专利名称：智能直流电源屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能直流电源屏，用于10KV以上变电站，尤指一种用于工厂、医院、宾馆、商场、矿山、地铁、机场等一切都要使用直流屏的地方，凡是发电厂不论装机容量多少也都要使用直流电源屏；用于直流屏系统中对直流电源柜进行集中控制、检测、保护、报警及显示的直流电源屏整体装置。
背景技术：
目前，国内外常用的直流电源屏产品都停留在分散控制上，即各个单元都是用单片机或单板机独立控制，实行单独控制、检测及保护等，没有系统控制器，没有扩展口实现对单体电池和母线绝缘的检测等，存在着可靠性低、系统分散、不利于集中管理，不能有效的实现人机对话，运行中不能任意改变运行参数，产品停留在中低端的水平等问题。
发明内容
为了克服上述不足之处，本实用新型的主要目的旨在提供一种由可编程控制器PLC加扩展口和触摸屏的方法实现集中管理，可对直流电源柜进行集中控制、检测、保护、报警及显示等功能系统的智能直流电源屏。
本实用新型提供一种主要用于10KV以上的变电站和各种容量的发电厂，作为整个变电站、发电厂正常工作状态下的所有设备的操作电源和事故状态下的操作电源，分、合闸电源、直流油泵、电机供电电源和控制室的所有设备的工作电源。
本实用新型要解决的技术问题是要解决直流电源屏整体装置中没有系统控制器，没有扩展口实现对单体电池和各馈出回路绝缘检测技术，要完成整机的所有控制、检测、保护、报警和显示，要实现人机对话，要通过触摸屏对运行参数进行修改，反应运行状态和运行数据等技术问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该装置由监控器、切换电路、高频开关电源模块、调压器、传感器及电池等模块组成，智能监控器的输入输出端分别与二路交流切换电路、充电模块、控制模块、蓄电池、自动调压装置、活化装置及触摸屏的输出输入端相连接，二路交流切换电路的输入输出端分别与并接的充电模块及控制模块的输出输入端相连接，充电模块的输入输出端分别与蓄电池的输出输入端相连接，控制模块的输入输出端分别通过控制电源母线与控制馈出回路的输出输入端相连接，蓄电池的输入输出端分别与自动调压装置及活化装置的输出输入端相连接，该活化装置具有自动检测放电时间、放电电流，自动计算放电容量、显示放电曲线；自动调压装置的输入输出端分别通过控制电源母线与合闸馈出回路的输出输入端相连接，二路交流切换电路分别与两路交流电源相连接，控制馈出回路分别与控制电源母线及负电源母线连接，合闸馈出回路分别与正电源母线及负电源母线相连接。
所述的智能直流电源屏的各模块分别包括有所述的智能监控器由可编程控制器PLC、扩展口BTS1、数字量扩展口BTS2、模拟量扩展口BTS3、RS232/RS485通讯扩展口CEUB、触摸屏、高频开关电源模块电源模块、蓄电池组、自动调压装置、屏体及测量传感器等模块组成，该RS232/RS485通讯扩展口CEUB具有模拟量扩展功能；可编程控制器PLC作为整机的监控系统，实现对各部分进行控制、检测、保护、报警和数据传输，使用汇编语言编制的软件，并用通讯方法远距离传输；扩展口BTS检测每个蓄电池的电压，各馈出回路的绝缘电阻，所检测数据传输至PLC处理，根据蓄电池个数、馈出回路可任意扩展；通讯扩展口CEUB可任意对通讯口扩展，实现控制数据传输；屏体的框架采用拼装式，前门为大玻璃到底的钢化玻璃，后门为直列双开门，防护等级可达IP54；所述的充电模块及控制模块分别由高频开关电源模块等组成；高频开关电源模块电源作为新一代产品的整流器，可与PLC对接，由PLC控制或独立工作；所述的蓄