一种CPCI电源装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于电源领域，提供了一种CPCI电源装置及系统，所述装置包括主电源转换模块，电池包，电池充电及电源分配电路，供电转换电路，以及电源管理电路。本发明专利技术在一个CPCI电源装置中集成电源转换电路和电池供电电路，电源转换电路根据主电源和电池包的状态，控制使用主电源或者电池给系统供电，使CPCI系统能够实现小型化，并具有很好的稳定性和便携性，而且通过内置电池供电系统使得整个CPCI系统具有良好的移动性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电源领域，尤其涉及一种CPCI电源装置及系统。
技术介绍
随着社会的发展，计算机在各行各业中都发挥着重要的作用，电信、网络、工业控 制、军事、航空航天、水利、交通、测绘、医疗等很多行业对计算机有着极高的可靠性要求。紧 凑型 PCI (Compact Peripheral Component hterconnect，CPCI)是以 PCI 电气规范为标准 的高性能工业用总线，主要通过结构、电气等方面的改进使整个系统获得远远高于普通计 算机的高可靠性。为了保证整个CPCI系统的稳定运行，稳定的供电系统是必不可少的。CPCI系统 主要是通过冗余电源来实现稳定可靠的供电。目前，3U CPCI电源一般整体功率在200W左 右，6U CPCI电源一般整体功率在400W左右，对于一般的CPCI系统来说无疑是合适的。但 在一些应用领域，客户基于对可靠性的要求，需要选用CPCI系统，同时对性能的要求不高， 而更加关注系统的低功耗和便携性。在这种小型或者便携式CPCI系统中，系统的整体功耗 较小，完全可以选用较小功率的电源供电，但受限于当前的CPCI电源，仍然只能选用大功 率电源。同时，如果要发挥出CPCI系统的稳定性优势，整个系统至少要配备两个电源做冗 余，而在外部仍需配置不间断电源(Uninterruptible Power Supply, UPS)系统，以应对外 部供电突然断开的风险，从而导致整个CPCI系统将会变得庞大，无法做到小型化。图1是现有CPCI系统供电部分典型的组成形式。一般来说，在CPCI供电部分都 由两个以上的标准电源模块组成，整个供电部分的输出功率总是大于系统所需功率，多出 的功率作为冗余。一旦其中某个电源模块出现问题而停止供电时，其它模块便会平均承担 多出来的电源负载，即电流共享。对于可能发生的外部供电切断的情况，则利用UPS或其他 的储能设备来实现，主要取决于系统的大小及组成形式。例如一般的CPCI系统对于市电的 备份一般使用UPS,以保证在意外发生时数据不会丢失，对于应用于电信的大型CPCI系统， 除了 UPS之外，可能还会有发电机等供电设备，以便维持更长期的供电。这种CPCI供电形式对于一般的CPCI应用来说都是合适的。因为在很多系统中， CPCI都是整个大系统的一部分，而这种大系统的整体功率很大，常用交流供电，即使使用的 是直流电源，也往往是从整个大系统中二级电压轨取电，例如电信系统的AC220V转换后的 DC48V。对于这种系统，供电都是统一设计，如UPS等应急电源都是整个系统共享，并不只针 对CPCI系统。在这种应用中，对CPCI系统的小型化、便携性、可移动性没有太高要求，反而 为了满足性能，CPCI系统一般都比较大。但在其他的应用场合，往往CPCI系统就是整个应用的全部，需要整个系统小型 化、稳定性强、便携性好，甚至具备一定的可移动性。对于这种应用环境，现有的CPCI供电 形式不能满足需求。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种CPCI电源装置，旨在解决在一些应用场合，现 有的CPCI供电形式导致CPCI系统体积较大、稳定性和便携性差的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种CPCI电源装置，所述装置包括主电源转换模块，用于将外部输入的主电源电压转换为标准电压；电池包，用于在主电源供电不正常时向系统供电；电池充电及电源分配电路，其前级分别与所述主电源转换模块和电池包连接，用 于隔离所述主电源转换模块和电池包，根据接收的电源分配指令和充电设定指令，分配主 电源或者电池包向系统供电，并向所述电池包充电；供电转换电路，与所述电池充电及电源分配电路的后级连接，用于将电池充电及 电源分配电路分配的电压转换为需要的电压，向系统供电；以及电源管理电路，分别与所述主电源转换模块、电池充电及电源分配电路、电池包、 供电转换电路连接，用于根据主电源和电池包的状态，向所述电池充电及电源分配电路输 出电源分配指令和充电设定指令。