电力控制及监测装置的组合供电设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电力控制及监测装置的组合供电设备，包括蓄电池、超级电容、限流装置和单向导通装置，限流装置和单向导通装置并联，且单向导通装置的输入端连接超级电容的一端，输出端连接蓄电池的正极，且用于连接外部负载，蓄电池的负极连接超级电容的另一端；限流装置控制流过的电流小于或等于预设电流阈值，对超级电容进行充电保护，单向导通装置只允许通过从超级电容流出的电流，对超级电容进行放电保护；蓄电池和超级电容进行组合供电，蓄电池负责维持电力控制及监测装置的平常小电流供电，超级电容负责电力控制及监测装置的瞬间大电流供电。如此，可以综合提高电力控制及监测装置的组合供电设备的使用寿命和实用性。
【专利说明】
电力控制及监测装置的组合供电设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及供电技术领域，特别是涉及一种电力控制及监测装置的组合供电设备。
【背景技术】
[0002]电力系统中，配网馈线自动化终端(简称FTU)、配电房自动化装置(简称DTU)、计量自动化终端(简称TTU)等电力控制及监测装置最常用的供电设备通常为铅酸蓄电池。
[0003]由于电力控制及监测装置的运行环境较差，夏天往往温度过高，甚至达到45度以上。对于需要有瞬间大电流供电的电力控制及监测装置(例如内燃机启动、电力开关机构储能和带有开关机构储能的装置)，如果采用铅酸蓄电池供电，大电流放电下容易造成铅酸蓄电池内阻升高导致端电压下降，从而端电压不满足动作机构的运行条件，导致铅酸蓄电池性能下降过快而提早报废。故，现有的供电设备使用寿命短、实用性低。
【实用新型内容】
[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种提高使用寿命和实用性的电力控制及监测装置的组合供电设备。
[0005]—种电力控制及监测装置的组合供电设备，包括蓄电池、超级电容、限流装置和单向导通装置，
[0006]所述限流装置和所述单向导通装置并联，且所述单向导通装置的输入端连接所述超级电容的一端，所述单向导通装置的输出端连接所述蓄电池的正极，且用于连接外部负载，所述蓄电池的负极连接所述超级电容的另一端；
[0007]所述限流装置控制流过的电流小于或等于预设电流阈值。
[0008]上述电力控制及监测装置的组合供电设备，限流装置通过限流作用对超级电容进行充电保护，单向导通装置通过单向导通作用对超级电容进行放电保护；蓄电池和超级电容进行组合供电，蓄电池负责维持电力控制及监测装置的平常小电流供电，超级电容负责电力控制及监测装置的瞬间大电流供电。相比于使用单一的蓄电池供电或单一的超级电容供电，本实用新型电力控制及监测装置的组合供电设备可以解决蓄电池因大电流放电而引起的性能下降过快的问题，大大延长蓄电池的寿命，以及解决单一的超级电容供电时间维持较短的问题，综合提高电力控制及监测装置的组合供电设备的使用寿命和实用性。
【附图说明】
[0009]图1为一实施例中本实用新型电力控制及监测装置的组合供电设备的结构图；
[0010]图2为另一实施例中电力控制及监测装置的组合供电设备的结构图。
【具体实施方式】
[0011]参考图1，本实用新型一实施例中的一种电力控制及监测装置的组合供电设备，包括蓄电池110、超级电容130、限流装置150和单向导通装置170。限流装置150和单向导通装置170并联，且单向导通装置170的输入端连接超级电容130的一端，单向导通装置170的输出端连接蓄电池110的正极，且用于连接外部负载，蓄电池110的负极连接超级电容130的另一端。
[0012]限流装置150控制流过的电流小于或等于预设电流阈值。其中，预设电流阈值可以根据实际情况具体设置。限流装置150具有限流作用，可以防止超级电容130的充电电流过大。
[0013]单向导通装置170只允许通过从超级电容130流出的电流，具有单向导通作用，防止电流从蓄电池110流向超级电容130。
[0014]本实用新型电力控制及监测装置的组合供电设备应用于有瞬间大电流供电需要的电力控制及监测装置时，由蓄电池110和超级电容130进行组合供电。当电力控制及监测装置开机启动或者处在其他需要大电流供电的状态时，超级电容130放电用以提供需要的大电流，此时，由于限流装置150的限流作用，超级电容130输出的大电流主要通过单向导通装置170流向负载；同时，由于单向导通装置170的单向导通功能，使得在超级电容130放电的同时可以避免大电流对超级电容130反充电，实现放电保护。当电力控制及监测装置处于平常工作状态，则主要由蓄电池110维持电力控制及监测装置的小电流供电。蓄电池110还可以为超级电容130充电，限流装置150可以防止超级电容130的充电电流过大，实现充电保护。
[0015]上述电力控制及监测装置的组合供电设备，限流装置150通过限流作用对超级电容130进行充电保护，单向导通装置170通过单向导通作用对超级电容130进行放电保护;蓄电池110和超级电容130进行组合供电，蓄电池110负责维持电力控制及监测装置的平常小电流供电，超级电容130负责电力控制及监测装置的瞬间大电流供电。相比于使用单一的蓄电池110供电或单一的超级电容130供电，本实用新型电力控制及监测装置的组合供电设备可以解决蓄电池110因大电流放电而引起的性能下降过快的问题，大大延长蓄电池110的寿命，以及解决单一的超级电容130供电时间维持较短的问题，综合提高电力控制及监测装置的组合供电设备的使用寿命和实用性。
