专利名称：一种采集系统光电三隔离的直流柜电源监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采集系统 光电三隔离的直流柜电源监控装置。
背景技术：
直流柜(屏)是广泛应用于水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的 用户(如石化、矿山、铁路等)中、为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸 操作提供直流电源，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源-蓄电池继续提供直 流电源的重要设备。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性、安全性。直流屏将交流电变压-整流，成为直流电，并储存在蓄电池组中，另外还有直流配 电输出。作为开关柜(一般用在高压开关柜)操作电源的直流屏一般由交流配电单元、充 电模块单元、降压硅链单元、直流馈电单元、配电监控单元及绝缘监测单元组成。目前，直流屏的配电监控装置均由各直流屏厂家自行设计，依据的标准不尽相同， 参数各异，实现的功能也有很大差别；并且针对性太强，不能灵活替换，不具备模块化设计
ο另外，现有的监控装置的通讯功能不强，通信口没有经过光电隔离模块，没有通用 的标准的通讯协议，人机界面接口功能差。还有，市面上的小容量直流屏监控装置都与高频整流模块结合太紧密，不易更换， 售后服务比较困难，不适合批量生产。
实用新型内容针对现有的直流屏监控装置的不足之处，本实用新型所解决的技术问题，就是提 供一种具备互换性的模块化设计，增强的光电隔离数据采集功能，并光电隔离通讯口，且具 有易于操作的人机接口的直流柜电源监控装置。实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种采集系统光电三隔离的直流柜电源监控装置，其特征是包括一作为主控制的CPU芯片，外接IXD屏和五键小键盘，通过光电隔离模块设有 RS485 通讯 口 ；一模数转换器AD，其经电阻分压、高速光继电器切换、高频滤波后输入电压；经霍 尔电流传感器采样、高速光继电器切换、高频滤波输入电流；模数转换器AD经光电耦合连 接输出至CPU控制芯片；DA数模转换芯片，经光电隔离模块后与CPU控制芯片连接，产生模拟量输出；一开关量输出模块，经光电隔离模块后与CPU控制芯片连接，输出至各开关继电 器；所述的CPU控制芯片经光电隔离模块后连接并输入交流供电故障、绝缘故障、整 流模块故障信号；并通过数据总线与各个模块连接，完成监视控制功能。所述的CPU芯片，内含随机存储器RAM，程序存储器Flash和参数存储器EEprom。[0016]所述的模数转换器AD输入电压为直流柜监控的第一母线电压、第二母线电压、第 三母线电压和第四母线电压，所述的输入电流为充电电流和负载电流。所述的开关量输出模块输出3路降压硅链的调节以及2路报警信号的输出信号。有益效果本实用新型可实现信号采集的光电三隔离的增强的监控功能；其可监 测电池电压/电流、控母电压/电流、模块状态、交流故障、绝缘故障等；可实现控制功能 均/浮充控制，均充电压、浮充电压、电池限流；管理功能电池自动管理，如均/浮充自动 转换、定期均充、均充限时等；通讯功能两路RS485的通讯功能；人机接口功能完成LCD 的显示和键盘按键的处理。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明附图是本实用新型实施例的组 成原理示意图。图中1_ 一 CPU，2-LCD屏，3-键盘，41 46-光电隔离模块，51、52-RS485通讯口， 6_模数转换器AD，7-分压电阻，81、82-高频滤波，9-霍尔电流传感器，101、102-高速光继 电器，Il-DA数模转换芯片，13-开关量输出模块。
具体实施方式
附图所示的采集系统光电三隔离的直流柜电源监控装置实施例，包括一作为主控制的CPU芯片1，内含随机存储器RAM，程序存储器Flash和参数存储 器EEprom，人机接口模块采用标准2. 54mm排线联接IXD屏2，五键小键盘3，完成参数设定 和监控数据显示功能；还通过光电隔离模块41、42、设有两RS485通讯口 51、52，一路定义为 连接上位机通讯接口，一路连接其他功能线路板。连接上位机的RS485通讯口采用标准的 Modbus-RTU通讯协议。一模数转换器AD6，其各经电阻分压7，高速光继电器101切换，高频滤波81后输 入四路电压；经霍尔电流传感器9采样，高速光继电器102切换，再经高频滤波82输入两路 电流；模数转换器AD6经光电耦合43连接输出至CPU控制芯片1 ；所述的输入电压为第一母线电压、第二母线电压、第三母线电压和第四母线电压， 所述的输入电流为充电电流和负载电流。二 DA数模转换芯片111、112，经同一光电隔离模块44后与CPU控制芯片连接，产 生两路模拟量输出。—开关量输出模块13，经光电隔离模块45与CPU控制芯片1连接，将经光电隔离 模块45的CPU控制芯片输出信号经放大后输出至各继电器14，包括输出3路降压硅链的调 节，2路报警信号的输出。CPU控制芯片经光电隔离模块46后连接外部故障信号输入交流供电故障、绝缘 故障和整流模块故障。AVR高性能CPU控制芯片1通过数据总线与各个模块连接，完成监视控制功能。
权利要求一种采集系统光电三隔离的直流柜电源监控装置，其特征是包括一作为主控制的CPU芯片，外接LCD屏和五键小键盘，通过光电隔离模块设有RS485通讯口；一模数转换器AD，其经电阻分压、高速光继电器切换、高频滤波后输入电压；经霍尔电流传感器采样、高速光继电器切换、高频滤波输入电流；模数转换器AD经光电耦合连接输出至CPU控制芯片；DA数模转换芯片，经光电隔离模块后与CPU控制芯片连接，产生模拟量输出；一开关量输出模块，经光电隔离模块后与CPU控制芯片连接，输出至各开关继电器；所述的CPU控制芯片经光电隔离模块后连接并输入各外部故障信号；并通过数据总线与各个模块连接，完成监视控制功能。
2.根据权利要求1所述的采集系统光电三隔离的直流柜电源监控装置，其特征是所 述的CPU芯片，内含随机存储器RAM，程序存储器Flash和参数存储器EEprom。
3.根据权利要求1所述的采集系统光电三隔离的直流柜电源监控装置，其特征是所 述的模数转换器AD输入电压为直流柜监控的第一母线电压、第二母线电压、第三母线电压 和第四母线电压，所述的输入电流为充电电流和负载电流。
4.根据权利要求1所述的采集系统光电三隔离的直流柜电源监控装置，其特征是所 述的开关量输出模块输出3路降压硅链的调节以及2路报警信号的输出信号。
专利摘要一种采集系统光电三隔离的直流柜电源监控装置，包括外接LCD屏和键盘的CPU芯片，其通过光电隔离模块设有通讯口；模数转换器AD，外部电压信号经电阻分压、高速光继电器选通道、高频滤波后输入；电流信号经霍尔电流传感器采样、高速光继电器选通道、高频滤波后输入；模数转换器AD经光电耦合连接输出至CPU；DA数模转换芯片经光电隔离模块后与CPU连接，产生模拟量输出；开关量输出模块经光电隔离模块后与CPU连接，输出至各开关继电器；CPU经光电隔离模块后输入各外部故障信号，完成监视控制功能。本新型具备互换性的模块化设计，增强的数据采集功能，光电隔离模块通讯口，易于操作的人机接口。
文档编号H02J7/00GK201616682SQ200920237748
公开日2010年10月27日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者李幼锋, 邝灿桐 申请人:广州东芝白云菱机电力电子有限公司