专利名称：一种可扩展式智能电源分配器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源分配器，特别是涉及一种可扩展式智能电源分配器。
背景技术：
随着科学技术的发展，服务器，通信程控交换机、网络、通信设备、精密仪器等各种电子设备对电源的需求必须有高可靠性和稳定性。在一般用电情况下，普通的电源分配器只是将一路电源输入分成多路电源给设备进行供电，设计质量好一点的也就多一层防浪涌电路的保护，可以对用电负载起到一定的保护作用，但缺乏合理的供电分配。特别是对于像服务器、网络、通信设备、精密仪器等设备就显得更为重要。当一个电源分配器上带有很多路负载时，突然的通断电(比如跳电、断电)很容易因为多路负载的同时上电导致负荷瞬间加大或影响傍边设备的上电工作。电源顺序也是复杂电子系统(例如精密电子仪器)中的一个必须解决的问题。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是提供一种电源分配器，它能够对每一个负载的供电进行分时上电，实现自动化的控制，能够控制每一个负载的安全供电及保证其可靠运行， 同时在用电过程中，还可以对于影响供电的一些因素例如输入电源情况，用电负载的电流、 电压、功率、电量及一些环境因素如温度、湿度、烟雾或火警进行监测，实现智能化的用电分配，进一步地，实现网络化管理。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可扩展式智能电源分配器，包括电源输入埠、电源输出埠，还包括嵌入式处理器，至少一个通断控制器；所述电源输入埠的输入端接电源，电源输入埠的输出端接所述嵌入式处理器及至少一个所述通断控制器，所述通断控制器接所述电源输出埠；所述嵌入式处理器的输出端与所述通断控制器相连；电源输入埠与电源接通后，嵌入式处理器上电，所述嵌入式处理器运行预设程序， 并根据预设程序控制所述通断控制器的通断。进一步地，所述电源分配器还包括电源监测传感器，所述电源监测传感器与电源输入埠电连接，用于监测电源的输入，并将监测信号发送至所述嵌入式处理器。进一步地，还包括接触器，所述接触器串联于所述电源输入埠与所述通断控制器之间；所述嵌入式处理器的输出端与接触器连接；所述嵌入式处理器控制所述接触器的通断。作为上述技术方案的改进，所述可扩展式智能电源分配器还包含电流传感器、电压传感器、功率传感器或电量传感器的一个或多个；所述这些传感器的信号发送至所述嵌入式处理器。作为上述技术方案的改进，所述可扩展式智能电源分配器还包含温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器或火警传感器的一个或多个；所述这些传感器的信号发送至所述嵌入式处理器。进一步地，所述可扩展式智能电源分配器还包括至少一个可扩展接口，所述可扩展接口与所述嵌入式处理器相连，所述可扩展接口用于连接传感器或内存的一种或多种。作为上述技术方案的改进，所述可扩展式智能电源分配器还安装有防浪涌部件。作为上述技术方案的改进，所述嵌入式处理器包含网络管理接口，所述网络管理接口连接有至少一台上位机，所述上位机用于对所述嵌入式处理器进行信息采集和控制。进一步地，所述上位机设置有数据管理系统，用于对所述信息进行记录分析、对异常情况自动发出声光或发送短信报警的一种或多种。(三)有益效果上述技术方案所提供了一种可扩展式智能电源分配器，所述可扩展式智能电源分配器根据内部预设程序设定，读取设定的供电方案，通过控制通断控制器，逐一对每一个负载分时上电，有效地避免了多路负载同时上电导致的压降和相互之间的干扰，最大化地优化了设备的供电方案。同时在用电过程中，还可以对于影响供电的一些因素例如输入电源情况，用电负载的电流、电压、功率、电量及一些环境因素如温度、湿度、烟雾或火警进行监测，根据监测情况，合理地控制每一个负载的安全供电及保证其可靠运行。本实用新型中所述可扩展式智能电源分配器通过网络管理接口与上位机进行通讯，上位机对所述嵌入式处理器采集的信息进行记录分析，实现网络化的用电数据管理。