电池由一组或一组以上阀控密封铅酸电池组成；蓄电池组采用进口电池或国产电池，并由专业人员进行筛选、匹配，绘制V-T曲线，并由PLC控制充放电；所述的自动调压装置由硅链和直流调压器等模块组成；自动调压装置有自动、手动，可任意选择，可独立工作，也可受PLC控制；所述的活化装置由活化开关和测量传感器等模块组成；所述的触摸屏由黑白或彩色液晶触摸屏等模块组成；触摸屏实现人机对话，可显示整机运行状态、数据、曲线等，可通过触摸形式对屏上修改运行状态，运行数据的整定，并有打印接口；所述的控制馈出回路及合闸馈出回路均由输出直流断路器和小电流传感器等模块组成。
所述的智能直流电源屏的二路交流切换电路为自动切换电路或为手动切换电路。
所述的智能直流电源屏的自动调压装置为自动切换或手动切换。
所述的智能直流电源屏的充电模块或由二个或二个以上的充电模块并联组成为N+1系统。
所述的智能直流电源屏的控制模块或由二个或二个以上的控制模块并联组成为N+1系统。
所述的智能直流电源屏N+1系统的充电模块和N+1系统的控制模块组成电源模块为2(N+1)系统。
本实用新型的有益效果是由PLC加扩展口和触摸屏的方法实现集中管理，其智能化、自动化程度高，功能齐全，可靠性高，设计平均无故障运行指标105小时，可实现人机对话，可通过触摸屏对运行参数进行修改，反应运行状态和运行数据，可通过电话线，网络远距离传输、检测、监控，适用于发电厂、变电站无人值守站运行等，该智能直流电源屏是一个集电子、电气、计算机、电化学、机械等多种专业综合的高新技术产品，具有大功率任意扩展、全自动、自储存数据、自诊断、故障自排除及性价比高的特点，为国内当今领先水平。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附
图1是本实用新型结构方框示意图；附图中标号说明
1—智能监控器；2—二路交流切换电路；3—充电模块；4—控制模块；5—蓄电池；6—自动调压装置；7—活化装置；8—触摸屏；9—控制馈出回路；10—合闸馈出回路；具体实施方式
请参阅附图1所示，本实用新型由监控器、切换电路、高频开关电源模块、调压器、传感器及电池等模块组成，智能监控器1的输入输出端分别与二路交流切换电路2、充电模块3、控制模块4、蓄电池5、自动调压装置6、活化装置7及触摸屏8的输出输入端相连接，二路交流切换电路2的输入输出端分别与并接的充电模块3及控制模块4的输出输入端相连接，充电模块3的输入输出端分别与蓄电池5的输出输入端相连接，控制模块4的输入输出端分别通过控制电源母线与控制馈出回路9的输出输入端相连接，蓄电池5的输入输出端分别与自动调压装置6及活化装置7的输出输入端相连接，自动调压装置6的输入输出端分别通过控制电源母线与合闸馈出回路10的输出输入端相连接，二路交流切换电路2分别与两路交流电源相连接，控制馈出回路9分别与控制电源母线及负电源母线连接，合闸馈出回路10分别与正电源母线及负电源母线相连接。
所述的智能直流电源屏的各模块分别包括有所述的智能监控器1由可编程控制器PLC、扩展口BTS1、数字量扩展口BTS2、模拟量扩展口BTS3、RS232/RS485通讯扩展口CEUB、触摸屏8、高频开关电源模块电源模块、蓄电池组、自动调压装置6、屏体及测量传感器等模块组成；可编程控制器PLC作为整机的监控系统，实现对各部分进行控制、检测、保护、报警和数据传输，使用自行与科研机构联合开发的软件，用汇编语言编制，并用通讯方法远距离传输实现“四遥”，即可实现遥测、遥信、遥控、遥调，实现远距离与上位机通信。
