一種基於電力線載波通訊的多功能電源轉換器的製作方法
2023-10-21 01:56:07
專利名稱：一種基於電力線載波通訊的多功能電源轉換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種電源轉換器，具體涉及ー種基於電カ線載波通訊的多功能電源轉換器。
背景技術：
隨著國家節約能耗工作的深入開展，一些基於家庭或辦公室的智能用電項目建設逐步出現。通過網絡通信，控制中心定時接收主要用電設備的信息，根據事先擬定的最經濟化運行規則，通過運算向設備發出運行或停止的命令；傳統的電源轉換器當然不能滿足上述要求。
發明內容本實用新型的目的是為了彌補傳統電源轉換器的不足，提供了一種低成本的電源轉換器，實現組網和數據上傳下載、遙控功能，除具備提供交流電源的功能外，還可以通過電カ線載波通訊模塊，將電流電壓參數傳輸給遠端設備，並可以接收遠程切斷和閉合命令。本實用新型採用的技術方案為一種基於電カ線載波通訊的多功能電源轉換器，包括殼體、主電路部分、通信控制部分和直流電源部分；所述主電路部分包括電源輸入部分、自動手動選擇旋鈕、繼電器和電源輸出部分，所述電源輸入部分採用三腳插頭，在手動位置時的自動手動選擇旋鈕觸點，接通電源輸入部分和電源輸出部分；在自動位置時的自動手動選擇旋鈕觸點，通過繼電器連接到電源輸出部分；所述通信控制部分包括載波微處理器、模擬量輸入電路、載波數據輸入輸出電路、人機接ロ(HMI)電路和光耦隔離驅動輸出電路；所述直流電源部分包括隔離變壓器、整流及三端穩壓部分。作為優選，所述模擬量輸入電路實現電壓電流模擬量的採集，主迴路的火線從霍爾電流傳感器中間穿過，霍爾電流傳感器輸出電壓經過運放放大後送到載波微處理內部的第一模擬數字轉換通道；主電路交流電壓電壓經電阻轉變成電流，通過隔離變壓器和運放放大後送到第二模擬數字轉換通道；載波數據輸入輸出電路負責接收含有數據的調製波，經過耦合電路送到載波微處理器的接收管腳；載波微處理器的發送管腳發出來的數據經過載波數據輸入輸出電路耦合到電網上去；載波微處理器處理控制中心發來的命令載波微處理器將控制信號發送給光耦隔離驅動輸出電路驅動繼電器的線圈，控制繼電器的通斷，完成遙控功能；人機接ロ電路使用戶設定本地地址，設定的參數保存在載波微控制器的E2PR0M 中。本實用新型的具體工作原理如下本實用新型轉換裝置利用標準的插頭和電網連接，用戶選擇手動模式工作，旋鈕觸點直接輸出交流電源；如果用戶選擇自動模式，只有接通繼電器，才有交流電源輸出。載波晶片默認工作於接收狀態，在接收到控制中心通過電カ載波傳輸的控制命令後，通過比較接收到的地址和本地地址，來判斷是否上傳本地電量數據，是否輸出控制信號驅動繼電器。有益效果用戶通過本實用新型，可以在不需要另外敷設線路的同時，方便地通過電カ載波實現組網功能，控制中心可以通過分散在各個用電設備處的電源轉換器，了解各個用電設備實時用電信息，並可以遠程控制設備的電源，實現最優化的運行，達到經濟效益的最大化。
圖I為本實用新型多功能電源轉換器原理結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細的說明。如圖I所示，本實用新型由殼體、主電路部分I、通信控制部分2、直流電源部分3組成。其中，王電路I由電源接入部分11、自動手動選擇旋鈕12、繼電器13、電源輸出部分14組成。電源接入部分11採用標準的三腳插頭，可以很便捷的在已有的普通電源插座上引入交流電源；自動手動選擇旋鈕12採用旋鈕開關，默認在手動位置，其觸點接通電源的輸入和輸出部分；當旋鈕選擇在自動位置，交流電源經其觸點先流過繼電器13觸點、再連接到交流電源輸出部分，只有在繼電器線圈獲電後才接通交流電源輸出；其中，通信控制部分2由載波微處理器21、模擬量輸入電路22、載波數據輸入輸出電路23、人機接ロ電路24、光耦隔離驅動輸出電路25組成。