CN111077469A - 电源监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及电源控制系统，公开了一种电源监控系统。本发明中，一种电源监控系统包括：若干个待检测的DC/DC电源模块和若干个逆变器模块，各DC/DC电源模块至少与一个逆变器模块连接；连接模块，将各DC/DC电源模块接入供电端；主控模块，与连接模块连接，控制各DC/DC电源模块和连接模块；通讯模块，连接主控模块和各DC/DC电源模块，且与各逆变器模块通讯。与现有技术相比，使得可同时监控多个电源，且节约了人力物力，提高劳动生产率，还可减少安全事故的发生，保证测试人员的安全，测试结果实时准确。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电源控制系统，特别涉及电源监控系统。
背景技术
自上世纪60年代DC/DC电源问世以来，电子工程师们一直为不断缩小DC/DC电源的体积、提高功率密度、减少损耗而不懈努力着。而衡量DC/DC电源这些性能的检测主要依赖于人工测量，其测试过程过于繁琐，效率低下，且由于人工的干预破坏了现场条件，以致于各个测试数据准确度欠佳。且现有的电源管理系统，对电源的监测效率低下，只能针对一台电源进行监测，不具备同时监测多台设备的功能。DC/DC多用于新能源汽车，需要根据整车的要求实时调整输出电压和电流，市面上流行的电源管理系统软件不具备控制功能，只能用来监测性能参数。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种电源监控系统，使得可同时监控多个电源，且节约了人力物力，提高劳动生产率，还可减少安全事故的发生，保证测试人员的安全，测试结果实时准确。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电源监控系统，包括：
若干个待检测的DC/DC电源模块和若干个逆变器模块，所述DC/DC电源模块至少与一个所述逆变器模块连接；
连接模块，将各所述DC/DC电源模块接入供电端；
主控模块，与所述连接模块连接，控制各所述DC/DC电源模块和连接模块；
通讯模块，连接所述主控模块和各所述DC/DC电源模块，且与各逆变器模块通讯。
本发明实施方式相对于现有技术而言，由于设有若干个待检测的DC/DC电源模块、若干个逆变器模块、主控模块、通讯模块、连接模块，一个DC/DC电源模块至少连接有一个逆变器模块，连接模块将各DC/DC电源模块接入到供电端，对各DC/DC电源模块供电。主控模块与连接模块连接，可控制连接模块，实现对DC/DC电源模块监测与供电端的通断，通讯模块连接主控模块和DC/DC电源模块，且与各逆变器模块通讯，从而将DC/DC电源模块和逆变器模块的信息传输到主控模块中，主控可通过识别各DC/DC电源模块，来调节控制电源模块，调节与该DC/DC电源模块相连的逆变器模块的放电电流大小，进而改变待测试的DC/DC 电源的负载阻抗的大小，从而对待检测DC/DC电源输出电流、输出电压实时调节。并通过连接模块和通讯模块实现同时自动监控管理多个带待检测的DC/DC电源模块的功能。解决了人工测量中的过程繁琐、效率低，和存在安全隐患的问题。
另外，所述通讯模块包括：
通讯分析单元，与所述主控模块相通讯；
第一通道，连接所述通讯分析单元和各所述DC/DC电源模块；
若干条第二通道，连接所述通讯分析单元，各所述第二通道上至少连接有一个逆变器模块。
另外，连接模块包括：
若干条支路，各所述支路与所述DC/DC电源模块唯一对应相连；
若干个开关件，与各所述支路唯一对应；各所述开关件将其所在支路上的DC/DC电源模块接入供电端。
另外，所述连接模块还包括：
若干个保护开关，与各所述支路唯一对应；各所述保护开关与其所在支路上的DC/DC电源模块和开关件相连。
另外，所述保护开关为空气开关。
另外，所述连接模块还包括：
总线路，与各所述支路相连；
总开关，设置在所述总线路上。
另外，所述主控模块包括：
终端显示单元，与所述通讯模块相连；
