CN221103050U - 一种配电终端电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种配电终端电源装置，其包括配电网接口、配电终端接口、超级电容组和供电控制板，超级电容组经供电控制板连接配电终端接口，配电网接口一路输出端经变压模块、整流模块和滤波模块连接配电终端接口一输入端；配电网接口另一路输出端经充电模块连接超级电容组；超级电容组经继电开关连接配电终端接口另一输入端；电源管理模块的输出端连接主控模块的输入端；主控模块输出端分别连接继电开关、超级电容组的控制端。本配电终端电源装置通过供电控制板上超级电容的供电配器和线路设计，使其大大缩短了续电间隔，并利用超级电容组多电容并行设计和电量监测，使其能够不断供情况下进行电容替换，从而具备了长时间的持续供电的能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电技术及配电设备领域，具体涉及一种配电终端电源装置。
背景技术
配电终端是安装在配电网的各类远方监测、控制单元的总称。各类配电终端能够与配电自动化主站通信，提供配电***运行情况和各种监测控制所需信息，并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制，进而实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电等功能。配电网正常运行时，一般通过将输入到配电终端中的交流电转换为直流电，实现为配电终端中各电路模块供电；当配电网出现故障无法提供交流电时，配电终端通常利用后备电源接替执行终端设备中各电路模块的供电任务，以保证终端持续稳定的运行。
现有配电终端电源由于蓄电池或超级电容器存在反应启动和放电导致的供电延时，电源输出端掉电瞬间功能电路模块会停止运行一段时间，另外作为备用电源的电量有限，仅为应急使用，难以做到长时间的持续供电。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有配电终端电源延迟续电和持续供电能力不足的缺陷，提供一种配电终端电源装置，其通过供电控制板上超级电容的供电配器和线路设计，使其大大缩短了续电间隔，并利用超级电容组多电容并行设计和电量监测，使其能够不断供情况下进行电容替换，从而具备了长时间的持续供电的能力。
本配电终端电源装置包括用于与配电网相连接的配电网接口，用于与配电终端功能电路模块相连接的配电终端接口，超级电容组和供电控制板，所述超级电容组经供电控制板连接所述配电终端接口，其中，所述供电控制板上集成有主控模块，变压模块、整流模块和滤波模块，继电开关、充电模块、透传模块，电流电压采集模块、电源管理模块；所述配电网接口一路输出端经变压模块、整流模块和滤波模块连接配电终端接口一输入端；配电网接口另一路输出端经充电模块连接超级电容组；所述超级电容组经继电开关连接配电终端接口另一输入端；所述电流电压采集模块输入端连接在滤波模块的下游端，电流电压采集模块的输出端连接主控模块的输入端；所述电源管理模块的输入端连接超级电容组内各超级电容，电源管理模块的输出端连接主控模块的输入端；所述主控模块输出端分别连接继电开关、超级电容组的控制端。
进一步的，所述超级电容组包括至少两个各超级电容和选择开关，所述超级电容经选择开关后连接所述继电开关，所述选择开关的控制端连接所述主控模块的输出端。电源管理模块采集各超级电容电量，并向主控模块发送，电量降至规定阈值时，主控模块通过选择开关切换超级电容，并通过透传木块向远程控制端发送告警信号，在不断供的前提下来提示更换电容。
进一步的，所述透传模块与主控模块串行连接。
具体的，所述主控模块采用STM32主控芯片，继电开关采用SLA-12VDC掉电保护延时继电开关，充电模块采用RPD-ACDC充电模块，透传模块采用HC-14无线数传模块、电流电压采集模块采用JSY-MK-1031直流电压电流采集模块、电源管理模块采用XH-M609电量管理模块，所述选择开关采用多P拨码开关。
本实用新型一种配电终端电源装置，克服现有配电终端电源延迟续电和持续供电能力不足的缺陷，其通过供电控制板上超级电容的供电配器和线路设计，使其大大缩短了续电间隔，并利用超级电容组多电容并行设计和电量监测，使其能够不断供情况下进行电容替换，从而具备了长时间的持续供电的能力。
附图说明
下面结合附图对本实用新型一种配电终端电源装置作进一步说明：
图1是本配电终端电源装置的逻辑结构及连接原理线框图。
图中：超级电容组继电开关
1-配电网接口、2-配电终端接口、3-超级电容组、4-供电控制板；
31-超级电容、32-选择开关；41-主控模块；
421-变压模块、422-整流模块423-滤波模块；431-继电开关、432-充电模块、433-透传模块；441-电流电压采集模块、442-电源管理模块。
具体实施方式
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
以下用具体实施例对本实用新型技术方案做进一步描述，但本实用新型的保护范围不限制于下列实施例。
实施方式1：如图1所示，本配电终端电源装置包括包括用于与配电网相连接的配电网接口1，用于与配电终端功能电路模块相连接的配电终端接口2，超级电容组3和供电控制板4，所述超级电容组3经供电控制板4连接所述配电终端接口2，其中，所述供电控制板4上集成有主控模块41，变压模块421、整流模块422和滤波模块423，继电开关431、充电模块432、透传模块433，电流电压采集模块441、电源管理模块442；所述配电网接口1一路输出端经变压模块421、整流模块422和滤波模块423连接配电终端接口2一输入端；配电网接口1另一路输出端经充电模块432连接超级电容组3；所述超级电容组3经继电开关431连接配电终端接口2另一输入端；所述电流电压采集模块441输入端连接在滤波模块423的下游端，电流电压采集模块441的输出端连接主控模块41的输入端；所述电源管理模块442的输入端连接超级电容组3内各超级电容，电源管理模块442的输出端连接主控模块41的输入端；所述主控模块41输出端分别连接继电开关431、超级电容组3的控制端。配电网正常时，配电网供电经变压模块、整流模块和滤波模块转换为直流后输出配电终端功能电路模块，同时经充电模块向超级电容组内各超级电容充电；若配电网对配电终端供电路线异常失电，电流电压采集模块将掉电信号发送至主控模块，主控模块通过接通继电开关，由超级电容组向配电终端功能电路模块继续供电，掉电情况下，主控模块通过透传模块向远端控制中心发送掉电信号以及超级电容消耗情况。
