CN209979769U - 一种采集终端备电补丁盒 - Google Patents

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王学强
龚建原
崔十奇
宋涛
左冠
李静
张海洋
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Abstract

本实用新型公开了一种采集终端备电补丁盒，安装于采集终端处，采集终端经电源输入装置连接三相电网，包括电源检测装置、电源切换装置、控制装置及备用电源，电源检测装置的输入端连接三相电网，电源检测装置的输出端经控制装置与电源切换装置相连，电源切换装置连接备用电源，备用电源与采集终端相连，备用电源包括依次相连的光伏组件、控制器、第一直流变流器及蓄电池，光伏组件设置于采集终端的外侧，蓄电池为采集终端供电；当电源检测装置检测到电网断电时，通过控制装置和电源切换装置切换到备用电源为采集终端供电。本实用新型能够实现在电网停电状态下对采集终端的电量采集，从而实现对用户侧的用电量的实时监测。

Description

一种采集终端备电补丁盒
技术领域
本实用新型涉及终端供电设备领域，具体涉及一种采集终端备电补丁盒。
背景技术
在现在的供电***中，由于电网运行负荷越来越大，所引发的线路故障也越来越多，缺相、欠压、过流等现象频频发生，电网一旦停电，采集终端如电能表等就会因失去电源无法上传电量信号，使电能采集***对用户侧无法监测。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种采集终端备电补丁盒，能够在电网供电时快速切换到备用电池供电，防止采集终端在电网停电时无法上传信号。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种采集终端备电补丁盒，安装于采集终端处，采集终端经电源输入装置连接三相电网，包括电源检测装置、电源切换装置、控制装置及备用电源，所述电源检测装置的输入端连接三相电网，电源检测装置的输出端经控制装置与电源切换装置相连，电源切换装置连接备用电源，备用电源与采集终端相连，所述备用电源包括依次相连的光伏组件、控制器、第一直流变流器及蓄电池，光伏组件设置于采集终端的外侧，蓄电池为采集终端供电；当电源检测装置检测到电网断电时，通过控制装置和电源切换装置切换到备用电源为采集终端供电。
优选的，所述电源检测装置包括限流电阻、第一电压互感器、第二电压互感器、第一二极管及第二二极管，所述限流电阻包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第六电阻，电网的A 相输入端依次经第一电阻、第二电阻、第三电阻与第一电压互感器连接，电网的B相输入端分别与第一电压互感器和第二电压互感器连接，电网的C相输入端依次经第四电阻、第五电阻、第六电阻与第二电压互感器连接，第一电压互感器的输出端依次与第七电阻和第一二极管并联，第二电压互感器的输出端依次与第八电阻电阻和第二二极管并联，第一电压互感器和第二电压互感器的输出端分别与控制装置相连。
优选的，所述电源切换装置采用切换继电器，切换继电器的线圈与控制装置相连，切换继电器的触点设置于备用电源的电源线上。
优选的，所述备用电源还包括第二直流变流器及超级电容，超级电容经第二直流变流器与控制器相连，超级电容为采集终端供电。
优选的，所述控制器还连接有交流逆变器，光伏组件产生的多余电能经交流逆变器并入电网。
优选的，还包括时间控制装置，时间控制装置采用时间继电器，时间继电器的线圈与控制装置相连，时间继电器的触点设置于备用电源的电源线上。
本实用新型通过电源检测装置来实时检测电网是否产生停电故障，并通过电源切换装置切换至备用电源供电，实现在电网停电状态下对采集终端的电量采集；电源检测装置检测快速准确，电网切换装置动作可靠，响应速度快，能够在电网供电时快速切换到备用电池供电，防止在电网停电时无法手机采集终端的信号，能够实现对用户侧的用电量的实时监测。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型所述电源检测装置的电路原理图；
图3为本实用新型所述备用电源的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1至图3所示，本实用新型公开了一种采集终端备电补丁盒，安装于采集终端处，采集终端经电源输入装置连接三相电网，包括电源检测装置、电源切换装置、控制装置及备用电源，三相电网依次经电源检测装置、控制装置及电源切换装置连接备用电源，备用电源连接采集终端，为采集终端供电；电源检测装置用于检测电网是否断电，电源切换装置用于在电网和备用电源之间切换，控制装置用于控制切换装置工作。
其中，电源输入装置用于将三相交流电变为稳定的直流电，为采集终端供电，为现有技术，在本实施例中，采用依次相连的变压器、整流桥、滤波器及稳压器。
电源检测装置包括限流电阻、第一电压互感器PT1、第二电压互感器PT2、第一二极管V1及第二二极管V2，限流电阻包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6，三相电源的A 相输入端依次经第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3与第一电压互感器PT1连接，三相电源的B相输入端分别与第一电压互感器PT1和第二电压互感器PT2连接，三相电源的C 相输入端依次经第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6与第二电压互感器PT2连接，第一电压互感器PT1的输出端依次与第七电阻R7和第一二极管V1并联，第一二极管V1用于整流，第七电阻R7用于将第一电压互感器PT1输出的第一电流转换为第一输出电压OUT1，第二电压互感器PT2的输出端依次与第八电阻R8和第二二极管V2并联，第二二极管V2用于整流，第八电阻R8用于将第二电压互感器PT2输出的第二电流转换为第二输出电压OUT2，第一输出电压OUT1和第二输出电压OUT2分别连接控制装置。其中，第一电压互感器PT1和第二电压互感器PT2的型号均为TV31B02。
当A相断相时，第一输出电压OUT1变为0V，当 C 相断相，第二输出电压OUT2变为0V，当 B 相断相，第一输出电压OUT1和第二输出电压OUT2均变为0V。只要电源检测装置输出的电压中有一个变为0V，控制装置即可判断电网出现故障。其中，控制装置采用89C51系列单片机。
电源切换装置采用切换继电器，切换继电器的线圈与控制装置相连，切换继电器的触点设置于备用电源的电源线上。当控制装置检测到电网断电时，通过切换继电器使备用电源开始工作；当电网恢复供电时，备用电源断开。
备用电源包括光伏组件、控制器、第一直流变流器、蓄电池、第二直流变流器、超级电容及交流逆变器，光伏组件的输出端与控制器相连，控制器经第一直流变流器连接蓄电池，控制器还经第二直流变流器连接超级电容，蓄电池和超级电容连接采集终端，光伏组件产生的电能分别经第一直流变流器和第二直流变流器储存至蓄电池和超级电容中，在电网断电时，由蓄电池和超级电容为采集终端供电；控制器还连接有交流逆变器，光伏组件产生的多余电能经交流逆变器并入电网，为其他用电设备供电。在本实施例中，控制器采用PLC，控制器用于控制第一直流变流器、第二直流变流器和交流逆变器的工作，其控制过程可参考现有光伏发电***，为现有技术，不再赘述。光伏组件产生的电源分别经第一直流变流器和第二直流变流器储存至蓄电池和超级电容中，与单一储能方式相比，能够降低投资成本，且能够起到稳定光伏电源输出和调节供用电平衡的作用。
控制装置还连接有时间控制装置，时间控制装置采用时间继电器，时间继电器的线圈与控制装置相连，时间继电器的触点设置于备用电源的电源线上。
本实用新型在工作时，由电源检测装置实时检测电网是否出现停电故障，只要电源检测装置输出的电压中有一个变为0V，控制装置即可判断电网出现故障，此时控制装置通过切换继电器使备用电源开始工作；当电网恢复供电时，备用电源断开。
本实用新型通过电源检测装置来实时检测电网是否产生停电故障，并通过电源切换装置切换至备用电源供电，实现在电网停电状态下对采集终端的电量采集，从而实现对用户侧的用电量的实时监测。

