本实用新型专利技术公开了开放实验用电源管理装置，包括主控单元、网络单元、供电单元及电源输出单元；电源输出单元包括继电器控制电路；继电器控制电路包括继电器、第一续流二极管、第二续流二极管、第一开关三极管、第二开关三极管、第一钳位电阻、第二钳位电阻；继电器的第一触点通过电能计量器接入火线输入端子，继电器的第二触点接入火线输出端子。本实用新型专利技术应用时，系统将相应的授权信息通过网络单元传输给主控单元，主控单元再向继电器控制电路发出相应的指令以执行实验台电源的开关操作，在执行过程中，电源输出检测电路将通断电情况实时反馈给主控单元。可见，本实用新型专利技术能高效、可靠、稳定地实现单个实验台的电源精细化管理。稳定地实现单个实验台的电源精细化管理。稳定地实现单个实验台的电源精细化管理。
【技术实现步骤摘要】
开放实验用电源管理装置
[0001]本技术涉及电源管理
，尤其是涉及开放实验用电源管理装置。
技术介绍
[0002]目前，高校通常采用分散且封闭的方式管理实验设备，该方式需要大量的管理员，且管理员也需消耗大量时间和精力在管理及维护上。另外，实验设备的使用时间及使用条件受实验室管理的限制，无法为师生提供全天候且便捷的服务，这都将影响师生的体验感及实践效果。为有效节省管控成本并提升管控效率，已有部分高校对实验室的开放模式进行了探索，例如提供预约服务，师生可自主选择时间来进行实验。具体地，学生在网上预约实验台，通过学生卡刷卡自动打开相应的实验台电源，接着即可通电进行实验操作。可见，在开放式实验管理中，电源管理系统则起着至关重要的作用。而目前，应用于实验台的电源管理系统在运行可靠性及稳定性上仍具有较大的上升空间。
技术实现思路
[0003]本技术的目的是克服现有技术的上述问题，提供开放实验用电源管理装置。
[0004]本技术的目的主要通过以下技术方案实现：
[0005]开放实验用电源管理装置，包括主控单元、网络单元、供电单元及电源输出单元；
[0006]电源输出单元包括继电器控制电路；
[0007]继电器控制电路包括继电器、第一续流二极管、第二续流二极管、第一开关三极管、第二开关三极管、第一钳位电阻、第二钳位电阻；
[0008]继电器线圈的正极引脚接入到供电单元中直流电源的正极，继电器线圈的第一负极引脚通过反向连接的第一续流二极管接入到供电单元中直流电源的正极，继电器线圈的第二负极引脚通过反向连接的第二续流二极管接入到供电单元中直流电源的正极；
[0009]第一开关三极管的基极通过第一限流电阻接入主控单元的第一指令引脚，第一开关三极管的集电极接入第二续流二极管与继电器线圈的共接点，第一钳位电阻的一端接入第一限流电阻与主控单元的共接点；
[0010]第二开关三极管的基极通过第二限流电阻接入主控单元的第二指令引脚，第二开关三极管的集电极接入第一续流二极管与继电器的共接点，第二钳位电阻的一端接入第二限流电阻与主控单元的共接点；
[0011]第一开关三极管的发射极、第二开关三极管的发射极、第一钳位电阻的另一端、第二钳位电阻的另一端均接地；
[0012]继电器的第一触点接入火线输入端子，继电器的第二触点接入火线输出端子，火线输入端子处设置有电能计量器。
[0013]进一步地，所述电源输出单元还包括有与所述继电器控制电路输出端连通的电源输出检测电路；
[0014]电源输出检测电路包括光电耦合器及第三开关三极管；光电耦合器的阳极引脚依
次通过第三限流电阻、整流二极管接入所述继电器第一触点的输出端，光电耦合器的阴极引脚接入零线输入端，光电耦合器的集电极通过第四限流电阻、发光二极管接入所述主控单元的检测引脚，光电耦合器与第四限流电阻的共接点接入到供电单元中直流电源的正极，光电耦合器的发射极通过第三钳位电阻接地，第三钳位电阻的两端并联有滤波电容，第三开关三极管的基极通过第五限流电阻接入光电耦合器与第三钳位电阻的共接点，第三开关三极管的基极集电极接入发光二极管与主控单元的共接点，滤波电容的一端接入光电耦合器与第四限流电阻的共接点，第三开关三极管的发射机接地。
[0015]进一步地，所述供电单元包括220V转12V转换电路、12V转5V转换电路、5V转3.3V转换电路及5V转3V3转换电路。
[0016]进一步地，所述网络单元包括有线网络单元；
[0017]有线网络单元包括CAN控制模块、CAN电平转换模块；
[0018]CAN电平转换模块通过隔离CAN接口与CAN控制模块相连。
[0019]进一步地，所述网络单元还包括无线网络单元；
[0020]无线网络单元包括Lora控制模块。
[0021]进一步地，所述电源输出单元包括两套所述继电器控制电路；
[0022]两套所述继电器控制电路中继电器的第一触点均通过同一所述电能计量器接入同一火线输入端子，两套所述继电器控制电路中继电器的第二触点分别接入两个火线输出端子。
[0023]进一步地，所述主控单元的芯片选用PIC24FJ64GA106
‑
I/PT。
[0024]进一步地，所述继电器的芯片选用HFE10
‑2‑
12
‑
HT
‑
L2。
