一种具备电池管控的配网自动化馈线终端装置的制作方法

1.本发明涉及配电自动化终端技术领域，具体涉及一种具备电池管控的配网自动化馈线终端装置。


背景技术：

2.配网自动化馈线终端装置(dtu)是安装在配电网或配电室等馈线回路等处的一种智能终端设备。如公开时间为2017.12.22，公开号为cn 107508376 a的中国专利：馈线终端装置所示，现有的配网自动化馈线终端装置可用于采集配电站以及馈线的电压、电流等数据以及时发现馈线的故障。
3.配网自动化馈线终端装置一般均具有铅酸蓄电池长期浮充备用，使其在断电情况还可继续工作；但大部分情况，这种装置下都是安装在户外环境中；户外环境多变，可能涉及高温、严寒等恶劣情况；由于铅酸蓄电池的特性，在不同的温度条件下需要调整浮充电压，同时高温、低温也会对其寿命有较大的影响；但由于内置的电池长期浮充备用，也无法像变电站后备电源那样定期核对容量，无法获知其性能情况，可能会存在一定隐患，使断电后无法支撑工作时间。


技术实现要素：

4.针对现有技术的局限，本发明提出一种具备电池管控的配网自动化馈线终端装置，本发明采用的技术方案是：
5.一种具备电池管控的配网自动化馈线终端装置，包括馈线终端微控制器、蓄电池以及分别连接所述馈线终端微控制器的电源管控模块、馈线终端工作模块；所述电源管控模块连接外部电源以及所述蓄电池，外部电源通过所述电源管控模块向所述馈线终端微控制器、蓄电池以及馈线终端工作模块供电；
6.还包括蓄电池管控模块，所述蓄电池管控模块包括蓄电池管控微控制器以及分别连接所述蓄电池管控微控制器的稳流电源模块、蓄电池电压采集单元、蓄电池管控通信单元；所述稳流电源模块用于连接所述蓄电池，获取蓄电池的输出电流，对输入到所述稳流电源模块的蓄电池的输出电流进行直流转换以及稳压；所述蓄电池电压采集单元用于通过蓄电池的输出电流采集的蓄电池实时电压值；
7.所述馈线终端工作模块包括遥信单元；所述遥信单元连接所述馈线终端微控制器以及所述蓄电池管控通信单元；所述馈线终端微控制器通过所述遥信单元从所述蓄电池管控通信单元获取所述蓄电池的实时状态；所述蓄电池的实时状态包括蓄电池实时电压值。
8.相较于现有技术，本发明提供了一种具备蓄电池自检能力的具备电池管控的配网自动化馈线终端装置，能够监测蓄电池的实时状态，帮助运维人员及时发现具备电池管控的配网自动化馈线终端装置的蓄电池隐患，从而确保蓄电池能够在发生断电情况时支撑具备电池管控的配网自动化馈线终端装置足够的工作时间直至恢复供电。
9.作为一种优选方案，所述蓄电池管控模块还包括蓄电池内阻检测单元，所述蓄电
池内阻检测单元连接所述蓄电池管控微控制器以及蓄电池电压采集单元；所述蓄电池内阻检测单元用于通过所述蓄电池的输出电流以及蓄电池实时电压值检测蓄电池实时电阻值；所述蓄电池的实时状态还包括蓄电池实时电阻值。
10.作为一种优选方案，所述蓄电池管控模块还包括蓄电池温度采集单元，所述蓄电池温度采集单元连接所述蓄电池管控微控制器，所述蓄电池温度采集单元用于通过设于所述蓄电池的温度探头采集蓄电池实时温度值；所述蓄电池的实时状态还包括蓄电池实时温度值。
11.作为一种优选的方案，进一步的，所述蓄电池管控微控制器在蓄电池的实时状态发生异常时生成对应的告警信息，发送到所述蓄电池管控通信单元；所述馈线终端微控制器通过所述遥信单元从所述蓄电池管控通信单元获取所述告警信息。
12.进一步的，所述馈线终端工作模块还包括用于与远端的配网调度自动化系统进行通信的馈线终端通讯电路；所述馈线终端通讯电路连接所述馈线终端微控制器；所述馈线终端微控制器通过所述馈线终端通讯电路向远端的配网调度自动化系统传输所述蓄电池的实时状态和/或告警信息。
13.作为一种优选的方案，所述稳流电源模块通过dc
‑
dc转换器对输入到所述稳流电源模块的蓄电池的输出电流进行直流转换。
14.作为一种优选的方案，所述稳流电源模块通过ldo稳压器对输入到所述稳流电源模块的蓄电池的输出电流进行稳压。
