罩式FTU后备电源超级电容模块制造技术

技术编号:29927221 阅读:45 留言:0更新日期:2021-09-04 18:49
本发明专利技术提出了罩式FTU后备电源超级电容模块,涉及电源电路技术领域。包括由多个电容单体构成的电容主体模块;所述电容主体模块设置有防过压保护电路、反接保护电路、电压采样电路、电流采样电路以及主电路;其能够实时监控超级电容模块运行的电参数,以确保后备电源在长期浮充状态下能够正常使用,从而提高罩式FTU运行的可靠性;同时设置有反接保护,避免造成电源模块的损坏和引起安全事故的发生。成电源模块的损坏和引起安全事故的发生。成电源模块的损坏和引起安全事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
罩式FTU后备电源超级电容模块


[0001]本专利技术涉及电源电路
,具体而言,涉及罩式FTU后备电源超级电容模块。

技术介绍

[0002]罩式FTU后备电源主要用于在罩式FTU主电源断电后由后备电源供电,当电网线路发生故障时线路上的罩式FTU由于线路故障造成主电源掉电,罩式FTU的主电源掉电后自动切换到罩式FTU后备电源,以实现罩式FTU在主电源掉电之后能够继续工作,对线路上的故障判断后进行故障切除和把故障信息上送给总站后台。
[0003]而现有的超级电容模块在使用时存在以下问题:1.只具有单一的储能功能,不能实时监控超级电容模块运行的电参数;2.现有的超级电容模块正负极没有做反接保护,一旦超级电容模块接反充电超级电容就会爆炸,造成电源模块的损坏和引起安全事故。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供罩式FTU后备电源超级电容模块,其能够实时监控超级电容模块运行的电参数,同时设置有反接保护,避免造成电源模块的损坏和引起安全事故的发生。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的:
[0006]本申请实施例提供罩式FTU后备电源超级电容模块,其包括由多个电容单体构成的电容主体模块;电容主体模块设置有防过压保护电路、反接保护电路、电压采样电路、电流采样电路以及主电路。在本专利技术的一些实施例中,上述反接保护电路包括整流桥D15,整流桥D15的第2引脚和第3引脚连接电源输入端正极和负极,整流桥D15的第1引脚和第4引脚接入防过压保护电路。
[0007]在本专利技术的一些实施例中,上述防过压保护电路包括电压检测芯片U2、电压检测芯片U14、电压检测芯片U16、电压检测芯片U18、电压检测芯片U20、电压检测芯片U22、电压检测芯片U24、电压检测芯片U26、电压检测芯片U28、电压检测芯片U30、MOS管U1、MOS管U13、MOS管U15、MOS管U17、MOS管U19、MOS管U21、MOS管U23、MOS管U25、MOS管U27、MOS管U29、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、极性电容C1、极性电容C37、极性电容C8、极性电容C39、极性电容C40、极性电容C41、极性电容C42、极性电容C43、极性电容C44、极性电容C45;电压检测芯片U2的第2引脚连接极性电容C1的负极,极性电容C1的正极连接电压检测芯片U2的第3引脚;电压检测芯片U2的第2引脚连接MOS管U1的S极,MOS管U1的G极接入电压检测芯片U2的第1引脚,且MOS管U1的D极分别与电阻R1、电阻R2和电阻R3的一端连接,电阻R1、电阻R2和电阻R3的另一端连接电压检测芯片U2的第3引脚;电压检测芯片U2的第3引脚连接电压检测芯片U14的第2引脚,电压检测芯片U14的第2引脚连接极性电容C37的负极,极性电容C37的正极连接电压检测芯片U14的
