CN112816886A - 直流备用电源监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及供电***技术领域，公开了一种直流备用电源监测***，包括储能模块，用于作为直流供电***的备用电源；内部监测模块，与储能模块相连接，用于获取储能模块的内部工作状态信息，并根据内部工作状态信息对储能模块的内部工作状态进行调整；外部监测模块，与储能模块相连接，用于获取储能模块的外部工作状态信息，并对外部工作状态信息进行记录和备份。直流备用电源监测***对储能模块的内部工作状态和外部工作状态进行实时监测，并根据监测信息对储能模块的工作状态进行及时调整，使得环境对储能模块的寿命影响小，避免出现过放电现象。不需要额外对***进行人工检查及维护，解决了维护成本高、对环境污染大以及安全可靠性低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及供电***技术领域，特别是涉及一种直流备用电源监测***。
背景技术
将蓄电池组作为备用电源，存在单只蓄电池质量影响整组蓄电池工作性能、新旧蓄电池难以匹配、蓄电池的使用带来环境污染以及蓄电池组的检修、维护及更换成本高等问题。随着综合电力***研究的不断深入，以及电力设备技术的进步，采用超级电容代替传统蓄电池作为直流电源的供电装置已成为未来智能配电网发展的趋势。然而，目前配电房普遍未配置空调，但深圳地区每年30℃及以上的高温天气占比大，加上春季时的“回南天”，会大大减小超级电容的工作寿命，一般使用寿命为2-3年。因此，需要定期对配电房里的电池进行检查及维护，以保证备用直流电源***的安全可靠性，这样大大增加了维护成本。
发明内容
基于此，有必要针对配电房里的电池维护成本高、安全可靠性低的问题，提供一种直流备用电源监测***。
一种直流备用电源监测***，包括储能模块，用于作为直流供电***的备用电源；内部监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的内部工作状态信息，并根据所述内部工作状态信息对所述储能模块的内部工作状态进行调整；外部监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的外部工作状态信息，并对所述外部工作状态信息进行记录和备份。
上述直流备用电源监测***，利用内部监测模块对储能模块的内部工作状态进行监测，获取储能模块的内部工作状态信息，并根据所述内部工状态信息对储能模块的内部工作状态进行调整。利用外部监测模块对储能模块的外部工作状态进行监测，获取所述储能模块的外部工作状态信息，并对所述外部工作状态信息进行记录和备份。使用本发明提供的直流备用电源监测***对储能模块的内部工作状态和外部工作状态同时进行监测并及时根据监测信息对储能模块的工作状态进行调整，使得环境对储能模块的寿命影响小、避免出现过放电现象，且具备不需要额外对储能模块进行人工检查及维护的优点，解决了维护成本高、对环境污染大以及安全可靠性低的问题。
在其中一个实施例中，所述内部工作状态信息包括内部电流、内部电压和温度，所述内部监测模块包括内部电流监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的内部电流；内部电压监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的内部电压；内部温度监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的温度；调节模块，与所述内部温度监测模块相连接，用于根据所述储能模块的温度对所述储能模块的工作状态进行调整。
在其中一个实施例中，所述调节模块包括控制模块，与所述内部温度监测模块相连接，用于根据所述储能模块的温度输出控制指令；降温模块，与所述控制模块相连接，用于根据所述控制指令对所述储能模块进行降温处理。
在其中一个实施例中，所述降温模块包括冷凝器和/或风机。
在其中一个实施例中，所述外部工作状态信息包括输入输出电流，所述外部监测模块包括输入输出电流监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的输入输出电流；数据分析模块，与所述输入输出电流监测模块相连接，用于对所述输入输出电流进行记录和备份。
在其中一个实施例中，所述所述外部监测模块还包括显示模块，与所述数据分析模块相连接，用于对所述输入输出电流进行显示。
在其中一个实施例中，所述直流备用电源监测***还包括互联网终端模块，分别与所述内部监测模块和所述外部监测模块相连接，用于获取所述内部工作状态信息和所述外部工作状态信息，并对所述内部工作状态信息和所述外部工作状态信息进行显示。
在其中一个实施例中，所述互联网终端模块通过光纤分别与所述内部监测模块和所述外部监测模块相连接。
