直流電源紋波監測設備的製作方法
2024-03-04 21:28:15 2
專利名稱：直流電源紋波監測設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直流電源紋波監測設備。
背景技術：
由於直流穩定電源一般是由交流電源經整流穩壓等環節而形成的，這就不可避免地在輸出的直流電源中多少帶有交流成份，我們把這種疊加在直流穩定量上的交流分量就稱之為紋波。不同的直流電源其紋波的產生方式也不同，其主要的紋波的成分都較為複雜， 它的形態一般為頻率高於工頻的類似正弦波的諧波，另一種則是寬度很窄的脈衝波。隨著新型高頻開關電源技術的不斷進步，其大功率技術和高穩定性使高頻開關電源具有可靠性高、維護量小、體積小、紋波小、穩壓精度好、穩流精度高、使用性能卓越等優點，得到了廣泛應用。國內的變電站現場都大量的安裝了新型的直流電源，使直流電源對閥控式電池和高頻電源的充電機得到了進一步的應用。新型閥控式鉛酸電池由於其結構原理、生產工藝與開口電池相比都有較大的變化；小體積、貧液式對充電機和其應用環境都提出了新的要求，就對直流電源的紋波係數進行監測提出了明確的規定，特別是對其供電質量有較高的要求。眾所周知，閥控式蓄電池對充電機的紋波要求十分嚴格，直流電源的紋波係數直接對電網的安全起到重要的影響，DL/ T 5044-95《火力發電廠、變電所直流系統設計技術規定》中指出矽整流充電裝置與蓄電池並聯運行時，由充電設備引起的紋波係數不應大於2% ;DL 478-92《靜態繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》也規定直流電源電壓紋波係數不應大於2 % ；因紋波係數較大會導致中央信號裝置誤動作和高頻繼電保護誤發信號，DL/724-2000標準也明確提出了直流電源紋波的要求；GB/T856-2005說明了直流電源紋波的重要性。目前直流電源成套裝置製造廠出廠產品普遍具有技術性能指標高、監控功能強的特點，但大部分直流電源成套裝置都沒有考慮紋波係數的運行監測要求，這在產品的實際運行中留下隱患。對紋波係數進行監測，方式有幾種(1)運行、維護人員利用示波器定期人工監測母線電壓交流分量。(2)使用交流毫伏表來測量紋波電壓，因為交流毫伏表只對交流電壓響應，並且靈敏度比較高，可測量很小的交流電壓，而紋波往往是比較小的交流電壓以上監測方式繁瑣、不連續，適用於尚不具備紋波係數監測報警功能的直流電源系統並且直流電源系統在蓄電池臨時解列運行時，必須時刻進行人工監測，帶來極大的不方便。
實用新型內容根據以上現有技術中的不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種可以克服上述缺陷，使用簡單方便，有效檢測直流電源紋波、提高直流電源使用效率和使用壽命的直流電源紋波監測設備。[0011]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是所述的直流電源紋波監測設備，包括直流電源，其特徵在於還包括交直分離電路、信號調理電路、AD轉換晶片、處理裝置、鍵盤、顯示器和通訊電路，直流電源連接交直分離電路，交直分離電路通過信號調理電路連接AD轉換晶片，AD轉換晶片連接處理裝置，處理裝置外接有鍵盤、顯示器和通訊電路。所述的通訊電路為RS485通訊電路。所述的通訊電路為RS232通訊電路。使用時，直流電源通過交直分離電路分離處直流分量和交流分量，分解出的直流分量和交流分量通過信號調理電路進入AD轉換晶片，AD轉換晶片將模擬信號轉換為數位訊號，轉換的數位訊號進入處理裝置進行分析得到直流電壓，紋波係數，紋波電壓的數據， 並通過顯示器將這三個值顯示出來。同時處理裝置通過RS485通訊電路或RS232通訊電路將直流電源的數據傳送給上位機進行統計分析，方便數據的查詢。其中處理裝置為單片機及其外圍電路，單片機優選STM32F103ZCT6 CortexM3內核，32位ARM處理器，AD轉換晶片採用ADI的AD7266高速AD轉換晶片。本實用新型所具有的有益效果是本設備可以實時監測直流電源的直流電壓，紋波係數，紋波電壓，不需要人工幹預，而且可以通過通訊電路向外界發送直流電源的數據， 方便查詢和監測。
圖1是本實用新型方框原理圖；具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例做進一步描述如圖1所示，所述的直流電源紋波監測設備，包括直流電源，其特徵在於還包括交直分離電路、信號調理電路、AD轉換晶片、處理裝置、鍵盤、顯示器和通訊電路，直流電源連接交直分離電路，交直分離電路通過信號調理電路連接AD轉換晶片，AD轉換晶片連接處理裝置，處理裝置外接有鍵盤、顯示器和通訊電路。通訊電路為RS485通訊電路。使用時，直流電源通過交直分離電路分離處直流分量和交流分量，分解出的直流分量和交流分量通過信號調理電路進入AD轉換晶片，AD轉換晶片將模擬信號轉換為數位訊號，轉換的數位訊號進入處理裝置進行分析得到直流電壓，紋波係數，紋波電壓的數據， 並通過顯示器將這三個值顯示出來。同時處理裝置通過RS485通訊電路將直流電源的數據傳送給上位機進行統計分析，方便用戶對數據查詢。其中處理裝置為單片機及其外圍電路，單片機優選STM32F103ZCT6 CortexM3內核，32位ARM處理器，AD轉換晶片採用ADI的AD7266高速AD轉換晶片。
權利要求1.一種直流電源紋波監測設備，包括直流電源，其特徵在於還包括交直分離電路、信號調理電路、AD轉換晶片、處理裝置、鍵盤、顯示器和通訊電路，直流電源連接交直分離電路，交直分離電路通過信號調理電路連接AD轉換晶片，AD轉換晶片連接處理裝置，處理裝置外接有鍵盤、顯示器和通訊電路。
2.根據權利要求1所述的直流電源紋波監測設備，其特徵在於所述的通訊電路為 RS485通訊電路。
3.根據權利要求1所述的直流電源紋波監測設備，其特徵在於所述的通訊電路為 RS232通訊電路。
專利摘要本實用新型涉及一種直流電源紋波監測設備，所述的直流電源紋波監測設備，包括直流電源，其特徵在於還包括交直分離電路、信號調理電路、AD轉換晶片、處理裝置、鍵盤、顯示器和通訊電路，直流電源連接交直分離電路，交直分離電路通過信號調理電路連接AD轉換晶片，AD轉換晶片連接處理裝置，處理裝置外接有鍵盤、顯示器和通訊電路。本設備可以實時監測直流電源的直流電壓，紋波係數，紋波電壓，不需要人工幹預，而且可以通過通訊電路向外界發送直流電源的數據，方便查詢和監測。
文檔編號H02J1/02GK202134914SQ201120246178
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月13日 優先權日2011年7月13日
發明者萬斌, 劉煥聚, 劉愛兵, 宋衍國, 張萬徵, 徐學來, 李興儉, 邢振華, 陳雪峰 申請人:山東電力集團公司泰安供電公司, 淄博智洋電氣有限公司