第3引脚;电压检测芯片U14的第2引脚连接MOS管U13的S极,MOS管U13的G极接入电压检测芯片U14的第1引脚,且MOS管U13的D极分别与电阻R51、电阻R52和电阻R53的一端连接,电阻R51、电阻R52和电阻R53的另一端连接电压检测芯片U14的第3引脚;电压检测芯片U14的第3引脚连接电压检测芯片U16的第2引脚,电压检测芯片U16的第2引脚连接极性电容C38的负极,极性电容C38的正极连接电压检测芯片U16的第3引脚;电压检测芯片U16的第2引脚连接MOS管U15的S极,MOS管U15的G极接入电压检测芯片U16的第1引脚,且MOS管U15的D极分别与电阻R54、电阻R55和电阻R56的一端连接,电阻R54、电阻R55和电阻R56的另一端连接电压检测芯片U16的第3引脚;电压检测芯片U16的第3引脚连接电压检测芯片U18的第2引脚,电压检测芯片U18的第2引脚连接极性电容C39的负极,极性电容C39的正极连接电压检测芯片U18的第3引脚;电压检测芯片U18的第2引脚连接MOS管U17的S极,MOS管U17的G极接入电压检测芯片U18的第1引脚,且MOS管U17的D极分别与电阻R57、电阻R58和电阻R59的一端连接,电阻R57、电阻R58和电阻R59的另一端连接电压检测芯片U18的第3引脚;电压检测芯片U18的第3引脚连接电压检测芯片U20的第2引脚,电压检测芯片U20的第2引脚连接极性电容C40的负极,极性电容C40的正极连接电压检测芯片U20的第3引脚;电压检测芯片U20的第2引脚连接MOS管U19的S极,MOS管U19的G极接入电压检测芯片U20的第1引脚,且MOS管U19的D极分别与电阻R60、电阻R61和电阻R62的一端连接,电阻R60、电阻R61和电阻R62的另一端连接电压检测芯片U20的第3引脚;电压检测芯片U20的第3引脚连接电压检测芯片U22的第2引脚,电压检测芯片U22的第2引脚连接极性电容C41的负极,极性电容C41的正极连接电压检测芯片U22的第3引脚;电压检测芯片U22的第2引脚连接MOS管U21的S极,MOS管U21的G极接入电压检测芯片U22的第1引脚,且MOS管U21的D极分别与电阻R63、电阻R64和电阻R65的一端连接,电阻R63、电阻R64和电阻R65的另一端连接电压检测芯片U22的第3引脚;电压检测芯片U22的第3引脚连接电压检测芯片U24的第2引脚,电压检测芯片U24的第2引脚连接极性电容C42的负极,极性电容C42的正极连接电压检测芯片U24的第3引脚;电压检测芯片U24的第2引脚连接MOS管U23的S极,MOS管U23的G极接入电压检测芯片U24的第1引脚,且MOS管U23的D极分别与电阻R66、电阻R67和电阻R68的一端连接,电阻R66、电阻R67和电阻R68的另一端连接电压检测芯片U24的第3引脚;电压检测芯片U24的第3引脚连接电压检测芯片U26的第2引脚,电压检测芯片U26的第2引脚连接极性电容C43的负极,极性电容C43的正极连接电压检测芯片U26的第3引脚;电压检测芯片U26的第2引脚连接MOS管U25的S极,MOS管U25的G极接入电压检测芯片U26的第1引脚,且MOS管U25的D极分别与电阻R69、电阻R70和电阻R71的一端连接,电阻R69、电阻R70和电阻R71的另一端连接电压检测芯片U26的第3引脚;电压检测芯片U26的第3引脚连接电压检测芯片U28的第2引脚,电压检测芯片U28的第2引脚连接极性电容C44的负极,极性电容C44的正极连接电压检测芯片U28的第3引脚;电压检测芯片U28的第2引脚连接MOS管U27的S极,MOS管U27的G极接入电压检测芯片U28的第1引脚,且MOS管U27的D极分别与电阻R72、电阻R73和电阻R74的一端连接,电阻R72、电阻R73和电阻R74的另一本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.罩式FTU后备电源超级电容模块,其特征在于,包括由多个电容单体构成的电容主体模块;所述电容主体模块设置有防过压保护电路、反接保护电路、电压采样电路、电流采样电路以及主电路。2.根据权利要求1所述的罩式FTU后备电源超级电容模块,其特征在于,所述反接保护电路包括整流桥D15,所述整流桥D15的第2引脚和第3引脚连接电源输入端正极和负极,整流桥D15的第1引脚和第4引脚接入防过压保护电路。