一种开关电源的制作方法

文档序号:31107883发布日期:2022-08-12 20:30阅读:163来源:国知局
一种开关电源的制作方法

1.本实用新型涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种开关电源。


背景技术:

2.当前,电信运营商根据业务需求的不同,对通信基站的备电要求也有所不同,为优化备电效率及降低成本,实现对2g、3g、4g、5g接入网及不同的运营商用户进行差异化备电管理是一项亟待解决的技术问题。
3.在一些现有的差异化备电电源解决方案中,开关电源在室外使用时,其自身浪涌保护能力较低,需要外置高通流量的交流防雷装置。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本实用新型实施例提供一种开关电源,可以提高开关电源自身的浪涌保护能力。
5.为达到上述实用新型目的,本实用新型实施例提供的开关电源,包括:包括:第一壳体,在所述第一壳体内分层设有交流配电单元、整流单元、直流配电单元及控制单元,所述交流配电单元的输入端用于接入市电,所述交流配电单元的输出端与所述整流单元的输入端电连接,所述整流单元的输出端与所述直流配电单元电连接,所述控制单元分别与所述交流配电单元、整流单元及直流配电单元电连接;所述交流配电单元包含多级复合防雷模块。
6.可选地,所述第一壳体内部为分层结构,所述交流配电单元设于所述第一壳体的第一层,所述第一壳体内的第一层的第二端设有交流连接器;
7.所述交流配电单元包括:交流输入配电单元,所述交流输入配电单元包含:底托,所述底托上设有第一印制电路板,所述第一印制电路板上设有交流配电电路、第一防雷模块、第二防雷模块及三相电能计量板,所述交流配电电路上设有两组交流配电断路器及退耦元件,在两组交流配电断路器之间设有机械互锁开关,所述退耦元件与所述第一防雷模块并排布设于第一印制电路板上。
8.所述第一印制电路板的第一端具有第一组印制板金手指,所述交流配电断路器与所述第一组印制板金手指连接,所述第一印制电路板上、位于所述第一组印制板金手指与第一防雷模块及退耦元件之间布设有第一铜排;
9.所述第一印制电路板的第二端具有第二组印制板金手指,所述第二组印制板金手指与所述交流连接器连接;
10.所述三相电能计量板通过印制板插针连接于第一印制电路板上,且用固定件将三相电能计量板固定,所述三相电能计量板的输入端电连接所述退耦元件的输出端,所述三相电能计量板的输出端电连接至第二防雷模块;
11.当交流输入配电单元接入市电后,通过机械互锁开关切换至一组交流配电断路器开启,交流电通过交流配电断路器流入第一组印制板金手指,第一组印制板金手指传输交
流电至第一铜排汇流,第一铜排通过第一印制电路板的布线传递至第一防雷模块及退耦元件,经过退耦元件的交流电输出至所述三相电能计量板,经过所述三相电能计量板的交流电输出至第二防雷模块;
12.在所述第一印制电路板上、位于所述第一防雷模块与第二防雷模块之间还设有用于接地的第二铜排,所述第一印制电路板的接地端通过所述第二铜排与所述第一壳体连接;
13.其中,第一端与第二端相对,第一防雷模块与第二防雷模块防雷级别不同。
14.可选地,所述第一防雷模块为b级防雷模块,所述b级防雷模块采用多个石墨间隙板载防雷模块,所述多个石墨间隙板载防雷模块之间并联;所述第二防雷模块为c级防雷模块,所述c级防雷模块包括:多个压敏电阻与气体放电管,所述多个压敏电阻之间并联连接,所述多个压敏电阻的输入端与所述退耦元件的输出端电连接,所述多个压敏电阻的输出端与所述气体放电管串联,所述气体放电管的输出端接地。
15.可选地,所述第一壳体为一体式分层结构,所述第一壳体的内部从下向上至少分割为:第一置物层、第二置物层、第三置物层及第四置物层,所述交流配电单元抽拉式滑设于所述第一置物层上,所述整流单元抽拉式滑设于所述第二置物层上,所述直流配电单元包括两组,第一组直流配电单元与控制单元并排抽拉式滑设于所述第三置物层上,第二组直流配电单元抽拉式滑设于所述第四置物层上。
