一种采集终端备用电源盒的制作方法

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用电源盒。

背景技术：

在现在的供电系统中，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，使电能采集系统对用户侧无法监测。并且现有的电源盒检修时由于操作空间有限，检修起来很不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种采集终端备用电源盒，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，并且在检修时可以很容易进行检修。

一种采集终端备用电源盒，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，所述电源盒包括背板，背板的外侧固定安装有壳体，壳体的外侧转动安装有门框，门框内安装有元件盒；所述门框的内侧上下两端分别固设有一个转动筒，所述元件盒上下两端分别固设有一个转轴，两个转轴分别配合插装在两个转动筒内；转动筒侧面开设有螺纹通孔，转轴上开设有限位孔，螺纹通孔与限位孔的位置相对应；所述元件盒内安装有备电补丁盒，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。

优选的，所述电源盒包括背板，背板的外侧固定安装有壳体，壳体的外侧转动安装有门框，门框上转动安装有元件盒。

优选的，所述门框的内侧固设有两个转动筒，所述元件盒上固设有两个转轴，所述两个转轴分别配合插装在两个转动筒内。

本实用新型中的电源盒在检修时能将内部的安装元件旋出，避免了因电源盒内电气元件较多导致工人操作不便，以及采光度不佳的问题；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

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型中电源盒的整体结构示意图；

图2为本实用新型中电源盒的一种工作状态示意图；

图3为本实用新型中电源盒的另一种工作状态示意图；

图4为本实用新型中元件盒的安装方式示意图；

图5为本实用新型中电补丁盒的原理框图；

图6为本实用新型所述电源检测装置的电路原理图；

图7为本实用新型所述备用电源的原理框图。

图中：1、门框；2、元件盒；3、把手；4、壳体；5、背板；6、安装孔；7、转动筒；8、螺纹通孔；9、螺钉；10、转轴；11、限位孔；12、散热孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1－7所示，一种采集终端备用电源盒，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，所述电源盒包括有背板5，背板5的外侧固定安装有壳体4，壳体4可以和背板5呈一体成型结构，也可以两者相互焊接固定，壳体4的外侧转动安装有门框1，门框1上转动安装有元件盒2，具体安装方式为通过在门框1的内侧上下两端分别固设一个转动筒7，元件盒2上下两端分别固设有一个转轴10，两个转轴10分别配合插装在两个转动筒7内，使得元件盒2可以在门框1上自由转动，两个转动筒7侧面开设有螺纹通孔8，螺纹通孔8内配合插装有螺钉9，两个转轴10上还开设有限位孔11，限位孔11和螺钉9配合使用，具体使用方式为：拧动螺钉9使其抵触转轴10或离开转轴10，从而可以使元件盒2松动或卡紧，此外，壳体4的顶部设置有散热孔12，如另有要求可在散热孔12处加装散热片，元件盒的外侧设有把手3便于拉开门框，背板5上开设有安装孔6便于电源盒的安装。

当需要对电源盒进行维修检测时，只需拉开门框1，向外拧动螺钉9，使元件盒2松动，便可以将元件盒转动到合适方位，便于检修人员操作。

所述元件盒内安装有备电补丁盒，备电补丁盒包括电源检测装置、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系统，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。