一种供电机

阅读:0发布:2022-06-05

专利汇可以提供一种供电机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种供 电机 箱,解决了 现有技术 中的机柜为满足不同型号的通讯设备布置多种型号的电源所造成的设备安装方式不统一、布线复杂的问题。本发明提供的供电机箱包括:机箱壳体;可在机箱壳体内部滑动的安装托盘,安装托盘包括通用安装孔;设置于安装托盘上的 电压 输出模 块 ,用于输出模式可调的电压;以及设置于机箱壳体内部,为电压输出模块提供输入电压的总电源。,下面是一种供电机专利的具体信息内容。

1.一种供电机箱,其特征在于,包括:
机箱壳体;
可在所述机箱壳体内部滑动的安装托盘,所述安装托盘包括通用安装孔;
设置于所述安装托盘上的电压输出模,用于输出模式可调的电压;以及设置于所述机箱壳体内部,为所述电压输出模块提供输入电压的总电源。
2.根据权利要求1所述的供电机箱,其特征在于,所述安装托盘包括第一托盘单元和多个第二托盘单元,所述总电源安装于所述第一托盘单元上,所述多个第二托盘单元中的每个第二托盘单元上各设置有一个所述电压输出模块,所述供电机箱进一步包括设置于所述机箱壳体内部的PCB,所述第一托盘单元和所述多个第二托盘单元分别通过连接器与所述PCB电连接,所述PCB包括电源总线,所述总电源通过所述电源总线为所述电压输出模块提供输入电压。
3.根据权利要求2所述的供电机箱,其特征在于,所述电压输出模块包括微控制单元以及分别连接至所述微控制单元的电源芯片、调压按键及显示数码管,所述微控制单元根据所述调压按键的按压方式自动识别出所选择的电压输出模式,控制所述电源芯片按照所识别出的电压输出模式输出电压,并控制所述显示数码管显示当前选择的电压输出值。
4.根据权利要求3所述的供电机箱,其特征在于,所述电压输出模块进一步包括模拟开关,所述微控制单元通过模拟开关调控所述电源芯片按照所选择的电压输出模式输出电压,在调控的过程中,所述微控制单元控制所述显示数码管以闪烁的方式显示所述当前选择的电压输出值;当所述调控完成时,所述微控制单元控制所述显示数码管以正常的方式显示所述当前选择的电压输出值,并采集所述电源芯片当前输出的实际电压值,若所述当前输出的实际电压值与所述当前选择的电压输出值相等,所述微控制单元控制所述电源芯片开始向外供电,若不相等,所述微控制单元控制所述电源芯片不向外供电并产生报警信息。
5.根据权利要求4所述的供电机箱,其特征在于,所述微控制单元进一步用于当所述电源芯片开始向外供电时,死所述调压按键。
6.根据权利要求3所述的供电机箱,其特征在于,进一步包括集成在所述PCB上的主控制器,所述主控制器包括电源监测模块、网络模块及内部通讯总线,所述微控制单元进一步用于采集并处理其对应的第二托盘单元上的通讯设备工作时的电压和电流数据,并将采集的原始数据及经处理得到的处理数据经所述内部通讯总线传送至所述电源监测模块,所述电源监测模块用于将所述微控制单元传来的所述原始数据及所述处理数据经所述网络模块传送至远程服务器,并根据所述远程服务器回传的数据为所述微控制单元对应的第二托盘单元上的通讯设备单独建立一个用电情况数据库
7.根据权利要求6所述的供电机箱,其特征在于,所述电源监测模块进一步用于将所述微控制单元传送的所述原始数据及所述处理数据与其对应的用电情况数据库中的数据进行比对,根据比对结果判断所述微控制单元对应的电压输出模块的工作状态并上传至所述远程服务器,并根据判断结果向所述微控制单元发出相应指令。
8.根据权利要求7所述的供电机箱,其特征在于,所述处理数据包括经快速傅里叶变换处理后得到的异常频率数据和经平均值处理后得到的均值数据;所用电情况数据库中的数据包括所述通讯设备分别为满负荷、平峰、待机时的工作电压数据和电流数据以及工作异常时经快速傅里叶变换处理后得到的异常频率数据;所述指令包括控制所述电压输出模块继续进行电压输出、开启电压输出和停止电压输出的指令。
