便携式配电通信终端维护电源及电量显示方法

摘要

本发明公开了一种便携式配电通信终端维护电源及电量显示方法，包括显示仪表、充电指示灯L1、直流输出指示灯L2、直流输出快速接口、防短路直流输出电源线、交流输入熔丝FU1、直流输出熔丝FU2、直流输出开关S2、锂聚合物电池GB、锂电池智能充电管理模块、交流输入接口、充电开关S1。本发明具备体积小，重量轻的优点，同时具有剩余供电时间动态显示功能，直流输出快速连接、具备防反接等功能。

权利要求

1.一种便携式配电通信终端维护电源的电量显示方法，便携式配电通信终端维护电源包括显示仪表(1)、充电指示灯L1、直流输出指示灯L2、直流输出快速接口(2)、防短路直流输出电源线(3)、交流输入熔丝FU1、直流输出熔丝FU2、直流输出开关S2、锂聚合物电池GB、锂电池智能充电管理模块(4)、交流输入接口(5)、充电开关S1；所述锂电池智能充电管理模块(4)的型号为HJ-2403J2L；

所述显示仪表(1)包括单片机(6)、电压采集模块(7)、电流采集模块(8)、液晶显示屏(9)，所述电压采集模块(7)、电流采集模块(8)、液晶显示屏(9)与单片机(6)相连；

AC220V交流电源L端经交流输入熔丝FU1、充电开关S1后接锂电池智能充电管理模块(4)的一个交流端口，AC220V交流电源N端接锂电池智能充电管理模块(4)的另一个交流端口，所述充电指示灯L1接于锂电池智能充电管理模块(4)的两交流端口之间，所述锂聚合物电池GB接于锂电池智能充电管理模块(4)的两直流端口之间，所述直流输出开关S2的常开触点的1端接锂聚合物电池GB的正极，所述直流输出开关S2的常开触点的2端接直流输出指示灯L2的一端，直流输出指示灯L2的另一端接锂聚合物电池GB的负极，所述电流采集模块(8)的输入端接于锂聚合物电池GB的负极和直流输出开关S2的常开触点的2端之间，所述电流采集模块(8)的一端接直流输出开关S2的常开触点的2端，电流采集模块(8)的另一端经直流输出熔丝FU2后输出至直流输出快速接口(2)的导电插孔正极，所述锂聚合物电池GB的负极输出至直流输出快速接口(2)的导电插孔负极；

其特征在于，便携式配电通信终端维护电源的电量显示方法为：将电压采集模块(7)、电流采集模块(8)将采集的电压测量值、电流测量值输入单片机(6)，单片机(6)内存储锂聚合物电池放电特性数据，单片机(6)将电压测量值、电流测量值与储锂聚合物电池放电特性数据对比后得到当前时间60秒前锂聚合物电池剩余容量CO、当前时间锂聚合物电池剩余容量CN，计算剩余放电时间T2，T2＝[(CO-CN)/C]/CN，C为锂聚合物电池总容量；单片机(6)将放电时间T2计算结果输出至液晶显示屏(9)显示。

2.如权利要求1所述的便携式配电通信终端维护电源的电量显示方法，其特征在于，所述直流输出快速接口(2)设一防反接定位凸键(10)，防短路直流输出电源线(3)的端头与直流输出快速接口(2)的防反接定位凸键(10)对应的位置设一防反接定位凹槽(11)。

3.如权利要求2所述的便携式配电通信终端维护电源的电量显示方法，其特征在于，所述防反接定位凸键(10)、防反接定位凹槽(11)为弧形。

说明书

便携式配电通信终端维护电源及电量显示方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电源装置，尤其涉及一种便携式配电通信终端维护电源及电量显示方法，属于电力设备技术领域。

背景技术

[0002] EPON设备与工业以太网交换机是目前电力系统配网自动化(配电自动化网络)系统中实现开关站配电终端与环网柜配电终端(DTU设备)，以及柱上开关配电终端(ONU设备与OLT设备)数据上传、远程遥测、远程遥控的关键设备。目前给上述设备提供调试与维护电源的方式主要有三种：一是采用设备内自带的小容量铅酸蓄电池供电；二是通过临时外接蓄电池组的方法供电；三是外接交流220伏电源再通过电源整流装置转换为直流输出供电。

[0003] 现有配网自动化终端通信设备的安装调试与维护供电方式的不足之处如下：

[0004] 采用配电终端设备内自带的6Ah(Ah：安时)的小容量铅酸电池，首先容量较小；其次上述配电终端设备多为户外工作环境，金属柜体长期受强光直射(柱上开关设备尤为明显)，在夏季柜体内部温度普遍高于60℃，这将严重影响铅酸蓄电池的使用寿命，使原本就偏小的蓄电池容量再大打折扣，当设备供电系统出现故障时，该铅酸蓄电池已完全不能满足维护期间临时供电的要求。此外，高温还会造成铅酸蓄电池内部电解液挥发，众所周知酸性气体对电子设备有致命损害，极易造成电子元件与电路板腐蚀而导致设备报废。

