一种大容量的应急电源模块的制作方法

本实用新型涉及电源领域，特别是涉及一种大容量的应急电源模块。

背景技术：

名词解释：

备自投装置：全称微机线路备自投保护装置，是一种保护装置，核心部分采用高性能单片机，包括CPU模块、继电器模块、交流电源模块、人机对话模块等构成，具有抗干扰性强、稳定可靠、使用方便等优点。

直流电源系统作为继电保护装置、安全稳定装置以及变电站内绝大多数二次设备的电源系统，其可靠性对保证电力系统安全稳定运行至关重要。10kV备自投装置属于变电站内重要的安装装置，它的正确动作对系统的正常运行和供电可靠性有非常大的作用。目前自投装置一般不采用双重化配置，而且10kV备自投装置是在10kV母线失压的情况下动作，若母线失压时导致某段站用电失电，在该段的直流系统交流供电出现中断，此时只能蓄电池供电使备自投装置正常动作，但在直流系统蓄电池组出现开路(此种情况目前无法告警而且缺乏监测手段)或者其它异常情况时，备自投装置外部无直流电源供给，装置无法正常运行及动作。若采用双重化配置，则可以解决紧急情况下直流供电的问题，但是，这种方案导致一般一台备自投装置的造价至少10万元左右，而且不包括工程的施工造价以及后期的运行维护，成本过高，不利于推广应用。单独设直流应急电源的方案也能解决紧急情况下直流供电的问题，但是目前的大容量的直流应急电源的结构一般较为复杂，同样存在成本过高的问题。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种大容量的应急电源模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大容量的应急电源模块，包括外壳、设置在外壳内的电路主板、储能单元以及设置在外壳上的用于接入直流控制母线的第一接线端子和用于输出应急直流电源的第二接线端子，所述电路主板分别与储能单元、第一接线端子和第二接线端子电连接。

进一步，所述电路主板与储能单元可插拔连接，所述储能单元通过卡接结构固定在外壳内。

进一步，所述电路主板包括第一电阻、第一二极管、第二二极管、第二电阻、输入端连接端子、输出端连接端子、第一储能接口和第二储能接口，所述第一二极管的阳极与输入端连接端子的第一触点连接，阴极通过第一电阻与第一储能接口连接，所述储能单元的两端分别与第一储能接口和第二储能接口连接，所述第二储能接口与输入端连接端子的第二触点连接，所述第二二极管的阳极与第一储能接口连接，阴极与第一二极管的阴极连接，所述第二电阻的一端与第一二极管的阴极连接，另一端与第二储能接口连接，且第二电阻的两端分别与输出端连接端子的第一触点和第二触点连接，所述输入端连接端子与第一接线端子匹配连接，所述输出端连接端子与第二接线端子匹配连接。

进一步，所述储能单元采用电容器。

进一步，所述第一储能接口和第二储能接口均为插接式接口，且第一储能接口和第二储能接口之间的距离与电容器两连接引脚之间的距离相匹配。

进一步，所述第一接线端子和第二接线端子设置在外壳的背面上。

进一步，所述外壳上设有多个均匀排列的散热口。

本实用新型的有益效果是：本发明的一种大容量的应急电源模块，包括外壳、设置在外壳内的电路主板、储能单元以及设置在外壳上的用于接入直流控制母线的第一接线端子和用于输出应急直流电源的第二接线端子，所述电路主板分别与储能单元、第一接线端子和第二接线端子电连接。本应急电源模块用于为备自投装置提供应急供电，结构优良，体积紧凑，制作成本低，方便现场安装和维护，便于推广应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的一种大容量的应急电源模块的结构示意图；

图2是本实用新型的一种大容量的应急电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例就本实用新型的技术方案做进一步的说明。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。

