[實用新型]一種集成超級電容作為后備電源的微機保護裝置

有效

• 申請號: 201420417576.3
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN204068412U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 熊慶生;張俊
• 申請（專利權）人: 珠海歐力配網自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚志強

技術領域

本實用新型涉及一種微機保護裝置，具體為一種集成超級電容作為后備電源的微機保護裝置。

背景技術

現有微機保護裝置，一般都直接使用交直流220V或110V作為電壓。而交流220V/110V電源又多直接使用配電房PT而來。在實際應用過程中，當線路出現短路故障，會造成PT電壓被迅速拉低，造成微機保護裝置會失電而不發出對跳閘出口發出跳閘指令，又或者造成驅動斷路器或負荷開關跳閘線圈的跳閘電源能量不足，完成不了跳閘，雖然斷路器或負荷開關的儲能機構儲能狀態良好。

目前也有一些使用外部鉛酸蓄電池以及蓄電池管理模塊作為后備電源集中供電的作法，但由于鉛酸蓄電池使用壽命和使用溫度環境等原因，維護不便，體積龐大。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本實用新型提供了一種設計有新型后備電源的微機保護裝置，其使得每臺微機保護裝置的后備電源獨立分布式的集成于微機保護裝置里面，使之成為一種高度集成的產品，同時更加可靠安全。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案為：

一種集成超級電容作為后備電源的微機保護裝置，包括主MCU及開關電源，所述微機保護裝置內部集成有超級電容組，其在外部供電停止后將作為后備電源為微機保護裝置供電，所述超級電容組設置于所述開關電源輸出端，其與開關電源之間還設置有超級電容充放電管理模塊。

作為上述技術方案的改進，所述超級電容充放電管理模塊包括二極管D1、限流電阻R5，其在所述開關電源輸出InVCC經過二極管D1后，其中一路直接輸出OutVCC，另一路通過限流電阻R5為所述超級電容組進行均壓充電。

作為上述技術方案的改進，所述超級電容充放電管理模塊包括與超級電容Cn對應設置的過壓保護單元，所述過壓保護單元包括電壓監控芯片Un、三極管Qn及釋放電阻Rn，其在某個超級電容Cn充電電壓超過電壓監控芯片Un時，由電壓監控芯片Un控制三極管Qn導通使得過高的電壓通過釋放電阻Rn釋放。

本實用新型帶來的有益效果有：

本微機保護裝置應用于實際中會帶來以下優勢，

首先，解決了現有的使用外部鉛酸蓄電池以及蓄電池管理模塊作為后備電源的集中供電方法時維護不便與體積龐大的問題；

其次，解決了配電線路出現短路故障、出現供電電壓過低，造成微機保護裝置跳閘失敗的問題，提高設備可靠性；

再者，改良了現有無外部電源微機保護裝置在線路故障失去供電后不能發出重合閘指令的難點；

最后，第一次創造性的把超級電容組和超級電容充放電管理模塊集成到微機保護裝置內部，使之成為一種高度集成的產品。

附圖說明

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明，

附圖1是本實用新型微機保護裝置結構示意圖；

附圖2是本實用新型超級電容組和超級電容充放電管理模塊結構示意圖。

具體實施方式

參照附圖1及附圖2，本實用新型的微機保護裝置1包括主MCU及開關電源，其第一次創造性的把超級電容組2和超級電容充放電管理模塊3集成到微機保護裝置1內部，其中超級電容組2在外部供電停止后將作為后備電源為微機保護裝置1供電，超級電容充放電管理模塊3則設置于超級電容組2與開關電源之間。

基于上述集成結構，本實用新型可以有效免除配電房需配備直流屏的需要，有效減少成本并節約配電房空間，同時解決了使用外部鉛酸蓄電池以及蓄電池管理模塊作為后備電源的集中供電方法時維護不便與體積龐大等問題，使得每臺微機保護裝置1的后備電源獨立的、分布式的集成在微機保護裝置1內部，更加可靠安全。

具體的，超級電容充放電管理模塊3包括二極管D1、限流電阻R5，當開關電源輸出InVCC經過二極管D1后，該模塊的其中一路直接輸出OutVCC，另一路通過限流電阻R5為超級電容組2進行均壓充電。由于每個超級電容Cn的內阻不一樣，會導致分配到每個超級電容Cn的充電電壓不完全一致，故此我們設計了與超級電容Cn對應的過壓保護單元。

上述的過壓保護單元包括電壓監控芯片Un、三極管Qn及釋放電阻Rn、Rm，當某個超級電容Cn充電電壓超過Un的監控電壓時，將由電壓監控芯片Un控制三極管Qn導通使得過高的電壓通過釋放電阻Rn釋放至DGND，從而使得超級電容Cn避免過壓充電。

當超級電容Cn充電完成后，外部電源失壓，超級電容組2即通過二極管D2輸出電壓到OutVCC，完成放電過程。