[0005] 采用外接临时蓄电池组供电虽可满足供电需求，但由于体积庞大过于笨重不利于携带。而且，蓄电池内电量与蓄电池容量剩存多少无法判断，难以对施工进度节点进行有效的管控。临时蓄电池组与通信设备进行连接时有因正负极接反而损坏设备的情况发生，而且整个接线过程都是带电操作，稍不留神就有发生短路事故。临时蓄电池组极柱裸露在外，同工程车内其它工具(现有工具大多为金属制品)放在一起易发生短路引起火灾或爆炸等危险，给运输工作也带来很多不便。

[0006] 外接汽油发电机提供交流电源，存在成本高，操作有一定危险性，在配电自动化系统大规模施工调试及维护时，能够提供的汽油发电机数量极为有限，不能满足多套配电通信终端设备同时调试和维护的需要。

[0007] 因此，研制一种便携式配电通信终端维护电源，满足配网自动化终端通信设备的安装、调试、维护所需供电电源具有重要意义。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种便携式配电通信终端维护电源及电量显示方法，满足配网自动化终端通信设备的安装、调试、维护所需供电电源。

[0009] 本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

[0010] 一种便携式配电通信终端维护电源，包括显示仪表1、充电指示灯L1、直流输出指示灯L2、直流输出快速接口2、防短路直流输出电源线3、交流输入熔丝FU1、直流输出熔丝FU2、直流输出开关S2、锂聚合物电池GB、锂电池智能充电管理模块4、交流输入接口5、充电开关S1；

[0011] 所述显示仪表1包括单片机6、电压采集模块7、电流采集模块8、液晶显示屏9，所述电压采集模块7、电流采集模块8、液晶显示屏9与单片机6相连；

[0012] AC220V交流电源L端经交流输入熔丝FU1、充电开关S1后接锂电池智能充电管理模块4的一个交流端口，AC220V交流电源N端接锂电池智能充电管理模块4的另一个交流端口，所述充电指示灯L1接于锂电池智能充电管理模块4的两交流端口之间，所述锂聚合物电池GB接于锂电池智能充电管理模块4的两直流端口之间，所述直流输出开关S2的常开触点的1端接锂聚合物电池GB的正极，所述直流输出开关S2的常开触点的2端接直流输出指示灯L2的一端，直流输出指示灯L2的另一端接锂聚合物电池GB的负极，所述电流采集模块8的输入端接于锂聚合物电池GB的负极和直流输出开关S2的常开触点的2端之间，所述电流采集模块8的一端接直流输出开关S2的常开触点的2端，电流采集模块8的另一端经直流输出熔丝FU2后输出至直流输出快速接口2的导电插针正极，所述锂聚合物电池GB的负极输出至直流输出快速接口2的导电插针负极，所述防短路直流输出电源线3与直流输出快速接口2插接。

[0013] 一种便携式配电通信终端维护电源的电量显示方法，将电压采集模块7、电流采集模块8将采集的电压测量值、电流测量值输入单片机6，单片机6内存储锂聚合物电池放电特性数据，单片机6将电压测量值、电流测量值与储锂聚合物电池放电特性数据对比后得到当前时间60秒前锂聚合物电池剩余容量CO、当前时间锂聚合物电池剩余容量CN，计算剩余放电时间T2，T2＝[(CO-CN)/C]/CN，C为锂聚合物电池总容量；单片机6将放电时间T2计算结果输出至液晶显示屏9显示。

[0014] 本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

[0015] 前述便携式配电通信终端维护电源，其中锂电池智能充电管理模块4的型号为HJ-2403J2L。

[0016] 前述便携式配电通信终端维护电源，其中直流输出快速接口2设一防反接定位凸键10，防短路直流输出电源线3的端头与直流输出快速接口2的防反接定位凸键10对应的位置设一防反接定位凹槽11。

[0017] 前述便携式配电通信终端维护电源，其中防反接定位凸键10、防反接定位凹槽11为弧形。

[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明具备体积小，重量轻的优点，同时具有剩余供电时间动态显示功能，直流输出快速连接、具备防反接等功能。

附图说明

[0019] 图1是本发明的电路图；

[0020] 图2是本发明的直流输出快速接口及防短路直流输出电源线端口结构图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

[0022] 如图1所示，便携式配电通信终端维护电源，包括显示仪表1、充电指示灯L1、直流输出指示灯L2、直流输出快速接口2、防短路直流输出电源线3、交流输入熔丝FU1、直流输出熔丝FU2、直流输出开关S2、锂聚合物电池GB、锂电池智能充电管理模块4、交流输入接口5、充电开关S1，锂电池智能充电管理模块4型号为HJ-2403J2L。