扩展口BTS检测每个蓄电池的电压，各馈出回路的绝缘电阻，所检测数据传输至PLC处理，根据蓄电池个数、馈出回路可任意扩展；通讯扩展口CEUB可任意对通讯口扩展，实现控制数据传输；屏体为本单位自行设计，框架采用拼装式，前门为大玻璃到底的钢化玻璃，后门为直列双开门，防护等级可达IP54；所述的充电模块3及控制模块4分别由高频开关电源模块电源模块等组成；高频开关电源模块电源作为新一代产品的整流器，效率高、体积小，属智能型，可与PLC对接，由PLC控制或独立工作；所述的蓄电池5由一组或一组以上阀控密封铅酸电池等模块组成；蓄电池组采用进口电池或国产电池，并由专业人员进行筛选、匹配，绘制V-T曲线，并由PLC控制充放电，由智能监控器1检测工作参数，并控制、保护、报警工作状态，由智能监控器1检测一组电池中每节单体电池参数。
所述的自动调压装置6由硅链和直流调压器等模块组成；自动调压装置有自动、手动，可任意选择，可独立工作，也可受PLC控制；受智能监控器1自动调整蓄电池5与WC之间电压降的保证WC上恒定电压值；由智能监控器1检测工作状态和工作参数。
所述的活化装置7由活化开关和测量传感器等模块组成；该活化装置受智能监控器1控制，自动计算放电电流、放电时间、放电容量，并检测工作参数。
所述的触摸屏8由黑白或彩色液晶触摸屏等模块组成；触摸屏实现人机对话，可显示整机运行状态、数据、曲线等，可通过触摸形式对屏上修改运行状态，运行数据的整定，并有打印接口；接受智能监控器1控制的参数，显示所有单元的工作状态、工作参数、图形、曲线，并可打印。
所述的控制馈出回路9及合闸馈出回路10均由输出直流断路器和小电流传感器等模块组成，受智能监控器1控制、检测每一输出回路的绝缘电阻和绝缘不良的报警。
所述的智能直流电源屏的二路交流切换电路2为自动切换电路或为手动切换电路，两路交流380V受智能监控器1控制自动切换，也可手动切换，由PLC控制并检测过电压、欠电压、缺相及失电等。
所述的智能直流电源屏的自动调压装置6为自动切换或手动切换。
所述的智能直流电源屏的充电模块3或由二个或二个以上的充电模块并联组成为N+1系统，充电模块3受智能监控器1控制，对蓄电池进行强充电(恒流)、均充电(恒压)及浮充电(恒压)；受智能监控器1控制自动跟踪二条V-T曲线；由智能监控器1检测、保护、报警工作状态，检测工作参数。
所述的智能直流电源屏的控制模块4或由二个或二个以上的控制模块并联组成为N+1系统，受智能监控器1控制，对母线WC提供恒压电源，由智能监控器1控制、保护、报警工作状态，检测工作参数。
所述的智能直流电源屏N+1系统的充电模块和N+1系统的控制模块组成电源模块为2(N+1)系统。
智能直流电源屏最大已生产至3000Ah/220V。
本实用新型的工作原理及实施例如下由可编程控制器PLC检测二路交流电供电状态，选择一路供电，若一路失电，缺相欠电压过电压时切换至另一路供电，并在触摸屏上显示。
由PLC通过BTS3对一组充电高频开关电源模块电源模块(简称充电模块3)和一组控制高频开关电源模块电源模块(简称控制模块4)进行控制检测保护，一组控制模块4对控制母线(Wc)提供恒定高品质电源，一组充电模块对蓄电池5进行强充(恒流)——均充(恒压)——浮充(恒压)的三阶段充电控制，并在触摸屏8上显示。
由PLC通过BTS3对调压装置进行控制，确保电池由于不同充电状态引起对控制母线的电位差部分进行降压，确保控母电压不超过标准值，由交流失电时对调压装置调压，确保控母电压维持标准值，并在触摸屏8上显示。
由PLC通过BTS3对蓄电池5进行活化，自动检测放电电流放电时间，自动计算放电容量，并在触摸屏8上显示。
由PLC通过BTS1对每节单体电池共计可达216节进行检测报警，可在触摸屏8上显示直方图、数据图和充放电曲线。
