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直流智能PDU

阅读：431发布：2020-05-08

专利汇可以提供直流智能PDU专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且直流智能PDU，包括机箱外壳，机箱外壳上设置有多个电源插孔和多个指示灯，每个电源插孔均连接有火线、零线和地线，机箱外壳内部设置有电路板，电路板上固定设置有继电器、霍尔传感器、电压采样电路和处理芯片，每根火线均依次串联继电器、霍尔传感器，然后连接电压采样电路、处理芯片和外总线，继电器、霍尔传感器的数量均与电源插孔数量相对应设置，处理芯片上设置有A/D转换器和数值转换模块，电压采样电路与处理芯片的A/D转换器连接；机箱外壳上还设置有外接电源接口、LED显示屏、显示屏操控按钮和以太网接口，LED显示屏通过串口与处理芯片连接；本实用新型通过继电器、霍尔传感器，并结合采样电路和处理芯片，可以测量电流值并实时显示。，下面是直流智能PDU专利的具体信息内容。

权利要求

1.直流智能PDU，其特征在于：包括机箱外壳(1)，所述机箱外壳(1)上设置有多个电源插孔(2)和多个指示灯(3)，所述指示灯(3)与电源插孔(2)相对应设置，每个所述电源插孔(2)均连接有火线、零线和地线，所述机箱外壳(1)内部设置有电路板(4)，所述电路板(4)上固定设置有继电器(5)、霍尔传感器(6)、电压采样电路和处理芯片(7)，每根所述火线均依次串联继电器(5)、霍尔传感器(6)，然后连接电压采样电路、处理芯片(7)和外总线，所述继电器(5)、霍尔传感器(6)的数量均与电源插孔(2)数量相对应设置，所述处理芯片(7)上设置有A/D转换器和数值转换模块，所述电压采样电路与处理芯片(7)的A/D转换器连接，所述数值转换模块用于将A/D转换器输出的数字信号转换成电流值，并能计算出总电流值；所述机箱外壳(1)上还设置有外接电源接口(8)、LED显示屏(9)、显示屏操控按钮(10)和以太网接口(11)，所述LED显示屏(9)通过串口与处理芯片(7)连接，所述显示屏操控按钮(10)通过数据线与LED显示屏(9)连接；所述以太网接口(11)通过数据线与电路板(4)连接，所述机箱外壳(1)内部还设置有外总线，所述外总线通过所述外接电源接口(8)连接直流电源。
2.根据权利要求1所述的直流智能PDU，其特征在于，所述机箱外壳(1)两端设置有折弯固定板(12)，所述折弯固定板(12)上开设有通孔(121)。
3.根据权利要求1所述的直流智能PDU，其特征在于，所述直流电源是UPS不间断电源，所述UPS不间断电源的电压为12V。
4.根据权利要求1所述的直流智能PDU，其特征在于，每根所述火线连接第一电流采样电路，每根所述零线连接第二电流采样电路，所述第一电流采样电路和所述第二电流采样电路均与处理芯片(7)连接，所述处理芯片(7)上设置有漏电检测模块。

说明书全文

直流智能PDU

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种直流智能PDU。

背景技术

[0002] PDU,指的是通过应用工业标准电源分配单元，也就是我们常说的机柜用电源分配插座，PDU是为机柜式安装的电气设备提供电力分配而设计的产品，拥有不同的功能、安装方式和不同插位组合的多种系列规格，能为不同的电源环境提供适合的机架式电源分配解决方案；现有的PDU只是提供一个单一的电源输出功能，即使是有电流测量功能的PDU，也是使用互感器进行电流值的测量，但互感器是利用电磁感应原理测量能产生变化磁场的电流，即只能测量交流电，无法测量直流电，不适用于直流PDU，无法对过流过载进行检测，现有的直流PDU无法对电流进行检测和显示，也无法进行漏电检测，存在一定的安全隐患；同时，传统的PDU是通过焊接在机柜上实现连接的，拆卸十分不便，也需要进行进一步的改进。实用新型内容

[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题提供一种能测量各个电源插孔电流大小的直流智能PDU。

[0004] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：直流智能PDU，包括机箱外壳，所述机箱外壳上设置有多个电源插孔和多个指示灯，所述指示灯与电源插孔相对应设置，每个所述电源插孔均连接有火线、零线和地线，所述机箱外壳内部设置有电路板，所述电路板上固定设置有继电器、霍尔传感器、电压采样电路和处理芯片，每根所述火线均依次串联继电器、霍尔传感器，然后连接电压采样电路、处理芯片和外总线，所述继电器、霍尔传感器的数量均与电源插孔数量相对应设置，所述处理芯片上设置有A/D转换器和数值转换模块，所述电压采样电路与处理芯片的A/D转换器连接，所述数值转换模块用于将A/D转换器输出的数字信号转换成电流值，并能计算出总电流值；所述机箱外壳上还设置有外接电源接口、LED显示屏、显示屏操控按钮和以太网接口，所述LED显示屏通过串口与处理芯片连接，所述显示屏操控按钮通过数据线与LED显示屏连接；所述以太网接口通过数据线与电路板连接，所述机箱外壳内部还设置有外总线，所述外总线通过所述外接电源接口连接直流电源。

[0005] 进一步地，所述机箱外壳两端设置有折弯固定板，所述折弯固定板上开设有通孔。

[0006] 进一步地，所述直流电源是UPS不间断电源，所述UPS不间断电源的电压为12V。

[0007] 进一步地，每根所述火线连接第一电流采样电路，每根所述零线连接第二电流采样电路，所述第一电流采样电路和所述第二电流采样电路均与处理芯片连接，所述处理芯片上设置有漏电检测模块。