[0023] 所述显示仪表1包括单片机6、电压采集模块7、电流采集模块8、液晶显示屏9，所述电压采集模块7、电流采集模块8、液晶显示屏9与单片机6相连。

[0024] AC220V交流电源L端经交流输入熔丝FU1、充电开关S1后接锂电池智能充电管理模块4的一个交流端口，AC220V交流电源N端接锂电池智能充电管理模块4的另一个交流端口，所述充电指示灯L1接于锂电池智能充电管理模块4的两交流端口之间，所述锂聚合物电池GB接于锂电池智能充电管理模块4的两直流端口之间，所述直流输出开关S2的常开触点的1端接锂聚合物电池GB的正极，所述直流输出开关S2的常开触点的2端接直流输出指示灯L2的一端，直流输出指示灯L2的另一端接锂聚合物电池GB的负极，所述电流采集模块8的输入端接于锂聚合物电池GB的负极和直流输出开关S2的常开触点的2端之间，所述电流采集模块8的一端接直流输出开关S2的常开触点的2端，电流采集模块8的另一端经直流输出熔丝FU2后输出至直流输出快速接口2的导电插针正极，所述锂聚合物电池GB的负极输出至直流输出快速接口2的导电插针负极，所述防短路直流输出电源线3与直流输出快速接口2插接。直流输出快速接口2设一弧形的防反接定位凸键10，防短路直流输出电源线3的端头与直流输出快速接口2的防反接定位凸键10对应的位置设一弧形的防反接定位凹槽11。设置定位凸键及定位凹槽后，防短路直流输出电源线3与直流输出快速接口2插接时避免了反接情况。

[0025] 便携式配电通信终端维护电源进行充电操作时，打开充电开关，便携式配电通信终端维护电源的充电指示灯会亮起(充电时为红色，电池充电完成后变为绿色)，当锂聚合物电池电量充满后，锂电池智能充电管理模块会自动停止充电(充电停止电流＜300mA)，充电完成后关闭充电开关。便携式配电通信终端维护电源采用锂聚合物电池作为电能存储装置，不需要待电量耗尽后再对便携式配电通信终端维护电源进行充电，电量完全耗尽将影响锂聚合物电池使用寿命。

[0026] 放电操作时将防短路直流输出电源线与直流输出快速接口插接，打开直流输出开关，直流输出指示灯亮起。此时显示仪表同时显示当前锂聚合物电池剩余放电时间(剩余放电时间随着输出功率变化而动态显示)方便工作人员对工作时间的掌控。以常用的EPON设备与工业以太网交换机为例(10W-15W)，便携式配电通信终端维护电源可持续供电35至23小时，完全满足通信设备维护与调试的需求。便携式配电通信终端维护电源的电量显示方法如下：将电压采集模块、电流采集模块采集的电压测量值、电流测量值输入单片机，单片机内存储锂聚合物电池放电特性数据，单片机将电压测量值、电流测量值与储锂聚合物电池放电特性数据对比后得到当前时间60秒前锂聚合物电池剩余容量CO、当前时间锂聚合物电池剩余容量CN，计算剩余放电时间T2，T2＝[(CO-CN)/C]/CN，C为锂聚合物电池总容量；单片机将放电时间T2计算结果输出至液晶显示屏显示。避免了以往临时蓄电池组实际剩余容量不好判断，剩余时间无法确定等弊端，解决了施工进度节点难掌控的难题。

[0027] 便携式配电通信终端维护电源主体结构部分使用以铝合金型材为主要材质，所以在携带与运输过程中更加轻便坚固以便于携带。

[0028] 本装置采用锂聚合物电池，锂聚合物电池相比铅酸电池具有如下优点：

[0029] 1.重量体积轻巧：相同规格的电池组，锂聚合物电池体积质量仅为铅酸电池的1/3左右，大大的减轻了运输与搬运工作的工作强度，使便携式配电通信终端维护电源更利于户外安装调试与维护作业。

[0030] 2.超长寿命：长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而锂聚合物电池，循环寿命达到2000次以上，综合考虑，性能价格比为铅酸电池的4倍以上。

[0031] 3.使用安全：锂聚合物电池完全解决了传统铅酸电池的安全隐患问题，在75℃的极端测试环境下也不会产生任何腐蚀性挥发气体，有效的避免了因铅酸蓄电池在高温环境下挥发的酸性气体对电子设备造成的损害。

[0032] 4.可大电流快速充放电。

[0033] 本发明采用锂电池智能充电管理模块，用于对锂聚合物电池进行恒流充电，并在充电完成后自动关闭，做到无人值守智能充电。

[0034] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。