3.根据权利要求2所述的罩式FTU后备电源超级电容模块,其特征在于,所述防过压保护电路包括电压检测芯片U2、电压检测芯片U14、电压检测芯片U16、电压检测芯片U18、电压检测芯片U20、电压检测芯片U22、电压检测芯片U24、电压检测芯片U26、电压检测芯片U28、电压检测芯片U30、MOS管U1、MOS管U13、MOS管U15、MOS管U17、MOS管U19、MOS管U21、MOS管U23、MOS管U25、MOS管U27、MOS管U29、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、极性电容C1、极性电容C37、极性电容C8、极性电容C39、极性电容C40、极性电容C41、极性电容C42、极性电容C43、极性电容C44、极性电容C45;所述电压检测芯片U2的第2引脚连接极性电容C1的负极,极性电容C1的正极连接电压检测芯片U2的第3引脚;所述电压检测芯片U2的第2引脚连接MOS管U1的S极,MOS管U1的G极接入电压检测芯片U2的第1引脚,且MOS管U1的D极分别与电阻R1、电阻R2和电阻R3的一端连接,电阻R1、电阻R2和电阻R3的另一端连接电压检测芯片U2的第3引脚;所述电压检测芯片U2的第3引脚连接电压检测芯片U14的第2引脚,电压检测芯片U14的第2引脚连接极性电容C37的负极,极性电容C37的正极连接电压检测芯片U14的第3引脚;所述电压检测芯片U14的第2引脚连接MOS管U13的S极,MOS管U13的G极接入电压检测芯片U14的第1引脚,且MOS管U13的D极分别与电阻R51、电阻R52和电阻R53的一端连接,电阻R51、电阻R52和电阻R53的另一端连接电压检测芯片U14的第3引脚;所述电压检测芯片U14的第3引脚连接电压检测芯片U16的第2引脚,电压检测芯片U16的第2引脚连接极性电容C38的负极,极性电容C38的正极连接电压检测芯片U16的第3引脚;所述电压检测芯片U16的第2引脚连接MOS管U15的S极,MOS管U15的G极接入电压检测芯片U16的第1引脚,且MOS管U15的D极分别与电阻R54、电阻R55和电阻R56的一端连接,电阻R54、电阻R55和电阻R56的另一端连接电压检测芯片U16的第3引脚;所述电压检测芯片U16的第3引脚连接电压检测芯片U18的第2引脚,电压检测芯片U18的第2引脚连接极性电容C39的负极,极性电容C39的正极连接电压检测芯片U18的第3引脚;所述电压检测芯片U18的第2引脚连接MOS管U17的S极,MOS管U17的G极接入电压检测芯片U18的第1引脚,且MOS管U17的D极分别与电阻R57、电阻R58和电阻R59的一端连接,电阻R57、电阻R58和电阻R59的另一端连接电压检测芯片U18的第3引脚;所述电压检测芯片U18的第3引脚连接电压检测芯片U20的第2引脚,电压检测芯片U20的第2引脚连接极性电容C40的负极,极性电容C40的正极连接电压检测芯片U20的第3引脚;所述电压检测芯片U20的第2引脚连接MOS管U19的S极,MOS管U19的G极接入电压检测芯片U20的第1引脚,且MOS管U19的D极分别与电阻R60、电阻R61和电阻R62的一端连接,电阻R60、
电阻R61和电阻R62的另一端连接电压检测芯片U20的第3引脚;所述电压检测芯片U20的第3引脚连接电压检测芯片U22的第2引脚,电压检测芯片U22的第2引脚连接极性电容C41的负极,极性电容C41的正极连接电压检测芯片U22的第3引脚;所述电压检测芯片U22的第2引脚连接MOS管U21的S极,MOS管U21的G极接入电压检测芯片U22的第1引脚,且MOS管U21的D极分别与电阻R63、电阻R64和电阻R65的一端连接,电阻R63、电阻R64和电阻R65的另一端连接电压检测芯片U22的第3引脚;所述电压检测芯片U22的第3引脚连接电压检测芯片U24的第2引脚,电压检测芯片U24的第2引脚连接极性电容C42的负极,极性电容C42的正极连接电压检测芯片U24的第3引脚;所述电压检测芯片U24的第2引脚连接MOS管U23的