防雷智能电源及防雷智能电源系统技术方案

本发明专利技术提供了一种防雷智能电源及防雷智能电源系统，涉及防雷击技术领域，该防雷智能电源包括充电器、多个智能开关、至少两组电容器，每组电容器包括至少一个超级电容器、DC‑DC变换器和控制器；充电器与各组电容器的输入端分别连接，充电器和各组电容器的输入端之间设置有智能开关；各组电容器的输出端分别与DC‑DC变换器的输入端连接；各组电容器的输出端和DC‑DC变换器之间设置有智能开关；控制器与各个智能开关连接，当电容器处于向DC‑DC变换器供电状态时，电容器的输出端与DC‑DC变换器之间导通，且电容器的输入端与充电器之间断开。本发明专利技术实施例可以减少雷击损害且供电稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
防雷智能电源及防雷智能电源系统
本专利技术涉及防雷击
，尤其是涉及一种防雷智能电源及防雷智能电源系统。
技术介绍
地震台站各项监测工作需要一个良好的工作平台，才能获得真实可靠、稳定连续、有用好用的信息资料。供电、避雷、接地是这个平台的基础，关乎整个监测工作的好坏、直接影响产出的信息资料。有资料表明，地震监测台网因供电避雷系统故障引起的断记录时间占总断记录时间的30％～50％，因此认真解决好供电、避雷、接地各环节中的技术问题，对保证地震台站正常运行具有非常重要的意义。自然灾害中，雷电引起的灾害属于最为严重的一种，除本身具有巨大的破坏性外，还因为雷电发生频度高，且年年重复发生。雷电流强大的冲击机械效应和热效应将使电子设备、元器件遭受严重毁坏。尽管雷电直击电子设备的可能性不大，但是雷击附近大地、建筑物、交流供电线路或空中雷电感应形成的冲击过电压，都有可能通过与之相连的电源线、信号传输线或接地系统，侵入电子设备酿成严重的干扰或事故。针对地震台站存在的雷击损害的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种防雷智能电源及防雷智能电源系统，可以减少雷击损害且供电稳定可靠。第一方面，本专利技术实施例提供了一种防雷智能电源，包括充电器、多个智能开关、至少两组电容器，每组电容器包括至少一个超级电容器、DC-DC变换器和控制器；充电器与各组电容器的输入端分别连接，充电器和各组电容器的输入端之间设置有智能开关；各组电容器的输出端分别与DC-DC变换器的输入端连接；组电容器的输出端和DC-DC变换器之间设置有智能开关；DC-DC变换器的输出端用于与用电设备连接，以向用电设备供电；控制器与各个智能开关连接，用于控制智能开关的开合状态，当电容器处于向DC-DC变换器供电状态时，电容器的输出端与DC-DC变换器之间导通，且电容器的输入端与充电器之间断开。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，当电容器处于充电状态时，控制器控制智能开关以使电容器的输出端与DC-DC变换器之间断开，且电容器的输入端与充电器之间导通。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，至少一组电容器处于供电状态。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，还包括传感器，用于采集电容器的电压、电流参数并将电压、电流参数发送至控制器。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，控制器用于控制电量大于预设阈值的至少一组电容器处于供电状态。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，还包括显示屏；显示屏与控制器连接，用于显示电容器的电量和充放电状态。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，智能开关为可控制开断的继电器。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，还包括与控制器连接的无线通信装置；无线通信装置用于向远程终端收发信息。第二方面，本专利技术实施例还提供一种防雷智能电源系统，包括地震监测设备、地震预警设备、其他直流供电需要防雷的设备和上述第一方面及其各可能的实施方式任一项提供的防雷智能电源；防雷智能电源与地震监测设备、地震预警设备以及其他直流供电需要防雷的设备连接，用于向地震监测设备、地震预警设备以及其他直流供电需要防雷的设备供电。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的防雷智能电源及防雷智能电源系统，包括多组可以轮流供电的电容器，在电容器进行供电时，电容器的输出端与DC-DC变换器之间导通，且电容器的输入端与充电器之间断开，从而使外界线路与用电设备之间没有直接的电路连接，不构成雷击传递的通路而实现防雷的作用；由于通过电容器供电轮流供电，在市电断电时也可以提供持续稳定的电力供应，供电稳定可靠。