專利名稱：分流器代霍爾元件為直流屏蓄電池組電流取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電流取樣裝置，特別涉及一種分流器代霍爾元件為直流屏蓄 電池組電流取樣裝置。
二、背景技術(shù)直流屏在變電站的設(shè)備中占有十分重要的地位，它為變電站的控制、合閘、保護(hù)、 信號等二次設(shè)備提供不間斷的工作電源，現(xiàn)有的直流屏采用霍爾元件為蓄電池組電流取樣 裝置，其存在的問題是霍爾元件價(jià)格昂貴，使得直流屏的生產(chǎn)成本較高。而采用分流器取 代霍爾元件對直流屏的鉛酸蓄電池組電流取樣，需要解決一下三個(gè)問題1、解決鉛酸蓄電 池過、欠壓取樣問題；2、解決分流器電流\電壓轉(zhuǎn)換放大問題；3、解決鉛酸蓄電池的主浮充 問題。
三、發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種分流器代霍爾元 件為直流屏蓄電池組電流取樣裝置，在不降低直流屏可靠性的前提下，降低了直流屏的生 產(chǎn)成本。其技術(shù)方案是主要由蓄電池過、欠壓檢測電路，分流器電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路 和蓄電池組主、浮充檢測電路串接組成；所述的蓄電池過、欠壓檢測電路包括蓄電池取樣 電路、比較器和可編程控制器(PLC)，通過取樣、比較，再輸出信號到可編程控制器(PLC)控 制蓄電池是否充電；所述的分流器電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路包括分流器(FL)的輸入端串接蓄電池組 的負(fù)極回路進(jìn)行電流取樣，輸出端通過運(yùn)算放大器(A3)放大信號至后續(xù)的蓄電池組主、浮 充檢測電路使用；所述的蓄電池組主、浮充檢測電路是由運(yùn)算放大器(A3)輸出的放大信號分別加 到運(yùn)算放大器(A4)和運(yùn)算放大器(A5)組成的比較器上，比較器對運(yùn)算放大器(A3)的輸出 信號電平進(jìn)行比較，驅(qū)動(dòng)發(fā)光管(LED3或LED4)亮，從而反映出電池組的主浮充狀態(tài)。上述的蓄電池取樣電路由取樣電阻(R1、R2、R3)和電容(C1)組成，取樣電阻(R3) 上的分壓同時(shí)加到過壓比較器(A1)和欠壓比較器(A2)，分別經(jīng)過限流電阻(R7、R9)，發(fā)光 二極管(LED1、LED2)，光電耦合器(01、02)連接到可編程控制器(PLC)的輸入端(DI1)和 (DI2)，控制蓄電池是否充電。本實(shí)用新型的有益效果是由于分流器價(jià)格便宜，采用分流器取代霍爾元件，解決 了鉛酸蓄電池過、欠壓取樣問題；分流器電流\電壓轉(zhuǎn)換放大問題和鉛酸蓄電池的主浮充 問題，從而在不降低直流屏可靠性的前提下，可以大大降低直流屏的生產(chǎn)成本。

附圖1是本實(shí)用新型的蓄電池的過欠壓檢測電路圖；[0010]附圖2是本實(shí)用新型的分流器電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路；附圖3是本實(shí)用新型的鉛酸蓄電池組主、浮充檢測電路。
五具體實(shí)施方式
參照附圖1，解決鉛酸蓄電池過、欠壓取樣問題直流屏用的蓄電池組為18節(jié)，每節(jié)電池為12V、65_100AH，當(dāng)充滿電時(shí)，大約 13. 8V，充電機(jī)(開關(guān)電源模塊)對蓄電池充電過程中，應(yīng)隨時(shí)檢測它的過、欠壓情況，既不 能過充，也不能欠充。這樣就需要一個(gè)蓄電池過、欠壓檢測電路，隨時(shí)對其電壓進(jìn)行檢測。然 后再反饋到控制單元，對充電機(jī)的充電狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以使電池的充電保持在最佳狀態(tài)。其 蓄電池的過欠壓檢測電路設(shè)計(jì)見附圖1。其工作原理是E1-En是蓄電池組，由運(yùn)算放大器A1、A2組成電壓比較器，A1用于 過壓檢測，A2用于欠壓檢測。電阻Rl、R2、R3和C1組成蓄電池取樣電路，電位器RW1、RW2 用于調(diào)整蓄電池過欠壓定值。本電路中過壓定值設(shè)定為250V，欠壓定值設(shè)定為210V。取樣 電阻R3上的分壓同時(shí)加到過壓比較器A1的同相端3腳和欠壓比較器A2的反相端6腳。當(dāng) 蓄電池組兩端電壓高于250V時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)245V)，A1同相端3腳電平高于反相端2腳，1腳輸 出高電平，經(jīng)R7降壓限流，光電耦合器01導(dǎo)通，紅色發(fā)光二極管LED1亮，指示電池組過電 壓。光電耦合器01導(dǎo)通后，其內(nèi)部的光電三極管呈現(xiàn)低阻，+24V電壓通過01加到可編程 控制器PLC輸入端DI1上，由PLC控制，在觸摸屏人機(jī)界面上發(fā)出報(bào)警信息，顯示“電池組過 電壓”報(bào)警記錄。與此同時(shí)，PLC控制蓄電池主充電路停止而轉(zhuǎn)為浮充。同理，當(dāng)蓄電池組 電壓低于210V時(shí)，A2的6腳電平低于5腳，7腳輸出高電平，光電耦合器02導(dǎo)通，綠色發(fā)光 管LED2亮，指示電池組欠壓。+24V電壓加到PLC另一個(gè)輸入端口 DI2上，在人機(jī)界面上同 樣發(fā)出“蓄電池組欠電壓”信息。