集成配电模块和集成配电监控系统

摘要

本发明提供了一种集成配电模块和集成配电监控系统，所述集成配电模块包括：壳体，所述壳体包括相对设置的第一侧板和第二侧板；固定在所述第一侧板上的多个插座；固定在所述第二侧板上的多个断路器；以及位于所述壳体内部的电路板，所述电路板的内部设有用于配电的多个印刷导线，所述多个印刷导线相互隔离，所述多个印刷导线包括靠近所述第一侧板的多个第一端子和靠近所述第二侧板的多个第二端子。本发明的集成配电模块便于配电布线，对负载运行情况和配电环境的监视，以及控制相应的负载的操作参数。

权利要求

1.一种集成配电模块，其特征在于，所述集成配电模块包括：壳体，所述壳体包括相对设置的第一侧板和第二侧板；

固定在所述第一侧板上的多个插座；

固定在所述第二侧板上的输入断路器和输出断路器；

位于所述壳体内部的电路板，所述电路板的内部设有用于配电的多个印刷导线，所述多个印刷导线相互隔离，所述多个印刷导线包括靠近所述第一侧板的多个第一端子和靠近所述第二侧板的多个第二端子；

其中所述多个插座连接至所述多个第一端子，所述输入断路器和输出断路器连接至所述多个第二端子；

位于所述壳体内部的通信端口和数据传输模块；

所述电路板包括处理器以及与所述处理器电连接的转换模块，所述转换模块被配置为将经由所述通信端口传输的检测信号转换成对应的数字信号并传输至所述处理器，所述处理器被配置为对所述数字信号进行处理后经由所述数据传输模块传输至所述壳体外部的显示设备；所述处理器还被配置为发送控制指令至所述转换模块，所述转换模块将所述控制指令转换为操作信号并经由所述通信端口传输至所述壳体外部的负载，以控制所述负载的操作参数。

2.根据权利要求1所述的集成配电模块，其特征在于，所述多个第一端子沿一直线排列，所述多个第二端子沿另一直线排列。

3.根据权利要求1所述的集成配电模块，其特征在于，所述多个印刷导线位于所述电路板的多层绝缘基板上。

4.根据权利要求1所述的集成配电模块，其特征在于，所述集成配电模块包括位于所述壳体内部且靠近所述第一侧板的端子排，所述端子排的额定电流值大于所述多个插座中任一个的额定电流值。

5.根据权利要求1所述的集成配电模块，其特征在于，所述集成配电模块包括固定在所述第二侧板上的电表，所述电表被配置为检测配电电路的电气参数，所述电表包括位于所述壳体外部的显示屏，所述显示屏用于显示配电电路的电气参数。

6.根据权利要求1所述的集成配电模块，其特征在于，所述集成配电模块包括覆盖所述第二侧板的罩壳，所述罩壳包括：可拆地固定在所述第二侧板上的框架；以及安装在所述框架内侧的翻盖板，所述翻盖板包括相对设置的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边与所述框架枢接，所述第二侧边具有操作部。

7.根据权利要求6所述的集成配电模块，其特征在于，所述翻盖板由透明材质制成。

8.根据权利要求6所述的集成配电模块，其特征在于，所述操作部为缺口。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的集成配电模块，其特征在于，所述数据传输模块被配置为通过网络与所述显示设备无线连接。

10.根据权利要求9所述的集成配电模块，其特征在于，所述数据传输模块与所述网络之间无线连接，所述显示设备与所述网络之间无线连接或有线连接。

11.一种集成配电监控系统，其特征在于，包括：根据权利要求1至10中任一项所述的集成配电模块；以及位于所述集成配电模块外部的显示设备。

说明书

集成配电模块和集成配电监控系统

技术领域

[0001] 本发明涉及配电模块，具体涉及一种集成配电模块和集成配电监控系统。

背景技术

[0002] 在电力电子技术领域中，为了方便安装电力设备并节省其安装空间，通常会采用将多个输入插座、输出插座、断路器和分流铜排等电子元器件集成在同一壳体内从而形成
配电模块(PDM)。

[0003] 图1是现有技术的一种配电模块的立体示意图，其中为了清楚地示出壳体内部的元器件，壳体的顶板被移除。如图1所示，配电模块1呈长方体状，其包括壳体11，壳体11包括
相对设置的第一侧板114和第二侧板112；位于壳体11内部的汇流铜排14；安装在壳体11的
第一侧板114上的多个输入插座12和输出插座16；以及安装在壳体11的第二侧板112上的输
入断路器13、输出断路器15和旁路断路器17。