16.可选地,所述第一壳体采用4个1u底壳通过层间铆接为一体式分层结构,所述1u底壳的表面开设有向上翻边的隔板,所述隔板将每个置物层分割多个置物格;所述交流配电单元包含:底托,所述底托的两侧与所述相应的隔板滑动配合。
17.可选地,所述交流配电单元包括交流输入配电单元及交流输出配电单元,所述交流配电单元与交流输出配电单元并排设置于相邻的置物格中;
18.所述交流输入配电单元具有第一底托,所述第一底托的第一端靠近第二底托的第一侧设有与第一壳体的第一端配合固定连接的第一底托安装耳;
19.所述交流输出配电单元具有第二底托,所述第二底托的第二端设有与第一壳体的第二端配合固定的第二底托安装耳;
20.所述交流输入配电单元的第一端、位于所述交流配电断路器的第二侧设有防雷接地排,所述防雷接地排与第一壳体的第一端的第一侧部固定连接,所述交流配电单元的第一端、靠近第二底托的第一侧通过所述第一底托安装耳与第一壳体的第一端固定连接;
21.所述交流输出配电单元通过第二底托的第二端的第二底托安装耳与第一壳体的第二端固定连接。
22.可选地,所述交流输出配电单元包含:交流输出断路器及交流扩容连接器,所述交流输出断路器与所述交流输入配电单元的交流配电断路器邻接,所述交流扩容连接器与所述交流输出断路器并排设于第二底托上,所述第二底托上、对应所述交流扩容连接器设有扩容连接器安装卡件,所述安装卡件为具有卡槽的结构件,所述交流扩容连接器卡接于所述扩容连接器安装卡件的卡槽中。
23.可选地,所述整流单元包括:整流模块及整流模块连接器,所述交流配电单元的输出端通过所述交流连接器与整流模块连接器的输入端电连接,所述整流模块通过金手指插接于所述整流模块连接器上,所述整流模块连接器的输出端通过直流输出铜排与系统母排
的输入端电连接,所述系统母排的输出端与所述直流配电单元电连接,所述直流输出铜排纵向穿层设于所述第一壳体中,所述系统母排横向设于所述第一壳体的第四层。
24.可选地,所述第一组直流配电单元包含:第一直流配电断路器,所述第一组直流配电单元通过所述第一直流配电断路器与所述系统母排插接;所述第二组直流配电单元包含:第二直流配电断路器及直流防雷器,所述第二组直流配电单元通过所述第二直流配电断路器与系统母排插接;
25.所述第一壳体的第四层上设有第二直流配电断路器安装卡槽,所述第二直流配电断路器安装于所述安装卡槽中,所述直流防雷器与所述第二直流配电断路器并排设于所述第一壳体的第四层上;
26.所述直流防雷器包含:基座及压敏电阻,所述基座固定安装于所述第一壳体的第四层上,所述压敏电阻插设于所述基座上,所述直流防雷器的接线端子通过线缆与所述系统母排电连接;
27.所述第一直流配电断路器及第二直流配电断路器分别通过通信地址板与所述控制单元连接。
28.可选地,所述交流配电单元配置有交流并机接口,所述直流配电单元配置有直流并机接口,所述控制单元配置有通信并机接口;
29.所述开关电源还包括:整流扩展单元及直流扩展单元,所述整流扩展单元位于所述第一壳体的底部,所述直流扩展单元位于所述第一壳体的顶部;
30.所述整流扩展单元包括:整流模块及整流扩展接口,所述交流配电单元的交流并机接口与所述整流扩展单元的整流扩展接口的输入端电连接,所述整流扩展接口的输出端与所述整流模块的输入端电连接;
31.所述直流扩展单元包含:扩展直流模块、扩展监控单元及直流扩展接口,所述直流配电单元的直流并机接口通过并机铜排与所述直流扩展单元的直流扩展接口的输入端电连接,所述直流扩展接口的输出端与所述扩展直流模块的输入端电连接,所述控制单元与扩展监控单元之间通过并机接口电连接。
32.相比于现有差异化备电电源,需要外置高通流量的交流防雷装置的技术方案,本实用新型实施例提供的开关电源,至少通过对其交流配电单元进行改进,所述交流配电单元包含多级复合防雷模块。这样,无需再外置交流防雷装置,由于在开关电源中内置多级复合防雷模块,可以提高自身的浪涌保护能力。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