图1是本实用新型一实施例的可扩展式智能电源分配器的电路原理示意图；图2是本实用新型另一实施例的可扩展式智能电源分配器的电路原理示意图；图3是本实用新型图2实施例的一种改进可扩展式智能电源分配器的电路原理示意图；图4是本实用新型图3实施例的一种改进可扩展式智能电源分配器的电路原理示意图；图5是本实用新型再一实施例的可扩展式智能电源分配器的电路原理示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。应当理解，以下实施例仅用于解释本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。附图中所示的直线表示电路连接线，点划线表示控制线，箭头线表示信号传输线。请参照图1，其为本实用新型一实施例的可扩展式智能电源分配器的电路原理示意图，如图1所示，一种可扩展式智能电源分配器，包括电源输入埠、电源输出埠，还包括嵌入式处理器，至少一个通断控制器；所述电源输入埠的输入端接电源，电源输入埠的输出端接所述嵌入式处理器及至少一个所述通断控制器，所述通断控制器接所述电源输出埠；所述嵌入式处理器可以选择嵌入式微处理器(Micro Processor Unit，MPU)，嵌入式微控制器 (Microcontroller Unit, MCU)，嵌入式DSP处理器，SoC片上系统等，优选可靠性高，价格低廉的嵌入式处理器，例如单片机，比较有代表性的包括8051、MCS-251、MCS-96/196/296、 P51XA、C166/167、68K系列以及MCU8XC930/931、C540、C541等附加网络接口的实现方案，以及STM32F、ATMEL926x、NXP2xxx等带网络支持的ARM、PowerPC等处理器方案，但不限于上述列举；所述通断控制器可以选择可以被控制实现电路通断的器件均可，例如继电器，开关电路，可控芯片等，但不限于上述列举。所述嵌入式处理器的输出端与所述通断控制器相连；电源输入埠与电源接通后， 嵌入式处理器上电，所述嵌入式处理器有预设程序运行；预设程序中已经记录负载的相关信息及物理位置。所述嵌入式处理器其控制端与所述通断控制器相连，所述嵌入式处理器根据所述预设程序控制所述通断控制器的通断。多个负载同时上电，会导致压降及相互之间的干扰；负载不同，上电的顺序也有不同。例如服务器相对于需要优先上电，一些精密仪器更是有特定的上电顺序需要。预设程序在设定时可以根据负载的性质不同，预先确定负载上电优先级，对其顺序上电。可以有效地避免了多路负载同时上电导致的压降和相互之间的干扰，最大化地优化了设备的供电方案。请参照图2，其为本实用新型另一实施例的可扩展式智能电源分配器的电路原理示意图。如图2所示，所述电源分配器还包括电源监测传感器，所述电源监测传感器与电源输入埠电连接，用于监测电源的输入，并将监测信号发送至所述嵌入式处理器。所述电源监测传感器可自动监测三相电压、电流、频率等参数，也可以选择监测功率、测试时长、记录周期、电压下限、电压上限、导线内阻等参数。电源监测传感器将所监测到的电源信息发送至所述嵌入式处理器，嵌入式处理器根据所述的电源信息，进行相应的分析控制。当所述电源监测传感器监测到电源存在缺相，欠压，过压，高温等危险情况时，嵌入式处理器根据所述的电源信息，可以通过控制通断控制器来保护负载。请参照图3，其为本实用新型图2所示实施例的一种改进，如图3所示，所述电源分配器还包括接触器，所述接触器串联于所述电源输入埠与所述通断控制器之间；所述嵌入式处理器的输出端与接触器连接；所述嵌入式处理器控制所述接触器的通断。所述可扩展式智能电源分配器连接有电流传感器；所述电流传感器其信号发送至所述嵌入式处理器。所述嵌入式处理器通过监测电路中电流信号，可以有效的实时了解电路中负载的工作状况，当监测到电流值超出某个预设的特定范围时，可以认定电路中有过载、过流等可能存在的情况，可以通过控制接触器断开实现电路的紧急断电，或以蜂鸣，LED灯光闪烁等信息进行报警，可以及早发现安全隐患，降低风险，确保电路中负载的工作安全。