专利名称：模块化电源控制分配系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通信设备机柜的电源分配器，特别是涉及一种模块化电源控制分配系统。
背景技术：
随着计算机网络技术发展，服务器、通信程控交换机、各种电子设备等关键设备的 需求也日益增加，因此对设备所处的环境(如机房、机柜等)要求也越高，所有参与关键设 备运行的设施都必须具有高可靠性与可用性，尤其对连接用电设备的电源分配装置而言， 更是如此。如果电源分配装置不够稳定可靠，或缺乏足够的保护功能，将有可能导致昂贵设 备被毁，甚至整个系统崩溃。因此，电源分配器的安全稳定性和可控性是用电系统及设备功 能的重要保障。现有的电源分配器多为固定式结构，其电源分配单元模块的数量和制式无 法改变，因此往往无法满足客户需求，特别是个性化需求。
发明内容本发明旨在解决上述问题，而提供一种能自行调整电源分配单元模组的数量并选 择所需制式，便于灵活选配和方便的更换及增、减各功能模块，并可现场安装及带电更换的 模块化电源控制分配系统。为实现上述目的，本发明提供一种模块化电源控制分配系统，该系统具有一条形 槽状基座，基座槽体内沿长度方向设有多个可拔插的电源分配单元模组及一个电源监测模 块，在基座的一端或两端设有一个或两个电源接线盒，所述电源接线盒与电源母线相连接， 所述电源监测模块与和电源母线连接的主线相连接，多个电源分配单元模组及与电源母线 连接的主线与分线采用压注方式设于所述基座内。基座由开放的上层和由隔板隔开的下层构成，在基座的两侧板内侧设有定位卡 槽，在隔板上对应于每个电源分配单元模组间隔地设有多个第一插头及第二插头，其中，第 一插头为电源插头，第二插头为绝缘定位插头，多个第一插头分别与各分线电连接。电源分配单元模组为矩形块状体，其上设有多个供外部用电设备的电源插头插入 的电源插座，电源分配单元模组底部设有与各第一插头及第二插头相配合的电源插孔及定 位插孔，所述电源插孔与电源分配单元模组内的接线端子电连接，各电源插座与接线端子 电连接，在每个电源分配单元模组的两端部两侧各设有一个与所述定位卡槽配合的拆装按 钮。在基座上设有4 6个可拔插的电源分配单元模组，每个电源分配单元模组上设 有3 6个电源插座。电源监测模块包括CPU及与之连接的ADC及取样单元、显示单元、存储单元、时钟 单元、串口通信单元及电源单元，所述CPU通过ADC及取样单元的与主线相连的电压互感器 和电流互感器获取电压和电流信号，电源单元从电源分配器的主线取电并转换后为整个模 块供电，串口通信单元通过RS232/485接口与外部通信。
该系统还设有远程电源管理控制模块，该模块包括CPU及与之连接的ADC及取样 单元、显示单元、存储单元、时钟单元、串口通信单元、传感器单元、网络单元及电源单元，所 述CPU通过ADC及取样单元的与主线相连的电压互感器和电流互感器获取电压和电流信 号，网络单元用于和网络连接，串口通信单元通过RS232/485接口与外部通信，传感器单元 用于环境的温度、湿度，水浸及烟雾信息检测，电源单元从电源分配器的主线取电并转换后 为整个模块供电。传感器单元包括温度传感器、湿度传感器、水浸传感器、和烟雾传感器。拆装按钮呈U形，其可移动地竖向连接于电源分配单元模组内，并与弹簧连接，拆装按钮的上下两端突出于电源分配单元模组之外。CPU为ARM微控制器。本发明的贡献在于，它有效克服了通用电源分配单元模组的插孔数量和制式无法 改变的缺陷。该模块化电源控制分配系统可由客户根据需要来进行灵活的选配和方便的更 换及增、减各种功能模块，为客户使用和现场安装提供便利，并能实现电源热插拔，无须断 电和拆卸即可更换模块，在安装相应模块的情况下，本发明还具有远程监测管理功能。
图1为本发明的结构示意图，其中，图IA为基座示意图，图IB为电源分配单元模 组示意图，图IC为部件分解示意图。图2为本发明的导线布线图，其中，图2A为主线、分线布线图，图2B为主线、分线 节点示意图。图3为本发明的电源监测模块电路框图。图4为本发明的远程电源管理控制模块电路框图。