34.图1为本实用新型开关电源一实施例结构示意图;
35.图2为本实用新型开关电源的第一壳体一实施例结构示意图;
36.图3为本实用新型开关电源的交流配电单元一实施例结构示意图;
37.图4为本实用新型开关电源的交流配电单元一实施例俯视图;
38.图5为本实用新型开关电源的交流配电单元一实施例主视图;
39.图6为本实用新型开关电源的交流配电单元一实施例电路原理图;
40.图7为本实用新型开关电源的直流配电单元一实施例俯视图;
41.图8为本实用新型开关电源的直流配电单元一实施例后视图;
42.图9为本实用新型开关电源中显示第一直流配电单元或第二直流配电单元的通信地址版的一实施例局部结构示意图;
43.图10为本实用新型开关电源又一实施例结构示意图;
44.图11为图10中开关电源的电路框图;
45.图12和图13分别为本实用新型开关电源锁定防盗逻辑程序一实施例流程示意图。
具体实施方式
46.下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
47.应当明确,为了更加清楚说明本实用新型,在以下的具体实施例中描述了众多技术细节,本领域技术人员应当理解,没有其中的某些细节,本实用新型同样可以实施。另外,为了凸显本实用新型的实用新型主旨,涉及的一些本领域技术人员所熟知的方法、手段、零部件及其应用等未作详细描述,但是,这并不影响本实用新型的实施。本文所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
48.本实用新型实施例提供的开关电源(switching mode power supply),适用于工控、电力及通信等设备中。
49.如图1所示,所述开关电源,包括:第一壳体100,在所述第一壳体100内设有交流配电单元110、整流单元120、直流配电单元130及控制单元140,所述交流配电单元110的输入端用于接入市电,所述交流配电单元110的输出端与所述整流单元120的输入端电连接,所述整流单元120的输出端与所述直流配电单元130电连接,所述控制单元140分别与所述交流配电单元110、整流单元120及直流配电单元130电连接;
50.如图4及图6所示,所述交流配电单元110包含多级复合防雷模块fl;所述多级复合防雷模块fl可以选用1u(u是unit的缩略语,用于表示服务器、电源等机箱的高度单位)高b+c防雷板(即可以集成多级防雷模块的印制电路板),可满足标称放电电流30ka、40ka、60ka三种参数选型。
51.本实施例中,通过在开关电源中内置多级复合防雷模块fl,可以提高开关电源的浪涌保护能力,当开关电源室外使用时,可以无需再外置交流防雷装置。当然,根据实际防雷需要,也可以另外增设交流防雷装置,以进一步提升开关电源使用中的浪涌保护能力。
52.请继续参看图1及图2所示,所述第一壳体100为一体式分层结构,所述第一壳体100的内部从下向上至少分割为:第一置物层、第二置物层、第三置物层及第四置物层,所述交流配电单元110抽拉式滑设于所述第一置物层上,所述整流单元120抽拉式滑设于所述第二置物层上,所述直流配电单元130包括两组,第一组直流配电单元131与控制单元140并排抽拉式滑设于所述第三置物层上,第二组直流配电单元132抽拉式滑设于所述第四置物层上。
53.本实施例中,通过将第一壳体100内部设计成分层结构,将配电单元及整流单元120等合理配置于每层1u标准高度的空间内,每层采用抽拉式抽屉结构,可以提高产品装配效率及可维护性。
54.继续参看图2所示,在一些实施例中,所述第一壳体100采用4个1u底壳 101通过层间铆接为一体式分层结构,所述1u底壳101的表面开设有向上翻边的隔板102,所述隔板102将每个置物层分割多个置物格;所述交流配电单元 110包含:底托,所述底托的两侧与相应的隔板102滑动配合。