[0025]进一步地，所述电能计量器的芯片选用IM1281B。
[0026]进一步地，还包括与主控单元相连的存储单元，存储单元的芯片选用 AT24C02。
[0027]本技术具有以下有益效果：本技术应用时还配套有身份验证系统及系统管理平台，当使用者的身份和预约信息验证后，系统(配套的)将相应的授权信息通过网络单元传输给主控单元，主控单元再向继电器控制电路发出相应的指令以执行实验台电源的开关操作，在执行过程中，电源输出检测电路将通断电情况实时反馈给主控单元。另外，电能计量器可实时采集实验台的电流、电压信息，并通过网络单元将前述信息上传到系统管理平台，以供管理员查看及管理。可见，本技术能高效、可靠、稳定地实现单个实验台的电源精细化管理。
附图说明
[0028]图1为本技术所述的开放实验用电源管理装置的框架图；
[0029]图2为本技术所述的开放实验用电源管理装置中两套继电器控制电路的框架图；
[0030]图3为本技术所述的继电器控制电路1的电路图；
[0031]图4为本技术所述的电源输出检测电路1的电路图；
[0032]图5为本技术所述的继电器控制电路2的电路图；
[0033]图6为本技术所述的电源输出检测电路2的电路图；
[0034]图7为本技术所述的开放实验用电源管理装置中火线输入端子、电能计量器
及火线输出端子的示意图；
[0035]图8为本技术所述的开放实验用电源管理装置中电能计量器的电路图；
[0036]图9为本技术所述的开放实验用电源管理装置中主控单元的电路图；
[0037]图10为本技术所述的开放实验用电源管理装置中CAN控制模块的电路图；
[0038]图11为本技术所述的开放实验用电源管理装置中CAN电平转换模块的电路图；
[0039]图12为本技术所述的开放实验用电源管理装置中隔离CAN接口的电路图；
[0040]图13为本技术所述的开放实验用电源管理装置中Lora控制模块的电路图；
[0041]图14为本技术所述的220V转12V转换电路的电路图；
[0042]图15为本技术所述的12V转5V转换电路的电路图；
[0043]图16为本技术所述的5V转3.3V转换电路的电路图；
[0044]图17为本技术所述的5V转3V3转换电路的电路图；
[004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.开放实验用电源管理装置，其特征在于：包括主控单元(1)、网络单元(2)、供电单元(3)及电源输出单元(4)；电源输出单元(4)包括继电器控制电路(7)；继电器控制电路包括继电器、第一续流二极管(D3)、第二续流二极管(D4)、第一开关三极管(Q1)、第二开关三极管(Q3)、第一钳位电阻(R7)、第二钳位电阻(R11)；继电器线圈的正极引脚接入到供电单元(3)中直流电源的正极，继电器线圈的第一负极引脚通过反向连接的第一续流二极管(D3)接入到供电单元(3)中直流电源的正极，继电器线圈的第二负极引脚通过反向连接的第二续流二极管(D4)接入到供电单元(3)中直流电源的正极；第一开关三极管(Q1)的基极通过第一限流电阻(R6)接入主控单元(1)的第一指令引脚，第一开关三极管(Q1)的集电极接入第二续流二极管(D4)与继电器线圈的共接点，第一钳位电阻(R7)的一端接入第一限流电阻(R6)与主控单元(1)的共接点；第二开关三极管(Q3)的基极通过第二限流电阻(R10)接入主控单元(1)的第二指令引脚，第二开关三极管(Q3)的集电极接入第一续流二极管(D3)与继电器的共接点，第二钳位电阻(R11)的一端接入第二限流电阻(R10)与主控单元(1)的共接点；第一开关三极管(Q1)的发射极、第二开关三极管(Q3)的发射极、第一钳位电阻(R7)的另一端、第二钳位电阻(R11)的另一端均接地；继电器的第一触点接入火线输入端子，继电器的第二触点接入火线输出端子，火线输入端子处设置有电能计量器(M1)。2.根据权利要求1所述的开放实验用电源管理装置，其特征在于：所述电源输出单元(4)还包括有与所述继电器控制电路(7)输出端连通的电源输出检测电路(8)；电源输出检测电路(8)包括光电耦合器(U3)及第三开关三极管(Q5)；光电耦合器(U3)的阳极引脚依次通过第三限流电阻(R15)、整流二极管(D7)接入所述继电器第一触点的输出端，光电耦合器(U3)的阴极引脚接入零线输入端，光电耦合器(U3)的集电极通过第四限流电阻(R19)、发光二极管(D9)接入所述主控单元(1)的检测引脚，光电耦合器(U3)与第四限流电阻(R19)的共接点接入到供电单元(3)中直流电源的正极，光电耦合器(U3)的发射极通...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐菁蔚，张席伟，段荣，谢涛，
申请(专利权)人：重庆步航科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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