[0016]在其中一实施例中，蓄电池110包括铅酸电池、氢镍电池、锂离子电池、磷酸铁锂电池和三元聚合物锂电池中的任意一种。可以理解，在其他的实施例中，蓄电池110还可以为其他电池。
[0017]在其中一实施例中，参考图2，上述电力控制及监测装置的组合供电设备还包括并联于蓄电池两端的恒压装置140，恒压装置140控制蓄电池110的电压恒定。恒压装置保持蓄电池的电压恒定，不会低于超级电容的放电电压，从而保护蓄电池不被超级电容反向充电，可以提高电力控制及监测装置的组合供电设备使用的安全性。
[0018]在其中一实施例中，限流装置150包括第一限流电路(图未示)和过压保护电路(图未示)，过压保护电路与第一限流电路并联，且并联后的一端连接超级电容130，并联后的另一端连接蓄电池110正极。通过并联的第一限流电路和过压保护电路，限流装置150既有限流作用又有过压保护作用，实现对超级电容130充电的双重保护。
[0019]本实施例中，第一限流电路包括连接蓄电池110正极和超级电容130的限流器。可以理解，在其他的实施例中，第一限流电路还可以采用其他器件实现限流。
[0020]在其中一实施例中，单向导通装置170包括单向放电保护电路(图未示)和第二限流电路(图未示)，第二限流电路串联单向放电保护电路，单向放电保护电路另一端连接超级电容130，第二限流电路的另一端连接蓄电池110的正极。第二限流电路控制流过的电流小于或等于预设放电电流值，预设放电电流值大于预设电流阈值。第二限流电路同样具备限流作用，且第二电流电路的允许通过的电流比第一限流电路允许通过的电流大。
[0021]通过串联的单向放电保护电路和第二限流电路，单向导通装置170既有单向导通作用又有大电流限流作用，在对超级电容130进行放电保护的同时，可以防止超级电容130过大的输出电流损坏负载，提高电力控制及监测装置的组合供电设备的实用性。
[0022]本实施例中，单向放电保护电路包括二极管，二极管的阳极连接超级电容130，二极管的阴极连接第二限流电路。可以理解，在其他的实施例中，单向放电保护电路也可以采用其他的装置实现单向导通。
[0023]在其中一实施例中，上述电力控制及监测装置的组合供电设备还包括充电器(图未示)，限流装置150、单向导通装置170与蓄电池110的公共端连接充电器的正极，蓄电池110与超级电容130的公共端连接充电器的负极。充电器可以为蓄电池110和超级电容130充电，提高本实用新型电力控制及监测装置的组合供电设备的续航能力。
[0024]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。
[0025]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种电力控制及监测装置的组合供电设备，其特征在于，包括蓄电池、超级电容、限流装置和单向导通装置， 所述单向导通装置和所述限流装置并联，且所述单向导通装置的输入端连接所述超级电容的一端，所述单向导通装置的输出端连接所述蓄电池的正极，且用于连接外部负载;所述蓄电池的负极连接所述超级电容的另一端； 所述限流装置控制流过的电流小于或等于预设电流阈值。2.根据权利要求1所述的电力控制及监测装置的组合供电设备，其特征在于，所述限流装置包括第一限流电路和过压保护电路，所述过压保护电路与所述第一限流电路并联，且并联后的一端连接所述超级电容，并联后的另一端连接所述蓄电池正极。3.根据权利要求2所述的电力控制及监测装置的组合供电设备，其特征在于，所述第一限流电路包括连接所述超级电容和所述蓄电池正极的限流器。4.根据权利要求1所述的电力控制及监测装置的组合供电设备，其特征在于，所述单向导通装置包括单向放电保护电路和第二限流电路，所述第二限流电路串联所述单向放电保护电路，所述单向放电保护电路另一端连接所述超级电容，所述第二限流电路的另一端连接所述蓄电池的正极;所述第二限流电路控制流过的电流小于或等于预设放电电流值，所述预设放电电流值大于所述预设电流阈值。5.根据权利要求4所述的电力控制及监测装置的组合供电设备，其特征在于，所述单向放电保护电路包括二极管，所述二极管的阳极连接所述超级电容，所述二极管的阴极连接所述第二限流电路。6.根据权利要求1所述的电力控制及监测装置的组合供电设备，其特征在于，所述蓄电池包括铅酸电池、氢镍电池、锂离子电池、磷酸铁锂电池和三元聚合物锂电池中的任意一种。7.根据权利要求1所述的电力控制及监测装置的组合供电设备，其特征在于，还包括充电器，所述限流装置、所述单向导通装置与所述蓄电池的公共端连接所述充电器的正极，所述蓄电池与所述超级电容的公共端连接所述充电器的负极。8.根据权利要求1所述的电力控制及监测装置的组合供电设备，其特征在于，还包括并联于所述蓄电池两端的恒压装置，所述恒压装置控制所述蓄电池的电压恒定。
【文档编号】H02J11/00GK205646977SQ201620433982
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】张锋, 黄潮灿, 邓国豪, 李卓坚, 陈少鑫, 简峻, 邹嘉焜
【申请人】广州供电局有限公司