CN109687568A - 一种电力远动终端热置换电源系统及电力远动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电力远动终端热置换电源系统及电力远动终端，电源系统包括：交流电源、AC/DC变换器、电池管理模块、电源输出控制模块、故障检测电路和报警输出电路；AC/DC变换器用于将交流电源输出的交流电源信号转换为直流电源信号；第一电源供电单元是交流电源经过AC/DC变换器转换的直流电源；第二电源供电单元为铅酸电池；电池管理模块为第二电源供电单元的管理模块；电源输出控制模块用于在第一电源供电单元发生失电或故障时，采用第二电源供电单元进行供电输出；第一电源恢复正常时切换到第一电源供电。本发明采用双回路供电，一旦出现一路电源故障，另一路电源仍能保证设备的正常运转，并能将电源故障情况通过报警回路报告给后台，方便及时处理。

Description

一种电力远动终端热置换电源系统及电力远动终端
技术领域
本发明涉及电源管理技术领域，具体涉及一种电力远动终端热置换电源系统及电力远动终端。
背景技术
对于铁路电力远动终端设备、电动控制装置需要在恶劣环境下24小时工作、高可靠的系统，电源供应尤为重要。当电源出现故障时，将会影响电力远动终端设备、电动控制装置的正常工作，进而造成重大事故影响。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种电力远动终端热置换电源系统及电力远动终端。
具体地，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种电力远动终端热置换电源系统，包括：交流电源、AC/DC变换器、第一电源供电单元、第二电源供电单元、电池管理模块、电源输出控制模块、故障检测电路和报警输出电路；
所述交流电源，用于输出交流电源信号；
所述AC/DC变换器，用于将所述交流电源信号转换为直流电源信号并为所述电池管理模块供电；
所述第一电源供电单元是交流电源经过AC/DC变换器转换的直流电源；
所述第二电源供电单元为铅酸电池；
所述电池管理模块为第二电源供电单元的管理模块；所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元互为备份电源；
所述电源输出控制模块，用于在所述第一电源供电单元发生故障时，采用所述第二电源供电单元进行供电输出，并在所述第一电源供电单元恢复正常时切换到第一电源供电单元工作；
所述故障检测电路，用于检测所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元是否发生故障，若是，则向所述报警输出电路发送故障提醒信号；
所述报警输出电路，用于向预设服务器发送报警信息。
进一步地，所述系统还包括：电路保护模块，用于对直流输出进行过压和短路保护。
进一步地，所述电路保护模块包括欠压检测电路和过压检测电路；相应地，所述报警输出电路，还用于与所述欠压检测电路和所述过压检测电路连接；
所述欠压检测电路在检测到电路中存在欠压情况时，向所述报警输出电路发送欠压提醒信号；
所述过压检测电路在检测到电路中存在过压情况时，向所述报警输出电路发送过压提醒信号。
进一步地，所述电源输出控制模块采用大功率MOSFET管进行输出控制。
进一步地，所述大功率MOSFET管为AOD2610。
进一步地，在所述第二电源供电单元发生故障时，采用所述第一电源供电单元进行供电输出。
进一步地，所述电池管理模块还包括充放电管理单元，所述充放电管理单元用于对所述铅酸电池进行充放电管理。
进一步地，所述报警输出电路采用光耦隔离进行报警输出。
进一步地，所述电源输出控制模块用于在意外断电时提供500毫秒的延时供电时间。
第二方面，本发明还提供了一种电力远动终端，包括如上面第一方面所述的电力远动终端热置换电源系统。
由上述技术方案可知，本发明提供的电力远动终端热置换电源系统，包括：交流电源、AC/DC变换器、第一电源供电单元、第二电源供电单元、电池管理模块、电源输出控制模块、故障检测电路和报警输出电路；所述交流电源，用于输出交流电源信号；所述AC/DC变换器，用于将所述交流电源信号转换为直流电源信号并为所述电池管理模块和其他功能板件供电；所述第一电源供电单元是交流供电电源经过AC/DC变换器转换的直流电源；所述第二电源供电单元为铅酸电池；所述电池管理模块为第二电源供电单元的管理模块；所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元互为备份电源；所述电源输出控制模块，用于在所述第一电源供电单元发生故障时，采用所述第二电源供电单元进行供电输出，或在所述第二电源供电单元发生故障时，采用所述第一电源供电单元进行供电输出；所述故障检测电路，用于检测所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元是否发生故障，若是，则向所述报警输出电路发送故障提醒信号；所述报警输出电路，用于向预设服务器发送报警信息。可见，本发明采用双回路供电，一旦出现一路电源故障，另一路电源仍能保证设备的正常运转，并能将电源故障情况通过报警回路报告给后台，方便及时处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的电力远动终端热置换电源系统的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的电力远动终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一实施例提供了一种电力远动终端热置换电源系统，参见图1，该系统包括：交流电源、AC/DC变换器、第一电源供电单元、第二电源供电单元、电池管理模块、电源输出控制模块、故障检测电路和报警输出电路；
