专利名称：一种智能环网柜及其供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供电领域，尤其涉及一种智能环网柜及其供电装置。
背景技术：
目前智能环网柜内的供电装置一般由蓄电池提供，但是，该蓄电池长期处于室外环境中，需要耐受高低温环境，尤其在分合开关时，需要承载较大的负载电流，这样的话，对蓄电池的性能要求极高，并且由于电池电压突变的原因，极易引起蓄电池失效。针对上述情况，用户需要对电池进行维护，目前多数厂家一般采用电池活化的方法，但是，该方法的维护效果不是很好，并且也无法解决大电流放电和快速充电的问题，因 此，急需一种维护效果好且可解决大电流放电和快速充电的问题的智能环网柜供电装置。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术维护效果不佳和无法解决大电流充放电的缺陷，提供一种维护效果好且可解决大电流充放电问题的智能环网柜及其供电
>J-U ρ α装直。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种智能环网柜供电装置，所述供电装置包括用于将市电交流电压转化为第一直流电压的整流稳压电路、用于将电流互感器所获取的电能转化为第二直流电压的取电电路、分别与所述整流稳压电路和所述取电电路连接的用于将所述第一直流电压和所述第二直流电压合并为第一直流母线电压的继电器切换电路、分别与所述继电器切换电路连接的用于为超级电容器充电的电容充电管理电路以及用于完成电池充电和放电的电池充放电管理电路。优选地，所述供电装置还包括分别与所述继电器切换电路和所述电池充放电管理电路连接的用于为负载充电的负载电路。优选地，所述超级电容器由多个超级电容单体串联而成。优选地，每个所述超级电容的电压为2. 7V。优选地，所述电池充放电管理电路包括依次连接的用于将所述第一直流母线电压转化成直接给电池充电的第二直流母线电压的DC/DC转换器以及用于保护电池的充放电功能的电池管理单元。优选地，所述市电交流电压为220V。优选地，所述第一直流电压和所述第二直流电压均为48V。优选地，所述第一直流母线电压为48V。优选地，所述第二直流母线电压为24V。本实用新型还提供一种智能环网柜，所述环网柜包括上述的供电装置。实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果在智能环网柜供电装置中应用超级电容器，可解决大电流充放电问题，并且降低了蓄电池极板的极化，从而延长了蓄电池的使用寿命和改善了蓄电池的性能，实现了智能环网柜的可靠供电。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图I是本实用新型一种智能环网柜供电装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。为了更好理解本实用新型的技术方案，下面简单介绍下超级电容器超级电容器作为一种新型的储能器件以其大容量、高功率密度、强充放电能力、长循环寿命、使用温度范围宽、无污染等许多显著优势在很多领域有着极为广阔的应用前景。·[0021]超级电容器又叫双电层电容器、电化学电容器，黄金电容和法拉电容，一般通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，所以超级电容器可以反复充放电数十万次。另外，超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸弓I电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近，表I为超级电容器与传统电容和蓄电池的比较，本领域的技术人员应当了解，在此不再赘述。
性能传统电容超级电容蓄电池
放电时糾 IO^-HT3S ]~30s ( .3~3h ^ I Iiri-J In] l~30s l~5h 能度(WliAg) <0.1 l~li 20-100 功+:.密度(W/kg) > IO(MM) 1000-2()()0 3()-300 允. 丨(1 本 i%) -1.0 iifiWJ.95 t).70-0.§5 循坏处命()__>IO6__>I05__500-3000在本方案中，下述供电装置用于为智能环网柜提供电源，在此不再赘述；请参阅图1，图I是本实用新型一种智能环网柜供电装置的结构示意图，如图I所示，所述供电装置包括用于将市电交流电压转化为第一直流电压的整流稳压电路100、用于将电流互感器所获取的电能转化为第二直流电压的取电电路200、分别与所述整流稳压电路100和所述取电电路200连接的用于将所述第一直流电压和所述第二直流电压合并为第一直流母线电压的继电器切换电路300、分别与所述继电器切换电路300连接的用于为超级电容器充电的电容充电管理电路400以及用于完成电池充电和放电的电池充放电管理电路500 ;应当说明的是，通过整流稳压电路100和取电电路200输入两路直流电压，该两路直流电压分别为第一直流电压和第二直流电压，然后该两路直流电压经继电器切换电路300合为一路直线母线电压，该一路直线母线电压为第一直线母线电压。