智能电源适配器及其工作方法、智能电杆技术

本发明专利技术公开了一种智能电源适配器及其工作方法、智能电杆，智能电源适配器包括控制器、电源输入接口、电源输出接口和开关模块；电源输入接口与电源输出接口的连接关系为以下一种或几种：电源输入接口通过电能变换装置和开关模块连接对应电源输出接口；电源输入接口通过开关模块连接对应电源输出接口；电源输入接口直接连接电源输出接口，在电源输出接口除连接开关模块；开关模块连接控制器。智能电源适配器能够根据实际情况需求针对电源适配器各电源输出接口所连接负荷进行单独控制，实现负荷电源的远方投切。控制器通过各电压处理电路和各电流处理电路能够实时采集到相应的电压和电流信号，实现电源适配器工作状态和用电情况的实时监测。

【技术实现步骤摘要】
智能电源适配器及其工作方法、智能电杆
本专利技术涉及电源供电
，特别涉及一种智能电源适配器及其工作方法、智能电杆。
技术介绍
随着全球信息化技术的发展，电子设备产品已经完全渗入人们的生活。很多电子设备产品，由于其具有便携式特点，所以成为广为普及的通讯工具。目前，很多电子设备工作时，都需要电源适配器对其进行供电。电源适配器(Poweradapter)是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备，一般由外壳、电源变压器、逆变器和整流电路等组成，按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型；按连接方式可分为插墙式和桌面式。广泛配套于电话子母机、游戏机、语言复读机、随身听、笔记本电脑、蜂窝电话等设备中。现有技术中电源适配器只是用于交直流电转换，使得转换后的交直流电能够直接应用于相应的设备或为相应的设备进行充电，当电源适配器存在多路输出，连接多种应用负荷时，并不能针对各路负荷进行单独控制，只能全部关闭或打开所有应用负荷的供电，因此针对各中应用负荷的控制非常不灵活。路灯是给道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的灯具。路灯被广泛运用于各种需要照明的地方。随着智慧城市的建设与发展，路灯的功能已逐步拓展到集多种应用于一身的智慧城市智能电杆了。智能电杆又称为多功能电杆、智慧路灯、智慧电杆等。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种智能电源适配器，该智能电源适配器能够根据实际情况需求针对电源适配器各电源输出接口所连接负荷进行单独控制，实现负荷电源的远方投切；并且能够实现电源适配器工作状态和用电情况的实时监测。本专利技术的第二目的在于提供一种智能电源适配器的工作方法。本专利技术的第三目的在于提供一种智能电杆。本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种智能电源适配器，包括控制器、电源输入接口、电源输出接口、电能变换装置、开关模块、电压处理电路和电流处理电路；电源输入接口连接电能变换装置的输入端，电能变换装置的输出端连接各电源输出接口；电源输入接口与电源输出接口的连接线路上设置有开关模块；所述开关模块连接控制器，通过控制器控制其工作状态；所述开关模块为磁保持继电器；电源适配器的各电压监测端口连接有电压处理电路，并且与电压处理电路的输入端连接；电源适配器的各电流监测端口连接有电流处理电路，并且与电流处理电路的输入端连接；控制器连接各电压处理电路和各电流处理电路的输出端，用于采集各电压处理电路和各电流处理电路输出的信号，然后根据各电压处理电路和各电流处理电路输出的信号判定电源适配器的工作状态以及电源适配器所供电负荷的用电情况；电源适配器的电压监测端口包括设置在电源输入接口的输入端之前和电源输出接口输入端之前的端口；电源适配器的电流监测端口包括设置在电源输入接口的输出端之后以及电源输出接口输入端之前的端口。优选的，所述电能变换装置的个数为多个；电源输入接口通过各开关模块分别连接到各电能变换装置的输入端，各电能变换装置的输出端对应连接各电源输出接口；所述电能变换装置包括交流电变换到交流电的电能变换装置、交流电变换到直流电的电能变换装置、直流电变换到交流电的电能变换装置以及直流电变换到直流电的电能变换装置中的一种或几种。优选的，所述控制器连接有通讯模块，通过通讯模块与外部终端进行通讯。优选的，所述智能适配器还包括漏电流互感器，所述漏电流互感器设置在电源输入接口的输出端所连接的线路上；所述漏电流互感器通过电流处理电路连接到控制器。更进一步的，还包括外壳，所述外壳内部从电源输入接口到电源输出接口依次包括进线仓、分线仓、控制仓、互感器仓、电能转换仓和出线仓；定义电源输入接口输出端所连接的线路为总线路，定义总线路连接到各电源输出接口的线路为支线路；其中：漏电流互感器设置在进线仓内，电源输入接口设置在进线仓中，并且露出进线仓；电源适配器的总线路与各条支线路的连接端点设置在分线仓内；开关模块设置在控制仓中；各电流处理电路中的电流互感器设置在互感器仓中；电能变换装置设置在电能转换仓中；电源输出接口设置在出线仓中，并且露出出线仓。