控制单元，与所述终端显示单元串口连接，且与所述连接模块相连。
另外，所述终端显示单元与所述通讯模块USB连接。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明第一实施方式中监控系统整体框图；
图2是本发明第一实施方式中电路拓扑图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种电源监控系统，如图1和图2所示，包括：若干个待检测DC/DC电源模块、、若干个逆变器模块、主控模块、通讯模块、连接模块，一个DC/DC电源模块至少连接有一个逆变器模块，逆变器模块即DC/AC，DC/DC电源模块即直流转直流模块。连接模块与各DC/DC电源模块相连，将各DC/DC电源模块接入供电端。主控模块与连接模块连接，控制各连接模块，实现各DC/DC电源模块监测与供电端的通断。通讯模块连接主控模块和各DC/DC电源模块，且与各逆变器模块通讯。通讯模块将各DC/DC电源模块和各逆变器模块通讯的信息传输给主控模块，主控模块识别各DC/DC电源模块，控制各DC/DC 电源模块，调节与其相连的逆变器模块。在本实施方式中，在图1中以一个DC/DC电源模块连接一个逆变器模块为例。
通过上述内容不难发现，由于设有若干个待检测的DC/DC电源模块、若干个逆变器模块、主控模块、通讯模块、连接模块，一个DC/DC电源模块至少连接有一个逆变器模块，连接模块将各DC/DC电源模块接入到供电端，对各DC/DC电源模块供电。主控模块与连接模块连接，可控制连接模块，实现对DC/DC电源模块监测与供电端的通断，通讯模块连接主控模块和DC/DC电源模块，且与各逆变器模块通讯，从而将DC/DC电源模块和逆变器模块的信息传输到主控模块中，主控可通过识别各DC/DC电源模块，来调节控制电源模块，调节与该DC/DC电源模块相连的逆变器模块的放电电流大小，进而改变待测试的DC/DC电源的负载阻抗的大小，从而对待检测DC/DC电源输出电流、输出电压实时调节。并通过连接模块和通讯模块实现同时自动监控管理多个待检测的DC/DC电源模块的功能。解决了人工测量中的过程繁琐、效率低，和存在安全隐患的问题。
进一步的，如图1所示，通讯模块包括：通讯分析单元、第一通道和若干条第二通道，通讯分析单元与主控模块相通讯，第一通道连接通讯分析单元和各DC/DC电源模块。若干条第二通道连接通讯分析单元，各第二通道上至少连接有一个逆变器模块。
另外，如图1和图2所示，主控模块包括：终端显示单元和控制单元，终端显示单元与通讯模块相连。控制单元为可编程控制器，与终端显示单元串口连接，且与连接模块相连。终端显示单元可显示MDI主窗体、单模块监控界面、多模块监控界面、About界面、逆变设置界面等功能。用户可根据自己的需要自由组合需监控的待检测DC/DC电源模块，多模块监控界面可监控多台DC/DC电源模块，负载率高的情况下仍能保证通信正常。当DC/DC电源模块断开与CAN总线的连接时，控制单元清除此模块界面数据，并指示通信连接断开。可选的，如图1和图2所示，终端显示单元与通讯模块USB连接。在实际使用中也可按照实际情况选用其他连接方式。
具体的说，如图1所示，在本实施方式中，通讯分析单元为CAN分析盒，CAN分析盒通过USB与终端显示单元相连，DC/DC电源模块设有9个，DC/DC1、DC/DC2、DC/DC3、 DC/DC4、DC/DC5、DC/DC6、DC/DC7、DC/DC8、DC/DC9，逆变器模块即为DC/AC模块， DC/AC模块也设有9个，一个DC/DC电源模块与一个DC/AC模块相连，第二通道设有三条，一条第二通道上连接三个逆变器模块。DC/DC电源模块均连在第一通道上，设置传输速率为 250K波特率。DC/DC电源模块包含整机和集成模块，具有温度检测、电流电压采样、使能关断、CAN通讯等功能。主控模块通过CAN分析盒与DC/DC电源连接通信，可实时监控各 DC/DC电源的过压、欠压、过流、过热等信息并保存，效率高，遇产能峰值时，可根据提前预测，准备安全库存。测试完毕发送控制命令，自动断电。可检测机器故障或环境不良问题，发送控制命令给DC/DC电源模块，自动关停被测机器。且CAN通信均选用帧类型为扩展帧，帧格式为数据帧，数据域长度均为64bit。共监测9台DC/DC电源模块，因此只需8位ID就能实现各节点ID地址唯一，通信协议分为查询命令和配置命令两大类，主控模块根据此协议从而实现监测和控制功能。主控模块与DC/AC电源模块的通信则主要通过帧ID为 0x01010366指令更改指定层待检测电源放电电流大小。