與此同時(shí)PLC控制電池組由浮充轉(zhuǎn)為主充。參照附圖2，解決分流器電流/電壓轉(zhuǎn)換放大問題分流器FL選用30A/75mv，分流器FL的1_2端串入蓄電池組的負(fù)極回路進(jìn)行電流 取樣，3-4端輸出的微弱電壓信號(mv級)通過電阻R14加到運(yùn)算放大器A3同相端10腳， 由A3進(jìn)行放大到伏級(15V左右)，由A3的8腳輸出，完成電流/電壓轉(zhuǎn)換放大任務(wù)，供后 續(xù)電路(蓄電池組主、浮充檢測電路)使用。參照附圖3，解決鉛酸蓄電池組主、浮充檢測問題由運(yùn)算放大器A3把分流器輸出的微弱電壓信號放大后，其8腳輸出的電壓信號分 別加到運(yùn)算放大器A4、A5組成的比較器上，A4、A5對A3的輸出信號電平進(jìn)行比較，驅(qū)動(dòng)發(fā) 光二極管LED3或LED4亮，從而反映出電池組的主浮充狀態(tài)。具體工作過程是當(dāng)蓄電池組處在主充狀態(tài)時(shí)(充電電流設(shè)定在6A左右)，分流 器3-4端輸出的電平升高，運(yùn)算放大器A3的8腳輸出電平亦增高，A4同相端3腳電平高于 反相端2腳電平，1腳輸出高電平，經(jīng)電阻R19降壓限流，光電耦合器03導(dǎo)通，發(fā)光二極管 LED3亮，指示電池組正處于主充電狀態(tài)。同時(shí)+24V電壓通過光電耦合器03加到PLC的第 三個(gè)輸入端DI3上，由PLC控制主充電流的大小，而且在觸摸屏上直觀地顯示出來。同理，當(dāng) 電池組充滿電后進(jìn)入浮充電時(shí)(浮沖電流設(shè)定在0. 6A左右)，分流器FL的3-4端輸出的電 平降低，運(yùn)算放大器A3的8腳輸出電平也相應(yīng)減小，此時(shí)運(yùn)算放大器A5的反相端13腳電 平低于同相端12腳電平，14腳輸出高電平，光電耦合器04導(dǎo)通，LED4亮，指示蓄電池組處
4于浮充電狀態(tài)，同時(shí)+24V電壓通過光電耦合器04加到PLC的第四個(gè)輸入端DI4上，由PLC 控制浮充電流的大小。電位器RW3、RW4用于調(diào)整蓄電池組的主、浮沖電流定值。運(yùn)算放大 器Al、A2選用LM358，運(yùn)算放大器A3、A4、A5選用LM324，電阻選用金屬膜電阻。
權(quán)利要求1.一種分流器代霍爾元件為直流屏蓄電池組電流取樣裝置，其特征是主要由蓄電池 過、欠壓檢測電路，分流器電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路和蓄電池組主、浮充檢測電路串接組 成；所述的蓄電池過、欠壓檢測電路包括蓄電池取樣電路、比較器和可編程控制器PLC，通 過取樣、比較，再輸出信號到可編程控制器PLC控制蓄電池是否充電；所述的分流器電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路包括分流器(FL)的輸入端串接蓄電池組的負(fù) 極回路進(jìn)行電流取樣，輸出端通過運(yùn)算放大器(A3)放大信號至后續(xù)的蓄電池組主、浮充檢 測電路使用；所述的蓄電池組主、浮充檢測電路是由運(yùn)算放大器(A3)輸出的放大信號分別加到運(yùn) 算放大器(A4)和運(yùn)算放大器(A5)組成的比較器上，比較器對運(yùn)算放大器(A3)的輸出信號 電平進(jìn)行比較，驅(qū)動(dòng)發(fā)光管(LED3或LED4)亮，反映電池組的主浮充狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分流器代霍爾元件為直流屏蓄電池組電流取樣裝置，其特征是所述的蓄電池取樣電路由取樣電阻(R1、R2、R3)和電容(Cl)組成，取樣電阻(R3)上的 分壓同時(shí)加到過壓比較器(Al)和欠壓比較器(A2)，分別經(jīng)過限流電阻(R7、R9)，發(fā)光二極 管(LED1、LED2)，光電耦合器(01,02)連接到可編程控制器PLC的輸入端(DIl)和(DI2)， 控制蓄電池是否充電。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種分流器代霍爾元件為直流屏蓄電池組電流取樣裝置。其技術(shù)方案是主要由蓄電池過、欠壓檢測電路，分流器電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路和蓄電池組主、浮充檢測電路串接組成；蓄電池過、欠壓檢測電路通過取樣、比較，再輸出信號到可編程控制器(PLC)控制蓄電池是否充電；分流器電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路是放大信號至后續(xù)的蓄電池組主、浮充檢測電路使用；蓄電池組主、浮充檢測電路是反映出電池組的主浮充狀態(tài)。有益效果是由于分流器價(jià)格便宜，采用分流器取代霍爾元件，解決了鉛酸蓄電池過、欠壓取樣問題；分流器電流\電壓轉(zhuǎn)換放大問題和鉛酸蓄電池的主浮充問題，從而在不降低直流屏可靠性的前提下，可以大大降低直流屏的生產(chǎn)成本。
文檔編號H02J7/00GK201781291SQ20102014173
公開日2011年3月30日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者馮勝華, 孫能勇, 張國豹, 曾瑾文, 李云峰, 趙海巖, 趙龍, 陳如柏 申請人:張國豹;趙龍