Claims (6)

1.一种采集终端备电补丁盒，安装于采集终端处，采集终端经电源输入装置连接三相电网，其特征在于：包括电源检测装置、电源切换装置、控制装置及备用电源，所述电源检测装置的输入端连接三相电网，电源检测装置的输出端经控制装置与电源切换装置相连，电源切换装置连接备用电源，备用电源与采集终端相连，所述备用电源包括依次相连的光伏组件、控制器、第一直流变流器及蓄电池，光伏组件设置于采集终端的外侧，蓄电池为采集终端供电；当电源检测装置检测到电网断电时，通过控制装置和电源切换装置切换到备用电源为采集终端供电。
2.如权利要求1所述的一种采集终端备电补丁盒，其特征在于：所述电源检测装置包括限流电阻、第一电压互感器、第二电压互感器、第一二极管及第二二极管，所述限流电阻包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第六电阻，电网的A 相输入端依次经第一电阻、第二电阻、第三电阻与第一电压互感器连接，电网的B相输入端分别与第一电压互感器和第二电压互感器连接，电网的C相输入端依次经第四电阻、第五电阻、第六电阻与第二电压互感器连接，第一电压互感器的输出端依次与第七电阻和第一二极管并联，第二电压互感器的输出端依次与第八电阻电阻和第二二极管并联，第一电压互感器和第二电压互感器的输出端分别与控制装置相连。
3.如权利要求2所述的一种采集终端备电补丁盒，其特征在于：所述电源切换装置采用切换继电器，切换继电器的线圈与控制装置相连，切换继电器的触点设置于备用电源的电源线上。
4.如权利要求2或3所述的一种采集终端备电补丁盒，其特征在于：所述备用电源还包括第二直流变流器及超级电容，超级电容经第二直流变流器与控制器相连，超级电容为采集终端供电。
5.如权利要求4所述的一种采集终端备电补丁盒，其特征在于：所述控制器还连接有交流逆变器，光伏组件产生的多余电能经交流逆变器并入电网。
6.如权利要求2或3所述的一种采集终端备电补丁盒，其特征在于：还包括时间控制装置，时间控制装置采用时间继电器，时间继电器的线圈与控制装置相连，时间继电器的触点设置于备用电源的电源线上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112531879A (zh) * 2020-12-05 2021-03-19 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种可自动切换的采集终端备用供电装置

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