55.相比于壳体采用1u积木式上下拼接结构,本实用新型采用4u一体式铆接结构,由4个1u底壳101通过层间铆接完成层间拼接,去掉了每层拼接时的上盖板,可以降低结构件成本及整机重量;同时,1u底壳101向上翻边形成的隔板102,可以作为整流单元120及直流、交流配电单元110等的导轨,在插拔整流单元120及直流、交流配电单元110时,可以起到导向的作用。
56.在叙述以下实施例之前,为帮助理解本实用新型实施例,对其中术语“第一端”和“第二端”进行说明,第一端指的是图示方位中的外端,第二端指的是图示方位中的里端。
57.请参看1、图3至图6所示,在一些实施例中,所述第一壳体100内部为分层结构,所述交流配电单元110设于所述第一壳体100的第一层,所述第一壳体100内的第一层的第二端设有交流连接器23;
58.所述交流配电单元110包括:交流输入配电单元111,所述交流输入配电单元111包含:底托,所述底托上设有第一印制电路板29,所述第一印制电路板 29上设有交流配电电路、第一防雷模块fl1、第二防雷模块fl2及三相电能计量板30,所述交流配电电路上设有两组交流配电断路器24及退耦元件l,在两组交流配电断路器24之间设有机械互锁开关31,所述退耦元件l与所述第一防雷模块fl1并排布设于第一印制电路板29上;
59.所述第一印制电路板29的第一端(图示方位中的外端)具有第一组印制板金手指,所述交流配电断路器24与所述第一组印制板金手指连接,示例性地,第一组印制板金手指采用八根印制板金手指与交流配电断路器24连接;所述第一印制电路板29上、位于所述第一组印制板金手指与第一防雷模块fl1及退耦元件l之间布设有第一铜排32;
60.所述第一印制电路板29的第二端具有第二组印制板金手指,所述第二组印制板金手指与所述交流连接器23连接,示例性地,第二组印制板金手指采用五根印制板金手指与交流连接器23连接。
61.所述三相电能计量板30通过印制板插针连接于第一印制电路板29上,且用固定件将三相电能计量板30固定,示例性地,所述固定件可以为螺钉,通过螺钉将三相电能计量板30固定在第一印制电路板29上;所述三相电能计量板 30的输入端电连接所述退耦元件l的输出端,所述三相电能计量板30的输出端电连接至第二防雷模块fl2;
62.当交流输入配电单元111接入市电后,通过机械互锁开关31切换至一组交流配电断路器24开启,交流电通过交流配电断路器24流入第一组印制板金手指,第一组印制板金手指传输交流电至第一铜排32汇流,所述第一铜排32可选为四根铜排;第一铜排32通过第一印制电路板29的布线(pcb布线)传递至第一防雷模块fl1及退耦元件l,经过退耦元件l的交流电输出至所述三相电能计量板30,经过所述三相电能计量板30的交流电输出至第二防雷模块fl2;
63.在所述第一印制电路板29上、位于所述第一防雷模块fl1与第二防雷模块 fl2之间还设有用于接地的第二铜排34,所述第一印制电路板29的接地端通过所述第二铜排34与所述第一壳体100连接;
64.其中,第一端与第二端相对,第一防雷模块fl1与第二防雷模块fl2防雷级别不同。
65.如图3、图4及图6所示,具体的,所述第一防雷模块fl1为b级防雷模块,所述b级防雷模块采用多个石墨间隙板载防雷模块,例如包含4个b级防雷模块,所述多个石墨间隙板载防雷模块之间并联;第一防雷模块fl1选用石墨间隙板载防雷模块,相比传统压敏电阻防雷模块,具备高通流量、低残压、体积小的优势,同样规格封装的石墨间隙模块(gg),可以满足标称放电电流30ka、 40ka、60ka三种参数选型。
66.进一步地,采用多层石墨间隙模块,相比压敏电阻,不存在漏电流导致的器件老化问题。
67.相比单片气体放电管防雷模块,雷电流击穿后每层的续流电压在25v左右, 11层在250v以上,不会造成电网短路。
68.因此,本实施例提供开关电源,采用4个石墨间隙模块(gg)搭建的b级防雷(fl1)模块,尽管使用4+0保护模式,但是可以达到4+1保护模式的防护效果。