9.根据权利要求2所述的供电机箱,其特征在于,进一步包括主控制器和故障录波装置,所述主控制器包括电能质量分析模块和内部通讯总线,所述总电源包括第一电源和第二电源,所述故障录波装置用于分别采集所述第一电源和所述第二电源的输入电压以得到两路供电线路各自的时域数据,对采集到的两路输入电压分别做快速傅里叶变换处理得到两路供电线路各自的频域数据,并将所述时域数据、所述频域数据及时间节点打包通过所述内部通讯总线传送至所述主控制器;所述电能质量分析模块通过计算所述故障录波装置传送的所述时域数据及所述频域数据选出较优供电线路,并控制所述总电源无缝切换到较优供电线路进行工作。
10.根据权利要求9所述的供电机箱,其特征在于,所述主控制器进一步包括网络模块,所述总电源进一步包括备用电池,当所述电能质量分析模块计算到当前工作的供电线路优于备用供电线路时,控制所述总电源不做切换;当所述电能质量分析模块计算到备用供电线路优于当前工作的供电线路时,首先控制备用供电线路导通,再控制当前工作的供电线路断开;当所述电能质量分析模块计算到当前工作的供电线路和备用供电线路均不符合标准时,首先控制所述备用电池所在的线路导通,再控制当前工作的供电线路断开,并产生相应的报警信息经所述网络模块发送至远程服务器。
11.根据权利要求10所述的供电机箱,其特征在于,进一步包括设置于所述第一电源和所述电源总线之间的第一逆止二极管和第一直流接触器、设置于所述第二电源和所述电源总线之间的第二逆止二极管和第二直流接触器、以及设置于所述备用电池和所述电源总线之间的第三逆止二极管和第三直流接触器,所述主控制器进一步包括I/O接口,所述I/O接口用于根据所述电能质量分析模块发出的指令控制所述第一直流接触器、所述第二直流接触器及所述第三直流接触器的导通或断开来分别控制所述第一电源、所述第二电源及所述备用电池的工作状态。
12.根据权利要求11所述的供电机箱,其特征在于,所述总电源进一步包括电池充电管理模块,用于对所述备用电池的充放电进行管理,当所述备用电池的电压低于预设的电压阈值时,自动对所述备用电池进行充电;当所述备用电池的充电电流小于预设的电流阈值或充电时间大于预设的时间阈值时,停止对所述备用电池充电;所述I/O接口进一步用于读取所述备用电池的充放电状态。
13.根据权利要求9所述的供电机箱,其特征在于,所述故障录波装置通过所述主控制器与远程服务器的定期对时来获取与所述远程服务器同步的时间节点。
14.根据权利要求9所述的供电机箱,其特征在于,进一步包括两个有源滤波器,其中的每个有源滤波器各设置于所述第一电源所在的供电线路和所述第二电源所在的供电线路,分别用于对所述第一电源和所述第二电源产生的谐波电流进行补偿。
15.根据权利要求2至14任意一项所述的供电机箱,其特征在于,进一步包括设置于所述机箱壳体背部的散热装置;所述机箱壳体的上壳和下壳上包括对应设置的用于插拔所述安装托盘的多对滑轨;所述安装托盘进一步包括与所述PCB连接且支持热插拔的接插件;所述电压输出模块设置于所述安装托盘的前面板上。

说明书全文

一种供电机

技术领域

[0001] 本发明涉及机电设备技术领域,具体涉及一种供电机箱。

背景技术

[0002] 目前小型直流通讯设备的生产制造并无统一的结构标准,每家设备生厂商的产品在外形尺寸、安装方式和工作电压上各不相同。这样就造成了在实际项目应用中,机柜内需要布置多种型号的电源,设备安装方式不统一,且系统布线复杂,增加了不可靠因素,给项目的施工、造价及维护带来不便。

发明内容

[0003] 有鉴于此,本发明实施例于提供一种供电机箱,以解决现有技术中的机柜为满足不同型号的通讯设备布置多种型号的电源所造成的设备安装方式不统一、布线复杂的问题。
[0004] 本发明一实施例提供了一种供电机箱,包括:机箱壳体;可在机箱壳体内部滑动的安装托盘,安装托盘包括通用安装孔;设置于安装托盘上的电压输出模,用于输出模式可调的电压;以及设置于所述机箱壳体内部,为电压输出模块提供输入电压的总电源。
