本發(fā)明涉及電源監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種交直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。

背景技術(shù)：

隨著2007年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DLT_1074-2007_電力用直流和交流一體化不間斷電源設(shè)備的發(fā)布，以前只能獨(dú)擋一面的直流屏監(jiān)控、交流屏監(jiān)控、通訊電源監(jiān)控、電力交流不間斷電源監(jiān)控不能有效結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，促使行業(yè)內(nèi)的監(jiān)控廠家在原有監(jiān)控的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)展，但隨著監(jiān)控系統(tǒng)配置的逐漸提高，原有的8位單片機(jī)硬件不能滿足當(dāng)前需要，以32位ARM硬件為核心的新型集中監(jiān)控系統(tǒng)逐漸在行業(yè)內(nèi)得到應(yīng)用至今。但當(dāng)中也出現(xiàn)過一些問題，主要體現(xiàn)為監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)混亂，誤報(bào)警現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種交直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了對(duì)于高頻開關(guān)電源的監(jiān)控水平。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種交直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)，包括后臺(tái)控制器，后臺(tái)控制器與微型控制器通訊連接，微型控制器與傳感器模塊銅導(dǎo)線連接，微型控制器分別與觸摸屏模塊、充電模塊、電池巡檢模塊、饋線檢測(cè)模塊、逆變電源模塊和DC-DC變壓模塊通訊連接。

作為優(yōu)選，所述后臺(tái)控制器包括數(shù)據(jù)庫模塊，數(shù)據(jù)庫模塊分別與主控制模塊和備用控制模塊通訊連接，主控制模塊和備用控制模塊采用一備一用的方式工作。

作為優(yōu)選，所述充電模塊包括充電電流控制模塊、充電電壓控制模塊和旁路放電模塊。

作為優(yōu)選，所述電池巡檢模塊包括電池電壓檢測(cè)模塊、電池充放電電流檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)暫存模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。

作為優(yōu)選，所述饋線檢測(cè)模塊包括饋線電流檢測(cè)模塊、饋線電壓檢測(cè)模塊、饋線開關(guān)量檢測(cè)模塊、饋線報(bào)警量檢測(cè)模塊、饋線絕緣電阻檢測(cè)模塊、饋線交流竄入檢測(cè)模塊。

作為優(yōu)選，所述后臺(tái)控制器與微型控制器通過RS485總線或RS232接口通訊連接。

作為優(yōu)選，所述微型控制器與觸摸屏模塊通過以太網(wǎng)通訊連接。

作為優(yōu)選，所述微型控制器與充電模塊、電池巡檢模塊、饋線檢測(cè)模塊、逆變電源模塊和DC-DC變壓模塊通過RS485總線通訊連接。

一種上述的直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括以下步驟：

A、電池巡檢模塊對(duì)電池組進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，檢查項(xiàng)目為單體電池電壓、電流、內(nèi)阻；傳感器模塊將交流電壓轉(zhuǎn)換成0-10VDC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、直流電壓轉(zhuǎn)換成0-10VDC、直流電壓轉(zhuǎn)換成1-5KHz頻率信號(hào)、直流電流轉(zhuǎn)換成1-5KHz頻率信號(hào)給微型控制器檢測(cè)；

B、充電模塊根據(jù)步驟A的檢測(cè)結(jié)果對(duì)待充電的電池組進(jìn)行充電，單獨(dú)控制每個(gè)電池組的充電電流和充電電壓；

C、饋線檢測(cè)模塊對(duì)饋線的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將饋線狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋至微型控制器，微型控制器根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行聲光報(bào)警，保證饋線狀態(tài)的穩(wěn)定；