本专利技术的第二目的通过下述技术方案实现：一种本专利技术第一目的所述的智能电源适配器的工作方法，步骤如下：电源输入接口输入的电流通过电能变换装置进行电能转换，并且通过开关模块后，输出到电源输出接口；控制器通过控制各电源输出接口输入端的开关模块的工作状态，控制对应电源输出接口是否输出电流；通过各电压处理电路获取电源适配器各电压监测端口的电压信号，进行处理后传送到控制器中；通过各电流处理电路获取电源适配器各电流监测端口的电压信号，进行处理后传送到控制器中；控制器根据各电压处理电路和电流处理电路发送的信号，对电源适配器的工作状态进行判定，对电源适配器所供电负载的用电情况进行计算。优选的，控制器根据电压处理电路和电流处理电路发送的信号，确定电源适配器所供电负荷的用电情况，具体如下：控制器采集各电源输出接口的输入端所连接电压处理电路输出的信号，根据该信号获取到各电源输出接口的输入电压；同时控制器采集各电源输出接口的输入端所连接电流处理电路输出的信号，根据该信号获取到各电源输出接口输入的电流；根据各电源输出接口输入的电压和电流，求取各电源输出接口所连接负荷的用电量：其中Qi,S为第i个电源输出接口所连接负荷在时间段S内的用电量，uouti,k为时间段S内第k个采样点所获取到的第i个电源输出接口输入端输入的电压；Iouti,k为时间段S内第k个采样点所获取到的第i个电源输出接口输入端输入的电流；Ns为时间段S内信号的采样点总数；控制器根据电压处理电路和电流处理电路发送的信号，确定电源适配器的工作状态，具体如下：控制器采集电源输入接口输入端所连接电压处理电路输出的信号，根据该信号获取到电源输入接口输入的电压，根据该电压获取到第一判据V1：其中N为每个采样周期T的采样点总数，VCC为控制器的电源电压，Uink为第k个采样点所获取到的电源输入接口的输入电压；判定abs(V1)是否大于零，若是，则判定电源适配器为得电状态；判定abs(V1)是否大于1.1*N*0.5*VCC，若是，则判定电源适配器存在过压的情况，判定abs(V1)是否小于0.85*N*0.5*VCC，若是，则判定电源适配器存在欠压的情况；控制器采集电源输入接口输出端所连接电流处理电路输出的信号，根据该信号获取到电源输入接口输出的电流，根据该电流获取到第二判据V2：Iink第k个采样点所获取到的电源输入接口的输出电流；判定abs(V2)是否大于第一阈值IIshortcurrent，若是，则判定电源适配器存在短路的情况；其中，IIshortcurrent＝100*N/Tratio，单位为安，Tratio为电源输入接口输出端所连接电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能电源适配器，其特征在于，包括控制器、电源输入接口、电源输出接口、电能变换装置、开关模块、电压处理电路和电流处理电路；/n电源输入接口连接电能变换装置的输入端，电能变换装置的输出端连接各电源输出接口；电源输入接口与电源输出接口的连接线路上设置有开关模块；所述开关模块连接控制器，通过控制器控制其工作状态；所述开关模块为磁保持继电器；/n电源适配器的各电压监测端口连接有电压处理电路，并且与电压处理电路的输入端连接；电源适配器的各电流监测端口连接有电流处理电路，并且与电流处理电路的输入端连接；/n控制器连接各电压处理电路和各电流处理电路的输出端，用于采集各电压处理电路和各电流处理电路输出的信号，然后根据各电压处理电路和各电流处理电路输出的信号判定电源适配器的工作状态以及电源适配器所供电负荷的用电情况；/n电源适配器的电压监测端口包括设置在电源输入接口的输入端之前和电源输出接口输入端之前的端口；电源适配器的电流监测端口包括设置在电源输入接口的输出端之后以及电源输出接口输入端之前的端口。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能电源适配器，其特征在于，包括控制器、电源输入接口、电源输出接口、电能变换装置、开关模块、电压处理电路和电流处理电路；
电源输入接口连接电能变换装置的输入端，电能变换装置的输出端连接各电源输出接口；电源输入接口与电源输出接口的连接线路上设置有开关模块；所述开关模块连接控制器，通过控制器控制其工作状态；所述开关模块为磁保持继电器；
电源适配器的各电压监测端口连接有电压处理电路，并且与电压处理电路的输入端连接；电源适配器的各电流监测端口连接有电流处理电路，并且与电流处理电路的输入端连接；
控制器连接各电压处理电路和各电流处理电路的输出端，用于采集各电压处理电路和各电流处理电路输出的信号，然后根据各电压处理电路和各电流处理电路输出的信号判定电源适配器的工作状态以及电源适配器所供电负荷的用电情况；
电源适配器的电压监测端口包括设置在电源输入接口的输入端之前和电源输出接口输入端之前的端口；电源适配器的电流监测端口包括设置在电源输入接口的输出端之后以及电源输出接口输入端之前的端口。