在其中一个实施例中，所述直流备用电源监测***还包括报警模块，与所述内部监测模块和所述外部监测模块相连接，用于根据所述内部工作状态信息和所述外部工作状态信息输出报警信息。
在其中一个实施例中，所述报警信息包括异常的位置信息。
附图说明
图1为本发明其中一实施例的直流备用电源监测***的结构框图；
图2为本发明其中一实施例的内部监测模块的结构框图；
图3为本发明其中一实施例的调节模块的结构框图；
图4为本发明其中一实施例的外部监测模块的结构框图；
图5为本发明另一实施例的直流备用电源监测***的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1为本发明其中一实施例的直流备用电源监测***的结构框图，在其中一个实施例中，所述直流备用电源监测***包括储能模块100、内部监测模块200和外部监测模块300。所述储能模块100，用于作为直流供电***的备用电源。所述内部监测模块200，与所述储能模块100相连接，用于获取所述储能模块100的内部工作状态信息，并根据所述内部工作状态信息对所述储能模块100的内部工作状态进行调整。所述外部监测模块300，与所述储能模块100相连接，用于获取所述储能模块100的外部工作状态信息，并对所述外部工作状态信息进行记录和备份。
在本实施例中，所述储能模块100为超级电容模块。超级电容器是一种新型绿色环保的储能器件(使用活性炭作为该超级电容器的电极附着材料)，超级电容模块就是将多个超级电容器单体串联，配合电压均衡和放电稳压***，用铝合金外壳组合而成的一个新型能量包。超级电容模块弥补了铅酸电池等储能器件的缺陷，超级电容模块的工作温度范围为-40～65℃，解决了铅酸电池在室外寒冷条件下使用效率大大降低的问题。而且超级电容模块不但具备了超级电容单体的所有特性，同时还具备了可状态监控功能，能更好地实现免维护易保养的使用。将超级电容模块作为直流供电***的备用电源，可以减少环境污染、延长使用寿命。
内部监测模块200与储能模块100相连接，用于对储能模块100的内部工作状态进行监测。利用内部监测模块200获取储能模块100的内部工作状态信息，根据获取的内部工作状态信息对储能***的内部工作状态进行调节，以保证整个直流备用电源监测***维持在正常工作状态，避免储能模块100出现意外情况。
外部监测模块300与储能模块100相连接，用于对储能模块100的外部工作状态进行监测。利用外部监测模块300获取储能模块100的外部工作状态信息，并对储能模块100的外部工作状态信息进行实时的记录和备份，以便于技术人员后期对其进行调用。
图2为本发明其中一实施例的内部监测模块的结构框图，在其中一个实施例中，所述内部工作状态信息包括内部电流、内部电压和温度，所述内部监测模块包括内部电流监测模块210、内部电压监测模块220、内部温度监测模块230和调节模块240。所述内部电流监测模块210，与所述储能模块100相连接，用于获取所述储能模块100的内部电流。所述内部电压监测模块220，与所述储能模块100相连接，用于获取所述储能模块100的内部电压。所述内部温度监测模块230，与所述储能模块100相连接，用于获取所述储能模块100的温度。所述调节模块240，与所述内部温度监测模块230相连接，用于根据所述储能模块100的温度对所述储能模块100的工作状态进行调整。
具体地，由于内部监测模块200包括内部电流监测模块210、内部电压监测模块220以及内部温度监测模块230，因此内部监测模块200能够对储能模块100内部的电流、电压以及温度进行实时监测。调节模块240获取内部温度监测模块230采集获取的储能模块100内部的温度，并对温度进行分析。当调节模块240判断储能模块100内的温度过高时，调节模块240控制对储能模块100进行降温，以保证储能模块100的温度正常，且可以正常使用。
图3为本发明其中一实施例的调节模块的结构框图，在其中一个实施例中，所述调节模块240包括控制模块241和降温模块243。所述控制模块241，与所述内部温度监测模块230相连接，用于根据所述储能模块100的温度输出控制指令。所述降温模块243，与所述控制模块241相连接，用于根据所述控制指令对所述储能模块100进行降温处理。控制模块241接收内部温度监测模块230采集的温度，并根据储能模块100的温度进行判断。当控制模块判断储能模块100的温度较高时，控制模块输出控制指令至降温模块243，以控制降温模块243对储能模块100进行降温。
由于在本实施例中，考虑到在实际使用中储能模块100相比于低温情况，更容易出现温度过高而对储能模块100内的部件造成损坏的情况。因此，在本实施例中设置降温模块243以对温度过高的储能模块100及时进行降温处理。在具体应用时，可以根据直流备用电源监测***的实际使用环境和使用习惯设置升温模块或恒温模块等温度调节模块，对储能模块100的温度进行实时调节，以保证储能模块100的温度正常，处于正常工作状态。