D、微型控制器將交流數(shù)據(jù)、直流數(shù)據(jù)、系統(tǒng)報(bào)警信息和饋線狀態(tài)通過觸摸屏模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)輸出，同時(shí)微型控制器將充電狀態(tài)和饋線狀態(tài)以及調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)控制器，后臺(tái)控制器對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、解析；后臺(tái)控制器對(duì)微型控制器發(fā)出命令，對(duì)充電參數(shù)和報(bào)警參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)充電狀態(tài)和充電模塊開關(guān)機(jī)進(jìn)行控制。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明通過對(duì)電池組的充電、放電過程調(diào)節(jié)和饋線狀態(tài)的多種檢測(cè)，可以對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)及發(fā)出相關(guān)報(bào)警信息，保證了電源系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，進(jìn)而保證了交流電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式中后臺(tái)控制器的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式中充電模塊的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式中電池巡檢模塊的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式中饋線檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、后臺(tái)控制器；2、微型控制器；3、傳感器模塊；4、觸摸屏模塊；5、充電模塊；6、電池巡檢模塊；7、饋線檢測(cè)模塊；8、逆變電源模塊；9、DC-DC變壓模塊；11、數(shù)據(jù)庫模塊；12、主控制模塊；13、備用控制模塊；51、充電電流控制模塊；52、充電電壓控制模塊；53、旁路放電模塊；61、電池電壓檢測(cè)模塊、62、電池充放電電流檢測(cè)模塊；63、數(shù)據(jù)暫存模塊；64、數(shù)據(jù)分析模塊；71、饋線電流檢測(cè)模塊；72、饋線電壓檢測(cè)模塊；73、饋線開關(guān)量檢測(cè)模塊；74、饋線報(bào)警量檢測(cè)模塊；75、饋線絕緣電阻檢測(cè)模塊；76、饋線交流竄入檢測(cè)模塊。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明中使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場(chǎng)上購(gòu)買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進(jìn)行訂制，各個(gè)零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。

參照?qǐng)D1-5，本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式包括后臺(tái)控制器1，后臺(tái)控制器1與微型控制器2通訊連接，微型控制器2與傳感器模塊3銅導(dǎo)線連接、微型控制器2分別與觸摸屏模塊4、充電模塊5、電池巡檢模塊6、饋線檢測(cè)模塊7、逆變電源模塊8和DC-DC變壓模塊9通訊連接。后臺(tái)控制器1包括數(shù)據(jù)庫模塊11，數(shù)據(jù)庫模塊11分別與主控制模塊12和備用控制模塊13通訊連接，主控制模塊12和備用控制模塊13采用一備一用的方式工作。充電模塊5包括充電電流控制模塊51、充電電壓控制模塊52和旁路放電模塊53。電池巡檢模塊6包括電池電壓檢測(cè)模塊61、電池充放電電流檢測(cè)模塊62、數(shù)據(jù)暫存模塊63和數(shù)據(jù)分析模塊64。饋線檢測(cè)模塊7包括饋線電流檢測(cè)模塊71、饋線電壓檢測(cè)模塊72、饋線開關(guān)量檢測(cè)模塊73、饋線報(bào)警量檢測(cè)模塊74、饋線絕緣電阻檢測(cè)模塊75、饋線交流竄入檢測(cè)模塊76。后臺(tái)控制器1與微型控制器2通過RS485總線或RS232接口通訊連接。微型控制器2與充電模塊5、電池巡檢模塊6、饋線檢測(cè)模塊7、逆變電源模塊8和DC-DC變壓模塊9通過RS485總線通訊連接。

一種上述的交直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括以下步驟：

A、電池巡檢模塊6對(duì)電池組進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，檢查項(xiàng)目為單體電池電壓、電流、內(nèi)阻；傳感器模塊3將交流電壓轉(zhuǎn)換成0-10VDC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、直流電壓轉(zhuǎn)換成0-10VDC、直流電壓轉(zhuǎn)換成1-5KHz頻率信號(hào)、直流電流轉(zhuǎn)換成1-5KHz頻率信號(hào)給微型控制器2檢測(cè)；

B、充電模塊5根據(jù)步驟A的檢測(cè)結(jié)果對(duì)待充電的電池組進(jìn)行充電，單獨(dú)控制每個(gè)電池組的充電電流和充電電壓；

