阅读说明：本技术 一种电源及电源健康管理自动调节均流模块 (Power and power health management automatically regulated module that flow equalizes ) 是由 王磊 朱显明 于 2020-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电源及电源健康管理自动调节均流模块,包括电源本体,电源本体的外侧设有保护机构,保护机构包括保护壳,保护壳内部中空设置,保护壳内设有安装板,安装板与保护壳滑动连接,保护壳上设有多个防护板和散热孔,保护壳内设有与防护板相匹配的多重缓冲保护机构,多重缓冲保护机构包括接触板,接触板上开凿有多个均匀分布的活动腔,活动腔内滑动连接有预警机构；预警机构包括活动柱,活动柱位于活动腔的侧壁上连接有限位块。本发明通过在电源外部设有相应的保护装置,大大降低电源被人为或动物破坏的可能性,大幅提高了电源的使用寿命,便于使用者能够安全使用,避免因电源被破坏而造成的巨大事故。(The invention discloses a power supply and power supply health management automatic regulation current sharing module, which comprises a power supply body, wherein a protection mechanism is arranged on the outer side of the power supply body, the protection mechanism comprises a protection shell, the interior of the protection shell is hollow, a mounting plate is arranged in the protection shell, the mounting plate is in sliding connection with the protection shell, a plurality of protection plates and heat dissipation holes are arranged on the protection shell, a multiple buffering protection mechanism matched with the protection plates is arranged in the protection shell, the multiple buffering protection mechanism comprises a contact plate, a plurality of uniformly distributed movable cavities are formed in the contact plate, and early warning mechanisms are connected in the movable; the early warning mechanism comprises a movable column, and a limiting block is connected to the side wall of the movable cavity of the movable column. According to the invention, the corresponding protection device is arranged outside the power supply, so that the possibility of the power supply being damaged by people or animals is greatly reduced, the service life of the power supply is greatly prolonged, the power supply can be safely used by a user, and huge accidents caused by the power supply being damaged are avoided.)

一种电源及电源健康管理自动调节均流模块

技术领域

本发明属于电源技术领域，具体涉及一种电源及电源健康管理自动调节均流模块。

背景技术

电源是将其它形式的能转换成电能的装置。电源自“磁生电”原理，由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源，及烧煤炭、油渣等产生电力来源。常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V-220V交流电源。电源分为：普通电源和特种电源。其中，特种电源又可细分为：岸电电源、安防电源、高压电源、医疗电源、军用电源、航空航天电源、激光电源、其他特种电源。

在一些特殊环境中，如军用设备、电网系统中所要求的特种电源即特殊种类的电源。所谓特殊主要是由于衡量电源的技术指标要求不同于常用的电源，其主要是输出电压特别高，输出电流特别大，或者对稳定度、动态响应及纹波要求特别高，或者要求电源输出的电压或电流是脉冲或其它一些要求。这就使得在设计及生产此类电源时有比普通电源有更特殊甚至更严格的要求。但现有的特种电源一般都缺乏保护装置，其在使用时容易被人为或一些动物破坏，从而造成特种电源内部零件结构的损坏，影响特殊场景下，对特种电源的使用，严重的可能会造成巨大的事故，给国家带来一定的经济损失。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种电源及电源健康管理自动调节均流模块。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源及电源健康管理自动调节均流模块，以解决现有技术中特种电源因缺乏保护装置而易被人为或者动物破坏，从而造成巨大事故的问题。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种电源，包括电源本体，所述电源本体的外侧设有保护机构，所述保护机构包括保护壳，所述保护壳内部中空设置，所述保护壳内设有安装板，所述安装板与保护壳滑动连接，所述保护壳上设有多个防护板和散热孔，所述保护壳内设有与防护板相匹配的多重缓冲保护机构，所述多重缓冲保护机构包括接触板，所述接触板上开凿有多个均匀分布的活动腔，所述活动腔内滑动连接有预警机构；

所述预警机构包括活动柱，所述活动柱位于活动腔的侧壁上连接有限位块，所述限位块与接触板之间连接有弹簧，所述弹簧套设于活动柱的外侧，所述活动柱远离防护板的一侧连接有挤压板，所述接触板靠近电源本体的一侧设有金属粒子层，所述金属粒子层上连接有非牛顿体层。

