一种基于can总线的智能可调直流电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电子逆变器技术领域，特别涉及一种基于CAN总线的智能可调直流电源。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断发展，电能依旧是目前最主要的能源。在工业生产特别是运输过程中，越来越多的使用蓄电池供电，而如何对不同等级的蓄电池进行安全、高效、批量的充电成了关键问题。
[0003]现有的可调直流电源一般通过改变模拟电路的方式进行调节，为了适应自动化程序日益提高的设备对电源的要求，特别是对电源的批量充电、智能监控管理等方面的要求，智能化的控制手段逐渐应用到直流充电电源领域，一些企业也开始陆续推出与之相关的充电设备，也提出了模块化设计方法，但这些设备忽略了各个模块间的通信和检测信息共享，不能在资源最优化的前提下实现集中监控。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型目的是在于提供一种可实现模块间信息共享，支持多终端自动切换连续供电模式和便于系统扩展的可调直流电源。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种基于CAN总线的智能可调直流电源，包括:智能监控模块、显示模块、智能可调电源模块，上述模块通过CAN总线相连。
[0006]所述智能可调电源模块有多个。
[0007]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为:该可调直流电源采用了 CAN总线作为各模块间的通信协议，CAN总线以全网广播为基础，各模块均可接收和发送信息，信息交互效率高，可实时监测各模块工作状态，由智能监控模块统筹系统工作状态并实时显示出来，用户可根据需要选择要浏览的信息。逆变输出通过变压器得到三路电源输出，通过整流滤波后得到三路均流直流输出，系统可根据用电器所需电流进行合理配置，以达到节约电能的目的，同时当某路输出故障可进行紧急切换，停止用电器供电中断。用电器分别接入开关矩阵，通过程序控制开关的接通和断开，可按预定顺序分时为多台用电器进行供电，特别是对蓄电池进行充电时，可实现不间断批量充电，大大节约了充电时间。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型基于CAN总线的智能可调直流电源的结构图。
[0009]图2是本实用新型基于CAN总线的智能可调直流电源的扩展多个电源模块结构图。
[0010]图3是本实用新型基于CAN总线的智能可调直流电源中开关矩阵原理示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本实用新型提出一种基于CAN总线的智能可调直流电源，包括智能监控模块、显示模块、供电管理模块、信号检测模块、驱动/保护模块、逆变模块、整流滤波模块、开关矩阵。
[0012]所述的显示模块，由智能监控模块通过CAN总线发送各监测点信息并显示；所述供电管理模块是CAN总线的一个节点，可实时接收智能监控模块发来的控制指令和其他在网智能可调电源模块的信息，并通过所在智能可调电源模块内部的输入、输出检测模块反馈的数据控制逆变模块，实现智能充电管理；所述信号检测模块由多个检测点构成，分布于系统的输入/输出端、逆变模块输出端，还可任意添加节点，检测信号接入充电控制模块，以便数据通过CAN总线共享；所述驱动/保护模块由两部分组成，实现逆变模块中的IGBT模块驱动与可调电源模块主回路的过压、过流保护；所述整流滤波模块也分为前置和后置两种，前置整流滤波模块由EMI滤波器、整流滤波模块、APFC模块组成，后置整流滤波模块由；所述开关矩阵用来对三路整流滤波后的直流输出与充电终端根据用户设置或自动选取优化方案进行配置，以达到节能省时的作用；所述智能监控模块，配有键盘输入，用户可对系统进行设置，智能监控模块通过CAN总线与显示模块、各个智能可调电源模块中的供电管理模块连接，各模块通过CAN总线构建一个网络，以智能监控模块为主控制器，优化信号检测模块拓扑结构，各模块信息共享，统一协调和管理，达到迅速反应、节能高效的目的，同时还可不断添加新节点，提供多个智能可调电源模块，实现批量充电智能管理。