[0005] 在一个实施例中,安装托盘包括第一托盘单元和多个第二托盘单元,总电源安装于第一托盘单元上,多个第二托盘单元中的每个第二托盘单元上各设置有一个电压输出模块,供电机箱进一步包括设置于机箱壳体内部的PCB,第一托盘单元和多个第二托盘单元分别通过连接器与PCB电连接,PCB包括电源总线,总电源通过电源总线为电压输出模块提供输入电压。
[0006] 在一个实施例中,电压输出模块包括微控制单元以及分别连接至微控制单元的电源芯片、调压按键及显示数码管,微控制单元根据调压按键的按压方式自动识别出所选择的电压输出模式,控制电源芯片按照所识别出的电压输出模式输出电压,并控制显示数码管显示当前选择的电压输出值。
[0007] 在一个实施例中,电压输出模块进一步包括模拟开关,微控制单元通过模拟开关调控电源芯片按照所选择的电压输出模式输出电压,在调控的过程中,微控制单元控制显示数码管以闪烁的方式显示当前选择的电压输出值;当调控完成时,微控制单元控制显示数码管以正常的方式显示当前选择的电压输出值,并采集电源芯片当前输出的实际电压值,若当前输出的实际电压值与当前选择的电压输出值相等,微控制单元控制电源芯片开始向外供电,若不相等,微控制单元控制电源芯片不向外供电并产生报警信息。
[0008] 在一个实施例中,当电源芯片开始向外供电时,微控制单元进一步用于当电源芯片开始向外供电时,死调压按键。
[0009] 在一个实施例中,供电机箱进一步包括集成在PCB上的主控制器主控制器包括电源监测模块、网络模块及内部通讯总线,微控制单元进一步用于采集并处理其对应的第二托盘单元上的通讯设备工作时的电压和电流数据,并将采集的原始数据及经处理得到的处理数据经内部通讯总线传送至电源监测模块,电源监测模块用于将微控制单元传来的原始数据及处理数据经网络模块传送至远程服务器,并根据远程服务器回传的数据为微控制单元对应的第二托盘单元上的通讯设备单独建立一个用电情况数据库
[0010] 在一个实施例中,电源监测模块进一步用于将微控制单元传送的原始数据及处理数据与其对应的用电情况数据库中的数据进行比对,根据比对结果判断微控制单元对应的电压输出模块的工作状态并上传至远程服务器,并根据判断结果向微控制单元发出相应指令。
[0011] 在一个实施例中,处理数据包括经快速傅里叶变换处理后得到的异常频率数据和经平均值处理后得到的均值数据;所用电情况数据库中的数据包括通讯设备分别为满负荷、平峰、待机时的工作电压数据和电流数据以及工作异常时经快速傅里叶变换处理后得到的异常频率数据;指令包括控制电压输出模块继续进行电压输出、开启电压输出和停止电压输出的指令。
[0012] 在一个实施例中,供电机箱进一步包括主控制器和故障录波装置,主控制器包括电能质量分析模块和内部通讯总线,总电源包括第一电源和第二电源,故障录波装置用于分别采集第一电源和第二电源的输入电压以得到两路供电线路各自的时域数据,对采集到的两路输入电压分别做快速傅里叶变换处理得到两路供电线路各自的频域数据,并将时域数据、频域数据及时间节点打包通过内部通讯总线传送至主控制器;电能质量分析模块通过计算故障录波装置传送的时域数据及频域数据选出较优供电线路,并控制总电源无缝切换到较优供电线路进行工作。
[0013] 在一个实施例中,主控制器进一步包括网络模块,总电源进一步包括备用电池,当电能质量分析模块计算到当前工作的供电线路优于备用供电线路时,控制总电源不做切换;当电能质量分析模块计算到备用供电线路优于当前工作的供电线路时,首先控制备用供电线路导通,再控制当前工作的供电线路断开;当电能质量分析模块计算到当前工作的供电线路和备用供电线路均不符合标准时,首先控制备用电池所在的线路导通,再控制当前工作的供电线路断开,并产生相应的报警信息经网络模块发送至远程服务器。
[0014] 在一个实施例中,供电机箱进一步包括设置于第一电源和电源总线之间的第一逆止二极管和第一直流接触器、设置于第二电源和电源总线之间的第二逆止二极管和第二直流接触器、以及设置于备用电池和电源总线之间的第三逆止二极管和第三直流接触器,主控制器进一步包括I/O接口,I/O接口用于根据电能质量分析模块发出的指令控制第一直流接触器、第二直流接触器及第三直流接触器的导通或断开来分别控制第一电源、第二电源及备用电池的工作状态。