S极,MOS管U23的G极接入电压检测芯片U24的第1引脚,且MOS管U23的D极分别与电阻R66、电阻R67和电阻R68的一端连接,电阻R66、电阻R67和电阻R68的另一端连接电压检测芯片U24的第3引脚;所述电压检测芯片U24的第3引脚连接电压检测芯片U26的第2引脚,电压检测芯片U26的第2引脚连接极性电容C43的负极,极性电容C43的正极连接电压检测芯片U26的第3引脚;所述电压检测芯片U26的第2引脚连接MOS管U25的S极,MOS管U25的G极接入电压检测芯片U26的第1引脚,且MOS管U25的D极分别与电阻R69、电阻R70和电阻R71的一端连接,电阻R69、电阻R70和电阻R71的另一端连接电压检测芯片U26的第3引脚;所述电压检测芯片U26的第3引脚连接电压检测芯片U28的第2引脚,电压检测芯片U28的第2引脚连接极性电容C44的负极,极性电容C44的正极连接电压检测芯片U28的第3引脚;所述电压检测芯片U28的第2引脚连接MOS管U27的S极,MOS管U27的G极接入电压检测芯片U28的第1引脚,且MOS管U27的D极分别与电阻R72、电阻R73和电阻R74的一端连接,电阻R72、电阻R73和电阻R74的另一端连接电压检测芯片U28的第3引脚;所述电压检测芯片U28的第3引脚连接电压检测芯片U30的第2引脚,电压检测芯片U30的第2引脚连接极性电容C45的负极,极性电容C45的正极连接电压检测芯片U30的第3引脚;所述电压检测芯片U30的第2引脚连接MOS管U29的S极,MOS管U29的G极接入电压检测芯片U30的第1引脚,且MOS管U29的D极分别与电阻R75、电阻R76和电阻R77的一端连接,电阻R75、电阻R76和电阻R77的另一端连接电压检测芯片U30的第3引脚;所述整流桥的第1引脚和第4引脚分别连接电压检测芯片U2的第2引脚和电压检测芯片U30的第3引脚。4.根据权利要求3所述的罩式FTU后备电源超级电容模块,其特征在于,所述主电路包括处理器U31、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C46、电容C57、晶振Y1、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电容C23、电容C26、电容C27、电容C157、电容C158、LED18、TVS管TVS1、TVS管TVS2、看门狗芯片U32、通讯隔离芯片U3、通讯芯片U4、通讯接口J48、烧录接口J1、掉跳线帽JP2;所述处理器U31的第94引脚连接电阻R78的一端,电阻R78的另一端连接到地;电阻R78和晶振Y1的两端分别连接处理器U31的第12引脚和第13引脚,所述晶振Y1一端串联有电容C2和电容C46,电容C46的一端连接晶振Y1的另一端,电容C2和电容C46的连接处并连接到地;
所述处理器U31的第10引脚、第27引脚、第99引脚、第74引脚和第49引脚相互连接,且处理器U31的第11引脚、第28引脚、第100引脚、第75引脚和第50引脚相互连接;所述电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11和电容C12的两端分别与处理器U31的第11引脚和第10引脚连接;所述处理器U31的第10引脚连接到地,且处理器U31的第11引脚连接+3.3V端;所述处理器U31的第19引脚和第20引脚相连,处理器U31的第21引脚和第220引脚相连;所述电容C13、电容C14、电容C15和电容C16的两端分别与处理器U31的第22引脚和第20引脚连接;所述处理器U31的第20引脚连接到地,且处理器U31的第22引脚连接+3.3V端;所述烧录接口J1第8引脚和第10引脚均连接到地,烧录接口J1第1引脚连接+3.3V端;烧录接口J1第3引脚、第7引脚和第9引脚分别连接处理器U31的第14引脚、第72引脚和第76引脚;所述看门狗芯片U32的第2引脚分别连接+3.3V端和电容C57的一端,电容C57的另一端分别连接看门狗芯片U32的第3引脚以及电阻R9和电阻R4的一端,