具体实施方式下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。参阅图IA 图1C，本发明的模块化电源控制分配系统包括基座10、电源分配单元 模组20、电源监测模块30、电源接线盒40、电源母线50。图IA中，所述基座10为条形槽状 体，其由开放的上层和由隔板11隔开的下层构成，其上层则由两侧板14及隔板11而形成。 在基座的两侧板14内侧设有定位卡槽141。在隔板11上对应于每个电源分配单元模组20 间隔地设有多个第一插头12及第二插头13，其中，第一插头12为电源插头，第二插头13为 绝缘定位插头，多个第一插头12分别与各分线52电连接用于将电源母线50接入的市电分 配到各电源分配单元模组20。本实施例中，基座10的一端装有电源接线盒40，该电源接线 盒与电源母线50连接。如图2A、图2B所示，与电源接线盒40电连接的主线51和分线52 采用压注方式设于所述基座10内，本实施例中，在主线51与相邻的两条分线52的连接节 点处用一绝缘套53隔开，并用一绝缘卡54将主线与两条分线52固定，此连接方式保证了 主、分连接线接点的可靠性。如图1所示，在基座10槽体内沿长度方向设有四个可拔插的电源分配单元模组20 及一个电源监测模块30。电源分配单元模组20结构如图IB所示，该电源分配单元模组为 矩形块状体，其上设有五个三孔电源插座21，用于外部用电设备的电源插头插入。在电源分配单元模组底部设有与基座上的各第一插头12及第二插头13相配合的电源插孔22及定 位插孔23，所述电源插孔22及电源插座21与电源分配单元模组20内的接线端子电连接。 为了使电源分配单元模组20在插入基座10后不会脱出，在每个电源分配单元模组20的两 端部两侧各设有一个与所述定位卡槽14配合的拆装按钮24，该拆装按钮24呈U形，其可移 动地竖向连接于电源分配单元模组20内，并与弹簧连接，拆装按钮24的上端的按钮部241 和下端的卡接部242突出于电源分配单元模组20之外。当在基底内装入电源分配单元模 组20时，拆装按钮24的卡接部242在弹簧作用下卡入基座内侧的定位卡槽141，而使电源 分配单元模组20不会由上方脱出。当按下拆装按钮24时，其向内移动而脱离基座的定位 卡槽141，此时可拆下电源分配单元模组20。 如图3所示，所述电源监测模块30包括CPU及与之连接的ADC及取样单元31、显 示单元32、存储单元33、时钟单元34、串口通信单元35及电源单元36，所述CPU通过ADC 及取样单元31的与主线51相连的电压互感器和电流互感器获取电压和电流信号，电源单 元36从电源分配器的主线51取电并通过12V/2A开关电源给整个模块供电。串口通信单 元35通过RS232/485接口与外部通信。所述显示单元32通过MAX7219驱动数码管可实时 显示显示电压、电流、传感器等数值及状态。该电源监测模块通过其串口通信单元35与控 制室内的电脑连接，对电源的分配及使用进行监测。本实施例中，电源监测模块30的电源 单元36为12V/2A开关电源，用于为整个模块供电。显示单元32通过MAX7219驱动数码管 显示电压、电流等数值及状态，存储单元33采用CAT1025J1-30进行存储，串口通信单元35 通过RS232/485接口进行通讯，时钟单元34采用单片机内部时钟与外部晶振共同实现，ADC 及取样单元31通过电流、电压互感器采样，经放大电路放大后由CPU的AD端口采样，CPU为 ARM微控制器，采用LPC2131芯片，用于对整个电源控制分配系统进行管理控制。