一种台区智能融合终端制造技术

本实用新型专利技术公开了一种台区智能融合终端，包括主板与电源板；电源板设置超级电容模块，超级电容模块包括充放电电路与超级电容；充放电电路具体连接方式为：AC/DC电源模块输出端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极串联限流电阻R1后连接至超级电容；超级电容与宽范围输入升压模块相连后连接至二极管D2的阳极；二极管D2的阴极连接至主板；二极管D1的阳极与二极管D2的阴极之间正向连接二极管D3。电压互感器PT、电流互感器CT均与外部电路相连输出电流信号，电流信号输入采样电路后，经过LC滤波抗干扰电路后将采集的信号输入采样芯片。能够提供高精度以及能够提高超级电容的充放电电路和整机断电后超级电容内部电能的利用率的台区智能融合终端。区智能融合终端。区智能融合终端。

【技术实现步骤摘要】
一种台区智能融合终端


[0001]本技术涉及电力用户用电信息采集、配变监测、用电负荷调节等领域，具体涉及一种台区智能融合终端。

技术介绍

[0002]台区智能融合终端具备智能配变终端和集中器的功能，是配用电的重要边缘计算节点，是配电台区的最强大脑，是构建低压配电物联网的基础智慧物联体系“云管边端”架构的边缘设备，具备边缘物联、状态感知及数据采集功能，作为国网营销、配电及新兴领域的业务支撑。台区智能融合终端采用硬件平台化、业务APP化、结构模块化；可应用于配电物联网运行设备状态信息感知、用电数据抄收、配变监测、通讯组网、本地化分析决策机制等功能于一体的智能化融合终端设备。
[0003]台区智能融合终端的技术指标必须满足国家电网物资采购技术规范的要求，拥有4G、载波、485、232等通信功能，且能对配变电压器等其余机器的状态进行采集，然后本地进行处理后将所需信息通过上行通道上传到主站。因此需要对台区智能融合终端测量的数据精确程度有着高要求；同时如果采用传统超级电容工作模式，直接将电容并在电路上，随着内部电能的减少会导致电压下降；当电压下降到工作电压以下，虽然超级电容里面还有多余的电能，但是电路已经不工作了。所以需要一种能够提供高精度以及能够提高超级电容的充放电电路和整机断电后超级电容内部电能的利用率的台区智能融合终端。