进一步地，所述安装板上连接有把手扣，便于使用者抽拉安装板，方便将电源本体放置于安装板上。

进一步地，所述防护板的数量为四个，所述防护板分别设于保护壳的侧壁及上顶面上，便于多角度保护电源本体，避免电源本体被人为或者动物破坏。

进一步地，一对所述多重缓冲保护机构之间连接加强件，大幅增加保护壳的整体强度，避免保护壳被损坏。

进一步地，所述接触板与金属粒子层之间形成有空腔，所述空腔内填充有缓冲层，便于进一步保护电源本体，避免电源本体被破坏，所述挤压板贯通缓冲层设置。

进一步地，所述挤压板内设有一对磁铁，所述磁铁的磁性距离小于接触板与金属粒子层之间的距离，当挤压板滑动到一定距离时，磁铁吸引金属粒子层，从而可以增加挤压板对于非牛顿体层的挤压面积，便于进一步缓冲外界对于保护壳的作用力。

一种电源健康管理自动调节均流模块，包括所述的电源，所述电源内设有均流模块，所述均流模块包括开关电源电路、温度检测模块、数据传输分析模块、载波通讯模块、上位机、电压抽取模块、分压调整电路和输出电压VBUS，所述温度检测模块分别与开关电源电路和数据传输分析模块电性连接，所述数据传输分析模块通过电压抽取模块与分压调整电路电性连接，所述分压调整电路与输出电压VBUS电性连接。

进一步地，所述温度检测模块包括温度检测芯片PT1，所述温度检测芯片PT1与开关电源电路电性连接，用于对开关电源电路中多种设备进行检测。

进一步地，所述数据传输分析模块包括主控制芯片U1，所述主控制芯片U1通过载波通讯模块与上位机电性连接，可以配合上位机，在输入设备的型号后，根据内部建立的数据库，以及温度检测芯片PT1采集到的数据，自动计算系统寿命，还可以调节电压抽取芯片U2的电流。

进一步地，所述电压抽取模块包括电压抽取芯片U2，所述载波通讯模块包括电力载波传输芯片U3，电压抽取芯片U2可以根据主控制芯片U1的指令，以20uA的电流抽取稳压芯片的电流，从而提高或降低电路中电压，完成电路的均流作用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过在电源外部设有相应的保护装置，大大降低电源被人为或动物破坏的可能性，大幅提高了电源的使用寿命，便于使用者能够安全使用，避免因电源被破坏而造成的巨大事故。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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他的附图。

图1是本申请一实施方式中一种电源保护装置使用状态立体图；

图2是本申请一实施方式中保护装置的立体图；

图3是本申请一实施方式中一种电源保护装置剖面图；

图4是本申请一实施方式中图3中A处结构示意图；

图5是本申请一实施方式中图3中B处结构示意图；

图6是本申请一实施方式中一种电源健康管理自动调节均流模块电路图；

图7是本申请一实施方式中温度检测模块电路图；

图8是本申请一实施方式中数据传输分析模块电路图；

图9是本申请一实施方式中载波通讯模块电路图；

图10是本申请一实施方式中分压调整电路及电压抽取模块电路图；

图11是本申请一实施方式中MCU稳压供电电路图。

图中：1.电源本体、2.保护机构、201.保护壳、202.安装板、203.防护板、204.散热孔、205.接触板、206.活动腔、207.金属粒子层、208.缓冲层、209.非牛顿体层、210.金属片、211.导线、3.预警机构、301.活动柱、302.限位块、303.弹簧、304.挤压板、305.灯头、306.触头、307.连接线、308.磁铁。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种电源，参图1-图5所示，包括电源本体1、用于保护电源本体1的保护机构2以及用于预警提示的预警机构3。

参图1-图4所示，电源本体1的外侧设有保护机构2，保护机构2包括保护壳201，保护壳201内部中空设置，保护壳201内设有安装板202，安装板202上连接有把手扣，便于使用者抽拉安装板202，方便将电源本体1放置于安装板202上，安装板202与保护壳201滑动连接，保护壳201上设有多个防护板203和散热孔204，防护板203为透明材质，防护板203的数量为四个，防护板203分别设于保护壳201的侧壁及上顶面上，便于多角度保护电源本体1，避免电源本体1被人为或者动物破坏，散热孔204用于对电源本体1进行散热，避免电源本体1温度过高而损坏，保护壳201内设有与防护板203相匹配的多重缓冲保护机构，多重缓冲保护机构包括接触板205，同于缓冲保护壳201受到的力，避免外力传递到电源本体1上，造成电源本体1的损坏，接触板205上开凿有多个均匀分布的活动腔206，用于进一步缓冲保护壳201受到的外力。