15.作为一种优选的方案，所述蓄电池包括若干节并联或串联的单电池；所述蓄电池管控模块的数量与所述单电池的数量对应，所述蓄电池管控模块分别连接一节所述单电池；各蓄电池管控模块之间通过各自的蓄电池管控通信单元连接；所述遥信单元连接其中一个蓄电池管控模块的蓄电池管控通信单元。
16.作为一种优选的方案，所述单电池为12v电池。
17.作为一种优选的方案，所述单电池的数量为2节。
附图说明
18.图1为本发明实施例1提供的具备电池管控的配网自动化馈线终端装置示意图；
19.图2为本发明实施例2提供的具备电池管控的配网自动化馈线终端装置示意图；
20.图3为本发明实施例3提供的具备电池管控的配网自动化馈线终端装置示意图；
21.附图标记说明：1、馈线终端微控制器；2、蓄电池；21、单电池；3、电源管控模块；41、遥信单元；42、馈线终端通讯电路；5、蓄电池管控模块；51、蓄电池管控微控制器；52、稳流电源模块；53、蓄电池电压采集单元；54、蓄电池管控通信单元；55、蓄电池内阻检测单元；56、蓄电池温度采集单元；561、温度探头；57、看门狗定时器及单片机外围电路；
22.43、非遮断电流保护模块；44、全数据安全加密模块；45、故障录波模块；46、过负荷保护模块；47、同步对时模块；48、遥控单元；49、遥测单元；410、故障检测及上报及分界点控制保护模块；411、历史数据存储模块。
具体实施方式
23.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
24.应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
25.在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
26.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。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申请中的具体含义。
27.此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
28.为了解决现有技术的局限性，本实施例提供了一种技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
29.请参考图1，一种具备电池管控的配网自动化馈线终端装置，包括馈线终端微控制器1、蓄电池2以及分别连接所述馈线终端微控制器1的电源管控模块3、馈线终端工作模块；所述电源管控模块3连接外部电源以及所述蓄电池2，外部电源通过所述电源管控模块3向所述馈线终端微控制器1、蓄电池2以及馈线终端工作模块供电；其特征在于：
30.还包括蓄电池管控模块5，所述蓄电池管控模块5包括蓄电池管控微控制器51以及分别连接所述蓄电池管控微控制器51的稳流电源模块52、蓄电池电压采集单元53、蓄电池管控通信单元54；所述稳流电源模块52用于连接所述蓄电池2，获取蓄电池2的输出电流，对输入到所述稳流电源模块52的蓄电池2的输出电流进行直流转换以及稳压；所述蓄电池电压采集单元53用于通过蓄电池2的输出电流采集的蓄电池实时电压值；
31.所述馈线终端工作模块包括遥信单元41；所述遥信单元41连接所述馈线终端微控制器1以及所述蓄电池管控通信单元54；所述馈线终端微控制器1通过所述遥信单元41从所述蓄电池管控通信单元54获取所述蓄电池2的实时状态；所述蓄电池2的实时状态包括蓄电池实时电压值。
32.相较于现有技术，本发明提供了一种具备蓄电池自检能力的具备电池管控的配网自动化馈线终端装置，能够监测蓄电池的实时状态，帮助运维人员及时发现具备电池管控的配网自动化馈线终端装置的蓄电池隐患，从而确保蓄电池能够在发生断电情况时支撑具备电池管控的配网自动化馈线终端装置足够的工作时间直至恢复供电。