该系统还设有远程电源管理控制模块60，该远程电源管理控制如图4所示，其包 括CPU及与之连接的ADC及取样单元61、显示单元62、存储单元63、时钟单元64、串口通信 单元65、传感器单元66、网络单元67及电源单元68，所述CPU通过ADC及取样单元61的 与主线51相连的电压互感器和电流互感器获取电压和电流信号，网络单元67用于和网络 连接，串口通信单元65通过RS232/485接口与外部通信，传感器单元66包括温度传感器、 湿度传感器、水浸传感器、和烟雾传感器，用于环境的温度、湿度，水浸及烟雾信息检测，电 源单元68从电源分配器的主线51取电并转换后为整个模块供电。本实施例中，电源单元 68为12V/2A开关电源，用于为整个模块供电，显示单元62通过MAX7219驱动数码管显示 电压、电流、传感器等数值及状态，存储单元63采用SD卡进行存储，串口通信单元65通过 RS232/485接口进行通讯，部时钟单元64用钮扣电池为时钟系统供电(单片机内部时钟与 外部晶振共同实现)，ADC及取样单元61通过PCF8591进行数/模转换及取样，传感器单元 66用于用于环境的温度、湿度，水浸及烟雾等信息检测，CPU为ARM微控制器，采用LPC2131 芯片，用于对整个电源控制分配系统进行管理控制，网络单元67采用DIGI模块进行网络通 讯。所述远程电源管理控制模块60的基本功能如下1、传感器状态查看 对远程管理电源控制模块的传感器单元66当前的状态集中查看，包括两个温湿 度、一个水浸和一个烟雾的状态。亦可选择其他级联的网络远程管理电源控制模块传感器状态进行查看。2、设备配置a、设置当前远程管理电源控制模块的物理地址码，以便获取远程管理电源控制模 块状态以及对其进行监测管理。b、更改当前的远程管理电源控制模块名称。3、网络设置可对当前网远程管理电源控制模块进行网络设置修改，包括对IP地址、子网掩 码、默认网关、首选DNS服务器和备用DNS服务器的修改。4、定时控制可对当前远程管理电源控制模块进行时钟校验，确保当前远程管理电源控制模块 时钟与计算机时间一致。5、阈值设置a、可对当前远程管理电源控制模块设置各个温湿度的上下限值。b、可选择其他级联的远程管理电源控制模块进行设置管理，内容同上。6、报警设置a、可对当前远程管理电源控制模块进行声音报警设置。b、可对当前远程管理电源控制模块进行邮件报警设置。7、 艮警日志a、可查看当前远程管理电源控制模块所有的报警信息。b、可对报警信息翻页查看。C、可以Excel和网页的形式导出报警信息。d、可以删除所有报警信息。远程电源管理控制高级功能如下1、系统信息a、可查看当前远程管理电源控制模块的系统信息，包括版本号、最近更新时间、物 理地址、闪存空间、CPU占用率以及软件运行时间等。b、可对当前远程管理电源控制模块进行恢复系统初始值设置。2、HTTP/SSLa、可进行HTTP的设置。b、可进行SSL的设置。3、Telnet/SSHa、可进行Telnet的设置。b、可进行SSH的设置。4、MP 设置可对当前远程管理电源控制模块进行SNMP的设置，设置完成后可通过SNMP的相 关软件对远程管理电源控制模块进行监测。5、升级管理支持远程管理电源控制模块的软件升级。6、户管理a、可添加、删除用户。
b、可修改用户密码和权限。C、可对普通用户设置访问权限。6、重启支持软件重启功能。远程电源管理控制系统退出支持软件系统退出 。
权利要求
一种模块化电源控制分配系统，其特征在于，它具有一条形槽状基座(10)，基座(10)槽体内沿长度方向设有多个可拔插的电源分配单元模组(20)及一个电源监测模块(30)，在基座(10)的一端或两端设有一个或两个电源接线盒(40)，所述电源接线盒与电源母线(50)相连接，所述电源监测模块(30)与和电源母线(50)连接的主线(51)相连接，多个电源分配单元模组(20)及与电源母线(50)连接的主线(51)与分线(52)采用压注方式设于所述基座(10)内。
