一种智能电源控制盒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电源设备技术领域，特别是涉及一种智能电源控制盒。
【背景技术】
[0002]重要用电设备要求供电电源提供稳定的电压电流，从而保障系统设备安全，但是，目前广泛使用的电源设备缺乏智能管理功能，对输出电压、电流的保护能力相对较弱。并且，普通电源对供电输出监管较弱，出现故障后反应能力较差，而且不能优化分配输出。再次，普通电源没有远程显示控制功能，操作人员无法远程管理，设备可维护性较差。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的问题是提供一种智能电源控制盒，该智能电源控制盒可实现对输出电压、电流的智能，为用电设备提供稳定的电压电流，并且实现对供电输出实时监控，还能实现对电源的远程控制。
[0004]本发明公开的一种智能电源控制盒，在所述壳体内设置智能配电控制模块和智能配电模块；所述智能配电控制模块包括第一单片机、第一集成块、电源模块、第一 CAN收发器、第一 CAN总线通讯接口，第一集成块、电源模块、第一 CAN收发器分别与第一单片机相连接；所述智能配电模块包括DSC处理器、两个以上的光耦、与所述光耦对应的贴片MOS管和功率开关、多路开关、电源模块，每个贴片MOS管和功率开关均有两个输入端和一个输出端，所述DSC处理器分别与每个光親一端相连，至少一个光親的另一端与对应的贴片MOS管的一个输入端相连，至少一个光耦的另一端与对应的功率开关的一个输入端相连，贴片MOS管和者功率开关的输出端均为配电输出，贴片MOS管和者功率开关的输出端同时经多路开关连接反馈至DSC处理器，用于电压采样；贴片MOS管和者功率开关的输出端同时直接连接反馈至DSC处理器，用于电流采样；贴片MOS管或者功率开关的另一个输入端连接26V电源；所述智能配电模块还包括第三CAN收发器，第三CAN收发器一端与智能配电模块的DSC处理器相连，第三CAN收发器的另一端通过智能配电控制模块的第一 CAN收发器连接到第一单片机。
[0005]作为上述技术方案的进一步改进，所述智能电源控制盒包括1扩展板，该1扩展板包括第二单片机、一组第二集成块、一组开关、一组显示灯、一组电阻、CAN通讯口，一个显示灯和一个电阻构成一个显示电路，第二单片机与第二集成块相连，第二集成块另一端分别与每路显示电路相连，每个显示电路均具有开关；所述智能配电控制模块也具有CAN通讯口，1扩展板的第二单片机通过CAN通讯口连接到智能配电控制模块。
[0006]作为上述技术方案的另一种改进，所述智能配电控制模块包括第二 CAN收发器、第二 CAN总线通讯接口，智能配电控制模块的第一单片机通过第二 CAN收发器、第二 CAN总线通讯接口连接到外部的计算机。
[0007]作为上述各个技术方案的进一步改进，所述电源模块为科索模块。
[0008]本发明的智能电源控制盒，采用微处理器、信息处理及通信等技术，完成对电气设备运行状态检测、管理和控制，具有数据采集和监控、配电运行管理、负载的运行管理等功能与普通电源设备相比，具有以下优点:
(I)实现对配电输出进行智能管理、控制、测量，具有输出过压、欠压、过流、短路等保护功能，保证可靠安全供电。
[0009](2)同组输出实现了一键式配电控制，可按时间顺序接通，并且各路输出开关独立，实现故障隔离和任意编组，优先保证重要输出。对每路配电输出任意编组，实现一键式配电控制，同组若干输出可按时间顺序接通，避免对电网的冲击。当出现故障或者电流不足时，该设备启用自动配置，优先保证重要输出。可根据设备使用关系要求，实现输出互锁功會K。
[0010](3)具有1扩展板，配电输出出现故障时能进行相应故障显示，故障排除后可复位发生故障的配电输出，继续正常配电输出。
[0011](4)具有以太网接口，可以接收局域网内计算机控制命令，实现电源配电管理，并通过接口能够上传各类运行参数和故障信息到局域网内计算机进行显示，方便迅速确定故障部位和原因，及时复位或修复故障输出，提高设备可维护性，降低平均故障恢复时间。
[0012](5)电源管理软件采用客户端与服务端分布式部署方式，客户端与服务端通过TCP方式进行连接；且软件适配国产化运行环境(龙芯CPU，麒麟操作系统)。
【附图说明】
[0013]图1是智能电源控制盒各模块连接关系框图；
图2是智能配电控制模块电路框图；
图3是智能配电模块电路框图；
图4是1扩展板电路框图；
图5是开关信号识别软件流程图；
图6是软件逻辑接通流程图；
图7是开关执行过程软件流程图；
图8是识别接通、关断信号流程图；
图9是指示灯控制软件流程图；
图10是智能配电模块数据采集软件流程图；
图11是过压故障判断软件流程图；