实施方式2：本配电终端电源装置所述超级电容组3包括至少两个各超级电容31和选择开关32，所述超级电容31经选择开关32后连接所述继电开关431，所述选择开关32的控制端连接所述主控模块41的输出端。电源管理模块采集各超级电容电量，并向主控模块发送，电量降至规定阈值时，主控模块通过选择开关切换超级电容，并通过透传木块向远程控制端发送告警信号，在不断供的前提下来提示更换电容。所述透传模块433与主控模块41串行连接。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。
实施方式3：本配电终端电源装置所述主控模块41采用STM32主控芯片，继电开关431采用SLA-12VDC掉电保护延时继电开关，充电模块432采用RPD-ACDC充电模块，透传模块433采用HC-14无线数传模块、电流电压采集模块441采用JSY-MK-1031直流电压电流采集模块、电源管理模块442采用XH-M609电量管理模块，所述选择开关32采用多P拨码开关。SLA-12VDC掉电保护延时继电开关能够在掉电瞬间补充直流电，在超级电容反应并供电前，保证配电终端功能电路模块运行；XH-M609电量管理模块除能采集超级电容电量外，还提供欠压、亏电和过充的断开保护；HC-14无线数传模块利用LoRa进行小数据低干扰、高效率传输；JSY-MK-1031直流电压电流采集模块用于采集配电网供电转换后的持续稳定供电/掉电状态；RPD-ACDC充电模块充电的同时对超级电容提供隔离保护；多P拨码开关的输入端口数根据超级电容单体数量灵活选择。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。
本配电终端电源装置克服了现有配电终端电源延迟续电和持续供电能力不足的缺陷，其通过供电控制板上超级电容的供电配器和线路设计，使其大大缩短了续电间隔，并利用超级电容组多电容并行设计和电量监测，使其能够不断供情况下进行电容替换，从而具备了长时间的持续供电的能力。
以上描述显示了本实用新型的主要特征、基本原理，以及本实用新型的优点。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施方式或者实施例的细节，且在不背离本实用新型的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此应将上述实施方式或者实施例看作示范性的，且非限制性的。本实用新型的范围由所附权利要求而非上述说明限定，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实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式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。
Claims (4)
1.一种配电终端电源装置，其特征是：包括用于与配电网相连接的配电网接口(1)，用于与配电终端功能电路模块相连接的配电终端接口(2)，超级电容组(3)和供电控制板(4)，所述超级电容组(3)经供电控制板(4)连接所述配电终端接口(2)，其中，
所述供电控制板(4)上集成有主控模块(41)，变压模块(421)、整流模块(422)和滤波模块(423)，继电开关(431)、充电模块(432)、透传模块(433)，电流电压采集模块(441)、电源管理模块(442)；
所述配电网接口(1)一路输出端经变压模块(421)、整流模块(422)和滤波模块(423)连接配电终端接口(2)一输入端；配电网接口(1)另一路输出端经充电模块(432)连接超级电容组(3)；所述超级电容组(3)经继电开关(431)连接配电终端接口(2)另一输入端；
所述电流电压采集模块(441)输入端连接在滤波模块(423)的下游端，电流电压采集模块(441)的输出端连接主控模块(41)的输入端；所述电源管理模块(442)的输入端连接超级电容组(3)内各超级电容，电源管理模块(442)的输出端连接主控模块(41)的输入端；所述主控模块(41)输出端分别连接继电开关(431)、超级电容组(3)的控制端。
2.根据权利要求1所述的配电终端电源装置，其特征是：所述超级电容组(3)包括至少两个各超级电容(31)和选择开关(32)，所述超级电容(31)经选择开关(32)后连接所述继电开关(431)，所述选择开关(32)的控制端连接所述主控模块(41)的输出端。
3.根据权利要求2所述的配电终端电源装置，其特征是：所述透传模块(433)与主控模块(41)串行连接。
4.根据权利要求3所述的配电终端电源装置，其特征是：所述主控模块(41)采用STM32主控芯片，继电开关(431)采用SLA-12VDC掉电保护延时继电开关，充电模块(432)采用RPD-ACDC充电模块，透传模块(433)采用HC-14无线数传模块、电流电压采集模块(441)采用JSY-MK-1031直流电压电流采集模块、电源管理模块(442)采用XH-M609电量管理模块，所述选择开关(32)采用多P拨码开关。
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2023
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