[0015] 在一个实施例中,总电源进一步包括电池充电管理模块,用于对备用电池的充放电进行管理,当备用电池的电压低于预设的电压阈值时,自动对备用电池进行充电;当备用电池的充电电流小于预设的电流阈值或充电时间大于预设的时间阈值时,停止对备用电池充电;I/O接口进一步用于读取备用电池的充放电状态。
[0016] 在一个实施例中,故障录波装置通过主控制器与远程服务器的定期对时来获取与远程服务器同步的时间节点。
[0017] 在一个实施例中,供电机箱进一步包括两个有源滤波器,其中的每个有源滤波器各设置于第一电源所在的供电线路和第二电源所在的供电线路,分别用于对第一电源和第二电源产生的谐波电流进行补偿。
[0018] 在一个实施例中,供电机箱进一步包括设置于机箱壳体背部的散热装置;机箱壳体的上壳和下壳上包括对应设置的用于插拔安装托盘的多对滑轨;安装托盘进一步包括与PCB连接且支持热插拔的接插件;电压输出模块设置于安装托盘的前面板上。
[0019] 本发明实施例提供的供电机箱通过在机箱壳体内部设置可滑动的安装托盘并且在安装托盘上设置通用安装孔,使任何厂家生产的通讯设备都可通过此安装孔插入到安装托盘上并推入机箱壳体内,统一了安装方式,简化了系统布线,为项目的施工、造价及维护带来了便利;同时安装托盘上的电压输出模块可根据不同型号的通讯设备的不同需求而调控输出不同的电压数值,从而提高了电源供应的通用性,增强了可靠性。附图说明
[0020] 图1所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱从正面看的结构示意图。
[0021] 图2所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱从背面看的结构示意图。
[0022] 图3所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱中第一托盘单元的结构示意图。
[0023] 图4所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱中第二托盘单元的结构示意图。
[0024] 图5所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱中电压输出模块的结构示意图。
[0025] 图6所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱的结构示意图。
[0026] 图7所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱的电源供应的线路图。
[0027] 图8所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱的结构示意图。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029] 图1和图2所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱的结构示意图。如图1所示,该供电机箱包括机箱壳体10、可在机箱壳体10内部滑动的安装托盘20、设置于安装托盘20上的电压输出模块30以及设置于机箱壳体10内部并为电压输出模块30提供输入电压的总电源40。
[0030] 安装托盘20上具有通用安装孔,可适用于任何厂家的通讯设备的安装,方便了安装和维护。电压输出模块30可输出模式可调的电压,以适用于各种不同型号的通讯设备的电压要求,提高了电源供应的通用性。