图12是配电故障判断软件流程图；
图13是指示配电故障软件流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图，对本发明的智能电源控制盒进行详细说明。
[0015]本发明的智能电源控制盒(时序电源控制盒)包括壳体、电源总开关及各设备开关、铭牌、电源输入接口、各模块输出和升级/通信接口。输入、输出采用电连接器，所有接口统一采用四芯航插，根据不同输入或输出功率选择不同的航插壳体号，相同或相近功率的航插选择相同壳体号的航插。
[0016]如图1所示，智能电源控制盒内部主要包括I个智能配电控制模块、18路输出智能配电模块、1扩展板、通讯接口、壳体、电连接器。说明如下:
(1)1~18路智能配电模块对各路进行配电控制，其输出为各供电接口 ；
(2)智能配电控制模块通过第一CAN总线通讯接口控制1~18路配电模块的输出通断及保护控制；
(3)第二CAN总线通讯接口通过以太网的方式提供TCP连接服务，经第二 CAN收发器与智能配电控制模块连接，通过访问智能配电控制模块实现远程配电控制及管理设置。
[0017](4)10扩展板为1~18路输出状态信息显示，通过CAN通讯接口与智能配电控制模块连接。
[0018]智能配电控制模块与通讯接口、智能配电模块、通讯接口和1扩展板的连接关系如下:首先，图中智能配电控制模块的处理单元，分别与电源控制盒“设备1~18”路功率开关或MOS管、以太网转换器、1扩展板相连，利用输出的控制信号控制电源控制盒“设备1~18”路功率开关或MOS管，与以太网转换器实现CAN通信，通过CAN实现对1扩展板控制。其次，电源控制盒“设备1~18”路功率开关或MOS管有两个输入端和一个输出端，输入端中，一端接入DC26V输入，一端接入处理器的控制信号，输出端为DC26V的输出。以太网转换器一端与处理器连接，另一端连入以太网接口。
[0019]各模块的详细结构如下:
1、智能配电控制模块
智能配电控制模块是配电控制盒的控制核心单元。智能配电控制模块电路框图如图2所示。
[0020]电路框图中包含器件如下:一个主控单元LPC2194单片机，两个CAN收发器CTM1050T，一个集成块MAX3232和一个科索模块SUS62405BP。LPC2194单片机与两个CAN收发器连接，具有两路CAN总线通讯接口 CANl和CAN2，LPC2194单片机与集成块MAX3232通过RX232、TX232连接，并有升级测试口。集成块MAX3232 —端通过RX232和TX232与单片机连接，另一端通过RX和TX实现与上位机互连通信，用于单片机软件升级，其中RX为接收通道，TX为发送通道。科索模块外接+26V电压，且各器件均由科索模块供电。
[0021]2、智能配电模块
智能配电模块是电源控制器配电输出执行模块，采用功率MOS管作为开关器件，能够完成对+26V单线制直流电源的通断控制，具有电流快速通断、电压、电流、温度检测及短路、过压保护等功能。该模块设计为18路配电输出，其电路框图如图3所示。
[0022]电路框图中包含器件如下:一个MC56F8037VLH型DSC处理器、十八个光耦ACPL-291、十五个贴片MOS管BTS6163D、三个功率开关BTS50085、一个多路开关MAX4617、一个科索模块SUS62405BP和一个CAN收发器CTM1050T。
[0023]DSC处理器MC56F8037VLH分别与十八路光耦ACPL-291 —端相连，十八路光耦ACPL-291另一端与十五路贴片MOS管BTS6163D相连，与三路功率开关BTS50085相连，十五路MOS管BTS6163D另一端可供100W配电输出，三路功率开关BTS50085的另一端可供250W配电输出。每路信号电压采样经馈线连接至多路开关MAX4617，每路信号电流采样经馈线连接至DSC处理器，实现对电流电压进行实时监测和控制，及时对故障电路采取通断措施。CAN收发器CTM1050T —端与DSC处理器连接，另一端与计算机连接，从而实现CAN总线通讯。科索模块一端连接+26V电源，另一端并联输出为多路开关MAX4617、DSC处理器MC56F8037VLH 和 CAN 收发器 CTM1050T 供电。
[0024]3、扩展板
1扩展板选用CAN总线通讯，具有十八路开关检测，同时能够对十八路输出状态进行LED指示，故障时或未接通时绿灯不亮，正常配电输出时绿灯常亮。其中1扩展板电路框图如图4所示。
[0025]电路图中包含器件为:MC9S12G48型单片机、集成块74HC5%D、十八个开关，十八个LED灯和十八个电阻。MC9S12G48单片机通过CAN 口与智能配电控制模块连接，并且，MC9S12G48单片机连接集成块74HC5%D，集成块74HC5%D另一端分别与十八路电阻