69.所述第二防雷模块fl2为c级防雷模块,所述c级防雷模块包括:多个压敏电阻fl21与气体放电管fl22,所述多个压敏电阻之间并联连接,所述多个压敏电阻的输入端与所述退耦元件l的输出端电连接,所述多个压敏电阻的输出端与所述气体放电管串联,所述气体放电管的输出端接地。
70.c级防雷(fl2)采用4个并联传统压敏电阻(mov)+气体放电管(gdt)模式搭建,保护模式采用4+1保护模式,相比传统3+1保护模式,可避免l-pe共模雷电流转换为l-n(相线与零线)差模的问题,降低开关电源中整流单元120 的损坏率;同时,c级防雷模块(fl2)中压敏电阻(mov)采用两片10ka并联为20ka使用,相比单片20ka防雷模块残压更低。
71.所述退耦元件l包含4个退耦器,经过退耦元件l的交流电通过四根线缆分别穿过三相电能计量板30的霍尔电流传感器33,连接c级防雷模块(fl2)。
72.需要说明的是,上述设于第一印制电路板29上的防雷模块也称为板载防雷模块。
73.第一印制电路板29的接地端通过第二铜排34与交流配电单元110的第一底托连接,本实施例中,通过采用上述接地电路拓扑方案,方便拆卸和连接,可满足开关电源正常使用时的雷电流泄放功能;同时,由于板载防雷模块不能像导轨式防雷模块那样可以方便插拔,所以开关电源进行抗电强度检测时,通过该种接地电路拓扑方案,能够方便拆除防雷模块与壳体(这里指的第一底托) 的接地连接,将防雷泄放通路断开,从而保证抗电强度测试的便捷性及可操作性。
74.请继续参看图1及图3及图4所示,在一些实施例中,所述交流配电单元 110包括交流输入配电单元111及交流输出配电单元112,所述交流配电单元110 与交流输出配电单元112并排设置于相邻的置物格中;
75.所述交流输入配电单元111具有第一底托,所述第一底托的第一端靠近第二底托的第一侧设有与第一壳体100的第一端配合固定连接的第一底托安装耳 21;
76.所述交流输出配电单元112具有第二底托,所述第二底托的第二端设有与第一壳体100的第二端配合固定的第一底托安装耳25;
77.所述交流输入配电单元111的第一端、位于所述交流配电断路器24的第二侧(附图观察者视角为左侧)设有防雷接地排20,所述防雷接地排20与第一壳体100的第一端的第一侧部固定连接,所述交流配电单元110的第一端、靠近第二底托的第一侧(即交流配电断路器24的第一侧,附图观察者视角为右侧) 通过所述第一底托安装耳21与第一壳体100的第一端固定连接;
78.所述交流输出配电单元112通过第二底托的第二端的第一底托安装耳25与第一壳体100的第二端固定连接。
79.所述交流配电单元110采用一种抽拉式设计方案,其第一端的一侧通过防雷接地排20与第一壳体100固定,另一侧通过第一底托安装耳21与第一壳体 100固定;交流配电单元110的第二端通过第二组印制板金手指与交流连接器 23连接,无需螺钉固定。当交流配电单元110内部需要维护时,只需要拆除第一端(前端或外端)两个螺钉,即可抽出交流配电单元110;当交流配电断路器 24(交流输入断路器)需要维护时,利用断路器的自锁自脱结构,直接从前端拔出即可,无需抽出整个第一底托。
80.所述交流输出配电单元112采用另一种抽拉式设计方案:其第一端无需螺钉固定,其第二端通过两个螺钉将壳体向内折弯的第一底托安装耳25与第一壳体100上的安装耳固定。由于交流输出配电单元112所在置物格中第二底托上的印制板仅完成输入、输出的连接作用,没有易损器件,所以该印制板不用考虑维护;当前端的交流输出断路器需要维护时,利用断路器的自锁自脱结构,直接从前端拔出即可。
81.本实用新型实施例中,交流配电单元110的布局设计优点还在于:可以在 1u高,262mm宽度的空间内,集成两路交流输入断路器、机械互锁开关、第一印制电路板29及三相电能计量板30等电子和/或机械元件,具备高度集成化、体积小、功能齐全、装配及维护简洁的特点。