[0031] 本发明实施例提供的供电机箱通过在机箱壳体10内部设置可滑动的安装托盘20并且在安装托盘20上设置通用安装孔,使任何厂家生产的通讯设备都可通过此安装孔插入到安装托盘20上并推入机箱壳体10内,统一了安装方式,简化了系统布线,为项目的施工、造价及维护带来了便利;同时安装托盘20上的电压输出模块30可根据不同型号的通讯设备的不同需求而调控输出不同的电压数值,从而提高了电源供应的通用性,增强了可靠性。
[0032] 在一个实施例中,如图1所示,安装托盘20包括第一托盘单元21和多个第二托盘单元22。图3和图4所示分别为第一托盘单元21和第二托盘单元22的结构示意图。参考图1、图3和图4,第一托盘单元21可用于安装总电源40,多个第二托盘单元22则可用于安装多个通讯设备,其中的每个第二托盘单元22可用于安装一个通讯设备。
[0033] 在本发明一实施例中,机箱壳体10的尺寸可为48.26cm(19英寸)宽,4U(1U=44.45mm)高,可适合不同尺寸的通讯设备的插入。机箱壳体10的上壳和下壳上包括对应设置的用于插拔第一托盘单元21和第二托盘单元22的多对滑轨,在一优选的实施例中,滑轨之间安装的最小间距为25mm,本领域的技术人员可按间距25mm的倍数灵活选择滑轨安装的数量,从而决定可安装通讯设备的最大数目。此间距的设置既能满足大多数通讯设备的尺寸要求,又不至于造成空间的浪费。在一个实施例中,最多可安装16对滑轨,即最多可装入
16个通讯设备。本领域的技术人员也可根据实际需求按照其他尺寸设计滑轨之间的安装距离,本发明对此不做具体限定。
[0034] 在本发明一实施例中,如图2所示,该供电机箱进一步包括散热装置50,该散热装置50设置于机箱壳体10的背部,可由四组扇组成。风扇的风速和风向均可调,保障了机箱内部的散热需求。
[0035] 在本发明一实施例中,该供电机箱进一步包括设置于机箱壳体10内部的印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB),优选地,PCB设置于机箱壳体10的背部,与散热装置50相对,从而促进PCB上集成元件的快速散热。PCB上包括电源总线,总电源40通过该电源总线即可为第二托盘单元22上的电压输出模块30提供输入电压。
[0036] 在本发明一实施例中,第一托盘单元21和第二托盘单元22分别通过连接器与PCB形成电连接。在另一实施例中,安装托盘20进一步包括与PCB连接且支持热插拔的接插件,通过此接插件插入或拔出通讯设备不会对其他正在运行的通讯设备造成任何影响,提高了可靠性。
[0037] 在本发明一实施例中,为使通讯设备安装和维护更为方便,还可在机箱壳体10的外面进行安装布线,安装布线完成后将安装托盘20整体插入到机箱壳体10进行固定即可。
[0038] 在本发明一实施例中,电压输出模块30设置在每个第二托盘单元22的前面板23上,以方便用户进行输出电压的选择及查看操作。
[0039] 图5所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱中电压输出模块30的结构示意图。参考图1、图4和图5,该电压输出模块30包括微控制单元34以及分别连接至微控制单元34的电源芯片31、调压按键32及显示数码管33。微控制单元34可根据调压按键32的按压方式自动识别出用户所选择的电压输出模式,然后控制电源芯片31按照所识别出的电压输出模式输出相应的电压,并控制显示数码管33显示当前选择的电压输出值。
[0040] 在本发明一实施例中,电源芯片31为DC-DC芯片,其包括24V、18V、13.5V、12V、9V、7.5V、5V七种不同的电压输出模式,输出功率为35W,以适应市面上不同电压规格的通讯设备。针对电源芯片31所包括的具体电压输出模式,本领域的技术人员还可根据其他需求再做不同设计,本发明对此不做具体限定。