由PLC通过BTS2对输出每个回路的绝缘进行检测，并在触摸屏8上显示。
由PLC通过通讯扩展口CEUB对系统，如触摸屏8、控制模块4、充电模块3及BTS1等进行数字量通讯控制，并与变电站或发电厂中央控制室进行数据传输。
由PLC通过BTS4对每个输出回路的工作状态进行检测，并在触摸屏8上显示。
权利要求1.一种智能直流电源屏，该装置有监控器、切换电路、高频开关电源模块、调压器、传感器及电池各模块，其特征在于智能监控器(1)的输入输出端分别与二路交流切换电路(2)、充电模块(3)、控制模块(4)、蓄电池(5)、自动调压装置(6)、活化装置(7)及触摸屏(8)的输出输入端相连接，二路交流切换电路(2)的输入输出端分别与并接的充电模块(3)及控制模块(4)的输出输入端相连接，充电模块(3)的输入输出端分别与蓄电池(5)的输出输入端相连接，控制模块(4)的输入输出端分别通过控制电源母线与控制馈出回路(9)的输出输入端相连接，蓄电池(5)的输入输出端分别与自动调压装置(6)及活化装置(7)的输出输入端相连接，自动调压装置(6)的输入输出端分别通过控制电源母线与合闸馈出回路(10)的输出输入端相连接，二路交流切换电路(2)分别与两路交流电源相连接，控制馈出回路(9)分别与控制电源母线及负电源母线连接，合闸馈出回路(10)分别与正电源母线及负电源母线相连接。
2.根据权利要求1所述的智能直流电源屏，其特征在于所述的各模块分别包括所述的智能监控器(1)由可编程控制器PLC、扩展口BTS1、数字量扩展口BTS2、模拟量扩展口BTS3、RS232/RS485通讯扩展口CEUB及测量传感器组成；所述的充电模块(3)及控制模块(4)分别由高频开关电源模块组成；所述的蓄电池(5)由一组或一组以上阀控密封铅酸电池组成；所述的自动调压装置(6)由硅链和直流调压器组成；所述的活化装置(7)由活化开关和测量传感器组成；所述的触摸屏(8)由黑白或彩色液晶触摸屏组成；所述的控制馈出回路(9)及合闸馈出回路(10)均由输出直流断路器和小电流传感器组成。
3.根据权利要求1所述的智能直流电源屏，其特征在于所述的二路交流切换电路(2)为自动切换或手动切换。
4.根据权利要求1所述的智能直流电源屏，其特征在于所述的自动调压装置(6)为自动切换或手动切换。
5.根据权利要求1所述的智能直流电源屏，其特征在于所述的充电模块(3)或由二个或二个以上的充电模块(3)并联组成N+1系统。
6.根据权利要求1所述的智能直流电源屏，其特征在于所述的控制模块(4)或由二个或二个以上的控制模块(4)并联组成N+1系统。
7.根据权利要求1所述的智能直流电源屏，其特征在于所述的充电模块(3)及控制模块(4)组成电源模块为2(N+1)系统。
专利摘要一种涉及智能直流电源屏，尤指一种用于变电站、发电厂、工厂及机场等一切都要使用直流屏的地方，用于直流屏系统中对直流电源柜进行集中控制、检测、保护、报警及显示的直流电源屏整体装置。该装置由监控器、切换电路、高频开关电源模块、调压器、传感器及电源等模块组成，所述的智能监控器由可编程控制器PLC、扩展口BTS、通讯扩展口CEUB、触摸屏、蓄电池组、自动调压装置、屏体及测量传感器等模块组成。本实用新型的优点可实现集中管理，功能齐全，可靠性高，可通过电话线，网络远距离传输、检测、监控，适用于发电厂、变电站无人值守站运行等，具有大功率任意扩展、全自动、自储存数据、自诊断、故障自排除及性价比高的特点。
文档编号H02J7/34GK2750550SQ20042003725
公开日2006年1月4日 申请日期2004年7月6日 优先权日2004年7月6日
发明者杨得志 申请人:杨得志