所述交流电源，用于输出交流电源信号；
所述AC/DC变换器，用于将所述交流电源信号转换为直流电源信号并为所述电池管理模块和其他功能板件供电；
所述第一电源供电单元是交流供电电源经过AC/DC变换器转换的直流电源；
所述第二电源供电单元为铅酸电池；
所述电池管理模块为第二电源供电单元的管理模块；所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元互为备份电源；
所述电源输出控制模块，用于在所述第一电源供电单元发生失电或故障时，采用所述第二电源供电单元进行供电输出，并在所述第一电源供电单元恢复正常时切换到第一电源供电单元工作；
所述故障检测电路，用于检测所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元是否发生故障，若是，则向所述报警输出电路发送故障提醒信号；
所述报警输出电路，用于向预设服务器发送报警信息。
在本实施例中，所述第一电源供电单元是交流供电电源经过AC/DC变换器转换的直流电源，所述第二电源供电单元为铅酸电池。
在本实施例中，电源输出控制模块是第一电源供电电源和第二电源供电单元管理模块，用于在所述第一电源供电单元发生故障时，采用所述第二电源供电单元进行供电输出，并在所述第一电源供电单元恢复正常时切换到第一电源供电单元工作；
在本实施例中，所述第二电源供电单元是备用电源，采用铅酸电池，由于铅酸电池具有电压稳定、价格便宜、维护简单、质量稳定、可靠性高、寿命长以及可以大电流放电的优势，因此，所述第二电源供电单元采用铅酸电池，可以使得整个电源系统稳定性增强，成本降低，同时可以满足大电流放电的需要，以适应铁路中的电力远动终端设备的工作需求。
在本实施例中，采用本发明的电源系统的1+1电源配置，远动终端设备(RTU)有一个电源模块即可正常工作，但本实施例在配置上配置了两个电源模块，两个电源模块互为电源备份。当一个电源出现失电或故障时另一个电源能保证远动终端设备(RTU)的正常工作，同时支持热插拔，方便更换故障电源模块。
由上述技术方案可知，本实施例提供的电力远动终端热置换电源系统，包括：交流电源、AC/DC变换器、第一电源供电单元、第二电源供电单元、电池管理模块、电源输出控制模块、故障检测电路和报警输出电路；所述交流电源，用于输出交流电源信号；所述AC/DC变换器，用于将所述交流电源信号转换为直流电源信号并为所述电池管理模块和其他板件供电；所述第一电源供电单元是交流供电电源经过AC/DC变换器转换的直流电源；所述第二电源供电单元为铅酸电池；所述电池管理模块为第二电源供电单元的管理模块；所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元互为备份电源；所述电源输出控制模块，用于在所述第一电源供电单元发生故障时，采用所述第二电源供电单元进行供电输出，或在所述第二电源供电单元发生故障时，采用所述第一电源供电单元进行供电输出；所述故障检测电路，用于检测所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元是否发生故障，若是，则向所述报警输出电路发送故障提醒信号；所述报警输出电路，用于向预设服务器发送报警信息。可见，本实施例中的电源输出控制模块是第一电源供电电源和第二电源供电单元管理模块，且所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元互为备份电源，因此当其中一个电源供电单元故障时，另一个电源供电单元仍能保证设备的正常运转，此外，本实施例还可以将电源故障情况通过报警回路报告给后台，方便后台及时处理。
基于上述实施例的内容，在一种可选实施方式中，所述系统还包括：电路保护模块，用于对直流输出进行过压和短路保护。
在本实施方式中，在系统中设置了电路保护模块，电路保护模块用于对直流输出进行过压和短路保护，从而保证了系统的用电安全。
基于上述实施例的内容，在一种可选实施方式中，所述电路保护模块包括欠压检测电路和过压检测电路；相应地，所述报警输出电路，还用于与所述欠压检测电路和所述过压检测电路连接；
所述欠压检测电路在检测到电路中存在欠压情况时，向所述报警输出电路发送欠压提醒信号；
所述过压检测电路在检测到电路中存在过压情况时，向所述报警输出电路发送过压提醒信号。
在本实施方式中，所述电路保护模块包括欠压检测电路和过压检测电路，分别用于检测电路中欠压情况和过压情况，并在检测到电路中存在欠压情况或过压情况时，向报警输出电路发送欠压提醒信号或过压提醒信号。
基于上述实施例的内容，在一种可选实施方式中，所述电源输出控制模块采用大功率MOSFET管进行输出控制。
在本实施方式中，采用大功率的场效应管来代替传统电路。场效应管的导通内阻非常低，可以使电源本身的功耗非常低，提高了整个电源的能效，也减少了设备的散热源，降低了功耗，更加环保。
基于上述实施例的内容，在一种可选实施方式中，所述大功率MOSFET管为AOD2610。
在本实施方式中，选择MOSFET管AOD2610，由于MOSFET管AOD2610的导通内阻非常低，可以使电源本身的功耗非常低。