[0041] 在本发明一实施例中,如图5所示,该电压输出模块30进一步包括模拟开关35,微控制单元34通过模拟开关35调控电源芯片31按照所选择的电压输出模式输出相应的电压。对于电源芯片31,其可通过切换反馈电阻的阻值来实现对应不同的电压输出模式。在一个实施例中,在微控制单元34和电源芯片31进行电压调控的过程中,微控制单元34控制显示数码管33以闪烁的方式显示当前选择的电压输出值。当调控完成后,显示数码管33再由微控制单元34控制以正常的方式显示当前选择的电压输出值。此时电源芯片31并不会立即对外输出电压,而是由微控制单元34采集电源芯片31当前输出的实际电压值,并将其与当前选择的电压输出值进行比对,若相等,则控制电源芯片31开始向机箱内的通讯设备供电,若不相等,微控制单元34则控制电源芯片31不向外供电并产生相应的报警信息。
[0042] 图6所示为本发明另一实施例提供的一种供电机箱的结构示意图。如图6所示,该供电机箱进一步包括主控制器60,该主控制器60可集成在PCB上,具体可包括网络模块61和内部通讯总线62。主控制器60可通过内部通讯总线62与电压输出模块30进行信息和命令交互,实现内部通讯;可通过网络模块61与远程服务器70实现通讯。所以上述微控制单元34所产生的报警信息可经内部通讯总线62传送至主控制器60,再由主控制器60经网络模块61传送至远程服务器70,以引起工作人员的注意从而采取相应的措施,以保证供电机箱的安全可靠性。
[0043] 在本发明一实施例中,显示数码管33采用三位两行设计,其中的第一行可用于显示工作电压的数值,分辨率如可为0.1V,第二行可用于显示工作电流的数值,分辨率如可为0.01A。可以理解,本领域的工作人员也可根据其他需求而做不同设计,本发明对此不做限定。
[0044] 在本发明一实施例中,微控制单元34进一步用于当电源芯片31开始向外供电时,锁死调压按键32使其不能被按压,以保证通讯设备可以安全稳定地工作。当当前通讯设备不需要电源供应而被从第二托盘单元22中拔出或需要变更为其他电压模式时,微控制单元34可进一步对调压按键32进行开锁使其可以继续被按压,从而进行电压输出模式的重新选择。
[0045] 本发明实施例提供的供电机箱通过电压输出模块30的设置,使得用户通过外部调压按键32的按压就可获得不同的电压输出模式,其相对于现有技术中将电源模块外壳打开,通过人工拨动物理开关对输出电压进行选择的方式,不仅操作更为方便,安全可靠性也更高。另外,本实施例提供的供电机箱在向通讯设备供电之前,会通过微控制单元34对电源芯片31当前输出的实际电压值与当前选择的电压输出值进行比较,只有相符才开始对外供电,进一步保证了供电的安全性。
[0046] 图7所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱的电源供应的线路图。在本实施例中,结合图6和图7所示,主控制器60进一步包括电源监测模块63。在一个实施例中,该电源监测模块63可采用嵌入式计算机设计,其可为第二托盘单元22上的各个通讯设备分别建立一个用电情况数据库,用于对通讯设备的运行状态进行实时监测。
[0047] 在本发明一实施例中,微控制单元34基于数字信号处理技术进行设计。当第二托盘单元22上的通讯设备工作时,对应的微控制单元34以一定的采样速率(如:5000次/秒)采集通讯设备的工作电压和电流数据,并对其进行相应的处理,然后将得到的工作电压和电流原始数据及相应的处理数据通过主控制器60上的内部通讯总线62传送至电源监测模块63。
[0048] 在本发明一实施例中,微控制单元34对其采集的原始数据进行的处理为快速傅里叶变换处理和平均值处理,处理完后传送至电源监测模块63的处理数据可为经快速傅里叶变换处理后得到的异常频率数据和经平均值处理后得到的均值数据。
[0049] 电源监测模块63将微控制单元34传来的通讯设备运行时的用电数据通过网络模块61传送至远程服务器70,远程服务器70端的工作人员通过此数据结合通讯设备的实际运行状态可为通讯设备编写用电参数数据库。在一个实施例中,该用电参数数据库的数据具体包括各通讯设备分别为满负荷、平峰、待机时的工作电压数据和电流数据以及工作异常时经快速傅里叶变换处理后的异常频率数据。
