[实用新型]一种FTU配电终端超级电容后备电源系统

说明书

本实用新型公开了一种FTU配电终端超级电容后备电源系统，包括集成式超级电容模组，和连接集成式超级电容模组的充电控制电路、放电控制电路、充放电自动切换控制电路；所述集成式超级电容模组的接口为一个正极端子和一个负极端子。本实用新型以超级电容单体相匹配控制模组的整体尺寸，使之与铅酸蓄电池接近一致，以兼容原有电池盒，方便直接替换；保持FTU配电终端原有电池后备电源系统总体线路和安装方式不变，顺利实现超级电容模组与原有铅酸蓄电池的直接替换，实现系统性能提升的同时又能最大限度节省人力和物力成本；通过储能器件的更换，大幅提升系统的可靠性和稳定性，解决了现有铅酸蓄电池系统的诸多不足。

技术领域

本实用新型涉及一种配电终端后备电源系统，尤其涉及一种FTU配电终端超级电容后备电源系统。

背景技术

随着我国配网自动化改造的推广和深入，智能馈线终端（FTU）应用十分广泛。为保证FTU配变终端在交流失电状态下仍能完成相关数据采集和上传、指令接受、开关操作等功能，必须使用不间断后备电源。时至今日，铅酸蓄电池仍是FTU配电终端后备电源系统的首选和主流。然而，它的很多缺点和不足也给配网自动化改造带来诸多困扰，主要体现在如下几点：

1）使用寿命短。尽管很多铅酸蓄电池标称寿命在6年以上，但在实际应用过程中，往往在使用2～3年后就需要进行更换。

2）维护工作繁重。铅酸蓄电池需要定期进行活化，且活化时间较长。除此之外，批量应用中部分失效电池还需不定时不定点进行更换，加之达到使用寿命后的全面更换，十分耗费人力和物力。

3）环境适应性差。特别是在我国北方广大严寒地区，铅酸蓄电池在低温环境下特性大幅衰减，难以达到设计和使用需求。

近些年，已有不少FTU配电终端设计和生产企业采用超级电容器作为其后备电源，以克服铅酸蓄电池的诸多不足，但整体来看，超级电容后备电源仍然局限于小范围使用，并未得到大面积推广。究其原因，主要如下：

1）后备时间短。同体积重量的超级电容器，储存的能量仅为铅酸蓄电池的1/5～1/4，为此，当前超级电容后备电源的后备时间多为15min，远小于铅酸蓄电池的2h。

2）系统造价高。早期超级电容器价格偏高，且需要特制的充放电管理模块，系统综合成本居高不下。当前，尽管超级电容及其配套电源管理模块技术均已成熟，总体成本明显下降，但与铅酸蓄电池后备时间相当的系统造价仍然较高。

3）稳定性欠佳。受低品质超级电容器冲击、充放电管理模块设计不当、集成商迫于成本压力减配等因素综合影响，FTU配电终端超级电容后备电源系统总体稳定性仍然欠佳，给最终用户构成一定不良影响。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种FTU配电终端超级电容后备电源系统，能大幅缩减超级电容后备电源的改造成本，又能充分保障系统运行的稳定性。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术手段是：一种FTU配电终端超级电容后备电源系统，包括集成式超级电容模组，和连接集成式超级电容模组的充电控制电路、放电控制电路、充放电自动切换控制电路；所述集成式超级电容模组的接口为一个正极端子和一个负极端子。

进一步的，所述集成式超级电容模组由连接电路板和安装在连接电路板上的若干超级电容单体组成。