[实用新型]基于超级电容的慢充快放储能装置有效

专利信息
申请号: 202121278262.6 申请日: 2021-06-08
公开(公告)号: CN215378511U 公开(公告)日: 2021-12-31
发明(设计)人: 李思漫;张彬;巩丞 申请(专利权)人: 华夏天信智能物联股份有限公司
主分类号: H02J7/00 分类号: H02J7/00;H02J7/34
代理公司: 北京艾格律诗专利代理有限公司 11924 代理人: 何山
地址: 266400 山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 基于 超级 电容 慢充快放储能 装置
【说明书】:

实用新型公开了一种基于超级电容的慢充快放储能装置,包括PLC可编程控制器,与所述PLC可编程控制器的信号输入端连接的24V DC电源,与所述24V DC电源连接的储能元件。本实用新型实施例提供了一种基于超级电容的慢充快放储能装置,当意外掉电时,能够继续给PLC或其他需要短时间断电续航的设备供电,满足其短时间断电续航的需求。

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域,具体涉及一种基于超级电容的慢充快放储能装置。

背景技术

在矿用变频器领域,故障状态下或发生意外事故时,可能会发生急停等设备突然掉电的情况,为了便于维修人员分析故障原因,变频器的运行数据需要完整储存,最可靠的数据储存方式是将数据存储到EEPROM中,若PLC掉电后没有继续为其提供能量的装置,仅依靠PLC内部的储能只能持续运行三秒钟,而将设备运行数据完整的储存到EEPROM中需要十秒钟甚至更长时间,因而需要一种装置,在掉电后能够继续为PLC供电,使其掉电后能够继续运行十秒钟以上,从而能够完整地储存运行数据。

目前PLC广泛采用的续航方式是依靠内置的超级电容及客户自主选配的电池卡为RAM提供电源缓冲。CPU断电后,首先依靠内置的超级电容为数据提供电源,超级电容在CPU上电时充电,充满电至少需要24h,断电后,超级电容可提供约50h-200h的数据保持,超级电容放电完毕后,电池才起作用,完全靠电池为CPU提供数据备份电源时,电池寿命为约为200天,用完后不可充电,只能换新,并且没有剩余电量提示,当电池卡耗电完毕后,RAM中的数据仍然会丢失。

在煤矿井下,任何时间变频器都有可能突然断电,维修人员到场需要的时间及恢复供电的时间也不能确定,比如没有配备电池卡或电池卡未及时更换时,发生刚上电没多久就突然掉电的事故,此时,仅仅依靠内置的超级电容及电池卡是不够可靠的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于超级电容的慢充快放储能装置。

为实现上述目的,本实用新型实施例提供了一种基于超级电容的慢充快放储能装置,包括PLC可编程控制器,与所述PLC可编程控制器的信号输入端连接的24V DC电源,与所述24V DC电源连接的储能元件。

可选地,24V DC电源为220V AC转24V DC电源模块。

可选地,所述储能元件包括两个并联的超级电容,且超级电容的正极与相应24VDC电源模块的正极相连接,超级电容的负极与相应24V DC电源模块的负极相连接,储能元件选择超级电容,超级电容可以反复循环数十万次,具有很高的可靠性,在很小的体积下能达到法拉级的电容量,无须特别的充电电路和控制放电电路,从环保的角度考虑,它是一种绿色能源,此外,超级电容器可焊接到电路板上,因而不存在接触不牢固等问题。

可选地,所述储能元件和24V DC电源之间还设置有充电电阻,充电电路通过一个充电电阻限制了充电电流,降低了电磁干扰。如果没有限流电阻,整个充电回路的电流可能高达正常工作电流的几十、上百倍,瞬间的大电流会产生非常强大的电磁干扰,影响其它电器的正常工作,造成电器损坏。通过选用不同阻值、不同功率的充电电阻,可以调节充电时长。

可选地,所述储能元件和24V DC电源之间还设置有与充电电阻并联的二极管,二极管正极与超级电容的正极连接,二极管负极与24V DC电源模块的正极相连接,放电电路具有一个肖特基二极管,利用了肖特基二极管的单向导通特性及压降较小的特性,能够保证该装置通过充电电阻充电,通过肖特基二极管放电,放电时充电电阻不会消耗能量。

可选地,在超级电容的正极电源接口和24V DC电源模块的放电接口之间加入了一个单向导通二极管,在电源接口和放电接口之间加入了一个单向导通二极管,单向导通二极管正极与24V DC电源模块的正极相连接,单向导通二极管负极与充电电阻相连接。该二极管可以保证该装置只对PLC单一放电,有效防止对PLC放电的过程中电源消耗能量导致的供电时长减少。

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