集成宽带路由的开关电源装置及集中器制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种集成宽带路由的开关电源装置及集中器，涉及用电信息采集领域，应用于电力用户用电信息采集系统中的集中器，集中器还包括MCU管理单元，电力用户用电信息采集系统还包括外置路由单元，外置路由单元与MCU管理单元耦合。其中，外置路由单元为窄带路由、无线路由或窄带与无线的双模路由中的任意一种。集成宽带路由的开关电源装置包括开关电源单元以及宽带路由单元。开关电源单元与宽带路由单元耦合。开关电源单元以及宽带路由单元均与MCU管理单元耦合。本实用新型专利技术提供的集成宽带路由的开关电源装置以及集中器，具有基于电力线宽带载波通信的功能，与基于非宽带载波技术通信的外置路由单元共同实现一个集中器同时进行包括宽带通信的至少两种通信方法。

Integrated broadband routing switching power supply device and concentrator

The utility model provides a switching power supply device and a concentrator integrated broadband routing, relates to the field of electric information acquisition, power users in concentrator electric information acquisition system of concentrator also includes MCU management unit, power users information collection system also includes an external routing unit, external routing unit and MCU management unit coupling. Among them, the external routing unit is one of narrowband routing, wireless routing or narrowband and wireless dual mode routing. A switching power supply with integrated broadband routing includes a switching power supply unit and a broadband routing unit. The switching power supply unit is coupled with the broadband routing unit. The switching power supply unit and the broadband routing unit are coupled with the MCU management unit. Switching power supply device of integrated broadband routing provided by the utility model and the concentrator, with broadband power line carrier communication based on the function, and at least two kinds of communication methods including broadband communications and external routing unit non broadband carrier communication technology based on the common implementation of a concentrator.