在其中一个实施例中，所述降温模块243包括冷凝器和/或风机。当控制模块241根据内部温度监测模块230监测到的温度判断储能模块100的内部温度较高时，会对降温模块243进行控制，控制降温模块243对储能模块100进行降温处理。在本实施例中，选择使用冷凝器和/或风机作为降温模块243对储能模块100进行降温处理。
图4为本发明其中一实施例的外部监测模块的结构框图，在其中一个实施例中，所述外部工作状态信息包括输入输出电流，所述外部监测模块包括输入输出电流监测模块310和数据分析模块320。所述输入输出电流监测模块310，与所述储能模块100相连接，用于获取所述储能模块100的输入输出电流。所述数据分析模块320，与所述输入输出电流监测模块310相连接，用于对所述输入输出电流进行记录和备份。
输入输出电流监测模块310可以对储能模块100的输入输出电流进行监测，并将输入输出电流传递至数据分析模块320。其中，上述数据分析模块320内部设置有数据库，可以用于对输入输出电流进行记录。数据分析模块320通过对输入输出电流进行记录、分析以及储存之后，可以根据储能模块100的输入输出电流分析储能模块100的外部工作状态，以方便技术人员判断是否需要对储能模块100的输入输出电流进行调节。对输入输出电流进行储存和备份，便于技术人员后期对储能模块100的历史工作状态数据进行调用和分析。
在其中一个实施例中，所述直流备用电源监测***还包括显示模块330，与所述数据分析模块320相连接，用于对所述输入输出电流进行显示。在本实施例中，实时显示模块330为显示屏。数据分析模块320的输出端电性连接有显示屏，数据分析模块320能够对包括了储能模块100内部工作状态信息和外部工作状态信息的监测信息进行分析、记录，同时可以将分析记录的信息传输至显示屏，将上述信息显示在显示屏上，以便技术人员对监测信息进行观察。
图5为本发明另一实施例的直流备用电源监测***的结构框图，在其中一个实施例中，所述直流备用电源监测***还包括互联网终端模块400。所述互联网终端模块400，分别与所述内部监测模块200和所述外部监测模块300相连接，用于获取所述内部工作状态信息和所述外部工作状态信息，并对所述内部工作状态信息和所述外部工作状态信息进行显示。
内部监测模块200和外部监测模块300分别将获取的内部工作状态信息和外部工作状态信息传递至互联网终端模块400。互联网终端模块400可以将内部工作状态信息和外部工作状态信息传递至技术人员处，对内部工作状态信息和外部工作状态信息进行显示，方便技术人员对整个装置进行处理。利用互联网终端模块400对内部工作状态信息和外部工作状态信息进行传输，有助于实现对直流备用电源监测***的整体结构的灵活扩展，实现智能化管理，以便于技术人员远程对***中的所有设备进行实时监测。
在其中一个实施例中，内部监测模块200和外部监测模块300均通过光纤与互联网终端模块电性连接，另外，内部监测模块200和外部监测模块300均通过导线分别与储能模块100电性连接。在使用时，可以根据实际应用需求将内部监测模块200和外部监测模块300分别设置在储能模块100的相应位置。
例如，将内部电流监测模块210、内部电压监测模块220和内部温度监测模块230分别设置在储能模块100的内部，以保证能够准确地对储能模块100的内部工作状态信息进行实时监测。输入输出电流监测模块310则设被置在储能模块100的外部，与储能模块100的输入输出端相连接，以保证能够准确地对储能模块100的外部工作状态信息进行实时监测。同时，内部监测模块200和外部监测模块300均通过光纤与互联网终端模块进行信息交互，可以保证较快的信息传递速度。
在其中一个实施例中，所述直流备用电源监测***还包括报警模块500。实时报警模块500，与所述内部监测模块200和所述外部监测模块300相连接，用于根据所述内部工作状态信息和所述外部工作状态信息输出报警信息。报警模块500通过导线分别与内部监测模块200和外部监测模块300电性连接。在本实施例中，报警模块500的输出端则与警报器电性连接。当报警模块500根据内部工作状态信息和外部工作状态信息判断出现异常情况需要报警时，报警模块500控制报警器发出报警信息，以警示技术人员，保证了直流备用电源监测***的使用安全性。
在其中一个实施例中，所述报警信息包括异常的位置信息。报警模块500可以根据内部监测模块200和外部监测模块300获取的内部工作状态信息和外部工作状态信息判断是否出现异常工作情况，并对出现异常情况的位置进行判断，获取异常的位置信息。当报警模块500判断出现异常时，则控制报警器发出报警信息对技术人员进行预警，以提醒技术人员对出现异常的位置处的设备进行安全维护。通过设置报警模块500对异常情况进行及时报警，可以省去技术人员需要对所述***进行定期维护的重复性工作，提高使用便利性，使整个***更符合用户的实际使用习惯。