[0050] 远程服务器70再将其自身的用电参数数据库的数据回传到电源监测模块63中,电源监测模块63可根据远程服务器70回传的数据为各微控制单元34对应的第二托盘单元22上的通讯设备建立用电情况数据库。所以该用电情况数据库中也包括通讯设备分别为满负荷、平峰、待机时的工作电压数据和电流数据以及工作异常时经快速傅里叶变换处理后的异常频率数据。电源监测模块63每当收到微控制单元34传来的用电数据时,都会将其与自身的用电情况数据库中的数据进行比对,根据比对结果判断各微控制单元34所对应的电压输出模块30的工作状态并上传至远程服务器70;同时,电源监测模块63还可根据判断结果向微控制单元34发出相应指令,以控制电压输出模块30进行如继续进行电压输出、开启电压输出或停止电压输出等操作。本实施例提供的供电机箱通过电源监测模块63对通讯设备的用电情况进行实时监测,进一步提高了电源供应的安全可靠性。
[0051] 在本发明一实施例中,如图7所示,总电源40为AC-DC开关电源,其输入电压为220V的交流电压,输出电压为28V的直流电压,输出功率为300W,可通过电源总线44为第二托盘单元22上的电压输出模块30提供输入电压,其电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,EMC)等级符合GB/T19287(电信设备的抗扰度通用要求)中规定的标准。
[0052] 在本发明一实施例中,总电源40支持冗余配置。图8所示为本发明一实施例提供的一种供电机箱的结构示意图。如图8所示,总电源40包括第一电源41和第二电源42,支持了冗余配置。
[0053] 如图6和图8所示,本实施例提供的供电机箱还包括故障录波装置80,主控制器60则进一步包括电能质量分析模块64。故障录波装置80用于分别采集第一电源41和第二电源42的输入电压以得到两路供电线路各自的时域数据,然后对采集到的两路输入电压分别做快速傅里叶变换处理以得到两路供电线路各自的频域数据(例如,主要针对50次以内的高次谐波分量进行计算),最后将时域数据、频域数据及时间节点打包通过内部通讯总线62传送至主控制器60。主控制器60中的电能质量分析模块64通过计算故障录波装置80传送的两路220V交流电压输入的时域数据和频域数据选出较优供电线路,并控制总电源40无缝切换到较优供电线路进行工作。
[0054] 在本发明一实施例中,如图8所示,总电源40还包括备用电池43。当电能质量分析模块64计算到当前工作的供电线路优于备用供电线路时,控制总电源40不做切换;当电能质量分析模块64计算到备用供电线路优于当前工作的供电线路时,则首先控制备用供电线路导通,使备用电源并入到电源总线44中去,经过一段时间(如20ms)后再控制当前工作的供电线路断开即可;当电能质量分析模块64计算到当前工作的供电线路和备用供电线路均不符合标准时,则首先控制备用电池43所在的线路导通,经过一段时间(如20ms)再控制当前工作的供电线路断开,并产生相应的报警信息。报警信息经网络模块61发送至远程服务器70,远程服务器70端的工作人员发现报警信息即可采取相应的解决措施。
[0055] 需要说明的是,上述当前工作的供电线路和备用供电线路均可指第一电源41或第二电源42所在的线路,但不指定为第一电源41和第二电源42中的哪一个。也就是说,只要第一电源41或第二电源42(如第一电源41)当前正在工作中,其所在的线路就被称为当前工作的供电线路,而另一没有工作的电源(第二电源42)所在的线路则被称为备用供电线路。
[0056] 在本发明一实施例中,如图6所示,主控制器60进一步包括I/O接口65。如图8所示,供电机箱进一步包括设置于第一电源41和电源总线44之间的第一逆止二极管D1和第一直流接触器K1,设置于第二电源42和电源总线44之间的第二逆止二极管D2和第二直流接触器K2,以及设置于备用电池43和电源总线44之间的第三逆止二极管D3和第三直流接触器K3。主控制器60可根据电能质量分析模块64发出的指令控制I/O接口65产生相应的驱动信号,以驱动第一直流接触器K1、第二直流接触器K2及第三直流接触器K3的导通或断开来分别控制第一电源41、第二电源42及备用电池43的工作状态。
