流方向与霍尔传感器标定电流方向相同时，测量范围为[0,12]；当实际电流方向与霍尔传感器标定电流方向相反时，测量范围为[-12,0]。进一步地，在一种实现方式中，所述的一种智能电源管理设备中，所述显控模块包括指示灯和控制按钮；所述指示灯包括第一指示灯和第二指示灯，其中，所述第一指示灯用于显示智能电源管理设备的工作模式，所述智能电源管理设备的工作模式包括：手动控制模式和远程控制模式，所述第二指示灯用于显示各个分路负载的工作状态，所述各个分路负载的工作状态包括开启状态和关闭状态；当所述智能电源管理设备的工作模式为手动控制模式，所述第一指示灯为红色；当所述智能电源管理设备的工作模式为远程控制模式，所述第一指示灯为绿色；当各个所述分路负载的工作状态为开启状态时，所述各个分路负载的第二指示灯为红色；当所述各个分路负载的工作状态为关闭状态时，所述各个分路负载的第二指示灯熄灭；所述控制按钮包括模式选择按钮和分路控制按钮，其中，所述模式选择按钮用于选择智能电源管理设备的工作模式，所述分路控制按钮用于控制各个分路负载的工作状态，其中，控制按钮按下表示开启分路负载，控制按钮未按下表示关闭分路负载；如果所述模式选择按钮按下，所述智能电源管理设备的工作模式为手动控制模式，所述通信模块失效；如果所述按钮未按下，所述智能电源管理设备的工作模式为远程控制模式，所述通信模块使能。进一步地，在一种实现方式中，所述的一种智能电源管理设备中，所述输出驱动模块包括隔离驱动芯片和电磁继电器，其中，所述隔离驱动芯片用于提供十六路隔离驱动通道，所述隔离驱动芯片的输出电流可达500mA；所述电磁继电器用于控制电源输出电路的切断和恢复，其触点负载电流最大可达30A。进一步地，在一种实现方式中，所述的一种智能电源管理设备中，所述通信模块包括以太网控制器和高速CAN收发器，其中，所述以太网控制器用于提供SPI接口，支持全双工工作模式，通过移植轻量型协议栈来实现web服务器功能；所述高速CAN收发器用于与外部CAN设备通信，上报和接收所述智能电源管理设备的数据和控制指令。进一步地，在一种实现方式中，所述的一种智能电源管理设备中，所述电源模块用于产生直流12V电压为输出驱动模块供电，产生直流3.3V电压为所述主芯片、存储器、报警器和以太网控制器供电，产生直流5V电压为所述计量模块和高速CAN收发器供电。进一步地，在一种实现方式中，所述的一种智能电源管理设备中，所述复位电路用于控制所述主芯片进入初始状态，重新开始执行系统程序，防止所述主芯片死机；所述晶体振荡器用于给主芯片提供时序控制的标准时刻，为系统提供基本的时钟信号；所述存储器用于存储网络配置参数、电源报警参数以及电源故障信息；所述报警器用于当总输入电源或分路输出电源出现故障时进行报警；所述调试串口用于工作日志查询和系统固件升级。进一步地，在一种实现方式中，所述的一种智能电源管理设备中，所述智能电源管理设备的工作方法包括：步骤101，对所述智能电源管理设备初始化；步骤102，根据所述显控模块选择当前智能电源管理设备的工作模式，所述工作模式包括手动控制模式和远程控制模式，若所述工作模式为手动控制模式，则执行步骤103，若所述工作模式为远程控制模式，则执行步骤104；步骤103，当前所述智能电源管理设备的工作模式为手动控制模式，主芯片通过扫描显控模块各分路的控制按钮的状态，控制相应的输出驱动模块，实现对各个分路负载的开启和关闭控制，若所述智能电源管理设备在手动控制模式下开机，则所述主芯片自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能电源管理设备，其特征在于，包括：主芯片(1)、以及分别与所述主芯片(1)连接的计量模块(2)、显控模块(3)、输出驱动模块(4)和通信模块(5)；/n所述主芯片(1)通过计量模块(2)测量智能电源管理设备的电源特性；/n所述主芯片(1)通过显控模块(3)显示分路负载的工作状态，控制智能电源管理设备的工作模式，所述显控模块(3)包括指示灯(31)和控制按钮(32)；/n所述主芯片(1)通过输出驱动模块(4)控制智能电源管理设备的分路负载的开启和关闭，同时，所述主芯片(1)控制分路负载的开启和关闭的优先级；/n所述主芯片(1)通过通信模块(5)与上位机连接，或者与所述通信模块(5)带有相同通信接口的设备连接，实现对所述智能电源管理设备的分路负载的远程控制、电源预报警参数配置、网络参数配置及各分路负载工作状态数据上报；/n所述主芯片(1)还分别与电源模块(6)、复位电路(7)、晶体振荡器(8)、存储器(9)、报警器(10)和调试串口(11)相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能电源管理设备，其特征在于，包括：主芯片(1)、以及分别与所述主芯片(1)连接的计量模块(2)、显控模块(3)、输出驱动模块(4)和通信模块(5)；
所述主芯片(1)通过计量模块(2)测量智能电源管理设备的电源特性；
所述主芯片(1)通过显控模块(3)显示分路负载的工作状态，控制智能电源管理设备的工作模式，所述显控模块(3)包括指示灯(31)和控制按钮(32)；
所述主芯片(1)通过输出驱动模块(4)控制智能电源管理设备的分路负载的开启和关闭，同时，所述主芯片(1)控制分路负载的开启和关闭的优先级；
所述主芯片(1)通过通信模块(5)与上位机连接，或者与所述通信模块(5)带有相同通信接口的设备连接，实现对所述智能电源管理设备的分路负载的远程控制、电源预报警参数配置、网络参数配置及各分路负载工作状态数据上报；
所述主芯片(1)还分别与电源模块(6)、复位电路(7)、晶体振荡器(8)、存储器(9)、报警器(10)和调试串口(11)相连接。


