專利名稱：多功能供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能供電裝置。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上的綠色能源開(kāi)發(fā)日益繁榮，太陽(yáng)能和風(fēng)能作為其中的兩種安全無(wú)污染的能源被廣泛使用。然而，由于風(fēng)能和太陽(yáng)能對(duì)天氣的特殊要求，相對(duì)不穩(wěn)定，不能保證隨時(shí)供電。在現(xiàn)有的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備中，風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的充電控制器都是獨(dú)立的，需配備兩個(gè)充電控制器，設(shè)備供電還需增加一些DC-DC轉(zhuǎn)換裝置，不僅成本高，而且施工時(shí)工藝復(fù)雜、效率低。此外，在無(wú)市政供電或無(wú)持續(xù)電力保障的情況下，對(duì)多個(gè)設(shè)備提供多種電壓供電， 通常配置對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)控，并自動(dòng)邏輯控制、或本地手工或遠(yuǎn)程手工控制多級(jí)下電的功能。這在“三網(wǎng)融合”項(xiàng)目中尤其明顯，例如為樓宇通信設(shè)備進(jìn)行供電?，F(xiàn)有供電裝置不能實(shí)現(xiàn)多次下電功能，也不具備供電參數(shù)采集并通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)上報(bào)的功能，同時(shí)，現(xiàn)有裝置沒(méi)有使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，不具有良好的通用性。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多功能供電裝置，該供電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單能耗更低，不僅能自動(dòng)多電壓供電且可以多次下電，而且具有電能自動(dòng)實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)控和供電數(shù)據(jù)上傳功能。本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，多功能供電裝置，包括中央控制單元，以及與所述中央控制單元雙向連接的輸入控制單元， DC輸出控制單元，所述DC輸出控制單元還單向連接有電能輸出接口，所述電能輸出接口設(shè)置有若干個(gè)電壓閥值的輸出端。進(jìn)一步，優(yōu)選的方案，所述中央控制單元還雙向連接有通信接口，所述通信接口雙向連接有串口通訊控制單元；所述通信接口是RS232/485通信接口 ；所述串口通訊控制單元采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus RTU通訊協(xié)議。更進(jìn)一步，優(yōu)選的方案，還包括充電控制單元，所述充電控制單元與所述中央控制單元雙向連接。所述充電控制單元還單向連接有電池組。本實(shí)用新型由于采用了新的技術(shù)方案，相對(duì)以往的同類技術(shù)方案具有如下有益效果1、將現(xiàn)有現(xiàn)場(chǎng)同類應(yīng)用的充電控制器、DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊、電流電壓測(cè)量傳感器以及開(kāi)關(guān)控制繼電器整合在一個(gè)裝置內(nèi)部，減少了外部接線。不僅有效降低設(shè)備的體積和空間，而且由于設(shè)備簡(jiǎn)化，能耗更低。2、融入了模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)字通信技術(shù)手段，將集成在各功能單元中的電壓、電流傳感器以采集到的信號(hào)與中央控制單元中的CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換共享，并對(duì)外提供基于標(biāo)準(zhǔn)的Modbus RTU通信協(xié)議的RS232/485通信接口和串口通訊控制單元。3、其他設(shè)備可以通過(guò)串口通訊控制單元與多功能智能供電模塊進(jìn)行通信，獲取各種電能質(zhì)量參數(shù)(充電電流、放電電流、各輸出通道的開(kāi)關(guān)狀態(tài))，及時(shí)掌握電源質(zhì)量，便于對(duì)電源實(shí)施針對(duì)性管理。4、中央控制單元中的CPU與集成在各功能單元中的開(kāi)關(guān)控制繼電器相連接，其他設(shè)備可以通過(guò)串口通訊控制單元對(duì)多功能智能供電模塊中中央控制單元的CPU進(jìn)行編程設(shè)定，根據(jù)電能使用情況和用電設(shè)備的重要程度，本地自動(dòng)、或遠(yuǎn)程手工控制DC輸出控制單元提供的各供電接口電能供應(yīng)。

圖1為本實(shí)用新型多功能供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)用新型多功能供電裝置包括中央控制單元1，輸入控制單元2， 充電控制單元3，DC輸出控制單元4、串口通訊控制單元5、以及RS232/485通信接口 6，上述的單元均與中央控制單元1雙向連接。太陽(yáng)能11和風(fēng)能22所發(fā)的電能的參數(shù)，經(jīng)由輸入控制單元2將檢測(cè)后傳入中央控制單元1，充電控制單元3檢測(cè)電池組77的電壓，當(dāng)電池組 77的電壓達(dá)到最低臨界點(diǎn)時(shí)，中央控制單元1會(huì)關(guān)斷所有輸出。中央處理單元1中編程設(shè)定 電能輸出接口88的各種閥值，例如5￥、12￥、對(duì)￥、-48￥等。該電能輸出接口 88可以根據(jù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分級(jí)下電。各設(shè)定閥值可通過(guò)串口通訊控制單元5進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程人工設(shè)定。所述中央控制單元1作為整個(gè)裝置的核心與輸入控制單元2、DC輸出控制單元2、 充電控制單元元3、串口通信控制單元4進(jìn)行雙向連接，通過(guò)各單元采集到的信息對(duì)整個(gè)裝置各功能單元模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。例如，當(dāng)電池組電壓達(dá)到最低臨界點(diǎn)時(shí)，控制中心會(huì)關(guān)斷所有輸出，并進(jìn)入休眠狀態(tài)等。所述輸入控制單元2與中央控制單元1進(jìn)行雙向連接，可根據(jù)充電控制單元元3 采集并存儲(chǔ)到中央控制單元1的蓄電池電壓及DC輸出控制單元4采集并存儲(chǔ)到中央控制單元1的輸出功率調(diào)整輸入控制單元2的輸入功率。