[0008] 与现有技术相比，本实用新型直流智能PDU通过继电器、霍尔传感器，结合采样电路和处理芯片，解决了传统直流PDU无法测量电流值并实时显示出来的问题，不仅可以测量各个插孔电流的大小，也能显示所有插孔电流的电流总和，并且增加了漏电检测功能，将上述结果均显示在LED显示器上，大大增加了PDU的安全性能，简单直观，十分实用；另一方面，在机箱外壳的两侧设计了折弯固定板，使PDU能够可拆卸安装在机柜上，替代了传统的焊接方式，拆卸方便、安装牢固。附图说明

[0009] 图1为本实用新型直流智能PDU的立体示意图。

[0010] 图2为本实用新型直流智能PDU的主视图。

[0011] 图3为本实用新型直流智能PDU的A-A面的剖视示意图。

[0012] 图4为本实用新型直流智能PDU的另一视角的立体示意图。

[0013] 图5为本实用新型直流智能PDU的原理接线框图。

[0014] 附图标记：1-机箱外壳；2-电源插孔；3-指示灯；4-电路板；5-继电器；6-霍尔传感器；7-处理芯片；8-外接电源接口；9-LED显示屏；10-显示屏操控按钮；11-以太网接口；12-折弯固定板；121-通孔。

具体实施方式

[0015] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

[0016] 如图1至图4所示，直流智能PDU，包括机箱外壳1，机箱外壳1上设置有多个电源插孔2和多个指示灯3，指示灯3与电源插孔2相对应设置，用于指示每个电源插孔2的电流通断情况，每个电源插孔2均连接有火线、零线和地线，机箱外壳1内部设置有电路板4，电路板4上固定设置有继电器5、霍尔传感器6、电压采样电路和处理芯片7，每根火线均依次串联继电器5、霍尔传感器6，然后连接电压采样电路、处理芯片7和外总线，继电器5、霍尔传感器6的数量均与电源插孔2数量相对应设置，电压采样电路用于电压运放，处理芯片7上设置有A/D转换器和数值转换模块，电压采样电路与处理芯片7的A/D转换器连接，经过火线的电流经过霍尔传感器6转换成与火线电流成比例的电压值，该电压值通过电压采样电路的运放,输出到A/D转换器，A/D转换器用于模拟转换，将输入的电压信号转换为数字信号，数字信号通过处理芯片7上的数值转换模块转换成电流值，数值转换模块也能将各个电源插孔2的电流值相加，计算出总电流值。

[0017] 机箱外壳1上还设置有外接电源接口8、LED显示屏9、显示屏操控按钮10和以太网接口11，LED显示屏9用于显示电流值，LED显示屏9通过串口与处理芯片7连接，处理芯片7将该电流值通过串口发送给LED显示屏9进行显示；显示屏操控按钮10通过数据线与LED显示屏9连接，可以通过操控显示屏操控按钮10在LED显示屏9上查看各个插孔的电流以及总电流；以太网接口11通过数据线与电路板4连接，用于进行网络数据连接，机箱外壳1内部还设置有外总线，外总线通过外接电源接口8连接直流电源，该直流电源可以是UPS不间断电源，UPS不间断电源的电压为12V。

[0018] 另外，机箱外壳1两端设置有折弯固定板12，折弯固定板12上开设有通孔121，以便通过螺丝将PDU固定在机柜上，避免传统的焊接方式无法对PDU进行拆卸检修的问题。

[0019] 另外，每根火线连接第一电流采样电路，每根零线连接第二电流采样电路，分别采集火线电流和零线电流，第一电流采样电路和第二电流采样电路均与处理芯片7连接，处理芯片7上还设置有漏电检测模块，当没有漏电故障发生时，采集的火线电流和零线电流应该是相等的，漏电检测模块根据采集的火线电流和零线电流实现漏电检测，漏电检测模块的结果通过串口发送给LED显示屏9进行显示。

[0020] 本实用新型直流智能PDU工作原理为：电源插孔2的火线电流通过霍尔传感器6转换成与其电流成比例的电压值，然后该电压值通过电压采样电路输出给处理芯片7的A/D转换器，然后处理芯片7的数值转换模块将采样值进行比例放缩，转换为电源插孔2电流的电流值，处理芯片7通过串口与LED显示屏9连接，并将该电流值通过串口发送给LED显示屏9进行显示；与此同时，继电器5检测到电流值的在一定范围内后，控制电流通过，保证插孔电流的畅通。

[0021] 另外，继电器5、霍尔传感器6、电压采样电路、第一电流采样电路和第二电流采样电路的内部具体结构均为现有技术，此处不再赘述。

[0022] 本实用新型直流智能PDU通过继电器5、霍尔传感器6，结合采样电路和处理芯片7，利用继电器5用小电流去控制大电流运作的自动调节功能，以及霍尔传感器6可以利用磁电效应将电流转换成成比例的电压值的性能，解决了传统直流PDU无法测量电流值并实时显示出来的问题，不仅可以测量各个插孔电流的大小，也能显示所有插孔电流的电流总和，并增加了漏电检测功能，将上述结果均显示在LED显示器上，并能通过显示屏操控按钮10进行查询，简单直观，增加了PDU的安全性能，十分实用。

[0023] 最后应说明的是：以上实施例仅说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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