C、饋線檢測(cè)模塊7對(duì)饋線的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將饋線狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋至微型控制器2，微型控制器2根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行聲光報(bào)警，保證饋線狀態(tài)的穩(wěn)定；

D、微型控制器2將交流數(shù)據(jù)、直流數(shù)據(jù)、系統(tǒng)報(bào)警信息和饋線狀態(tài)通過觸摸屏模塊4進(jìn)行實(shí)時(shí)輸出，同時(shí)微型控制器2將充電狀態(tài)和饋線狀態(tài)以及調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)控制器1，后臺(tái)控制器1對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、解析；后臺(tái)控制器1對(duì)微型控制器2發(fā)出命令，對(duì)充電參數(shù)和報(bào)警參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)充電狀態(tài)和充電模塊開關(guān)機(jī)進(jìn)行控制。

電池巡檢模塊6對(duì)電池組的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過記錄電池組電壓和電池組充放電電流統(tǒng)計(jì)電池組容量，當(dāng)電池組容量低于額定容量80％時(shí)，在有交流電的情況下通過充電模塊5對(duì)電池組進(jìn)行快速充電，對(duì)電池組進(jìn)行在線維護(hù)?？焖俪浞烹姇r(shí)，充電電流為額定電流的1.1倍，充電時(shí)間控制在18個(gè)小時(shí)之內(nèi)，然后放電，放電電流為充電電流的2倍，放電至電池容量剩余30％后，再次充電，重復(fù)2～3次。此方法可保證電池組長(zhǎng)期運(yùn)行在滿容量的備用狀態(tài)，還可延長(zhǎng)電池的使用壽命，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池組中的單體故障電池。

當(dāng)充電電流大于“最大浮充電流”時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)首先控制充電模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行均充電。當(dāng)充電電流在1分鐘內(nèi)小于“最大浮充電流”時(shí)立即返回浮充模式，否則正式轉(zhuǎn)入均充模式。在均充狀態(tài)下，當(dāng)充電電流小于“最小均充電流”時(shí)，系統(tǒng)延時(shí)180分鐘(可設(shè)定)在均充模式下后轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)；監(jiān)控系統(tǒng)還將按照事先設(shè)定好的時(shí)間間隔定期給電池組均充電，系統(tǒng)默認(rèn)值為90天。當(dāng)轉(zhuǎn)入均充模式后按上述1程序進(jìn)行。充電模塊交流電源失電時(shí)間大于事先設(shè)定的“市電失電均充時(shí)間”時(shí)，當(dāng)充電模塊交流電源恢復(fù)后直流系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入均充模式。閥控式密封鉛酸蓄電池在不同的溫度下對(duì)蓄電池充電電壓做相應(yīng)的調(diào)整才能保證蓄電池處于最佳狀態(tài)，電池管理程序監(jiān)測(cè)電池的環(huán)境溫度，用戶可根據(jù)蓄電池廠家提供的參數(shù)，選擇使用電池溫度補(bǔ)償功能，選擇此功能后監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境溫度來調(diào)整電池充電電壓，滿足電池充電的要求。

微型控制器2根據(jù)傳感器模塊3檢測(cè)的饋線電壓和饋線電流，瞬時(shí)通過使用電池組對(duì)在線設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。當(dāng)饋線電壓和饋線電流下降時(shí)，通過電池組放電，對(duì)在線設(shè)備進(jìn)行電能補(bǔ)充，電池組放電電流的變化幅度與饋線電流的變化幅度成正比，與饋線電壓變化幅度的平方成正比，電池組放電電流的變化選取上述兩種變化方式中變化幅度較大的一種進(jìn)行實(shí)際調(diào)整。微型控制器2通過RS485總線調(diào)節(jié)充電模塊5的輸出電流，對(duì)在線設(shè)備進(jìn)行電能補(bǔ)充，電池組瞬時(shí)補(bǔ)償退出。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。