一種智能電源控制盒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能電源控制盒。
【背景技術(shù)】
[0002]重要用電設(shè)備要求供電電源提供穩(wěn)定的電壓電流，從而保障系統(tǒng)設(shè)備安全，但是，目前廣泛使用的電源設(shè)備缺乏智能管理功能，對(duì)輸出電壓、電流的保護(hù)能力相對(duì)較弱。并且，普通電源對(duì)供電輸出監(jiān)管較弱，出現(xiàn)故障后反應(yīng)能力較差，而且不能優(yōu)化分配輸出。再次，普通電源沒有遠(yuǎn)程顯示控制功能，操作人員無(wú)法遠(yuǎn)程管理，設(shè)備可維護(hù)性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問題是提供一種智能電源控制盒，該智能電源控制盒可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓、電流的智能，為用電設(shè)備提供穩(wěn)定的電壓電流，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)供電輸出實(shí)時(shí)監(jiān)控，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的遠(yuǎn)程控制。
[0004]本發(fā)明公開的一種智能電源控制盒，在所述殼體內(nèi)設(shè)置智能配電控制模塊和智能配電模塊；所述智能配電控制模塊包括第一單片機(jī)、第一集成塊、電源模塊、第一 CAN收發(fā)器、第一 CAN總線通訊接口，第一集成塊、電源模塊、第一 CAN收發(fā)器分別與第一單片機(jī)相連接；所述智能配電模塊包括DSC處理器、兩個(gè)以上的光耦、與所述光耦對(duì)應(yīng)的貼片MOS管和功率開關(guān)、多路開關(guān)、電源模塊，每個(gè)貼片MOS管和功率開關(guān)均有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，所述DSC處理器分別與每個(gè)光親一端相連，至少一個(gè)光親的另一端與對(duì)應(yīng)的貼片MOS管的一個(gè)輸入端相連，至少一個(gè)光耦的另一端與對(duì)應(yīng)的功率開關(guān)的一個(gè)輸入端相連，貼片MOS管和者功率開關(guān)的輸出端均為配電輸出，貼片MOS管和者功率開關(guān)的輸出端同時(shí)經(jīng)多路開關(guān)連接反饋至DSC處理器，用于電壓采樣；貼片MOS管和者功率開關(guān)的輸出端同時(shí)直接連接反饋至DSC處理器，用于電流采樣；貼片MOS管或者功率開關(guān)的另一個(gè)輸入端連接26V電源；所述智能配電模塊還包括第三CAN收發(fā)器，第三CAN收發(fā)器一端與智能配電模塊的DSC處理器相連，第三CAN收發(fā)器的另一端通過智能配電控制模塊的第一 CAN收發(fā)器連接到第一單片機(jī)。
[0005]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述智能電源控制盒包括1擴(kuò)展板，該1擴(kuò)展板包括第二單片機(jī)、一組第二集成塊、一組開關(guān)、一組顯示燈、一組電阻、CAN通訊口，一個(gè)顯示燈和一個(gè)電阻構(gòu)成一個(gè)顯示電路，第二單片機(jī)與第二集成塊相連，第二集成塊另一端分別與每路顯示電路相連，每個(gè)顯示電路均具有開關(guān)；所述智能配電控制模塊也具有CAN通訊口，1擴(kuò)展板的第二單片機(jī)通過CAN通訊口連接到智能配電控制模塊。
[0006]作為上述技術(shù)方案的另一種改進(jìn)，所述智能配電控制模塊包括第二 CAN收發(fā)器、第二 CAN總線通訊接口，智能配電控制模塊的第一單片機(jī)通過第二 CAN收發(fā)器、第二 CAN總線通訊接口連接到外部的計(jì)算機(jī)。
[0007]作為上述各個(gè)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電源模塊為科索模塊。
[0008]本發(fā)明的智能電源控制盒，采用微處理器、信息處理及通信等技術(shù)，完成對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、管理和控制，具有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、配電運(yùn)行管理、負(fù)載的運(yùn)行管理等功能與普通電源設(shè)備相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