另外，逆变器模块为DC/AC模块，主控模块与DC/AC模块通信时，节点增多，节点增多影响线路阻抗匹配，且传输数据量大，通道负载率高，实际使用为保证系统通信安全可靠，在本实施方式中对于9个逆变器模块，选用3路CAN通道与主控模块进行通信，数据传输速率为125K波特率，将数据分开传输，相互之间互不干扰，从而提高了系统的可靠性和安全性。
另外，如图2所示，连接模块包括：若干条支路和若干个开关件，各支路与DC/DC电源模块唯一对应相连。开关件与各支路唯一对应，各开关件将其所在支路上的DC/DC电源模块接入供电端，一条支路上设置一个开关件，该开关件可为接触器。
进一步的，如图2所示，连接模块还包括：若干个保护开关，与各支路唯一对应；各保护开关与其所在支路上的DC/DC电源模块和开关件相连。在支路上电压过高或短路的状况下，保护开关可断开，保护该支路上的电器元件。
可选的，保护开关为空气开关。
另外，如图2所示，连接模块还包括：总线路和总开关，总线路与各支路相连，总开关设置在总线路上，总开关为主接触器。
也就是说，在本实施方式中，如图2所示，由于有9个DC/DC电源模块，支路也设有9条。以一条支路为例，在该支路中，接触器1与空气开关K1相连，空气开关K1与电源模块 DC-DC#1相连，接触器1接入到总线路中，与主接触器电性连接。控制单元可控制主接触器和支路上的接触器1的通断，实现将电源模块DC-DC#1开启，且DC-DC#1对应连接多个 DC14-AC。每条支路的结构均相同，在此不再一一阐述。
另外，每条支路上还可连接指示灯，在该支路工作时，指示灯亮，支路被段开，指示灯关闭。
领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (8)
1.一种电源监控系统，其特征在于，包括：
若干个待检测的DC/DC电源模块和若干个逆变器模块，各所述DC/DC电源模块至少与一个所述逆变器模块连接；
连接模块，将各所述DC/DC电源模块接入供电端；
主控模块，与所述连接模块连接，控制各所述DC/DC电源模块和连接模块；
通讯模块，连接所述主控模块和各所述DC/DC电源模块，且与各所述逆变器模块通讯。
2.根据权利要求1所述的电源监控系统，其特征在于，所述通讯模块包括：
通讯分析单元，与所述主控模块相通讯；
第一通道，连接所述通讯分析单元和各所述DC/DC电源模块；
若干条第二通道，连接所述通讯分析单元，各所述第二通道上至少连接有一个逆变器模块。
3.根据权利要求2所述的电源监控系统，其特征在于，连接模块包括：
若干条支路，各所述支路与所述DC/DC电源模块唯一对应相连；
若干个开关件，与各所述支路唯一对应；各所述开关件将其所在支路上的DC/DC电源模块接入供电端。
4.根据权利要求3所述的电源监控系统，其特征在于，所述连接模块还包括：
若干个保护开关，与各所述支路唯一对应；各所述保护开关与其所在支路上的DC/DC电源模块和开关件相连。
5.根据权利要求4所述的电源监控系统，其特征在于，所述保护开关为空气开关。
6.根据权利要求4所述的电源监控系统，其特征在于，所述连接模块还包括：
总线路，与各所述支路相连；
总开关，设置在所述总线路上。
7.根据权利要求1所述的电源监控系统，其特征在于，所述主控模块包括：
终端显示单元，与所述通讯模块相连；
控制单元，与所述终端显示单元串口连接，且与所述连接模块相连。
8.根据权利要求7所述的电源监控系统，其特征在于，所述终端显示单元与所述通讯模块USB连接。
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