电阻R9和电阻R4的另一端分别连接看门狗芯片U32的第4引脚和处理器U31的第14引脚;看门狗芯片U32的第7引脚连接电阻R80的一端,电阻R80的另一端连接处理器U31的第14引脚;看门狗芯片U32的第8引脚连接和第1引脚之间接入电阻R5,看门狗芯片U32的第1引脚连接掉跳线帽JP2的第1引脚,掉跳线帽JP2的第2引脚分别连接+3.3V端以及电阻R6、电阻R7和电阻R8的一端,电阻R6的另一端接入看门狗芯片U32的第1引脚;电阻R8的另一端连接LED18的一端,LED18和电阻R7的另一端均连接看门狗芯片U32的第6引脚;所述通讯隔离芯片U3的第1引脚和第8引脚分别连接+3.3V端和+5VA端,通讯隔离芯片U3的第4引脚和第5引脚均连接到地;所述通讯隔离芯片U3的第2引脚和第3引脚分别连接处理器U31的第69引脚和第68引脚;所述通讯芯片U4的第11引脚和第12引脚分别连接电阻R40和电阻R41的一端,电阻R40和电阻R41的另一端分别连接通讯隔离芯片U3的第6引脚和第7引脚;所述通讯芯片U4的第1引脚和第3引脚之间接入电容C23;所述通讯芯片U4的第6引脚和第15引脚之间接入电容C158,且通讯芯片U4的第15引脚连接到地;所述通讯芯片U4的第2引脚连接电容C26的一端,电容C26的另一端连接到地;所述通讯芯片U4的第16引脚分别连接电容C27的一端和+5VA端,电容C27的另一端连接到地;所述通讯芯片U4的第4引脚和第5引脚接入电容C157;所述通讯芯片U4的第13引脚和第14引脚分别连接电阻R43和电阻R42的一端,电阻R43的另一端连接TVS管TVS2的一端,TVS管TVS2的另一端连接到地;电阻R42的另一端连接TVS管TVS1的一端,TVS管TVS1的另一端连接到地;所述通讯接口J48的第1引脚连接电阻R42和TVS管TVS1的连接处,通讯接口J48的第2引脚连接电阻R43和TVS管TVS2的连接处,通讯接口J48的第3引脚连接到地。5.根据权利要求4所述的罩式FTU后备电源超级电容模块,其特征在于,所述电压采样电路包括运放芯片U37A、U37B、U38A、U38B、U39A、U39B、U40A、U40B、U41A、U41B、U42A、U42B、U43A、U43B、U44A、U44B、U45A、U45B、U46A、U46B、电阻R114、电阻R115、电阻R116、电阻R117、电阻R118、电阻R119、电阻R120、电阻R121、电阻R122、电阻R123、电阻R124、电阻R125、电阻R126、电阻R127、电阻R128、电阻R129、电阻R130、电阻R131、电阻R132、电阻R133、电阻R134、电阻R135、电阻R136、电阻R137、电阻R138、电阻R139、电阻R140、电阻R141、电阻R142、电阻
R143、电阻R144、电阻R145、电阻R146、电阻R147、电阻R148、电阻R149、电阻R150、电阻R151、电阻R152、电阻R153、电阻R154、电阻R155、电阻R156、电阻R157、电阻R158、电阻R159、电阻R160、电阻R161、电阻R162、电阻R163、电阻R164、电阻R165、电阻R166、电阻R167、电阻R168、电阻R169、电阻R170、电阻R171、电阻R172、电阻R173、电容C113、电容C114、电容C115、电容C116、电容C117、电容C118、电容C119、电容C120、电容C121、电容C122、电容C123、电容C124、电容C125、电容C126、电容C127、电容C128、电容C129、电容C130、电容C131、电容C132、电容C133、电容C134、电容C135、电容C136、电容C137、电容C138、电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄辉琴于丽娇陈治国齐斌
申请(专利权)人:云谷技术珠海有限公司
类型:发明
国别省市:

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