(I)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電輸出進(jìn)行智能管理、控制、測(cè)量，具有輸出過壓、欠壓、過流、短路等保護(hù)功能，保證可靠安全供電。
[0009](2)同組輸出實(shí)現(xiàn)了一鍵式配電控制，可按時(shí)間順序接通，并且各路輸出開關(guān)獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)故障隔離和任意編組，優(yōu)先保證重要輸出。對(duì)每路配電輸出任意編組，實(shí)現(xiàn)一鍵式配電控制，同組若干輸出可按時(shí)間順序接通，避免對(duì)電網(wǎng)的沖擊。當(dāng)出現(xiàn)故障或者電流不足時(shí)，該設(shè)備啟用自動(dòng)配置，優(yōu)先保證重要輸出。可根據(jù)設(shè)備使用關(guān)系要求，實(shí)現(xiàn)輸出互鎖功會(huì)K。
[0010](3)具有1擴(kuò)展板，配電輸出出現(xiàn)故障時(shí)能進(jìn)行相應(yīng)故障顯示，故障排除后可復(fù)位發(fā)生故障的配電輸出，繼續(xù)正常配電輸出。
[0011](4)具有以太網(wǎng)接口，可以接收局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)控制命令，實(shí)現(xiàn)電源配電管理，并通過接口能夠上傳各類運(yùn)行參數(shù)和故障信息到局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示，方便迅速確定故障部位和原因，及時(shí)復(fù)位或修復(fù)故障輸出，提高設(shè)備可維護(hù)性，降低平均故障恢復(fù)時(shí)間。
[0012](5)電源管理軟件采用客戶端與服務(wù)端分布式部署方式，客戶端與服務(wù)端通過TCP方式進(jìn)行連接；且軟件適配國(guó)產(chǎn)化運(yùn)行環(huán)境(龍芯CPU，麒麟操作系統(tǒng))。
【附圖說明】
[0013]圖1是智能電源控制盒各模塊連接關(guān)系框圖；
圖2是智能配電控制模塊電路框圖；
圖3是智能配電模塊電路框圖；
圖4是1擴(kuò)展板電路框圖；
圖5是開關(guān)信號(hào)識(shí)別軟件流程圖；
圖6是軟件邏輯接通流程圖；
圖7是開關(guān)執(zhí)行過程軟件流程圖；
圖8是識(shí)別接通、關(guān)斷信號(hào)流程圖；
圖9是指示燈控制軟件流程圖；
圖10是智能配電模塊數(shù)據(jù)采集軟件流程圖；
圖11是過壓故障判斷軟件流程圖；
圖12是配電故障判斷軟件流程圖；
圖13是指示配電故障軟件流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的智能電源控制盒進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]本發(fā)明的智能電源控制盒(時(shí)序電源控制盒)包括殼體、電源總開關(guān)及各設(shè)備開關(guān)、銘牌、電源輸入接口、各模塊輸出和升級(jí)/通信接口。輸入、輸出采用電連接器，所有接口統(tǒng)一采用四芯航插，根據(jù)不同輸入或輸出功率選擇不同的航插殼體號(hào)，相同或相近功率的航插選擇相同殼體號(hào)的航插。
[0016]如圖1所示，智能電源控制盒內(nèi)部主要包括I個(gè)智能配電控制模塊、18路輸出智能配電模塊、1擴(kuò)展板、通訊接口、殼體、電連接器。說明如下:
(1)1~18路智能配電模塊對(duì)各路進(jìn)行配電控制，其輸出為各供電接口 ；
(2)智能配電控制模塊通過第一CAN總線通訊接口控制1~18路配電模塊的輸出通斷及保護(hù)控制；
(3)第二CAN總線通訊接口通過以太網(wǎng)的方式提供TCP連接服務(wù)，經(jīng)第二 CAN收發(fā)器與智能配電控制模塊連接，通過訪問智能配電控制模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配電控制及管理設(shè)置。
[0017](4)10擴(kuò)展板為1~18路輸出狀態(tài)信息顯示，通過CAN通訊接口與智能配電控制模塊連接。