其中，一对多重缓冲保护机构之间连接加强件，大幅增加保护壳201的整体强度，避免保护壳201被损坏。

参图3-图5所示，接触板205与金属粒子层207之间形成有空腔，空腔内填充有缓冲层208，便于进一步保护电源本体1，避免电源本体1被破坏，挤压板304贯通缓冲层208设置，接触板205靠近电源本体1的一侧设有金属粒子层207，金属粒子层207上连接有非牛顿体层209。

参图3-图4所示，活动腔206内滑动连接有预警机构3，预警机构3包括活动柱301，活动柱301与防护板203相接触，活动柱301位于活动腔206的侧壁上连接有限位块302，限位块302与接触板205之间连接有弹簧303，弹簧303套设于活动柱301的外侧，活动柱301远离防护板203的一侧连接有挤压板304，当防护板203受到外力冲击时，与防护板203相接触的活动柱301可以起到分压效果，降低活动柱301受到的作用力，同时活动柱301在限位块302和弹簧303的作用下，进行一定距离的滑动，可以进一步缓冲外界的冲击力，当挤压板304与金属粒子层207的距离小于磁铁308的磁力时，磁铁308可以吸引金属粒子层207，金属粒子层207集中粘附于靠近挤压板304的一面，使得挤压板304的面积变大，从而可以增加对非牛顿体层209的挤压力，利用非牛顿体层209的特性，对外界的力进一步的缓冲，避免外界的作用力作用于电源本体1上。

参图4所示，挤压板304内设有一对磁铁308，磁铁308的磁性距离小于接触板205与金属粒子层207之间的距离，当挤压板304滑动到一定距离时，磁铁308吸引金属粒子层207，从而可以增加挤压板304对于非牛顿体层209的挤压面积，便于进一步缓冲外界对于保护壳201的作用力。

具体地，保护壳201内设有小功率电源，小功率电源的电压为24V，为人体安全电压范围，小功率电源与金属粒子层207电性连接，使得金属粒子层207在使用时可以带电，金属粒子层207靠近防护板203的一面上设有与挤压板304相匹配的金属片210，金属片210与金属粒子层207之间连接有导线211，由于金属粒子层207具有导电性，使得导线211也带有电量。

参图4所示，活动柱301靠近防护板203的一侧连接有灯头305，挤压板304上连接有触头306，灯头305与触头306之间连接有连接线307，当挤压板304受到外力挤压时，触头306与金属片210进行接触，从而使得小功率电源、金属粒子层207、灯头305形成闭合回路，使得灯头305带电发亮，灯头305的亮度通过防护板203进行照射，便于使用者能够准确判断出保护壳201被外力挤压位置。

具体使用时，当有外力挤压防护板203时，防护板203将受到的挤压力分压为预警机构3，活动柱301由于与防护板203接触，活动柱301在限位块302和弹簧303的作用下，在活动腔206内进行滑动，活动柱301滑动带动挤压板304进行位移，当挤压板304滑动到一定距离时，磁铁308的磁力吸引金属粒子层207，使得金属粒子层207可以集中粘附于靠近挤压板304的一侧，此时，挤压板304上的触头306与金属粒子层207表面的金属片210进行接触，由于保护壳201内小功率电源与金属粒子层207电性连接，金属粒子层207与金属片210之间连接有导线211，所以使得金属片210表面带电，当触头306与金属片210接触时，电力经过触头306和连接线307，使得灯头305发光，由于防护板203为透明材质，便于使用者从外界能够观察到灯头305的亮光，能够准确判断保护壳201受外力的位置，由于金属粒子层207集中粘附与挤压板304的一侧，使得挤压板304的整体面积扩大，增大了挤压板304对于非牛顿体层209的挤压，利用非牛顿体层209便于对外力进行缓冲，避免外力直接作用于电源本体1上，从而可以保护电源本体1，避免电源本体1被破坏。