基于上述实施例的内容，在一种可选实施方式中，在所述第二电源供电单元发生故障时，采用所述第一电源供电单元进行供电输出。
基于上述实施例的内容，在一种可选实施方式中，所述电池管理模块还包括充放电管理单元，所述充放电管理单元用于对所述铅酸电池进行充放电管理。
在本实施方式中，电池管理模块中还设置了可以对铅酸电池进行充放电管理的充放电管理单元，从而使得根据电池特性对所述铅酸电池进行充放电管理，以保证电池的正常使用。
基于上述实施例的内容，在一种可选实施方式中，所述报警输出电路采用光耦隔离进行报警输出。
在本实施方式中，报警输出采用光耦隔离输出，与报警采集电路互不干扰，保证了电源工作的可靠性。
基于上述实施例的内容，在一种可选实施方式中，所述电源输出控制模块用于在意外断电时提供500毫秒的延时供电时间。
在本实施方式中，在意外断电时，可提供500毫秒的延时供电时间，从而保证设备的正常运转。
本发明另一实施例提供了一种电力远动终端，包括如上面实施例所述的电力远动终端热置换电源系统。
需要说明的是，对于铁路电力远动终端设备需要在恶劣环境下24小时工作、高可靠的系统，电源供应尤为重要。因此，在本实施例中，参见图2所示的电力远动终端，该电力远动终端包括本发明的电源系统的电源板1和电源板2，两个电源板同时工作，当其中一个电源板出现故障时，并不影响另一个电源板的工作，从而使得另一个电源板能够保证电力远动终端的正常运转。此外，本实施例这种处理方式，也不存在传统电源的切换时间间隔问题，从而能够保证电力远动终端的正常运转。此外，本实施例的这种处理方式，在处理电源故障时，能够在不掉电的情况下更换故障电源板件，从而保证了设备的连续可靠工作。可见，本实施例采用新的设计思路，在可以完成多板电源板之间的供电配合协调，支持热插拨方便更换故障电源板，故障状态可以通过通信进行远程上报。
图2所示的电力远动终端还包括其他功能板，这些功能板可以根据电力远动终端的实际需要进行添加，本发明对此不做限定。
可见，本实施例提供的电力远动终端采用1+1电源配置，远动终端设备(RTU)配置有两个电源模块，两个电源模块互为电源备份。当一个电源模块出现失电或故障时另一个电源模块能保证远动终端设备(RTU)的正常工作，同时支持热插拔，方便更换故障电源模块。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电力远动终端热置换电源系统，其特征在于，包括：
交流电源、AC/DC变换器、第一电源供电单元、第二电源供电单元、电池管理模块、电源输出控制模块、故障检测电路和报警输出电路；
所述交流电源，用于输出交流电源信号；
所述AC/DC变换器，用于将所述交流电源信号转换为直流电源信号并为所述电池管理模块供电；
所述第一电源供电单元是交流电源经过AC/DC变换器转换的直流电源；
所述第二电源供电单元为铅酸电池；
所述电池管理模块为第二电源供电单元的管理模块；所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元互为备份电源；
所述电源输出控制模块，用于在所述第一电源供电单元发生故障时，采用所述第二电源供电单元进行供电输出，并在所述第一电源供电单元恢复正常时切换到第一电源供电单元工作；
所述故障检测电路，用于检测所述第一电源供电单元和所述第二电源供电单元是否发生故障，若是，则向所述报警输出电路发送故障提醒信号；
所述报警输出电路，用于向预设服务器发送报警信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：电路保护模块，用于对直流输出进行过压和短路保护。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电路保护模块包括欠压检测电路和过压检测电路；相应地，所述报警输出电路，还用于与所述欠压检测电路和所述过压检测电路连接；
所述欠压检测电路在检测到电路中存在欠压情况时，向所述报警输出电路发送欠压提醒信号；
所述过压检测电路在检测到电路中存在过压情况时，向所述报警输出电路发送过压提醒信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源输出控制模块采用大功率MOSFET管进行输出控制。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述大功率MOSFET管为AOD2610。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述第二电源供电单元发生故障时，采用所述第一电源供电单元进行供电输出。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理模块还包括充放电管理单元，所述充放电管理单元用于对所述铅酸电池进行充放电管理。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述报警输出电路采用光耦隔离进行报警输出。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源输出控制模块用于在意外断电时提供500毫秒的延时供电时间。
10.一种电力远动终端，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的电力远动终端热置换电源系统。
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