本发明提供的直流备用电源监测***通过将内部监测模块200和外部监测模块300分别与储能模块100之间电性连接，利用内部监测模块200和外部监测模块300分别对储能模块100的内部工作状态和外部工作状态进行监测。其中，内部监测模块200包括内部电流监测模块210、内部电压监测模块220、内部温度监测模块230以及调节模块240。内部电流监测模块210、内部电压监测模块220以及内部温度监测模块230分别用于对储能模块100内部的电流、电压以及温度进行实时监测，保证其能正常工作。并且内部温度监测模块230与调节模块240之间电性连接。当储能模块100的内部温度升高时，可通过调节模块240控制对其进行降温，维持整个***处于正常的工作状态，防止高温对器件造成损坏。
同时，外部监测模块300包括输入输出电流监测模块310以及数据分析模块320。其中，输入输出电流监测模块310能够对储能模块100的输入输出电流进行监测，并将测得的输入输出电流传递至数据分析模块320。数据分析模块320对其进行记录、分析以及储存备份，数据分析模块330的输出端还连接有显示模块330，用于对输入输出电流进行实时显示。
另外，内部监测模块200以及外部监测模块300均分别与互联网终端模块400之间电性连接。通过互联网终端模块400将实时监测获取的内部工作状态信息和外部工作状态信息传递至技术人员处，方便技术人员根据上述信息判断下一步需要进行的工作。整个直流备用电源监测***运转流程明确，各模块之间配合协同工作，使得其使用安全性高，且便于使用。
最后，通过将内部监测模块200和外部监测模块300分别与报警模块500电性连接。报警模块500根据获取的内部工作状态信息和外部工作状态信息判断是否出现异常情况。若出现则对异常情况进行报警，以提醒技术人员及时进行维修，保证了直流备用电源监测***的使用安全性，进而也使得所述***的功能性较广，方便使用者在实际生活中进行应用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种直流备用电源监测***，其特征在于，包括：
储能模块，用于作为直流供电***的备用电源；
内部监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的内部工作状态信息，并根据所述内部工作状态信息对所述储能模块的内部工作状态进行调整；
外部监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的外部工作状态信息，并对所述外部工作状态信息进行记录和备份。
2.根据权利要求1所述的直流备用电源监测***，其特征在于，所述内部工作状态信息包括内部电流、内部电压和温度，所述内部监测模块包括：
内部电流监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的内部电流；
内部电压监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的内部电压；
内部温度监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的温度；
调节模块，与所述内部温度监测模块相连接，用于根据所述储能模块的温度对所述储能模块的工作状态进行调整。
3.根据权利要求2所述的直流备用电源监测***，其特征在于，所述调节模块包括：
控制模块，与所述内部温度监测模块相连接，用于根据所述储能模块的温度输出控制指令；
降温模块，与所述控制模块相连接，用于根据所述控制指令对所述储能模块进行降温处理。
4.根据权利要求3所述的直流备用电源监测***，其特征在于，所述降温模块包括冷凝器和/或风机。
5.根据权利要求1或2所述的直流备用电源监测***，其特征在于，所述外部工作状态信息包括输入输出电流，所述外部监测模块包括：
输入输出电流监测模块，与所述储能模块相连接，用于获取所述储能模块的输入输出电流；
数据分析模块，与所述输入输出电流监测模块相连接，用于对所述输入输出电流进行记录和备份。
6.根据权利要求5所述的直流备用电源监测***，其特征在于，所述所述外部监测模块还包括：
显示模块，与所述数据分析模块相连接，用于对所述输入输出电流进行显示。
7.根据权利要求1所述的直流备用电源监测***，其特征在于，所述直流备用电源监测***还包括：
互联网终端模块，分别与所述内部监测模块和所述外部监测模块相连接，用于获取所述内部工作状态信息和所述外部工作状态信息，并对所述内部工作状态信息和所述外部工作状态信息进行显示。
8.根据权利要求7所述的直流备用电源监测***，其特征在于，所述互联网终端模块通过光纤分别与所述内部监测模块和所述外部监测模块相连接。
9.根据权利要求1所述的直流备用电源监测***，其特征在于，所述直流备用电源监测***还包括：
报警模块，与所述内部监测模块和所述外部监测模块相连接，用于根据所述内部工作状态信息和所述外部工作状态信息输出报警信息。
10.根据权利要求9所述的直流备用电源监测***，其特征在于，所述报警信息包括异常的位置信息。
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