一种电源健康管理自动调节均流模块，参图6-图11所示，包括电源，电源内设有均流模块，均流模块包括开关电源电路、温度检测模块、数据传输分析模块、载波通讯模块、上位机、电压抽取模块、分压调整电路和输出电压VBUS，温度检测模块分别与开关电源电路和数据传输分析模块电性连接，数据传输分析模块通过电压抽取模块与分压调整电路电性连接，分压调整电路与输出电压VBUS电性连接，通过温度检测模块中的温度传感器对内部多点温度监控，针对电源内部主要发热体，功率管、电容、变压器等进行温度监控，并实时计算，反馈给数据传输分析模块的主控制芯片U1，主控制芯片U1将计算的结果通过载波通讯模块向上位机进行通讯汇报，上位机将电路中所有的电源数据进行汇总排序，并将结果反馈给每台数据传输分析模块的主控制芯片U1，主控制芯片U1接收到反馈指令后，将根据自身与其它模块的数据差距，来自动调整电压抽取模块的电压抽取比例，以控制分压调整电路，调整每台负载的输出电压，以调整每个电源模块的输出电流大小，直至所有模块都在相同的工作温度下工作，当系统稳定后，会根据稳定电路工作的温度，计算出电路的寿命及MTBF，并给出建议，既可以节省成本，又可以避免隐患。

参图7-图8所示，温度检测模块包括温度检测芯片PT1，温度检测芯片PT1与开关电源电路电性连接，用于对开关电源电路中多种设备进行检测，数据传输分析模块包括主控制芯片U1、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，主控制芯片U1通过载波通讯模块与上位机电性连接，可以配合上位机，在输入设备的型号后，根据内部建立的数据库，以及温度检测芯片PT1采集到的数据，自动计算系统寿命，还可以调节电压抽取芯片U2的电流。

参图10所示，电压抽取模块包括电压抽取芯片U2、电阻R1、电阻R2、三端稳压芯片U4和光电耦合器U5，载波通讯模块包括电力载波传输芯片U3、电容C1、电容C2、电容C3和电阻R8，电压抽取芯片U2可以根据主控制芯片U1的指令，以20uA的电流抽取稳压芯片的电流，从而提高或降低电路中电压，完成电路的均流作用。

参图6-图11所示，均流模块还包括MCU稳压电路、AC转DC电路及***组成电路，MCU稳压电路可以匹配多种电压输出的电源，来得到稳定的5V电源，用来给MCU稳压电路供电，MCU稳压电路包括三极管Q1、电容C4、稳压管D1和电阻R7，三极管Q1的3脚与电路输出Vbus及电阻R7的2脚相连，三极管Q1的1脚与电阻R7的1脚以及稳压管D1的2脚相连，三极管Q1的2脚与电容C4的2脚以及主控制芯片U1的16脚、电力载波传输芯片U3的4脚、温度检测芯片PT1的16脚和电压抽取芯片U2的1脚相连。

参图6-图11所示，稳压管D1的1脚与电容C4的1脚、主控制芯片U1的5脚、电压抽取芯片U2的2脚、电力载波传输芯片U3的7脚、温度检测芯片PT1的8脚、电阻R2的1脚、三端稳压芯片U4的3脚相连并接到输出地构成回路。

具体地，主控制芯片U1的9脚与电力载波传输芯片U3的8脚相连，主控制芯片U1的11脚通过电阻R6连接到温度检测芯片PT1的5脚，主控制芯片U1的12脚通过电阻R5连接温度检测芯片PT1的3脚，主控制芯片U1的13脚接电压抽取芯片U2的4脚，主控制芯片U1的14脚接电压抽取芯片U2的5脚，主控制芯片U1的17脚通过电阻R4接到温度检测芯片PT1的2脚，主控制芯片U1的18脚通过电阻R3连接温度检测芯片PT1的1脚，电压抽取芯片U2的3脚接到三端稳压芯片U4的2脚，并且与电阻R1的1脚与电阻R2的2脚相连，三端稳压芯片U4的2脚与光电耦合器U5的3脚相连，电力载波传输芯片U3的1脚通过电容C2和电容C3与电力载波传输芯片U3的2脚相连，电力载波传输芯片U3的6脚与电容C1的2脚及电阻R8的1脚相连。

由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在电源外部设有相应的保护装置，大大降低电源被人为或动物破坏的可能性，大幅提高了电源的使用寿命，便于使用者能够安全使用，避免因电源被破坏而造成的巨大事故。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。