33.具体的，所述馈线终端微控制器1以及蓄电池管控微控制器51分别由mcu(microcontroller unit)来实现，mcu又称单片微型计算机(single chip microcomputer)或者单片机。
34.具备电池管控的配网自动化馈线终端装置的蓄电池在遇到充放电失效、反极、短路、断路、过热、变形、电解液泄漏等故障或者问题时，蓄电池的电压必然出现异常。因此，对蓄电池的电压进行监控，可以帮助运维人员及时发现蓄电池隐患，让运维人员到现场排查具备电池管控的配网自动化馈线终端装置遇到的情况，及时针对其故障进行检修。
35.在一种可选的实施例中，请参阅图2，所述蓄电池管控模块5还包括看门狗定时器及单片机外围电路57，所述看门狗定时器及单片机外围电路57连接所述蓄电池管控微控制器51，可用于对所述蓄电池管控模块5进行复位保护。
36.在一种可选的实施例中，请参阅图3，所述馈线终端工作模块可包括分别连接所述馈线终端微控制器1的非遮断电流保护模块43、全数据安全加密模块44、故障录波模块45、过负荷保护模块46、同步对时模块47、遥控单元48、遥测单元49、故障检测及上报及分界点控制保护模块410、历史数据存储模块411等用于实现具备电池管控的配网自动化馈线终端装置自身功能的模块。
37.作为一种优选实施例，请参阅图2，所述蓄电池管控模块5还包括蓄电池内阻检测单元55，所述蓄电池内阻检测单元55连接所述蓄电池管控微控制器51以及蓄电池电压采集单元53；所述蓄电池内阻检测单元55用于通过所述蓄电池2的输出电流以及蓄电池实时电压值检测蓄电池实时电阻值；所述蓄电池的实时状态还包括蓄电池实时电阻值。
38.通过检测蓄电池实时电阻值，能更清楚地了解到蓄电池的状况，可以更好地帮助运维人员准确排查具备电池管控的配网自动化馈线终端装置遇到的情况，及时针对其故障进行检修。
39.作为一种优选实施例，请参阅图2，所述蓄电池管控模块5还包括蓄电池温度采集单元56，所述蓄电池温度采集单元56连接所述蓄电池管控微控制器51，所述蓄电池温度采集单元56用于通过设于所述蓄电池2的温度探头561采集蓄电池实时温度值；所述蓄电池2的实时状态还包括蓄电池实时温度值。
40.通过检测蓄电池实时温度值，能更清楚地了解到蓄电池的状况，可以更好地帮助运维人员准确排查具备电池管控的配网自动化馈线终端装置遇到的情况，及时针对其故障进行检修。
41.进一步的，所述蓄电池管控微控制器51在蓄电池2的实时状态发生异常时生成对应的告警信息，发送到所述蓄电池管控通信单元54；所述馈线终端微控制器1通过所述遥信单元41从所述蓄电池管控通信单元54获取所述告警信息。
42.进一步的，请参阅图2，所述馈线终端工作模块还包括用于与远端的配网调度自动化系统进行通信的馈线终端通讯电路42；所述馈线终端通讯电路42连接所述馈线终端微控制器1；所述馈线终端微控制器1通过所述馈线终端通讯电路42向远端的配网调度自动化系统传输所述蓄电池2的实时状态和/或告警信息。
43.作为一种优选的实施例，所述稳流电源模块52通过dc
‑
dc转换器对输入到所述稳流电源模块52的蓄电池2的输出电流进行直流转换。
44.作为一种优选的实施例，所述稳流电源模块52通过ldo稳压器对输入到所述稳流电源模块52的蓄电池2的输出电流进行稳压。
45.作为一种优选的实施例，请参阅图3，所述蓄电池2包括若干节并联或串联的单电池；所述蓄电池管控模块5的数量与所述单电池21的数量对应，所述蓄电池管控模块5分别
连接一节所述单电池21；各蓄电池管控模块5之间通过各自的蓄电池管控通信单元54连接；所述遥信单元41连接其中一个蓄电池管控模块5的蓄电池管控通信单元54。
46.具体的，所述蓄电池管控通信单元54之间以及所述蓄电池管控通信单元54与所述遥信单元41的连接可通过rs232、rs485等通信方式实现。
47.进一步的，所述单电池21为12v电池。
48.进一步的，所述单电池21的数量为2节。
49.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。