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种包含上述装置的CPCI系统。本专利技术实施例在一个CPCI电源装置中集成电源转换电路和电池供电电路，电源 转换电路根据主电源和电池包的状态，控制使用主电源或者电池给系统供电，使CPCI系 统能够实现小型化，并具有很好的稳定性和便携性，而且通过内置电池供电系统使得整个 CPCI系统具有良好的移动性。附图说明图1是现有技术提供的CPCI电源装置的结构示意图。图2是本专利技术实施例提供的CPCI电源装置的结构示意图。图3是本专利技术实施例提供的包含扩展电池包的CPCI电源装置的电路图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。本专利技术实施例在一个CPCI电源装置中集成电源转换电路和电池供电电路，电源 转换电路根据主电源和电池包的状态，控制使用主电源或者电池给系统供电。图2示出本专利技术实施例提供的一种CPCI电源装置的结构，为了便于说明，仅示出 了与本专利技术实施例相关的部分。该电源装置可以广泛应用于各种具有小型化、便携性好、可移动性需求的CPCI系 统中。在本专利技术实施例中，为了满足CPCI系统的小型化需求，主电源转换模块1、电池充 电及电源分配电路2、主电池包3、电源管理电路5，以及组成供电电路的降压转换模块6、升 压转换模块7以及负压转换模块8能够全部整合在符合CPCI 3U电源尺寸的结构之内。外部输入的交流电或者直流电作为系统主电源，经主电源转换模块1转换为标准电压，例如19V电压，供后级使用。电池充电及电源分配电路2的前级分别与主电源转换模块1、主电池包3相连，后 级连接到降压转换模块6和负压转换模块8。电池充电及电源分配电路2接收外部元件设 置和来自电源管理电路5的电源分配指令和充电设定指令，隔离主电源转换模块1和主电 池包3，并给主电池包3充电。电源管理电路5由降压转换模块6供电，分别与主电源转换模块1、主电池包3、电 源分配电路2之间连接。电源管理电路5负责整个电源的管理，进行主电源侦测，获知主电 源的状态，与主电池包3之间通过系统管理总线(System Management Bus, SMBus)交换数 据，获知电池包的状态。电源管理电路5提供电源分配指令和充电设定指令给电池充电及 电源分配电路2。当侦测主电源供电正常时，控制电池充电及电源分配电路2分配主电源给 后级供电，否则分配主电池包3给后级供电。在整个电源工作中，电源管理电路5监测整个 电源的状态，特别是电池包的状态。一旦有超过设定值的状态，则立刻进入保护状态。降压转换模块6通过降压电路将输入的电压降压转换为CPCI规范要求的电压，输 出给CPCI背板。降压转换模块6的输出送到升压转换模块7。升压转换模块7和负压转换 模块8将相应的电压分别进行升压转换和负压转换，转换为所需要的电压，输出给CPCI背 板。例如，降压转换模块6通过降压电路将输入的19V或者9 12. 6V电压转换为5V 和3. 3V，满足CPCI电源规范的要求。负压转换模块8将19V或者9 12. 6V电压直接负压 转换为-12V。在具体应用中，由于电池充电及电源分配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＣＰＣＩ电源装置，其特征在于，所述装置包括：主电源转换模块，用于将外部输入的主电源电压转换为标准电压；电池包，用于在主电源供电不正常时向系统供电；电池充电及电源分配电路，其前级分别与所述主电源转换模块和电池包连接，用于隔离所述主电源转换模块和电池包，根据接收的电源分配指令和充电设定指令，分配主电源或者电池包向系统供电，并向所述电池包充电；供电转换电路，与所述电池充电及电源分配电路的后级连接，用于将电池充电及电源分配电路分配的电压转换为需要的电压，向系统供电；以及电源管理电路，分别与所述主电源转换模块、电池充电及电源分配电路、电池包、供电转换电路连接，用于根据主电源和电池包的状态，向所述电池充电及电源分配电路输出电源分配指令和充电设定指令。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王长乐，
申请(专利权)人：研祥智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94