[0024]另外，所述供电装置还包括分别与所述继电器切换电路300和所述电池充放电管理电路500连接的用于为负载充电的负载电路600 ;应当说明的是，当超级电容器开始充电时会由于电路本身过大的电流导致电源被拉低，这时启用电容充电管理电路400即可避免开始充电时拉低电源的情况，本领域的技术人员应当了解，在此不再赘述。需要注意的是，所述超级电容器由多个超级电容单体串联而成；每个所述超级电容的电压为2. 7V ;在本方案中，选用超级电容器的诸多优点，在此不一一赘述。在本实施例中，所述市电交流电压为220V ;所述第一直流电压和所述第二直流电压均为48V。其中，在本实施例中，所述电池充放电管理电路500包括依次连接的用于将所述第一直流母线电压转化成直接给电池充电的第二直流母线电压的DC/DC转换器501以及用于保护电池的充放电功能的电池管理单元502 ;所述第一直流母线电压为48V ;所述第二直流母线电压为24V，在本方案中，DC/DC转换器501还用于将第二直流母线电压转化为第一 直流母线电压，即该DC/DC转换器501为双向转换器，也就是说，DC/DC转换器501可完成第一直流母线电压与第二直流母线电压之间的双向转换，具体来说DC/DC转换器501可实现48v母线电压到24v母线电压之间的双向转化。另外，本方案中电池的充电方式可采用限流恒压浮充的方式，采用这种方式具有过充和过放的保护功能，且可以延长电池的寿命。当电路正常时，48V母线电压通过电池充放电管理电路500对电池进行浮充。当48V母线电压欠压时，电池通过电池充放电管理电路500进行放电，可持续对负载进行供电。需要说明的是，上述电池管理单元502为独立的装置构造，在此不再赘述。需要解释的是，该方案中输入上述220V的市电交流电压和上述电流互感器所获取的电能，两者互为备用，当其中任一路断电后，则切化到另外一路，若两者均失电后，启用电池进行供电，220V的市电交流电压经整流稳压电路100转化为48V电压，电流互感器所获取的电能经取电电路200转化为48V电压，上述两路48V电压经继电器切换电路300后转化为一路48V母线电压，在本实施例中，该48V母线电压分别为以下三部分供电，一部分为负载电路600供电，一部分经电容充电管理电路400后为超级电容器充电，另外一部分经电池充放电管理电路500为电池供电；值得一提的是，该电池作为后备电源，也就是说，上述220V的市电交流电压和上述电流互感器所获取的电能均失电后，电池经电池充放电管理电路500为负载供电。相较于现有技术，在智能环网柜供电装置中应用超级电容器，可解决大电流充放电问题，并且降低了蓄电池极板的极化，从而延长了蓄电池的使用寿命和改善了蓄电池的性能，实现了智能环网柜的可靠供电。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
权利要求1.一种智能环网柜供电装置，其特征在于，所述供电装置包括用于将交流电压转化为第一直流电压的整流稳压电路、用于将电流互感器所获取的电能转化为第二直流电压的取电电路、分别与所述整流稳压电路和所述取电电路连接的用于将所述第一直流电压和所述第二直流电压合并为第一直流母线电压的继电器切换电路、分别与所述继电器切换电路连接的用于为超级电容器充电的电容充电管理电路以及用于完成电池充电和放电的电池充放电管理电路。
2.根据权利要求I所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括分别与所述继电器切换电路和所述电池充放电管理电路连接的用于为负载充电的负载电路。
3.根据权利要求I所述的供电装置，其特征在于，所述超级电容器由多个超级电容单体串联而成。
4.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，每个所述超级电容的电压为2.7V。
5.根据权利要求I所述的供电装置，其特征在于，所述电池充放电管理电路包括依次连接的用于将所述第一直流母线电压转化成直接给电池充电的第二直流母线电压的DC/DC转换器以及用于保护电池的充放电功能的电池管理单元。
6.根据权利要求5所述的供电装置，其特征在于，所述交流电压为220V。
7.根据权利要求6所述的供电装置，其特征在于，所述第一直流电压和所述第二直流电压均为48V。
8.根据权利要求5所述的供电装置，其特征在于，所述第一直流母线电压为48V。
9.根据权利要求7所述的供电装置，其特征在于，所述第二直流母线电压为24V。
10.一种智能环网柜，其特征在于，所述环网柜包括上述权利要求I至9任一项所述的供电装置。
专利摘要本实用新型公开一种智能环网柜及其供电装置，所述供电装置包括用于将市电交流电压转化为第一直流电压的整流稳压电路、用于将电流互感器所获取的电能转化为第二直流电压的取电电路、分别与所述整流稳压电路和所述取电电路连接的用于将所述第一直流电压和所述第二直流电压合并为第一直流母线电压的继电器切换电路、分别与所述继电器切换电路连接的用于为超级电容器充电的电容充电管理电路以及用于完成电池充电和放电的电池充放电管理电路。在智能环网柜供电装置中应用超级电容器，可解决大电流充放电问题，并且降低了蓄电池极板的极化，从而延长了蓄电池的使用寿命和改善了蓄电池的性能，实现了智能环网柜的可靠供电。
文档编号H02J7/00GK202696203SQ20122028762
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者朱发国, 解东, 魏之明, 武苗 申请人:航天科工深圳(集团)有限公司