使用電容備電的監控系統的製作方法
2023-06-15 02:54:26
專利名稱：使用電容備電的監控系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電力供應技術，特別是涉及一種使用電容備電的監控系統。
背景技術：
在微基站、FTTX (Fiber-to-the-x,光纖接入)戶外櫃等戶外應用場所,大多數情況下只有交流電源，當發生停電時，需要進行數據緊急存儲、市電停電告警信號上報和其他需要在停電時緊急進行的工作，現有技術採用電池備電方案來維持設備繼續工作一段時間。由於戶外櫃環境惡劣，季節溫差大，高溫可以達到70°C以上，低溫可達-10°C以下，在這種比較嚴酷的使用條件下，電池的壽命和容量都會受到嚴重影響，甚至有發生危險的可能，這些局限性容易影響設備的正常備電
發明內容
本發明的主要目的就是針對現有技術的不足，提供一種使用電容備電的監控系統，該系統在交流電非正常時可以維持一段時間的供電，且沒有使用電池備電所帶來的缺點。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案
一種使用電容備電的監控系統，包括電源模塊和處理模塊，還進一步包括交流電檢測模塊，所述電源模塊具有備電電容，所述交流電檢測模塊用於檢測所述電源模塊的交流電輸入是否正常，所述處理模塊用於根據檢測結果進行處理與控制，所述電源模塊的所述備電電容在交流電輸入不能正常供電時釋放其所儲電能以對所述系統繼續維持一段時間的供電。所述電源模塊可以包括AC/DC開關電源或DC/DC開關電源。所述開關電源可以為反激、Buck或正激拓撲。所述開關電源可以包括輸入濾波電路、變換器和輸出濾波電路，所述備電電容可以為所述輸入濾波電路和/或所述輸出濾波電路中的電容。所述變換器可以為反激電路，所述開關電源還包括位於所述輸入濾波電路前級的整流模塊。所述備電電容按照以下條件配置其初始釋能狀態時所儲能量與所述電源模塊額定輸出功率之比不小於O. 5J/W。所述系統還可以包括無線通信模塊，所述系統通過所述無線通信模塊向遠端發送和/或接收數據。所述無線通信模塊通信的通信方式可以是GPRS方式、CDMA方式和SMS簡訊方式
坐寸ο在交流電輸入不能正常供電時，所述系統通過所述無線通信模塊發送的數據可以
包括停電告警信息。所述系統還可以包括環境量採集傳感器，用於採集周圍環境參量信息並提供給所述處理模塊。所述系統可以為微基站或FTTX戶外櫃設備。本發明有益的技術效果是
本發明巧妙利用電容儲能和放電的特性實現監控系統的電源備電，系統的電源模塊具有備電電容，系統還設置有交流電檢測模塊，當外部交流輸入非正常如掉電時，系統通過電容放電而不是像以往那樣依靠電池來使其設備維持一段時間的工作，從而，該系統可利用備電電容所儲電能來完成數據緊急存儲、市電停電告警等緊急告警信號上報以及停電時需緊急進行的工作。與電池備電相比，本發明採用電容備電的優點在於電容的工作溫度範圍寬，受環境影響很小，不存 在電池的記憶效應，壽命長，因此，能夠有效地提高備電的可靠性，而且，電容較電池容易提高容量，因此有利於提高系統的備電量。本發明對於微基站、FTTX戶外櫃設備等戶外用電應用場合是尤其適宜的。
圖I為本發明的監控系統一個實施例的結構示意 圖2為本發明的監控系統另一個實施例的結構示意 圖3為具有備電電容的電源模塊一個實施例的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖通過實施例對本發明進行進一步的詳細說明。參閱圖1，一種實施例的監控系統包括電源模塊、處理模塊和交流電檢測模塊。其中，所述電源模塊具有備電電容，可稱之為電容備電的電源模塊，所述交流電檢測模塊用於檢測所述電源模塊的交流電輸入是否正常，所述處理模塊例如是CPU (中央處理單元)，其根據檢測結果進行處理與控制。所述電源的所述備電電容在交流電輸入不能正常供電時釋放其所儲電能，以對所述系統繼續維持一段時間的供電。因此，監控系統的備電可不依賴於電池，備電電容受環境影響很小，壽命長，能獲得很高的備電量，有效地提高了系統備電的可靠性。一般的電源中電容的容量由工作電壓和輸出功率(系統功耗需求)決定,而所述備電電容的容量由工作電壓和輸出功率、掉電時需要完成的工作(如上報等)所需的功率和時間等因素共同確定。在一個優選的實施例中，所述備電電容按照以下條件配置其初始釋能狀態時所儲能量與所述電源模塊額定輸出功率之比不小於O. 5J/W。按照這樣的優化配置，採用適當大小的電容就能達到合理有效的備電效果。應理解，本發明並不排除對於備電電池的使用，S卩，在採用了備電電容的基礎上，在系統中另外增設備電電池，也屬於本發明的保護範圍。典型地，所述監控系統可以是微基站或FTTX戶外櫃設備等戶外監控系統。參閱圖2，在優選的實施例裡，所述監控系統還包括無線通信模塊，系統通過所述無線通信模塊向遠端發送和/或接收數據。所述無線通信模塊通信的通信方式可以是GPRS方式、CDMA方式和SMS簡訊方式等。更優地，在交流電輸入不能正常供電時，所述系統通過所述無線通信模塊發送的數據包括停電告警信息。