【技术实现步骤摘要】
集成宽带路由的开关电源装置及集中器
本技术涉及电力用户用电信息采集领域，尤其涉及一种集成宽带路由的开关电源装置及集中器。
技术介绍
当前电力用户用电信息采集系统的本地通信方案有单模载波通信、单模无线通信、由窄带载波和无线组成的双模通信，集中器作为采集网络中的核心设备，需要通过外置路由单元实现通信连接。其中，外置路由单元的类型有宽带路由、窄带路由、无线路由或双模路由，双模路由即窄带加无线路由。受限于国家电网公司对接口形式和外观规格的统一要求，目前尚无包含宽带路由的双模或多模路由单元，而单模路由单元的工作模式单一，在现场情况较复杂时还存在采集效果不理想、采集效率低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种集成宽带路由的开关电源装置及集中器，以改善上述问题。第一方面，本技术较佳实施例提供一种集成宽带路由的开关电源装置，应用于电力用户用电信息采集系统中的集中器，所述集中器还包括MCU管理单元，所述电力用户用电信息采集系统包括外置路由单元，所述外置路由单元与所述MCU管理单元耦合。其中，所述外置路由单元为窄带路由、无线路由或窄带与无线的双模路由中的任意一种。所述集成宽带路由的开关电源装置包括开关电源单元以及宽带路由单元，所述开关电源单元与所述宽带路由单元耦合；所述开关电源单元以及所述宽带路由单元均与所述MCU管理单元耦合。第二方面，本技术较佳实施例提供一种集中器，应用于电力用户用电信息采集系统，所述集中器包括MCU管理单元以及上述的集成宽带路由的开关电源装置，所述电力用户用电信息采集系统包括外置路由单元，所述集成宽带路由的开关电源装置以及所述外置路由单元均与所述MCU管理单元耦合。本技术实施例的有益效果是：本技术实施例提供的集成宽带路由的开关电源装置及集中器，具有宽带通信功能，宽带通信传输效率高、传输更加稳定。与基于非宽带载波方式通信的外置路由单元构成了宽带通信加上另外一种甚至两种的双模乃至三模的通信方式，实现了一个集中器同时进行包括宽带通信的至少两种通信方式。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为现有的应用于电力用户用电信息采集系统的集中器的采集网络结构示意图；图2为本技术较佳实施例提供的电力用户用电信息采集系统的结构示意图；图3为本技术较佳实施例提供的一种集成宽带路由的开关电源装置的结构示意图；图4为本技术较佳实施例提供的开关电源单元的输入保护电路、第一整流滤波电路以及部分过压检测电路的结构示意图；图5为本技术较佳实施例提供的开关电源单元的部分过压检测电路、电流采样反馈电路、电压采样反馈电路、开关控制电路以及部分直流斩波电路的结构示意图；图6为本技术较佳实施例提供的开关电源单元的部分直流斩波电路、第二整流滤波电路以及开关控制电路的供电电路的结构示意图；图7为本技术较佳实施例提供的宽带路由单元的第一信号耦合电路、第一滤波电路的结构示意图；图8为本技术较佳实施例提供的宽带路由单元的第二信号耦合电路结构示意图；图9为本技术较佳实施例提供的宽带路由单元的第三信号耦合电路结构示意图；图10为本技术较佳实施例提供的宽带路由单元的过零检测电路结构示意图。图标：100-外置路由单元；200-集中器；300-集成宽带路由的开关电源装置；400-开关电源单元；410-输入保护电路；420-第一整流滤波电路；430-过压检测电路；440-开关控制电路；450-直流斩波电路；460-电流采样反馈电路；470-第二整流滤波电路；480-电压采样反馈电路；490-输出稳压电路；500-宽带路由单元；510-电压转换电路；520-通信接口电路；530-主控电路；540-第一滤波电路；550-信号耦合单元；560-过零检测电路；600-MCU管理单元；700-电力用户用电信息采集系统；710-主站。具体实施方式电力用户用电信息采集系统，是通过集中器实现对表计或采集器远程抄表的功能。集中器作为电力用户用电信息采集系统的核心设备，通过外置路由单元与表计或采集器实现通信。当前，电力用户用电信息采集系统的主流本地通信方案分为电力线载波通信以及无线通信两种。其中，电力线载波通信利用电力线作为传输装置，又分为宽带载波通信和窄带载波通信。比起窄带载波通信，宽带载波通信具有受噪声干扰较小、信号传输相对稳定、传输速率高等优点。相应的，外置路由单元也分为宽带路由单元以实现采集器或表计与集中器的宽带载波通信；窄带路由单元以实现采集器或表计与集中器的窄带载波通信；无线路由单元以实现采集器或表计与集中器的无线通信；另外，还有可以同时实现窄带通信和无线通信的双模路由单元。受限于国家电网公司对接口形式以及外观规格的统一要求，目前尚无包含宽带路由的双模或多模路由单元，而外置单模路由单元的工作模式单一，仅能够实现单模窄带载波通信、单模宽带载波通信或单模无线通信这三种通信方式中的一种；双模单元可以同时实现窄带载波通信和无线通信两种通信方式。但是在实际应用过程中，由于现场情况通常比较复杂。可能无法仅用一个集中器同时采集到整个网络中所有表计的用电信息。为了清楚说明上述现有技术的客观缺点，下面将结合图1举例说明：如图1所示，M1～M9表示表计，其中，M1、M2和M3位于区域1，M4、M5和M6位于区域2，M7、M8和M9位于区域3。例一：假定区域1内的表计仅能通过窄带载波方式通信成功，区域2内的表计仅能通过宽带载波方式通信成功，区域3内的表计仅能通过无线方式通信成功。当实际应用中的用户用电信息采集网络中包含但不仅有区域2时，由于图1的通信模块方案中没有集成宽带路由单元的双模单元，更没有三模方案。因此，无论采用哪种方案，显然均无法仅用一个集中器同时采集到整个网络中表计的用电信息。例二：假定区域1内的表计无论通过哪种方式均能通信成功，区域2内的表计仅能通过无线方式通信成功，当实际应用中的用电信息采集网络仅包含区域1和区域2时，要通过一个集中器实现对网络中所有表计的采集，只能采用双模路由，而宽带载波作为通信速率最快的本地通信方案，在此实例中未能得到应用。总之，当前双模通信方案中尚无包含宽带载波功能的双模路由，无法在特殊网络环境下保证采集成功率的同时保障采集效率。有鉴于此，为了克服上述不足，本技术实施例提供了一种集成宽带路由的开关电源装置以及集中器。所述集成宽带路由的开关电源装置应用于电力用户用电信息采集系统的集中器，集中器具有宽带通信功能。不但可以通过宽带路由单元独立地实现远程对数据的采集；也可以与基于非宽带载波方式通信的外置路由单元结合构成双模或多模通信方案，实现同时对不同通信方案的表计或多模通信方案的表计的用电信息采集。下面将对本技术实施例提供的集成宽带路由的开关电源装置以及集中器进行详细的阐述。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，将结合本技术实施例中的附图，对本技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成宽带路由的开关电源装置，其特征在于，应用于电力用户用电信息采集系统中的集中器，所述集中器还包括MCU管理单元，所述电力用户用电信息采集系统还包括外置路由单元，所述外置路由单元与所述MCU管理单元耦合，其中，所述外置路由单元为窄带路由、无线路由或窄带与无线的双模路由中的任意一种；所述集成宽带路由的开关电源装置包括开关电源单元以及宽带路由单元，所述开关电源单元与所述宽带路由单元耦合；所述开关电源单元以及所述宽带路由单元均与所述MCU管理单元耦合。

