[发明专利]一种电力终端的后备供电装置及方法

说明书

本发明实施例涉及一种电力终端的后备供电装置及方法，通过后备电池以及电池管理单元、开关模块和连接接口，电池管理单元自动对后备电池进行充放电管理与异常状态监测，确保后备电池正常工作，延长电池使用寿命；该电力终端的后备供电装置与电力终端通过必要的、标准的、通用的连接接口连接，当电力终端停电发生时，该电力终端的后备供电装置立即无缝切入供电，确保电力终端停电后持续工作，即使电力终端使用的后备电池失效后，更换该电力终端的后备供电装置，即可实现电力终端的可重复利用，从而减少客户投资，解决了现有电力终端后备电池因电池规格、电池管理电路的限制，使得其更换麻烦或无法进行更换，导致终端无法正常使用的技术问题。

技术领域

本发明涉及终端供电技术领域，尤其涉及一种电力终端的后备供电装置及方法。

背景技术

现有电力通信控制的终端为满足停电后的事件上报、数据存储等操作，一般要求终端后备可充电的电池，为防止终端寿命期内电池失效造成终端故障，终端后备的电池可更换。不同的终端后备的电池型号各不相同，对应电池的管理电路也不同。现有终端后备的电池管理电路在终端内部，无法更换，且终端供货厂家众多，部分厂家在终端运行期间就已注销，无法提供更换电池服务，造成部分终端后备电池异常，终端部分功能无法实现。

电力通信控制的终端一般工作在户外环境，温度在-40℃至70℃之间，要求正常工作十年以上，为满足终端工作环境要求，终端后备的电池一般选用镍氢电池。镍氢电池标称充放电循环500次后剩余容量不小于标称值的60％，终端使用过程中存在停电次数远远达不到500次这个数量，但镍氢电池自放电速度较快，且容易钝化，现场大部分电池达不到终端寿命要求，需要更换对应型号的电池。终端中的电池管理程序及充放电电路与所选电池规格息息相关，终端在现场安装后，只能更换终端厂家指定型号的电池，若在终端运行期内，终端生产厂家不能正常运营或电池停产，将无法提供更换电池服务，造成部分终端后备电池异常，终端部分功能无法实现。

现有终端后备的电池管理电路原理如图3所示，电池安装在终端的电池仓，无需打开终端铅封即可更换，在终端内部设计有电池管理电路与唤醒按键，在外部电源正常供应时，输入电源电压高于输出电源的电压，在没有电池时，通过二极管D3给后级电路供电。具体地，如图3所示，终端在外部电源正常供应时，电池管理电路的CPU通过检测电池电压来判断电池电量，当电池电量不足时，CPU开启开关K1，通过二极管D1给电池充电；在电池电量充足时，通过逻辑门U1打开开关K2，电池通过二极管D2和开关K2给后级电路供电。终端在正常情况下，电池管理电路的后级电路主要消耗由输入电源通过D3提供的电源；当外部电源无法给终端提供后级电路电源，一般是由站点停电引起，后级电路电源无缝切换到由电池提供，终端可以继续正常工作。当终端处理完停电后的工作后，关闭K2，整机掉电。在终端已经停止工作的情况下，如果按下按键K3将打开开关K2，电池给整机供电，CPU启动后保持K2开启，终端进入正常工作状态。

发明内容

本发明实施例提供了一种电力终端的后备供电装置及方法，用于解决现有电力终端后备电池因电池规格、电池管理电路的限制，使得其更换麻烦或无法进行更换，导致终端无法正常使用的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种电力终端的后备供电装置，包括电池管理单元以及与所述电池管理单元连接的后备电池、开关模块和连接接口，所述连接接口包括电源输入接口、电源输出接口、通信接口和按键接口，所述开关模块包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和第五开关元件；所述第一开关元件分别与所述电池管理单元的充电控制端和所述后备电池连接，所述第二开关元件分别与所述电池管理单元的对外放电控制端、所述后备电池和所述电源输出接口连接，所述第三开关元件分别与所述按键接口和所述后备电池连接，所述第四开关元件分别与所述电池管理单元的保护控制端和所述后备电池连接，所述第五开关元件分别与所述电池管理单元的对地放电控制端、所述后备电池和接地连接；