[0004] 其中，壳体11外部的高压电力线及其端部的插头(图1未示出)连接至输入插座12，输入插座12通过壳体11内部的电力线(图1未示出)连接至输入断路器13，输入断路器13通
过电力线连接至汇流铜排14，汇流铜排14分成多个输出支路，每一个输出支路通过输出断
路器15连接至输出插座16。由此通过控制配电模块1的第二侧板112上的输入断路器13和输
出断路器15的开关状态即可控制电力输入和电力输出。

[0005] 现有的配电模块1仅用于将高压电力分配至多路负载，功能单一，且壳体11内部的电力线交织在一起，布线复杂。

发明内容

[0006] 针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种集成配电模块，所述集成配电模块包括：

[0007] 壳体，所述壳体包括相对设置的第一侧板和第二侧板；

[0008] 固定在所述第一侧板上的多个插座；

[0009] 固定在所述第二侧板上的多个断路器；以及

[0010] 位于所述壳体内部的电路板，所述电路板的内部设有用于配电的多个印刷导线，所述多个印刷导线相互隔离，所述多个印刷导线包括靠近所述第一侧板的多个第一端子和
靠近所述第二侧板的多个第二端子。

[0011] 优选的，所述多个第一端子沿一直线排列，所述多个第二端子沿另一直线排列。

[0012] 优选的，所述多个印刷导线位于所述电路板的多层绝缘基板上。

[0013] 优选的，所述集成配电模块包括位于所述壳体内部且靠近所述第一侧板的端子排，所述端子排的额定电流值大于所述多个插座中任一个的额定电流值。

[0014] 优选的，所述集成配电模块包括固定在所述第二侧板上的电表，所述电表被配置为检测配电电路的电气参数，所述电表包括位于所述壳体外部的显示屏，所述显示屏用于
显示配电电路的电气参数。

[0015] 优选的，所述集成配电模块包括覆盖所述第二侧板的罩壳，所述罩壳包括：

[0016] 可拆地固定在所述第二侧板上的框架；以及

[0017] 安装在所述框架内侧的翻盖板，所述翻盖板包括相对设置的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边与所述框架枢接，所述第二侧边具有操作部。

[0018] 优选的，所述翻盖板由透明材质制成。

[0019] 优选的，所述操作部为缺口。

[0020] 优选的，所述集成配电模块包括位于所述壳体内部的通信端口和数据传输模块；所述电路板包括处理器以及与所述处理器电连接的转换模块，所述转换模块被配置为将经
由所述通信端口传输的检测信号转换成对应的数字信号并传输至所述处理器，所述处理器
被配置为对所述数字信号进行处理后经由所述数据传输模块传输至所述壳体外部的显示
设备。

[0021] 优选的，所述数据传输模块被配置为通过网络与所述显示设备无线连接。

[0022] 优选的，所述数据传输模块与所述网络之间无线连接，所述显示设备与所述网络之间无线连接或有线连接。

[0023] 优选的，所述处理器还被配置为发送控制指令至所述转换模块，所述转换模块将所述控制指令转换为操作信号并经由所述通信端口传输至所述壳体外部的负载。

[0024] 本发明还提供了一种集成配电监控系统，包括：如上所述的集成配电模块；以及位于所述集成配电模块外部的显示设备。

[0025] 本发明的集成配电模块的电路板提高了集成度，减小了体积，且有利于方便、准确地配电布线，减少线材，降低布线成本；实现对负载运行情况和配电环境的监视；以及控制
相应的负载的操作参数。

附图说明

[0026] 以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：

[0027] 图1是现有技术的一种配电模块的立体示意图。

[0028] 图2是根据本发明第一个实施例的集成配电模块的立体示意图。

[0029] 图3是图2所示的集成配电模块的分解图。

[0030] 图4是图3所示的集成配电模块的进一步分解图。

[0031] 图5是图4所示的电路板的多层绝缘基板上的铜箔在同一平面上的示意图。

[0032] 图6是图5所示的电路板的第一层绝缘基板上的铜箔的平面示意图

[0033] 图7是图5所示的电路板的第二层绝缘基板上的铜箔的平面示意图。

[0034] 图8是图4中的电路板与显示设备连接的框图。

[0035] 图9是根据本发明第二个实施例的电路板与显示设备连接的框图。

具体实施方式

[0036] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。

[0037] 图2是根据本发明第一个实施例的集成配电模块的立体示意图，如图2所示，集成配电模块2大体上呈长方体状，其包括壳体21，其中壳体21包括相对设置的上侧板211和下
侧板(图2未示出)、相对设置的第一侧板(如2未示出)和第二侧板212，以及相对设置的左侧
板(图2未示出)和右侧板213；集成配电模块2还包括固定在第二侧板212上的电表233以及
输入断路器231、输出断路器232和旁路断路器234等各种断路器，以及覆盖壳体21的第二侧
板212的罩壳22。