[0013]当用户接好用电终端后，通过智能监控模块的键盘输入各个机位上的用电器所需的电流大小，智能监控系统将数据发送至供电管理模块，供电管理模块根据检测点I返馈的数据判断输入电源是否在允许范围，若输入电源过流或过压，则控制保护模块断开电源与主电路，若输入电源在允许范围内，则智能监控系统根据电流设置一方面控制开关模块中直流接触器的状态，另一方面通过驱动控制逆变模块中的三相IGBT，整流滤波后的直流电源通过逆变模块后得到功率可调的交流电源，再通过变压器的三个次级绕阻线圈得到三路均流电流，经过对应的后置整流滤波模块到达开关模块，开关模块的状态根据充电管理系统选择充电/供电模式。
[0014]如图2所示为本实用新型基于CAN总线的智能可调直流电源扩展多个电源模块结构图。由图中可以看到，CAN总线上可挂接多个智能可调电源模块，各智能可调电源模块的功率可不同，每个智能可调电源模块又可外接多个充电终端，各充电终端通过开关矩阵控制，进行分时供电，所有智能可调电源模块由智能监控系统统一管理，并将各模块工作状态显示于显示模块中。由图2可以看出，本实用新型实现的基于CAN总线的智能可调直流电源，可很好的实现不同功率的用电设备的批量供电或充电。
[0015]如图3所示为本实用新型基于CAN总线的智能可调直流电源中开关矩阵原理示意图。由图中可以看到，开关被分为3组，对应工位也就划分为3组，分别是工位1.1，1.2，…，1.m;工位2.1，2.2，…，2.m;工位3.1，3.2，…，3.m。通过开关的通断可组合出多个供电模式，三个机位同时工作，典型应用实施方式可描述如下:当需要对蓄电池进行批量充电时，可将所有待充电蓄电池接入工位，设置单机供电电流后，由供电管理模块控制开关矩阵，最多可实现每组一个工位均流充电，即3个工位均流充电，如1.1,2.1,3.1，此时开关K11、K21UK311 ;K12、K221、K321 ;Κ13、Κ231、Κ331闭合。经过检测确定每组对应工位的蓄电池充电完成后，自动切换同组其他待充电蓄电池，如此时可断开1(311、1(321、1(331，闭合1(312、K322、K331。在充电的同时可将已充好电的蓄电池替换掉，实现连续批量的充电。
[0016]每一个智能可调电源模块的最大功率在设计之初已被确定，如一个300V120A的智能可调电源模块，通过变压器次级绕阻三等分输出电流，得到三路1~40A电流，再通过开关矩阵的切换，可实现对m个工位的分时供电，m的大小取决于开关矩阵的规模和用电终端的额定电流。
[0017]当系统中有智能可调电源模块出现故障时，供电管理模块将启动保护电路切断主输入电源，同时显示模块会将提示信息显示到屏幕上，便于批量充电时的统一管理。
[0018]CAN总线可采用热插拔形式随意对智能可调电源模块进行增减，当以后需要增加其他功率等级的智能充电模块时，可简单方便的直接接入；用户可根据用电终端的需求选择增加的模块容量，实现成本最优化。特别是当用户对应急供电要求更高时，可对核心模块增加备用模块，某个模块出现故障时不影响系统正常工作和系统维护，实现良好的应急处理。
【主权项】
1.一种基于CAN总线的智能可调直流电源，包括:智能监控模块、显示模块、智能可调电源模块，上述模块通过CAN总线相连。2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的智能可调直流电源，其特征在于:智能可调电源模块有多个。
【专利摘要】一种基于CAN总线的智能可调直流电源，包括：智能监控模块、显示模块、智能可调电源模块，上述模块通过CAN总线相连。所述智能可调电源模块有多个。智能监控模块通过CAN总线各个智能可调电源模块中的供电管理模块连接，各模块通过CAN总线构建一个网络，以智能监控模块为主控制器，优化信号检测模块拓扑结构，各模块信息共享，统一协调和管理，达到迅速反应、节能高效的目的，同时还可不断添加新节点，提供多个智能可调电源模块，实现批量充电智能管理。
【IPC分类】H02J7/02, H02J9/00, H02M3/335
【公开号】CN204669226
【申请号】CN201520085128
【发明人】颜渐德, 李祥来, 邱泓
【申请人】湖南心澄电气设备有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年2月6日