82.请继续参看图3所示,在另一些实施例中,所述交流输出配电单元112包含:交流输出断路器26及交流扩容连接器27,所述交流输出断路器26与所述交流输入配电单元111的交流配电断路器24邻接,所述交流扩容连接器27与所述交流输出断路器26并排设于第二底托上,所述第二底托上、对应所述交流扩容连接器27设有扩容连接器安装卡件28,所述安装卡件28为具有卡槽的结构件,所述交流扩容连接器27卡接于所述扩容连接器安装卡件28的卡槽中。其中,所述安装卡件28为l型结构件,所述l型结构件折弯出u型卡槽,所述交流扩容连接器27的两侧及底部卡装于所述u型卡槽中,u型卡槽上安装一个螺钉对交流扩容连接器27的上部进行限位,所述安装卡件28通过四个螺钉与第一壳体100固定。
83.另外,交流输出配电单元112的安装槽位与整流单元120安装槽位规格兼容,当开关电源的配置无交流输出且容量更大时,可将该槽位配置为整流单元 120槽位,达到7个整流槽位的配置,提升整流能力。
84.请参看图1、图7及图8所示,在一些实施例中,所述整流单元120包括:整流模块12及整流模块连接器35,所述交流配电单元110的输出端通过所述交流连接器23与整流模块连接器35的输入端电连接,所述整流模块12通过金手指插接于所述整流模块连接器35上,所述整流模块连接器35的输出端通过直流输出铜排36与系统母排37的输入端电连接,所述系统母排37的输出端与所述直流配电单元130电连接,所述直流输出铜排36纵向穿层设于所述第一壳体 100中,所述系统母排37横向设于所述第一壳体100的第四层。
85.如图8所示,本实施例中,将标准配置整流单元120的交流输入线中的零线,由线缆改为l型锯齿状铜排38设计,可以减少线缆数量、降低装配难度,缩小第一壳体100深度;可选地,所述直流输出铜排36采用纵向45度汇流,相比铜排横向汇流或线缆汇流,可减少挡风面积,增大热风通过率。
86.在一些实施例中,所述整流单元120的交流输入线在第一壳体100最底层绑扎,与整流单元120安装槽位不同层,可以减少挡风面积;
87.进一步地,通过将整流单元120所在层后半部分的钣金件中间部分切除,保持上下层畅通,有利于空气流动,提高开关电源整体散热性能。
88.请继续参看图7所示,所述第一组直流配电单元131包含:第一直流配电断路器,所述第一组直流配电单元131通过所述第一直流配电断路器与所述系统母排37插接,完成功率部分的连接。
89.所述第二组直流配电单元132包含:第二直流配电断路器39及直流防雷器41,所述第二组直流配电单元132通过所述第二直流配电断路器39与所述系统母排37插接;
90.所述第一壳体100的第四层上设有第一直流配电断路器安装卡槽,所述第二直流配电断路器39安装于所述安装卡槽中,所述直流防雷器41与所述第二直流配电断路器39并排设于所述第一壳体100的第四层上;
91.所述直流防雷器41包含:基座及压敏电阻,所述基座固定安装于所述第一壳体100的第四层上,所述压敏电阻插设于所述基座上,可插拔,方便售后拆装维护;所述直流防雷器41的接线端子通过线缆与所述系统母排37电连接,所述直流防雷器41通过螺钉与第一壳体100固定。
92.所述第一直流配电断路器及第二直流配电断路器39分别通过通信地址板与所述控制单元140连接,完成信号部分的连接。示例性地,所述通信地址板采用10mm模数进行设计,可以兼容10mm、20mm、30mm三种宽度尺寸的智能断路器(39)任意槽位插入。10mm模数对应32a壳架智能断路器,20mm模数对应 63a壳架智能断路器,30mm模数对应125a壳架智能断路器,智能断路器通过通信地址板40与控制单元140连接,控制单元140可以设置其不超过壳架电流的实际电流门限值。以在达到该实际电流门限值时,智能断路器自动断开。
93.所述第一组直流配电断路器及第二直流配电断路器39可采用1u智能断路器,可与控制单元140配合实现智能化配电控制。