2.如权利要求1所述的模块化电源控制分配系统，其特征在于，所述基座(10)由开放 的上层和由隔板(11)隔开的下层构成，在基座的两侧板(14)内侧设有定位卡槽(141)，在 隔板(11)上对应于每个电源分配单元模组(20)间隔地设有多个第一插头(12)及第二插 头(13)，其中，第一插头(12)为电源插头，第二插头(13)为绝缘定位插头，多个第一插头 (13)分别与各分线(32)电连接。
3.如权利要求2所述的模块化电源控制分配系统，其特征在于，所述电源分配单元模 组(20)为矩形块状体，其上设有多个供外部用电设备的电源插头插入的电源插座(21)，电 源分配单元模组底部设有与各第一插头(12)及第二插头(13)相配合的电源插孔(22)及 定位插孔(23)，所述电源插孔(22)与电源分配单元模组(20)内的接线端子电连接，各电源 插座(21)与接线端子电连接，在每个电源分配单元模组(20)的两端部两侧各设有一个与 所述定位卡槽(14)配合的拆装按钮(24)。
4.如权利要求3所述的模块化电源控制分配系统，其特征在于，在基座(10)上设有4 6个 可拔插的电源分配单元模组(20)，每个电源分配单元模组(20)上设有3 6个电源插座(21)。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的模块化电源控制分配系统，其特征在于，所述 电源监测模块(30)包括CPU及与之连接的ADC及取样单元(31)、显示单元(32)、存储单 元(33)、时钟单元(34)、串口通信单元(35)及电源单元(36)，所述CPU通过ADC及取样 单元(31)的与主线(51)相连的电压互感器和电流互感器获取电压和电流信号，电源单元 (36)从电源分配器的主线(51)取电并转换后为整个模块供电，串口通信单元(35)通过 RS232/485接口与外部通信。
6.如权利要求1至4中任意一项所述的模块化电源控制分配系统，其特征在于，它还设 有远程电源管理控制模块(60)，该模块包括CPU及与之连接的ADC及取样单元(61)、显示 单元(62)、存储单元(63)、时钟单元(64)、串口通信单元(65)、传感器单元(66)、网络单元 (67)及电源单元(68)，所述CPU通过ADC及取样单元(61)的与主线(51)相连的电压互感 器和电流互感器获取电压和电流信号，网络单元(67)用于和网络连接，串口通信单元(65) 通过RS232/485接口与外部通信，传感器单元(66)用于环境的温度、湿度，水浸及烟雾信息 检测，电源单元(68)从电源分配器的主线(51)取电并转换后为整个模块供电。
7.如权利要求6所述的模块化电源控制分配系统，其特征在于，所述传感器单元(66) 包括温度传感器、湿度传感器、水浸传感器、和烟雾传感器。
8.如权利要求6所述的模块化电源控制分配系统，其特征在于，所述拆装按钮(24)呈 U形，其可移动地竖向连接于电源分配单元模组(20)内，并与弹簧连接，拆装按钮(24)的上 下两端突出于电源分配单元模组(20)之外。
9.如权利要求5或6所述的模块化电源控制分配系统，其特征在于，所述CPU为ARM微 控制器。
全文摘要
一种模块化电源控制分配系统，它具有一条形槽状基座(10)，基座(10)槽体内沿长度方向设有多个可拔插的电源分配单元模组(20)及一个电源监测模块(30)，在基座(10)的一端或两端设有一个或两个电源接线盒(40)，所述电源接线盒与电源母线(50)相连接，所述电源监测模块(30)与和电源母线(50)连接的主线(51)相连接，多个电源分配单元模组(20)及与电源母线(50)连接的主线(51)与分线(52)采用压注方式设于所述基座(10)内。本发明的系统能自行调整电源分配单元模组的数量并选择所需制式，便于灵活选配和方便的更换及增、减各功能模块，并可现场安装及带电更换。
文档编号H02B1/04GK101807775SQ201010111550
公开日2010年8月18日 申请日期2010年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者张 杰 申请人:深圳市克莱沃电子有限公司