电流传感器可以如附图所示，连接于主干线路中，监测总的电流情况，也可以安装于负载电路的支路中，有针对地监测相关负载情况，可以有效的实时了解具体负载的工作状况，当监测到电流值超出某个预设的特定范围时，可以认定电路中有过载、过流等可能存在的情况，可以通过控制通断控制器实现电路的紧急断电，或以蜂鸣，LED灯光闪烁等信息进行报警，可以及早发现安全隐患，降低风险，确保电路中负载的工作安全。很容易联想到，在可扩展式智能电源分配器中连接电压、功率或电量传感器。所述电压、功率或电量传感器其信号输出端与嵌入式处理器接收端相连接，所述嵌入式处理器采集所述电压、功率或电量传感器采集到的信号，即电压值、功率值或电量值。可以有效的实时了解电路中负载的工作状况，当监测到电压值、功率值或电量值超出某个预设的特定范围时，可以认定电路中有过载、过流、过压或欠压等可能存在的情况，可以通过控制接触器实现电路的紧急断开或以蜂鸣，LED灯光闪烁等信息进行报警，可以及早发现安全隐患， 降低风险，确保电路中负载的工作安全。同样的，可以联想到，将电压、功率或电量传感器安装于负载的支路，监测负载工作状况，在有特殊状况发生时，所述嵌入式处理器通过控制通断控制器的断开，对具体负载进行保护。上述电流、电压、功率或电量传感器传感器可以在可扩展式智能电源分配器中同时安装一个或多个。图4为图3所示实施例的一种改进，如图4所示，所述嵌入式处理器接收端还接有温度传感器的信号输出端，所述嵌入式处理器采集所述温度传感器采集到的信号。同理，所述嵌入式处理器接收端还可以接有湿度、烟雾或火警传感器的一个或多个，通过对上述传感器信号的采集，实现对于环境信息的监测。由于环境对电子器件有极大的影响，温度过高或过低，湿度过大都会造成电子器件的非正常使用，有烟雾、火警等信号产生，严重时可能对其造成不可修复的损害，甚至造成重大损失，所以通过对这几项环境信息的监测，可以更完善全面的对负载进行有效的保护。当所述嵌入式处理器接收到温度、 湿度、烟雾或火警传感器发送的非正常信号时，通过控制所述接触器的断开来实现保护功能。为实现用户对具体客观环境的灵活使用，本实用新型提供的可扩展式智能电源分配器还包括至少一个可扩展接口，所述可扩展接口与所述嵌入式处理器相连，所述可扩展接口可以用来连接各种所需要的传感器，也可以选择用来扩大嵌入式处理器内存等，所述可扩展接口的参数可以通过嵌入式处理器设定，所述可扩展接口连接的传感器信号发送所述嵌入式处理器。图5为本实用新型再一实施例的电路原理示意图，在图3所示实施例及其改进的基础上，所述嵌入式处理器包含网络管理接口，网络管理接口连接有至少一个上位机，上位机对所述嵌入式处理器进行信息采集和控制；也可以通过USB接口将所述嵌入式处理器中数据信息读取转存至上位机。上位机一般为PC机，上位机与嵌入式处理器可以通过串口通讯如RS232、RS485或IEEE-488等。对于嵌入式处理器的工作状况进行了解，相应地可以实时地了解其负载工作状况，环境状况。嵌入式处理器将数据通过网络管理接口发送到上位机中，上位机将数据存入其相应的数据管理系统当中，可以实现对用电信息数据的分析，进而为合理化用电提供有效的数据分析。数据管理系统可以对监测仪监测到的各项数据、运行状态及异常记录分析和处理，生成各种曲线、数据表格和报表电压曲线图(可查看R、S、 T相电压曲线)、电流曲线图(可查看R、S、T相电流曲线)、温度曲线图、湿度曲线图、频率曲线图、功率曲线图、电压精度曲线图(可查看R、S、T相电压精度曲线)、频率精度曲线图、 不平衡度曲线图、数据表格、异常情况统计等，并可打印、预览。当然很容易联想到，上位机也可以直接对电路信号或环境信号进行采集，即采用电路结构为，所述可扩展式智能电源分配器还接有电流、电压、功率或电量传感器的一个或多个，所述电流、电压、功率或电量传感器其信号输出端与所述上位机相连接，所述上位机采集所述电流、电压、功率或电量传感器采集到的信号。进一步地，所述上位机还可以接有温度、湿度、烟雾或火警传感器的一个或多个信号输出端，所述上位机采集所述温度、湿度、烟雾或火警传感器采集到的信号。采取这种方式时，上位机对采集的信号进行记录筛选，同时可以对采集到的信号进行有效的记录分析，了解负载工作状况。当有非正常信号输入时，即输入的信号在预定值范围之外，做出相应的指令，如、对异常情况自动发出声光或发送短信报警的一种或多种， 或将指令发送给嵌入式处理器，控制其相应动作。