94.本实施例中,第一直流配电断路器及第二直流配电断路器39分别采用智能断路器及模数化设计方案,负载分路与电池分路可以任意配置、相互转换,不受安装槽位的限制;不同壳架容量的智能断路器可以任意配置,不受安装槽位的限制;智能断路器可实现混插、混用设计、按需配置、随时扩展,实现差异化备电、如图9所示,第一直流配电断路器及第二直流配电断路器采用10mm模数的通信地址板40,使智能断路器插入后,可以自动识别通信地址与控制单元 140通信。智能断路器内部集成下电管理、授权管理、电量计量功能,控制单元 140仅需要与其建立通信连接,就可以本地或远程对电池分路、负载分路进行上电、下电控制,及可设置智能断路器容量,可读取每个分路电压、电流、电量、告警等信息。相比传统使用直流接触器搭建的差异化备电设备,产品内部只需要预留系统母排37及通信地址板40,无需预留直流接触器及分流器,无需拆开插箱进行扩容,具备分路按需配置、灵活扩展的优势,产品性价比更高,维护更方便。
95.请参看图1、图10及图11所示,所述交流配电单元110配置有交流并机接口8,所述直流配电单元130配置有直流并机接口9,所述控制单元140配置有通信并机接口10,通信并机接口10采用485通信接口,还配置有can通信并机接口11。
96.所述开关电源还包括:整流扩展单元200及直流扩展单元300,所述整流扩展单元200位于所述第一壳体100的底部,所述直流扩展单元300位于所述第一壳体100的顶部;
97.所述整流扩展单元200包括:整流模块12'(请注意区分于整流单元的整流模块,可以选用相同规格的整流模块)及整流扩展接口13,所述交流配电单元 110的交流并机接口8与所述整流扩展单元200的整流扩展接口13的输入端电连接,所述整流扩展接口13的输出端与所述整流模块12'的输入端电连接;
98.所述直流扩展单元300包含:扩展直流模块14、扩展监控单元15(实质也是一个控制单元)及直流扩展接口16,所述直流配电单元130的直流并机接口 9通过并机铜排与所述直流扩展单元300的直流扩展接口16的输入端电连接,所述直流扩展接口16的输出端与所述扩展直流模块14的输入端电连接,所述控制单元140与扩展监控单元15之间通过并机接口电连接。
99.其中,所述直流配电单元130与直流扩展单元300通过并机铜排17连接之外,其余电子元件之间通过线缆连接。
100.本实施例中,在开关电源的基础功能单元与上述两种单元并机后,其高度是6u,容量配置达到600a,使开关电源功率密度及配置得以提高、可维护及可扩展性较好。
101.整流单元120作为开关电源中的核心电气部件之一,由于其价值相对较高,成为不法分子盗窃的对象,当前,开关电源应用中针对整流单元120的防盗基本还是从外部入手,比如加强配电机柜的防盗措施等,该种外部着手的防盗措施并未能较好地解决整流单元120被盗现象。
102.鉴于上述问题,本技术从开关电源自身出发,对开关电源进一步改进,从根本上增强整流单元120的防盗性能。因此,如图12及图13所示,作为一可选实施例,所述整流单元120内置存储程序模块及锁定程序模块,所述存储程序模块至少存储有用于标示关联控制单元140唯一身份的身份标识码(id, identity document);
103.所述锁定程序模块,用于当接收到第一控制单元140发送的控制信息时,根据第一控制单元140的身份标识码与所述关联控制单元140的身份标识码进行比对,若不一致,则锁定整流单元120。
104.当然,为了方便使用,锁定程序模块的功能也可以关闭,即关闭锁定功能,这样就像传统的整流单元120一样使用,不会被锁死。
105.当整流单元120锁定(防盗)功能开启后,整流单元120如果被安装到其它开关电源上使用时,当检测出当前开关电源的控制单元140id与整流单元120 中存储的关联控制单元140id不同,则锁定整流单元120,将不能正常使用,从而从根本上防止盗取使用行径。
106.具体的,所述存储程序模块至少存储有用于标示关联控制单元140唯一身份的身份标识码,可以是在出厂之前存储,也可以在出厂后存储。对于出厂后存储方式可以为:在开关电源安装现场,将整流单元120与其它开关电源电气元件组装完成之后,在控制单元140与整流单元120首次通信交互时,控制单元140可以下发自己的id码,并指示整流单元120将其存储,整流单元120正常工作。