2.根据权利要求1所述的一种智能电源管理设备，其特征在于，所述主芯片(1)控制分路负载的开启优先级和关闭优先级，包括：
所述开启优先级为：第一路>第二路>第三路>第四路>第五路>第六路>第七路>第八路>第九路>第十路>第十一路>第十二路>第十三路>第十四路>第十五路>第十六路；
所述关闭优先级为：第十六路>第十五路>第十四路>第十三路>第十二路>第十一路>第十路>第九路>第八路>第七路>第六路>第五路>第四路>第三路>第二路>第一路。


3.根据权利要求1所述的一种智能电源管理设备，其特征在于，所述主芯片(1)是STM32处理芯片。


4.根据权利要求1所述的一种智能电源管理设备，其特征在于，所述计量模块(2)包括电力计量芯片(21)和霍尔电流传感器(22)；
所述电力计量芯片(21)用于测量总输入交流电源的电源特性；
所述霍尔电流传感器(22)用于将分路负载的电流信号转变成主芯片(1)可接收的电压信号。


5.根据权利要求1所述的一种智能电源管理设备，其特征在于，所述显控模块(3)包括指示灯(31)和控制按钮(32)；
所述指示灯(31)包括第一指示灯和第二指示灯，其中，所述第一指示灯用于显示智能电源管理设备的工作模式，所述智能电源管理设备的工作模式包括：手动控制模式和远程控制模式，所述第二指示灯用于显示各个分路负载的工作状态，所述各个分路负载的工作状态包括开启状态和关闭状态；
当所述智能电源管理设备的工作模式为手动控制模式，所述第一指示灯为红色；当所述智能电源管理设备的工作模式为远程控制模式，所述第一指示灯为绿色；
当各个所述分路负载的工作状态为开启状态时，所述各个分路负载的第二指示灯为红色；当所述各个分路负载的工作状态为关闭状态时，所述各个分路负载的第二指示灯熄灭；
所述控制按钮(32)包括模式选择按钮和分路控制按钮，其中，所述模式选择按钮用于选择智能电源管理设备的工作模式，所述分路控制按钮用于控制各个分路负载的工作状态，其中，控制按钮(32)按下表示开启分路负载，控制按钮(32)未按下表示关闭分路负载；
如果所述模式选择按钮按下，所述智能电源管理设备的工作模式为手动控制模式，所述通信模块(5)失效；如果所述按钮未按下，所述智能电源管理设备的工作模式为远程控制模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伟，商枝江，尹术懿，张志军，周远远，吴娟梅，高鼎涵，施新，张磊磊，卫颖，王强，李飞翔，程文杰，姚琪，王克楠，
申请(专利权)人：中电莱斯信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32