上位机的接入，实现了可扩展式智能电源分配器的网络化，所述可扩展式智能电源分配器还安装有防浪涌部件，如防浪涌电阻，防浪涌保护电路等。防浪涌部件把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。由以上实施例可以看出，本实用新型实施例可扩展式智能电源分配器根据内部预设程序设定，读取设定的供电方案，通过控制通断控制器，逐一对每一个负载分时上电，有效地避免了多路负载同时上电导致的压降和相互之间的干扰，最大化地优化了设备的供电方案。同时所述可扩展式智能电源分配器对用电负载的电流、电压、功率、电量等进行监测， 也可以针对特殊环境如温度、湿度、烟雾、火警等进行监测，根据监测情况，合理地控制每一个负载的安全供电及保证其可靠运行。本实用新型中所述可扩展式智能电源分配器通过网络管理接口与上位机进行通讯，还可以实现网络化的用电数据管理。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种可扩展式智能电源分配器，包括电源输入埠、电源输出埠，其特征在于，还包括嵌入式处理器，至少一个通断控制器；所述电源输入埠的输入端接电源，电源输入埠的输出端接所述嵌入式处理器及至少一个所述通断控制器，所述通断控制器接所述电源输出埠；所述嵌入式处理器的输出端与所述通断控制器相连。
2.根据权利要求1所述的可扩展式智能电源分配器，其特征在于，所述电源分配器还包括电源监测传感器，所述电源监测传感器与电源输入埠电连接，用于监测电源的输入，并将监测信号发送至所述嵌入式处理器。
3.根据权利要求1所述的可扩展式智能电源分配器，其特征在于，还包括接触器，所述接触器串联于所述电源输入埠与所述通断控制器之间；所述嵌入式处理器的输出端与接触器连接；所述嵌入式处理器控制所述接触器的通断。
4.根据权利要求1至3任一项所述的可扩展式智能电源分配器，其特征在于，所述可扩展式智能电源分配器还包含电流传感器、电压传感器、功率传感器或电量传感器的一个或多个；所述这些传感器的信号发送至所述嵌入式处理器。
5.根据权利要求1至3任一项所述的可扩展式智能电源分配器，其特征在于，所述可扩展式智能电源分配器还包含温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器或火警传感器的一个或多个；所述这些传感器的信号发送至所述嵌入式处理器。
6.根据权利要求1至3任一项所述的可扩展式智能电源分配器，其特征在于，所述可扩展式智能电源分配器还包括至少一个可扩展接口，所述可扩展接口与所述嵌入式处理器相连，所述可扩展接口用于外接传感器或内存的一种或多种。
7.根据权利要求1至3任一项所述的可扩展式智能电源分配器，其特征在于，所述可扩展式智能电源分配器还安装有防浪涌部件。
8.根据权利要求1至3任一项所述的可扩展式智能电源分配器，其特征在于，所述嵌入式处理器包含网络管理接口，所述网络管理接口连接有至少一台上位机，所述上位机用于对所述嵌入式处理器进行信息采集和控制。
9.根据权利要求8所述的可扩展式智能电源分配器，其特征在于，所述上位机设置有数据管理系统，用于对所述信息进行记录分析、对异常情况自动发出声光或发送短信报警的一种或多种。
专利摘要本实用新型公开了一种可扩展式智能电源分配器，包括电源输入埠、电源输出埠，嵌入式处理器及至少一个通断控制器；所述通断控制器接所述电源输出埠；所述嵌入式处理器的输出端与所述通断控制器相连；所述嵌入式处理器运行预设程序，根据预设程序能够对每一个负载的供电进行自动化的控制和监测，能够控制每一个负载的安全供电及保证其可靠运行。此外，本可扩展式智能电源分配器还实现了对于输入电源情况、负载电流、电压、功率、电量及温度、湿度、烟雾或火警等因素进行监测，完善智能化的用电分配，并通过网络通讯，实现网络化管理。
文档编号G05B19/04GK202067105SQ201120088748
公开日2011年12月7日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者王振华, 陆武民 申请人:苏州市易德龙电器有限公司