【技术特征摘要】
1.一种集成宽带路由的开关电源装置，其特征在于，应用于电力用户用电信息采集系统中的集中器，所述集中器还包括MCU管理单元，所述电力用户用电信息采集系统还包括外置路由单元，所述外置路由单元与所述MCU管理单元耦合，其中，所述外置路由单元为窄带路由、无线路由或窄带与无线的双模路由中的任意一种；所述集成宽带路由的开关电源装置包括开关电源单元以及宽带路由单元，所述开关电源单元与所述宽带路由单元耦合；所述开关电源单元以及所述宽带路由单元均与所述MCU管理单元耦合。2.根据权利要求1所述的集成宽带路由的开关电源装置，其特征在于，所述宽带路由单元包括电压转换电路、通信接口电路、主控电路、第一滤波电路、过零检测电路以及信号耦合单元；所述电压转换电路与所述开关电源单元耦合；所述通信接口电路与所述MCU管理单元耦合；所述信号耦合单元及所述过零检测电路均与交流电网耦合；所述电压转换电路、所述通信接口电路、所述过零检测电路以及所述第一滤波电路分别与所述主控电路耦合；所述第一滤波电路与所述信号耦合单元耦合。3.根据权利要求2所述的集成宽带路由的开关电源装置，其特征在于，所述信号耦合单元包括第一信号耦合电路、第二信号耦合电路以及第三信号耦合电路；所述第一信号耦合电路与所述交流电网的A相线路耦合，用于实现与所述交流电网的A相线路的信号交互；所述第二信号耦合电路与所述交流电网的B相线路耦合，用于实现与所述交流电网的B相线路的信号交互；所述第三信号耦合电路与所述交流电网的C相线路耦合，用于实现与所述交流电网的C相线路的信号交互；所述第一信号耦合电路、所述第二信号耦合电路以及所述第三信号耦合电路均与所述第一滤波电路耦合。4.根据权利要求1所述的集成宽带路由的开关电源装置，其特征在于，所述开关电源单元包括输入保护电路、第一整流滤波电路、过压检测电路、直流斩波电路、第二整流滤波电路、电压采样反馈电路、电流采样反...

【专利技术属性】
技术研发人员：高攀，陈顺飞，杨飞，何佳，
申请(专利权)人：武汉盛帆电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42