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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专利技术的一些实施方式，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为本专利技术实施例提供的一种防雷智能电源的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的电容器切换过程示意图；图3为本专利技术实施例提供的电容器切换过程示意图；图4为本专利技术实施例提供的电容器切换过程示意图；图5为本专利技术实施例提供的电容器切换过程示意图图6为本专利技术实施例提供的另一种防雷智能电源的结构示意图图7为本专利技术实施例提供的一种控制器的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前地震台站监测工作进入到了数字化时代，地震仪器均不能耐受过电压和过电流冲击。因此地震观测仪器设备非常容易受到感应雷电的入侵而被损坏。近年来雷击灾害造成地震观测设备的损失日益突出，防雷设计势在必行。同时由于部分地区的电源事故情况很严重，地震台站停电频繁，少到3～5天，多则十几天；电压波动大，低到140～150V，高到260～270V；遥测台网因供电系统故障引起的断记录时间占总断记录时间的30％～50％。基于此，本专利技术实施例提供的一种防雷智能电源及防雷智能电源系统，可以减少雷击损害且供电稳定可靠。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种防雷智能电源进行详细介绍。实施例1本专利技术实施例提供了一种防雷智能电源，包括充电器、多个智能开关、至少两组电容器，每组电容器包括至少一个超级电容器、DC-DC变换器和控制器。该防雷智能电源用于将市电转换成用电设备需要的工作用电。充电器的输入端与市电连接，输出端与每组电容器连接。其中每组电容器可以包括多个电容器，充电器与各组电容器的输入端分别连接，充电器和各组电容器的输入端之间设置有智能开关。该智能开关可以受控改变闭合或断开状态。例如，该智能开关可以为可控制开断的继电器。各组电容器的输出端分别与DC-DC变换器的输入端连接；各组电容器的输出端和DC-DC变换器之间设置有智能开关。电容器的输入端和输出端分别连接不同的智能开关，可以使用相同种类的智能开关也可以使用不同种类的智能开关。DC-DC变换器的输出端用于与用电设备连接，以向用电设备供电。DC-DC变换器用于将电容器输出的直流电转换成适合用电设备工作电压的直流电。控制器与各个智能开关连接，用于控制智能开关的开合状态。当电容器处于向DC-DC变换器供电状态时，电容器的输出端与DC-DC变换器之间导通，且电容器的输入端与充电器之间断开。上述导通或断开，通过控制器控制各智能开关的开合达到。参见图1所示的防雷智能电源的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防雷智能电源，其特征在于，包括充电器、多个智能开关、至少两组电容器，每组所述电容器包括至少一个超级电容器、DC‑DC变换器和控制器；所述充电器与各组所述电容器的输入端分别连接，所述充电器和各组所述电容器的输入端之间设置有所述智能开关；各组所述电容器的输出端分别与所述DC‑DC变换器的输入端连接；各组所述电容器的输出端和所述DC‑DC变换器之间设置有所述智能开关；所述DC‑DC变换器的输出端用于与用电设备连接，以向所述用电设备供电；所述控制器与各个所述智能开关连接，用于控制所述智能开关的开合状态，当所述电容器处于向所述DC‑DC变换器供电状态时，所述电容器的输出端与所述DC‑DC变换器之间导通，且所述电容器的输入端与所述充电器之间断开。

【技术特征摘要】
1.一种防雷智能电源，其特征在于，包括充电器、多个智能开关、至少两组电容器，每组所述电容器包括至少一个超级电容器、DC-DC变换器和控制器；所述充电器与各组所述电容器的输入端分别连接，所述充电器和各组所述电容器的输入端之间设置有所述智能开关；各组所述电容器的输出端分别与所述DC-DC变换器的输入端连接；各组所述电容器的输出端和所述DC-DC变换器之间设置有所述智能开关；所述DC-DC变换器的输出端用于与用电设备连接，以向所述用电设备供电；所述控制器与各个所述智能开关连接，用于控制所述智能开关的开合状态，当所述电容器处于向所述DC-DC变换器供电状态时，所述电容器的输出端与所述DC-DC变换器之间导通，且所述电容器的输入端与所述充电器之间断开。2.根据权利要求1所述的防雷智能电源，其特征在于，当所述电容器处于充电状态时，所述控制器控制所述智能开关以使所述电容器的输出端与所述DC-DC变换器之间断开，且所述电容器的输入端与所述充电器之间导通。3.根据权利要求1或2所述的防雷智能电源，其特征在于，至少一组所述电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪利，段艳丽，姚振静，潘圳凌，蔡建羡，韩智明，李亚南，高强，
申请(专利权)人：防灾科技学院，洪利，
类型：发明
国别省市：北京,11