載波微處理器21採用福星曉程公司開發的PL3106集成電路，該晶片是專為面向未來的開放式自動抄表、智能信息家電以及遠程監控系統而設計的單晶片片上系統，內嵌增強型8051微處理器，具有256位元組+768位元組SRAM以及16k字節的E2PR0M，兩個全雙エ異步串行ロ，兩通道AD轉換電路，可以實現高性能AD轉換；擴展通信調製解調電路，具有較強的抗幹擾能力；模擬量輸入電路22實現電壓電流模擬量的採集，主迴路的火線從霍爾電流傳感器中間穿過，霍爾電流傳感器輸出電壓經過運放放大後送到載波微處理21內部的模擬數字轉換通道I ;主電路交流電壓電壓經電阻轉變成電流，通過隔離變壓器和運放放大後送到模擬數字轉換通道2 ;載波數據輸入輸出電路23負責接收含有數據的調製波，經過耦合電路送到載波微處理器21的接收管腳；載波微處理器21的發送管腳發出來的數據經過載波數據輸入輸出電路23耦合到電網上去；載波微處理器21處理控制中心發來的命令，如果是要上傳數據，啟動AD轉換，將模擬量輸入電路22的電量採樣轉換的結果通過載波數據輸入輸出電路23發送給控制中心；載波微處理器21將控制信號發送給光耦(TLP127)隔離驅動輸出電路25驅動繼電器的線圈，控制繼電器的通斷，完成遙控功能；人機接ロ電路24使用戶可以設定本地地址，方便實現組網的功能，設定的參數保存在載波微控制器21的E2PR0M中。其中，直流電源部分3將輸入的交流電壓經過變壓器隔離、整流、濾波、三端穩壓晶片後，輸出穩定的直流+5V、+15V直流電源；應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。權利要求1.一種基於電カ線載波通訊的多功能電源轉換器，其特徵在於包括殼體、主電路部分、通信控制部分和直流電源部分； 所述主電路部分包括電源輸入部分、自動手動選擇旋鈕、繼電器和電源輸出部分，所述電源輸入部分採用三腳插頭，在手動位置時的自動手動選擇旋鈕觸點，接通電源輸入部分和電源輸出部分；在自動位置時的自動手動選擇旋鈕觸點，通過繼電器連接到電源輸出部分； 所述通信控制部分包括載波微處理器、模擬量輸入電路、載波數據輸入輸出電路、人機接ロ電路和光耦隔離驅動輸出電路； 所述直流電源部分包括隔離變壓器、整流及三端穩壓部分。
2.根據權利要求I所述的ー種基於電カ線載波通訊的多功能電源轉換器，其特徵在幹所述模擬量輸入電路實現電壓電流模擬量的採集，主迴路的火線從霍爾電流傳感器中間穿過，霍爾電流傳感器輸出電壓經過運放放大後送到載波微處理內部的第一模擬數字轉換通道；主電路交流電壓電壓經電阻轉變成電流，通過隔離變壓器和運放放大後送到第二模擬數字轉換通道；載波數據輸入輸出電路負責接收含有數據的調製波，經過耦合電路送到載波微處理器的接收管腳；載波微處理器的發送管腳發出來的數據經過載波數據輸入輸出電路耦合到電網上去；載波微處理器處理控制中心發來的命令載波微處理器將控制信號發送給光耦隔離驅動輸出電路驅動繼電器的線圈，控制繼電器的通斷，完成遙控功能；人機接ロ電路使用戶設定本地地址，設定的參數保存在載波微控制器的E2PR0M中。
專利摘要本實用新型公開了一種基於電力線載波通訊的多功能電源轉換器，包括殼體、主電路部分、通信控制部分和直流電源部分；所述主電路部分包括電源輸入部分、自動手動選擇旋鈕、繼電器和電源輸出部分；所述通信控制部分包括載波微處理器、模擬量輸入電路、載波數據輸入輸出電路、人機接口電路和光耦隔離驅動輸出電路；所述直流電源部分包括隔離變壓器、整流及三端穩壓部分。本實用新型不改變現有電力布線，通過加裝本實用新型的電源轉換器，可以方便的實現數據通訊、組網和電量測量及控制的功能。
文檔編號H02J9/04GK202435142SQ20122006561
公開日2012年9月12日 申請日期2012年2月27日 優先權日2012年2月27日
發明者嚴勝, 尹嶽新, 楊春兵 申請人:常州高源電力電子有限公司