[0057] 在本发明一实施例中,备用电池43为28V/10.4Ah锂电池组,可维持供电机箱正常工作1小时以上,从而保证了在第一电源41和第二电源42的电能质量都不理想的情况下可在短时间内保持供电,增强了供电的安全可靠性能。
[0058] 在本发明一实施例中,如图8所示,总电源40进一步包括电池充电管理模块45,用于对备用电池43的充放电进行管理。在一个实施例中,当备用电池43的电压低于预设的电压阈值(例如充电电压的97.6%)时,电池充电管理模块45自动对备用电池43进行充电;当备用电池43的充电电流小于预设的电流阈值(例如25mA)或充电时间大于预设的时间阈值(例如5小时)时,则电池充电管理模块45停止对备用电池43充电。在一个实施例中,主控制器60可通过I/O接口65读取备用电池43的充放电状态。
[0059] 在本发明一实施例中,主控制器60在上电初始化阶段与远程服务器70进行对时,从而获得与远程服务器70同步的时钟,同时主控制器60会将时钟同步到与其连接的故障录波装置80和电压输出模块30,所以故障录波装置80是通过主控制器60与远程服务器70的定期对时来获取相应的时间节点的。
[0060] 本发明实施例提供的供电机箱通过设置两个电源不仅支持了电源的冗余配置,而且增设的故障录波装置80通过与主控制器60中的电能质量分析模块64配合,可计算分析当前工作的供电线路与备用供电线路中的较优选择,从而控制总电源40切换到相应的供电线路进行工作,提高了电源供应的质量。而且本发明实施例中的总电源还包括备用电池,使得当电能质量分析模块64判断为第一电源41和第二电源42所在的供电线路都不理想时,可进一步控制总电源40切换到备用电池43所在的供电线路进行工作,进一步保证了系统工作的安全可靠性及高性能。另外,针对高次谐波,故障录波装置80通过采集输入电压的干扰波形并结合时间节点一起打包传送至远程服务器70形成历史数据文件,使得工作人员可通过时间节点将干扰波形与通讯设备运行故障进行关联,从而为分析系统工作异常和故障提供了重要依据。
[0061] 在本发明一实施例中,如图6和图8所示,供电机箱进一步包括有源滤波器90。该有源滤波器90可安装于机箱壳体10的内部,用于对总电源40所产生的谐波进行补偿。在本实施例中,有源滤波器90为两个,采用并联型设计。两个有源滤波器90分别设置于第一电源41所在的供电线路和第二电源42所在的供电线路中,其负载分别为第一电源41和第二电源42。
[0062] 在一个实施例中,第一电源41和第二电源42的输入电压为220V AC,输出功率为300W,电源效率为95%。根据以上参数即可计算出有源滤波器90的负载电流I负载电流=300W/
220V/95%=1.43A。一般地,通讯设备推荐输入电流谐波分量(Total Harmonic Distortion of current on input,THDI)的典型值为35%,则可得谐波电流I谐波电流=I负载电流*THDI=1.43A*35%=0.5A,故可将有源滤波器90的容量设计成大于0.5A(如1A)即可满足要求。该有源滤波器90可对第一电源41和第二电源42产生的3次、5次、7次和11次谐波进行补偿,最多可补偿20次谐波电流,从而解决了谐波污染问题,使通讯系统可以稳定、安全、可靠地运行。
[0063] 本领域普通技术人员可以意识到,本文中所公开的实施例描述的各示例的模块,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0064] 另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
[0065] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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