107.当该整流单元120被更换到其它开关电源,例如第二开关电源,时,整流单元120识别出第二开关电源的控制单元140id与存储的关联控制单元140id 不同,则关闭直流输出,处于锁定状态,致使无法正常工作。
108.另外,在有些情况下,可能是正常更换到其它开关电源中使用,对于此种情况,继续参看图12及13所示,作为一可选实施例,所述锁定程序模块,还用于在锁定整流单元120同时或之后,发送锁定信息给第一控制单元140;所述锁定信息包含:整流单元120身份标识信息、整流单元120锁定状态及整流单元120位置信息;
109.第一控制单元140,用于将所述锁定信息发送至监控端,以使监控端在对当前用户身份验证通过之后,根据所述锁定信息确定所述整流单元120的解锁指令;
110.第一控制单元140,还用于接收所述整流单元120的解锁指令,将所述解锁指令及第一控制单元140的身份标识码发送至整流单元120;
111.整流单元120,还用于根据所述解锁指令执行解锁操作,并将所述第一控制单元140的身份标识码存储至所述存储程序模块。
112.该锁定防盗方案可通过整流单元120、控制单元140、手机app、监控端等配合实现。请参看图12和图13,示例性地,在整流单元120锁定同时或之后,为了便于实施正常更换行为,整流单元120将锁定信息,包含:整流单元120id、整流单元120锁定状态、整流单元120定位信息等,发送至第一控制单元140,第一控制单元140上传整流单元120锁定信息给给手机app;手机app收到信息后,操作人员登录授权的账号、密码,点击对应的整流单元120的解锁按钮,向监控端,例如监控平台,发送解锁请求,监控平台根据登录账号和密码验证操作人员身份后,下发给认证手机短信验证码,操作人员输入验证码后,手机 app给第一控制单元140发送所述整流单元120id及对应的解锁指令;第一控制单元140收到整流单元120id及对应的解锁指令后,下发给所述整流单元120 解锁指令令,整流单元120解除锁定状态,开始正常工作,并存储新的第一控制单元140id至存储程序模块中。
113.综上描述可知,本实用新型实施例提供的开关电源,通过在开关电源内置多级复合防雷模块fl,可以提升自身浪涌防护能力,能够满足标称放电电流30ka、 40ka、60ka三种参数选型,在开关电源室外使用时,无需再外置交流防雷装置。
114.进一步地,其第一壳体100采用一体式铆接设计,可以减轻壳体重量及结构件成本。
115.进一步地,其差异化备电管理方案的直流配电单元130采用智能断路器,其通信地址板40采用10mm模数地址区分管理,可兼容10mm、20mm、30mm宽度的三种容量断路器任意配置及扩展,提升了差异化备电的适应性能。
116.更进一步地,本方案增加整流模块12锁定防盗功能,从根本上提升开关电源的整流单元120的防盗性能。
117.再进一步地,通过配置高功率密度整流模块12,配合优化的布局方案,可以优化散热性能,有利于减小嵌入式开关电源的体积,可以节省基站安装空间。
118.需要说明的是,在本文中,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系的用语,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是
可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。诸如,第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解。
119.以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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