工作過程中，交流電檢測模塊檢測到交流市電掉電時向處理模塊發送掉電信號，由於此時已經沒有交流電輸入，系統所需要的電能由電源模塊中的備電電容提供並在其基礎上繼續工作一段時間，處理模塊接收到掉電信號之後，利用備電電容釋放的電能，控制進行緊急數據存儲和將停電信號以無線通信方式上報等工作。參閱圖2，在優選的實施例裡，所述系統還包括環境量採集傳感器，用於採集周圍環境參量信息並提供給所述處理模塊。環境量採集傳感器可以是一個或多個，後者可以包括同類或不同類的傳感器，所採集的環境參量例如是溫度、溼度等等。在一些實施例裡，所述電源模塊可以包括AC/DC開關電源或DC/DC開關電源。所述開關電源可以為反激、Buck或正激拓撲，其具體拓撲不應受到限制。參閱圖3，在一個實施例裡，所述開關電源包括輸入濾波電路、變換器和輸出濾波 電路，所述備電電容可以為所述輸入濾波電路和/或所述輸出濾波電路中的電容，即備電電容在輸入、輸出環節中組合放置或者單獨放置均可。更具體地，所述變換器可以為反激電路，所述開關電源還包括位於所述輸入濾波電路前級的整流模塊。例如，選擇在小功率反激電源輸入端採用470uF容量的電容。輸入電壓220VAC條件下，斷電後可維持輸出10秒左右，這段時間裡通過交流電檢測模塊可檢測到市電掉電，並有無線模塊完成告警上報。可以選擇各種電容作為備電電容，如電解電容、超級電容、鉭電容等，電容的類型不應受到限制。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.ー種使用電容備電的監控系統，包括電源模塊和處理模塊，其特徵在幹，所述系統還包括交流電檢測模塊，所述電源模塊具有備電電容，所述交流電檢測模塊用於檢測所述電源模塊的交流電輸入是否正常，所述處理模塊用於根據檢測結果進行處理與控制，所述電源模塊的所述備電電容在交流電輸入不能正常供電時釋放其所儲電能以對所述系統繼續維持一段時間的供電。
2.如權利要求I所述的系統，其特徵在幹，所述電源模塊包括AC/DC開關電源或DC/DC開關電源。
3.如權利要求2所述的系統，其特徵在幹，所述開關電源為反激、Buck或正激拓撲。
4.如權利要求2任一項所述的系統，其特徵在幹，所述開關電源包括輸入濾波電路、變換器和輸出濾波電路，所述備電電容為所述輸入濾波電路和/或所述輸出濾波電路中的電容。
5.如權利要求4所述的系統，其特徵在幹，所述變換器為反激電路，所述開關電源還包括位於所述輸入濾波電路前級的整流模塊。
6.如權利要求I至5任一項所述的系統，其特徵在幹，所述備電電容按照以下條件配置其初始釋能狀態時所儲能量與所述電源模塊額定輸出功率之比不小於O. 5J/W。
7.如權利要求I至5任一項所述的系統，其特徵在幹，還包括無線通信模塊，所述系統通過所述無線通信模塊向遠端發送和/或接收數據。
8.如權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述無線通信模塊通信的通信方式包括GPRS方式、CDMA方式和SMS簡訊方式。
9.如權利要求7所述的系統，其特徵在幹，在交流電輸入不能正常供電時，所述系統通過所述無線通信模塊發送的數據包括停電告警信息。
10.如權利要求I至5任一項所述的系統，其特徵在幹，還包括環境量採集傳感器，用於採集周圍環境參量信息並提供給所述處理模塊。
11.如權利要求I至5任ー項所述系統，其特徵在幹，所述系統為微基站或FTTX戶外櫃設備。
全文摘要
本發明公開了一種使用電容備電的監控系統，包括電源模塊和處理模塊，還包括交流電檢測模塊，所述電源模塊具有備電電容，所述交流電檢測模塊用於檢測所述電源模塊的交流電輸入是否正常，所述處理模塊用於根據檢測結果進行處理與控制，所述電源模塊的所述備電電容在交流電輸入不能正常供電時釋放其所儲電能以對所述系統繼續維持一段時間的供電。利用備電電容，該系統在外部輸入掉電時可以繼續維持供電一段時間，且沒有使用電池備電所帶來的缺點。
文檔編號H02J9/06GK102856972SQ201110178718
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者何智佳, 張術, 方兵, 王啟, 盛春波, 蔡瀲灩 申請人:艾默生網絡能源有限公司