技术实现思路

[0004]1.所要解决的技术问题：
[0005]针对上述技术问题，本技术提供一种台区智能融合终端，本终端将常规的充电电池替换为超级电容，并且根据具体的电路设计了充放电电路，有效的满足高海拔和工业级宽温度的使用。
[0006]2.技术方案：
[0007]一种台区智能融合终端，包括电源板与主板；其特征在于：所述电源板设置主板电源连接端口、外部电路连接端口、超级电容模块、AC/DC电源模块、交流信息采集芯片以及信息处理芯片；所述AC/DC电源模块输入端通过外部电路连接端口与外部电路相连；AC/DC电源模块的输出端与超级电容模块充电端相连，超级电容模块放电端通过主板电源输入端口与主板相连；AC/DC电源模块的输出端通过主板电源输入端口与主板直接相连；所述交流信息采集芯片的输入端与外部电路相连，输出端与信息处理芯片相连；信息处理芯片的输出端通过SPI通信将采集的信息传输至主板；所述超级电容模块包括充放电电路与超级电容；所述充放电电路具体连接方式为：AC/DC电源模块输出端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极串联限流电阻R1后连接至超级电容；超级电容与宽范围输入升压模块相连后连接至二极管D2的阳极；二极管D2的阴极连接至主板；二极管D1的阳极与二极管D2的阴极之间正向连接二极管D3。
[0008]所述采样芯片与外部电路之间设置采样电路、抗干扰电路；电压互感器PT、电流互感器CT均与外部电路相连输出电流信号，电流信号输入采样电路后，经过LC滤波抗干扰电路后将采集的信号输入采样芯片。
[0009]进一步地，所述主板集成核心处理模块、通信模块；所述通信模块与核心处理模块相连。
[0010]进一步地，所述采样电路中的采样电阻为低温漂电阻；
[0011]进一步地，所述交流信息采集芯片的型号为ATT7022；所述信息处理芯片的型号为STM32F103RCT。
[0012]3.有益效果：
[0013]（1）本技术中采用超级电容作为台区智能融合终端的补充电源，以满足高海拔和工业级宽温度的使用。采用充放电电路实现对超级电容的充放电；开机时，供电模块开始供电。供电电流进来后被分成两路，一部分直供负载用电，另外一部分余量给超级电容进行充电。当供电模块因为意外发生停电的时候，超级电容可以通过升压模块调整到负载所需电压，然后对负载进行供电。输入侧的单向二极管D1确保了供电模块断电后，超级电容的会经过升压模块，而不会向输入侧放电。限流电阻R1可以调整充电速度，确保负载正常运行的情况下，还能对超级电容进行充电。限流电阻可以根据供电模块功率，负载功率，和超级电容的具体情况去进行修改。而宽范围输入升压模块可以确保超级电容输出的电压持续稳定，可以对超级电容内的能量进行有效的利用。输出单向二极管D2可以确保电压的输出方向，不会在开机上电的时候，对升压模块进行冲击。
[0014]（2）本台区智能融合终端的交采部分将交采电压、电流通过PT、CT变比后，转为弱电电流信号；经过低温漂15PPM的采样电阻形成信息处理芯片能识别的电压信号。电压信号经过滤波电容组成的抗干扰电路，将电压信号内的杂波干扰去除，将干净的电压信号传输到ATT7022芯片的AD引脚进行读取。ATT7022利用内部的算法将采集到的电压信号转换成采集的原始数据，并通过温漂补偿算法，确保采集的原始数据不会随着温度的偏差而不准确。ATT7022读取信号后，将处理后的原始采集数据通过SPI通信传输到STM32F103RCT6去。由STM32F103RCT6处理芯片对采集上来的原始数据进行存储、处理。将ATT7022上传的原始数据通过三角函数、傅里叶变换和欧拉公式等计算。除了得出电压、电流、频率等较为基础的数据，还能计算出有功、无功、视在、基波、正负序、不平衡等功率和一些三相正负序分量、三相不平衡度等重要信息。通过这些信息就可以得到关于所监测地方的较为完整的电能质量数据，可以为该地的电能质量治理提供一些很好的数据支持和解决方案的参考。
附图说明
[0015]图1为本台区智能融合终端的整体结构示意图；
[0016]图2为本台区智能融合终端的采样芯片与外部电路之间的电路图；
[0017]图3为本台区智能融合终端的超级电容的充放电电路图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本技术进行具体的说明。
[0019]如附图1至附图3，1．所述电源板设置主板电源连接端口、外部电路连接端口、超级
电容模块、AC/DC电源模块、交流信息采集芯片以及信息处理芯片；所述AC/DC电源模块输入端通过外部电路连接端口与外部电路相连；AC/DC电源模块的输出端与超级电容模块充电端相连，超级电容模块放电端通过主板电源输入端口与主板相连；AC/DC电源模块的输出端通过主板电源输入端口与主板直接相连；所述交流信息采集芯片的输入端与外部电路相连，输出端与信息处理芯片相连；信息处理芯片的输出端通过SPI通信将采集的信息传输至主板；所述超级电容模块包括充放电电路与超级电容；所述充放电电路具体连接方式为：AC/DC电源模块输出端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极串联限流电阻R1后连接至超级电容；超级电容与宽范围输入升压模块相连后连接至二极管D2的阳极；二极管D2的阴极连接至主板；二极管D1的阳极与二极管D2的阴极之间正向连接二极管D3。
[0020]所述采样芯片与外部电路之间设置采样电路、抗干扰电路；电压互感器PT、电流互感器CT均与外部电路相连输出电流信号，电流信号输入采样电路后，经过LC滤波抗干扰电路后将采集的信号输入采样芯片。
[0021]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种台区智能融合终端，包括电源板与主板；其特征在于：所述电源板设置主板电源连接端口、外部电路连接端口、超级电容模块、AC/DC电源模块、交流信息采集芯片以及信息处理芯片；所述AC/DC电源模块输入端通过外部电路连接端口与外部电路相连；AC/DC电源模块的输出端与超级电容模块充电端相连，超级电容模块放电端通过主板电源输入端口与主板相连；AC/DC电源模块的输出端通过主板电源输入端口与主板直接相连；所述交流信息采集芯片的输入端与外部电路相连，输出端与信息处理芯片相连；信息处理芯片的输出端通过SPI通信将采集的信息传输至主板；所述超级电容模块包括充放电电路与超级电容；所述充放电电路具体连接方式为：AC/DC电源模块输出端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极串联限流电阻R1后连接至超级电容；超级电容与宽范围输...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄泽润，方旭峰，黄家锋，叶志忠，苏秀良，康铭弘，康友灵，
申请(专利权)人：福建亿力天龙集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：