所述充電控制單元元3與中央控制單元1進(jìn)行雙向連接，根據(jù)蓄電池組和DC輸出控制單元4電能輸出狀態(tài)自動(dòng)改變充電方式，恒流充電方式、恒壓充電方式、浮充充電方式。具備過(guò)充保護(hù)。所述DC輸出控制單元4與中央控制單元1進(jìn)行雙向連接，根據(jù)中央控制單元1的指令，打開(kāi)或關(guān)斷電源輸出。具備過(guò)流保護(hù)。所述串口通訊控制單元5與中央控制單元1進(jìn)行雙向連接，對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU通訊協(xié)議，外部其他設(shè)備可以通過(guò)RS232/485通信接口對(duì)多功能智能供電模塊進(jìn)行控制操作，例如，對(duì)DC (直流)輸出的開(kāi)關(guān)控制?？缮蟼麟娫礌顟B(tài)參數(shù)信息，例如蓄電池的工作狀態(tài)以及風(fēng)能太陽(yáng)能的供電狀態(tài)和直流電源輸出工作狀態(tài)等。在工作狀態(tài)下，本實(shí)用新型多功能供電裝置通過(guò)中央控制單元1協(xié)調(diào)DC輸出控制單元4對(duì)外提供穩(wěn)定的5V、12V、24V或-48V電源接口 ；通過(guò)中央控制單元1協(xié)調(diào)DC輸入控制單元4對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備進(jìn)行濾波整流，通過(guò)充電控制單元元3對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電控制。外部設(shè)備利用串口通訊控制單元5通過(guò)RS232/485通信接口可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)DC輸出控制單元4進(jìn)行預(yù)先編程、或?qū)崟r(shí)控制，從而實(shí)現(xiàn)多次下電功能。此外， 外部設(shè)備利用串口通訊控制單元5通過(guò)RS232/485通信接口使用標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU通信協(xié)議與多功能智能電源模塊進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)供電參數(shù)的采集上報(bào)。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)各種電能輸出接口(5V、12VJ4V、-48V)的自動(dòng)分級(jí)下電(中央處理單元1中編程設(shè)定閥值)，且各設(shè)定閥值可通過(guò)串口通訊控制單元5進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程人工設(shè)定。在風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域，鑒于小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的電能特性相對(duì)普通民用220V波動(dòng)較大，本實(shí)用新型可完全替代小型220V UPS系統(tǒng)，同時(shí)輔助利用太陽(yáng)能對(duì)蓄電池組進(jìn)行儲(chǔ)能。在“三網(wǎng)融合”項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，對(duì)樓宇通信設(shè)備提供“后備式”雙電源供應(yīng)(220V 市電為主、太陽(yáng)能為輔)。利用串口通訊控制單元對(duì)外提供豐富的電能質(zhì)量參數(shù)充電電流、 放電電流、各輸出通道的開(kāi)關(guān)狀態(tài)等，便于針對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)在線管理和控制。最后需要說(shuō)明的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，而不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定，任何對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)特征所做的等同替換或相應(yīng)改進(jìn)，仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.多功能供電裝置，包括中央控制單元，以及與所述中央控制單元雙向連接的輸入控制單元，DC輸出控制單元，其特征在于，所述DC輸出控制單元還單向連接有電能輸出接口，所述電能輸出接口設(shè)置有若干個(gè)電壓閥值的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能供電裝置，其特征在于所述中央控制單元還雙向連接有通信接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能供電裝置，其特征在于所述通信接口雙向連接有串口通訊控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能供電裝置，其特征在于所述通信接口是RS232/485 通信接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能供電裝置，其特征在于所述串口通訊控制單元采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus RTU通訊協(xié)議。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能供電裝置，其特征在于還包括充電控制單元，所述充電控制單元與所述中央控制單元雙向連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能供電裝置，其特征在于所述充電控制單元還單向連接有電池組。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多功能供電裝置，包括中央控制單元，以及與所述中央控制單元雙向連接的輸入控制單元，DC輸出控制單元，所述DC輸出控制單元還單向連接有電能輸出接口，所述電能輸出接口設(shè)置有若干個(gè)電壓閥值的輸出端。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單能耗更低，不僅能自動(dòng)多電壓供電且可以多次下電，而且具有電能自動(dòng)實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)控和供電數(shù)據(jù)上傳功能。
文檔編號(hào)H02J13/00GK202340148SQ20112045150
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者冉春生, 劉建, 孫健, 李鳳民, 李海, 袁先義 申請(qǐng)人:華北石油通信公司