[0038] 罩壳22包括大体呈矩形的框架221和安装在框架221内侧的翻盖板222。框架221通过螺钉或螺丝等可拆卸地固定在第二侧板212上。翻盖板222具有靠近壳体21的上侧板211
的上侧边和靠近壳体21的下侧板的下侧边，翻盖板222的上侧边通过旋转轴(图2未示出)与
框架221枢接，且被构造为在外力作用下沿着旋转轴旋转运动。翻盖板222的下侧边具有适
于手指或手掌穿过的缺口224。

[0039] 翻盖板222在图2中处于关闭状态或关闭位置，此时翻盖板222覆盖输入断路器231和输出断路器232，避免输入断路器231和输出断路器232的误操作。当需要手动操作输入断
路器231和输出断路器232时，操作员手指穿过缺口224，并给翻盖板222施加一个使其绕着
旋转轴旋转的作用力，使得翻盖板222旋转一定的角度后处于打开状态或打开位置。之后操
作员可手动地操作输入断路器231和输出断路器232。

[0040] 罩壳22还包括安装在框架221内侧的用于覆盖电表233和旁路断路器234的翻盖板223，翻盖板223的安装方式、运动方式与翻盖板222相同，在此不作赘述。其中，翻盖板223在
图2所示的关闭状态或关闭位置时，其覆盖电表233和旁路断路器234。

[0041] 翻盖板222、223优选采用透明材质制成，以提供可视化的作用，在不打开翻盖板222、223的情况下，便于操作员识别出输入断路器231、输出断路器232和旁路断路器234的
开关状态。

[0042] 图3是图2所示的集成配电模块的分解图，图4是图3所示的集成配电模块的进一步分解图，其中图4仅示出了电路板、电表、通信端口和端子排。如图3和4所示，集成配电模块2
包括位于壳体21内部的端子排25，通信端口261，数据传输模块262以及电路板27，固定在第
二侧板212上的电表233，固定在第一侧板214上的多个(图3示出了6个)插座24。

[0043] 电表233用于检测主电路和支路等配电电路的电压、电流、频率和功率等电气参数。电表233还包括位于壳体21的外部且固定在第二侧板212上的显示屏，该显示屏将显示
主电路和支路的电气参数，便于操作员现场对主电路和支路上的断路器进行操作。电表233
还用于将检测信号传输至通信端口261。

[0044] 端子排25既可以作为输入端子，还可以作为输出端子，用于连接供电线或配电线等电子线路，起到传输电压电流的作用。端子排25可选用市售的产品和所需的型号，具体结
构在此不作赘述。

[0045] 壳体21的第一侧板214上还具有与端子排25相对设置的端子排通孔，其用于供电线或配电线穿过后电连接至端子排25。

[0046] 插座24位于壳体21的内部且固定在第一侧板214上，插座24同样既可以作为输入插座，还可以作为输出插座，用于连接供电线或配电线等电子线路，起到传输电压电流的作
用。端子排25的额定电流值大于任一个插座24的额定电流值。在实际的应用中，根据主电路
和支路中的电流大小，选择所需的端子排25和/或插座24。

[0047] 图5是图4所示的电路板的多层绝缘基板上的铜箔在同一平面上的示意图。其中图5示意性示出了电路板27的内部具有9个铜箔，即铜箔271～279。铜箔271～279的每一个都
包括至少两个端子，铜箔271～279包括靠近第一侧板214的12个第一端子(图5以具有四个
圆孔的方形件示出)，以及靠近第二侧板212的12个第二端子，其中12个第一端子沿一直线
排列，12个第二端子沿另一直线排列。

[0048] 图6是图5所示的电路板的第一层绝缘基板上的铜箔的平面示意图，

[0049] 图7是图5所示的电路板的第二层绝缘基板上的铜箔的平面示意图。如图6‑7所示，铜箔271、273、275、276、278位于电路板27的第一层绝缘基板上且相互隔离，铜箔272、274、
277、279位于电路板27的第二层绝缘基板上且相互隔离。位于不同层绝缘基板上的铜箔271
～279之间相互隔离且未交叉形成电气连接。

[0050] 本实施例的多个铜箔设置在电路板的内部的不同层绝缘基板上，提高了集成度，减小了体积。而且，多个第一端子沿一直线排列且靠近第一侧板214，多个第二端子沿另一
直线排列且靠近第二侧板212，将插座24和/或端子排25与靠近第一侧板214的第一端子连
接，将输入断路器231和输出断路器232与靠近第二侧板212的第二端子连接，避免了现有技
术的壳体11内部的多根电力线交叉杂乱导致误接线。实现了方便、准确地配电布线，减少线
材，降低布线成本。