参照图1，本实用新型提供了一种大容量的应急电源模块，包括外壳1、设置在外壳1内的电路主板2、储能单元3以及设置在外壳1上的用于接入备自投装置的直流系统的直流控制母线的第一接线端子4和用于输出应急直流电源到备自投装置的第二接线端子5，所述电路主板2分别与储能单元3、第一接线端子4和第二接线端子5电连接。

本应急电源模块通过备自投装置的直流系统进行充电，在备自投装置的直流系统断电时，为备自投装置提供短时间的应急电源。一般供电时间为10s即可满足使用需求。

进一步作为优选的实施方式，所述电路主板2与储能单元3可插拔连接，所述储能单元3通过卡接结构6固定在外壳1内。

进一步作为优选的实施方式，参照图2所示，所述电路主板2包括第一电阻R1、第一二极管D1、第二二极管D2、第二电阻R2、输入端连接端子、输出端连接端子、第一储能接口K1和第二储能接口K2，所述第一二极管D1的阳极与输入端连接端子的第一触点+KM连接，阴极通过第一电阻R1与第一储能接口K1连接，所述储能单元3的两端分别与第一储能接口K1和第二储能接口K2连接，所述第二储能接口K2与输入端连接端子的第二触点-KM连接，所述第二二极管D2的阳极与第一储能接口K1连接，阴极与第一二极管D1的阴极连接，所述第二电阻R2的一端与第一二极管D1的阴极连接，另一端与第二储能接口K2连接，且第二电阻R2的两端分别与输出端连接端子的第一触点OUT+和第二触点OUT-连接，所述输入端连接端子与第一接线端子4匹配连接，所述输出端连接端子与第二接线端子5匹配连接。匹配连接是指端子之间通过端子接口匹配后电连接。

第一二极管D1的作用是：当备自投装置的直流系统失压时阻止瞬时直流系统装置向直流系统反向供电。第一电阻R1为限流电阻，防止接入直流系统接入时电流过大。第二二极管D2为快速瞬变二极管，当备自投装置的直流系统失电时，保证直流系统能无缝投入，对备自投装置进行应急供电。第二电阻为R2为放电电阻，避免当本应急电源模块在工作状态被拆除后输出端连接端子上电压太大的安全隐患。

进一步作为优选的实施方式，所述储能单元3采用电容器。电容器采用大容量电容器，其具体容量通过计算来获得最适合的电容器，目的是为备自投装置提供10s的电源。例如，25W备自投装置的内阻约为2K，而且备自投装置的供电电源大于80％额定电压Vcc时，备自投装置能正常工作，因此，根据放电时间与电容容量之间的关系可以进行以下计算：

从而，

因此，本实施例针对25W备自投装置的应用时，优选采用22000μF的电容器即可。

进一步作为优选的实施方式，所述第一储能接口K1和第二储能接口K2均为插接式接口，且第一储能接口K1和第二储能接口K2之间的距离与电容器两连接引脚之间的距离相匹配。若电容器采用两个串联，则第一储能接口K1和第二储能接口K2与两个电容器串联后的两个对外连接的连接引脚之间的距离相匹配。

电路主板2与储能单元3之间通过本插接式接口的方式进行连接，在电容器或者电路主板2出现故障时，可以方便地进行拆卸，及时更换电容器或者电路主板2，简单快捷，而且只更换坏的部件，节约了成本。

进一步作为优选的实施方式，所述第一接线端子4和第二接线端子5设置在外壳1的背面上。

进一步作为优选的实施方式，所述外壳1上设有多个均匀排列的散热口7。设置散热口7后，可更及时地进行散热，保证本应急电源模块的工作稳定性。

本大容量的应急电源模块，通过大容量电容器进行储能，可以在备自投装置的直流系统不供电时，为备自投装置提供应急供电，保证备自投装置短时的运行及动作，与备自投装置的直流系统构成双重化配置，保障备自投装置的正常工作。而且本应急电源模块结构优良，体积紧凑，制作成本低，方便现场安装和维护，便于推广应用。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。