[0018]智能配電控制模塊與通訊接口、智能配電模塊、通訊接口和1擴(kuò)展板的連接關(guān)系如下:首先，圖中智能配電控制模塊的處理單元，分別與電源控制盒“設(shè)備1~18”路功率開關(guān)或MOS管、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器、1擴(kuò)展板相連，利用輸出的控制信號(hào)控制電源控制盒“設(shè)備1~18”路功率開關(guān)或MOS管，與以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)CAN通信，通過CAN實(shí)現(xiàn)對(duì)1擴(kuò)展板控制。其次，電源控制盒“設(shè)備1~18”路功率開關(guān)或MOS管有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，輸入端中，一端接入DC26V輸入，一端接入處理器的控制信號(hào)，輸出端為DC26V的輸出。以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器一端與處理器連接，另一端連入以太網(wǎng)接口。
[0019]各模塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下:
1、智能配電控制模塊
智能配電控制模塊是配電控制盒的控制核心單元。智能配電控制模塊電路框圖如圖2所示。
[0020]電路框圖中包含器件如下:一個(gè)主控單元LPC2194單片機(jī)，兩個(gè)CAN收發(fā)器CTM1050T，一個(gè)集成塊MAX3232和一個(gè)科索模塊SUS62405BP。LPC2194單片機(jī)與兩個(gè)CAN收發(fā)器連接，具有兩路CAN總線通訊接口 CANl和CAN2，LPC2194單片機(jī)與集成塊MAX3232通過RX232、TX232連接，并有升級(jí)測(cè)試口。集成塊MAX3232 —端通過RX232和TX232與單片機(jī)連接，另一端通過RX和TX實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)互連通信，用于單片機(jī)軟件升級(jí)，其中RX為接收通道，TX為發(fā)送通道?？扑髂K外接+26V電壓，且各器件均由科索模塊供電。
[0021]2、智能配電模塊
智能配電模塊是電源控制器配電輸出執(zhí)行模塊，采用功率MOS管作為開關(guān)器件，能夠完成對(duì)+26V單線制直流電源的通斷控制，具有電流快速通斷、電壓、電流、溫度檢測(cè)及短路、過壓保護(hù)等功能。該模塊設(shè)計(jì)為18路配電輸出，其電路框圖如圖3所示。
[0022]電路框圖中包含器件如下:一個(gè)MC56F8037VLH型DSC處理器、十八個(gè)光耦A(yù)CPL-291、十五個(gè)貼片MOS管BTS6163D、三個(gè)功率開關(guān)BTS50085、一個(gè)多路開關(guān)MAX4617、一個(gè)科索模塊SUS62405BP和一個(gè)CAN收發(fā)器CTM1050T。
[0023]DSC處理器MC56F8037VLH分別與十八路光耦A(yù)CPL-291 —端相連，十八路光耦A(yù)CPL-291另一端與十五路貼片MOS管BTS6163D相連，與三路功率開關(guān)BTS50085相連，十五路MOS管BTS6163D另一端可供100W配電輸出，三路功率開關(guān)BTS50085的另一端可供250W配電輸出。每路信號(hào)電壓采樣經(jīng)饋線連接至多路開關(guān)MAX4617，每路信號(hào)電流采樣經(jīng)饋線連接至DSC處理器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，及時(shí)對(duì)故障電路采取通斷措施。CAN收發(fā)器CTM1050T —端與DSC處理器連接，另一端與計(jì)算機(jī)連接，從而實(shí)現(xiàn)CAN總線通訊?？扑髂K一端連接+26V電源，另一端并聯(lián)輸出為多路開關(guān)MAX4617、DSC處理器MC56F8037VLH 和 CAN 收發(fā)器 CTM1050T 供電。
[0024]3、擴(kuò)展板
1擴(kuò)展板選用CAN總線通訊，具有十八路開關(guān)檢測(cè)，同時(shí)能夠?qū)κ寺份敵鰻顟B(tài)進(jìn)行LED指示，故障時(shí)或未接通時(shí)綠燈不亮，正常配電輸出時(shí)綠燈常亮。其中1擴(kuò)展板電路框圖如圖4所示。
[0025]電路圖中包含器件為:MC9S12G48型單片機(jī)、集成塊74HC5%D、十八個(gè)開關(guān)，十八個(gè)LED燈和十八個(gè)電阻。MC9S12G48單片機(jī)通過CAN 口與智能配電控制模塊連接，并且，MC9S12G48單片機(jī)連接集成塊74HC5%D，集成塊74HC5%D另一端分別與十八路電阻