[0051] 图8是图4中的电路板与显示设备连接的框图。如图8所示，电路板27上设置有处理器281，与处理器281电连接的转换模块282。其中通信端口261电连接至转换模块282，数据
传输模块262电连接至处理器281，且被配置为通过信号线、电缆线等有线方式与壳体21外
部的显示设备291连接。

[0052] 各种不同类型的传感器(例如门禁传感器、水浸传感器、烟感传感器、消防传感器、温湿度传感器)输出的检测信号，以及不间断电源、空调和电表输出的信号通过通信端口
261传输至转换模块282中，转换模块282将检测信号转换成相对应的数字信号并传输至处
理器281，处理器281对接收的数字信号进行处理后，经由数据传输模块262传输至显示设备
291。

[0053] 下面以门禁传感器、空调和不间断电源为例说明如下。

[0054] 门禁传感器通过信号线连接至通信端口261，门禁传感器检测门的通断状态从而输出高低电平的检测信号，该检测信号经由通信端口261传输至转换模块282，转换模块282
将检测信号转换为相对应的数字信号，以便处理器281能够接收和识别，处理器281对数字
信号进行处理，经由数据传输模块262传输至显示设备291，以在显示设备291上显示出门的
通断状态。

[0055] 空调通过信号线连接至通信端口261，空调检测配电环境中的温度，并将检测信号例如通过RS485通信协议传输至通信端口261，转换模块282将检测信号转换为相对应的数
字信号，以便处理器281能够接收和识别，处理器281对数字信号进行处理，经由数据传输模
块262传输至显示设备291，以在显示设备291上显示出配电环境中的温度。当该温度不在预
定的范围中时，处理器281还配置为发送控制指令至转换模块282，转换模块282将控制指令
转换为操作信号，并经由通信端口261传输至空调以改变空调的操作参数。

[0056] 不间断电源通过信号线连接至通信端口261，不间断电源的数据例如通过RS232通信协议传输至通信端口261，转换模块282将不间断电源发送的数据进行逻辑转换成相对应
的数字信号，处理器281对数字信号进行处理，经由数据传输模块262传输至显示设备291，
以在显示设备291上显示出不间断电源的各种参数。当不间断电源的参数出现异常时，处理
器281还配置为发送控制指令至转换模块282，转换模块282将控制指令转换为操作信号，并
经由通信端口261传输至不间断电源以改变其操作参数。

[0057] 本实施例中的转换模块282用于将各种用电负载和传感器经由通信端口261发送的检测信号转换成相对应的数字信号，处理器281接收并处理该数字信号，并经由数据传输
模块262传输至外部的显示设备291，从而在外部的显示设备291上分析和显示出该数据，实
现对负载运行情况和配电环境的监视。另外，处理器281还能基于相适配的通信协议给相应
的负载发送控制指令，以控制相应的负载的操作参数。

[0058] 图9是根据本发明第二个实施例的电路板与显示设备连接的框图。其与图8基本相同，区别在于，数据传输模块382被配置成通过无线通信协议与显示设备391通信。数据传输
模块382通过网络392与显示设备391之间通信，其中数据传输模块382通过无线连接至网络
392，显示设备391通过有线连接或无线连接至网络392，其中无线连接的方式为WIFI网络，
5G通讯网络或者智能家居网络，或其组合。

[0059] 处理器381将处理的数据经由数据传输模块382通过无线通信协议传输至网络392，显示设备391以有线或无线方式连接至该网络392，通过相同的通信协议以从网络392
上获得负载运行情况和配电环境等各种参数和信息。由此维护人员将手机、平板电脑或笔
记本电脑等显示设备接入网络392中，就能够随时随地远程监控负载运行情况和配电环境。

[0060] 在本发明的其他实施例中，数据传输模块被配置为直接无线连接至显示设备，而不是通过网络连接至显示设备。数据传输模块将数据经由无线通信协议传输至外部的显示
设备，显示设备以适当的程序分析和显示出该数据，实现对负载运行情况和配电环境的监
视。

[0061] 本发明还提供了一种集成配电监控系统，其包括上述实施例中的集成配电模块，以及位于集成配电模块外部的显示设备。

[0062] 本发明并不意欲限定电路板27内部的铜箔的形状和数量，在本发明的其他实施例中，根据实际需要在电路板27的多层绝缘基板上布置各种所需形状和数据的铜箔。

[0063] 在本发明的其他实施例中，采用设置在电路板内部的铝排、铝片、铝带、铝箔、铜排、铜条、铜片、银排、银片、银带、银箔等用于配电的印刷导线代替上述实施例中的铜箔。

[0064] 在本发明的其他实施例中，根据实际需要安装合适数目的插座24和所需型号的端子排25。

[0065] 在本发明的其他实施例中，翻盖板上具有凸起、把手等操作部，方便操作翻盖板使其沿旋转轴旋转一定的角度并打开翻盖板。

[0066] 虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。