2.根据权利要求1所述的智能电源适配器，其特征在于，所述电能变换装置的个数为多个；
电源输入接口通过各开关模块分别连接到各电能变换装置的输入端，各电能变换装置的输出端对应连接各电源输出接口；
所述电能变换装置包括交流电变换到交流电的电能变换装置、交流电变换到直流电的电能变换装置、直流电变换到交流电的电能变换装置以及直流电变换到直流电的电能变换装置中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的智能电源适配器，其特征在于，所述控制器连接有通讯模块，通过通讯模块与外部终端进行通讯。


4.根据权利要求1所述的智能电源适配器，其特征在于，所述智能适配器还包括漏电流互感器，所述漏电流互感器设置在电源输入接口的输出端所连接的线路上；
所述漏电流互感器通过电流处理电路连接到控制器。


5.根据权利要求4所述的智能电源适配器，其特征在于，还包括外壳，所述外壳内部从电源输入接口到电源输出接口依次包括进线仓、分线仓、控制仓、互感器仓、电能转换仓和出线仓；
定义电源输入接口输出端所连接的线路为总线路，定义总线路连接到各电源输出接口的线路为支线路；其中：
漏电流互感器设置在进线仓内，电源输入接口设置在进线仓中，并且露出进线仓；
电源适配器的总线路与各条支线路的连接端点设置在分线仓内；
开关模块设置在控制仓中；
各电流处理电路中的电流互感器设置在互感器仓中；
电能变换装置设置在电能转换仓中；
电源输出接口设置在出线仓中，并且露出出线仓。


6.一种权利要求1至5中任一项所述的智能电源适配器的工作方法，其特征在于，步骤如下：
电源输入接口输入的电流通过电能变换装置进行电能转换，并且通过开关模块后，输出到电源输出接口；
控制器通过控制各电源输出接口输入端的开关模块的工作状态，控制对应电源输出接口是否输出电流；
通过各电压处理电路获取电源适配器各电压监测端口的电压信号，进行处理后传送到控制器中；
通过各电流处理电路获取电源适配器各电流监测端口的电压信号，进行处理后传送到控制器中；
控制器根据各电压处理电路和电流处理电路发送的信号，对电源适配器的工作状态进行判定，对电源适配器所供电负载的用电情况进行计算。


7.根据权利要求6所述的智能电源适配器的工作方法，其特征在于，控制器根据电压处理电路和电流处理电路发送的信号，确定电源适配器所供电负荷的用电情况，具体如下：
控制器采集各电源输出接口的输入端所连接电压处理电路输出的信号，根据该信号获取到各电源输出接口的输入电压；同时控制器采集各电源输出接口的输入端所连接电流处理电路输出的信号，根据该信号获取到各电源输出接口输入的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯斌，尹中华，吴榕青，张业勤，
申请(专利权)人：深圳电网智慧能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44