一种断路器智能控制电路的制作方法

本发明涉及一种控制电路，特别是一种断路器智能控制电路。

背景技术：

真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。真空断路器是3～10kv，50hz三相交流系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。

智能断路器能够对断路器进行远程维护和操控，能够大大节约断路器维护的成本，是目前断路器发展的主要方向。智能断路器主要通过一个智能模块对真空断路器进行状态监控和操控，现有技术的智能断路器将断路器与智能模块分开设置，断路器设置在电线杆顶端位置，智能模块则设置在底部便于维护人员查看和操作。两者分开设置容易受到干扰，并且现有技术的智能模块功能单一，不能达到很好的维护效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种断路器智能控制电路，对断路器实现综合保护、功能齐全。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种断路器智能控制电路，其特征在于：包含第一控制芯片、线损模块、三组调理电路、频率采样电路、时钟电路、第一存储电路、第一信号输入电路、控制输出电路、交直流变换电路、稳压电路；

3个测量相电流ia1、ib1、ic1经第一调理电路与第一控制芯片和线损模块连接；1个零序电流ilx经第一调理电路与第一控制芯片连接；3个相电压ua、ub、uc经第二调理电路与第一控制芯片和线损模块连接；1个零序电压ulx经第二调理电路与第一控制芯片连接；3个保护相电流ia2、ib2、ic2经第三调理电路与第一控制芯片连接；1个相电压经频率采样电路与第一控制芯片连接；

时钟电路与第一控制芯片连接；第一存储电路与第一控制芯片连接；第一信号输入电路与第一控制芯片连接；控制输出电路与第一控制芯片连接；线损模块与第一控制芯片连接；

整流电路将交流电压转换为直流电压，与稳压电路连接；稳压电路产生稳定的电压给各个模块供电。

进一步地，还包含第二控制芯片、第二存储电路、第二信号输入电路、马达驱动电路、加密模块、gps模块、wifi模块、温湿度模块和指示输出电路；

第二控制芯片与第一控制芯片采用串口直接连接；马达驱动电路与第二控制芯片连接；加密模块与第二控制芯片采用串口232连接；gps模块与第二控制芯片采用串口直接连接；wifi模块与第二控制芯片采用串口直接连接；温湿度模块与第二控制芯片连接；第二存储电路与第二控制芯片连接；第二信号输入电路与第二控制芯片连接；指示输出电路与第二控制芯片连接；

整流电路将交流电压转换为直流电压，分别马达驱动电路、加密模块连接。

进一步地，所述整流电路将交流电压转换为直流电压，分别与电池测量和加载电路、及电池充电控制电路连接；电池充电控制电路与电池连接；电池与电池测量和加载电路连接。

进一步地，所述第一控制芯片，u1的61、62脚连接电感l1一端，电感l1另一端连接电源vdd，u1的17、63-70、124脚连接电源vss，u1的123脚连接+5v电源，第二控制芯片，u2的12、13脚分别连接晶振管x3两端，u2的22、11、28、50、75、100脚连接+3.3v电源，u2的94脚连接电阻r151一端，u2的37脚连接电阻r150一端，电阻r150另一端和电阻r151另一端连接电源vss，u2的19、20、10、27、49、99、74脚连接电源vss。

进一步地，所述线损模块包含高精度三相电能专用计量芯片u3，u3的1脚连接电容c28一端和电阻r38一端，电容c28另一端连接电源vss，电阻r38另一端连接电源vdd1，u3的8、11、21-24、32、33、44脚连接电源vss，u3的12脚连接电容c22一端，电容c22另一端连接电源vss，u3的34脚连接电源vdd1并与电容c29一端连接，电容c29另一端连接电源vss，u3的41脚连接电源vdd1，u3的39脚连接电源vdd2，u3的2脚连接u1的51脚，u3的38脚连接u1的49脚，u3的37脚连接u1的50脚，u3的36脚连接u1的47脚，u3的35脚连接u1的48脚，u3的3脚连接电阻r117一端、电阻r116一端和电容c69一端，u3的4脚连接电阻r118一端、电阻r121一端和电容c71一端，电阻r116另一端、电容c69另一端、电阻r121另一端和电容c71另一端连接电源vss，u3的6脚连接电阻r124一端、电阻r122一端和电容c74一端，u3的7脚连接电阻r119一端、电阻r126一端和电容c76一端，电阻r122另一端、电容c74另一端、电阻r126另一端和电容c76另一端连接电源vss，u3的9脚连接电阻r125一端、电阻r123一端和电容c75一端，u3的10脚连接电阻r120一端、电阻r127一端和电容c77一端，电阻r123另一端、电容c75另一端、电阻r127另一端和电容c77另一端连接电源vss，u3的14、17、20脚连接电阻r133一端和电容c82一端，u3的13脚连接电容c83一端、电阻r132一端和电阻r134一端，电阻r133另一端、电容c82另一端、电容c83另一端和电阻r132另一端连接电源vss，u3的16脚连接电容c80一端、电阻r129一端、电阻r131一端，电容c80另一端和电阻r129另一端连接电源vss，u3的19脚连接电容c79一端、电阻r128一端和电阻r130一端，电容c79另一端和电阻r128另一端连接电源vss。

进一步地，所述调理电路由若干组电流调理电路分路和电压调理分路构成，电流调理电路分路包含电阻r71，电阻r71一端输入电流信号，电阻r71另一端连接放大器u25a的3脚和二极管d15的阴极，放大器u25a的4、11分别连接12v电源正负极，放大器u25a的2、1脚连接电阻r61一端，电阻r61另一端连接c79b放大芯片u10的2脚和电阻r17一端，二极管d15阳极连接电阻r17另一端和u10的3、4脚，u10的1脚连接5v电源，u10的8脚连接电源vcc，u10的5脚连接电源vss，u10的7脚连接线损模块和电阻r77一端，电阻r77另一端连接放大器u18的3脚，u10的6脚连接线损模块和电阻r83一端，电阻r83另一端连接放大器u18的2脚，u18的4脚连接-5v电源，u18的5脚连接u1的8脚，u18的6脚输出电流信号，u18的1、8脚分别连接电阻r100两端，u18的7脚连接电源vcc；电压调理电路分路包含电阻r45，电阻r45一端输入电压信号，电阻r45另一端连接放大器u24a的3脚和二极管d6的阴极，放大器u24a的4、11分别连接12v电源正负极，放大器u24a的2、1脚连接电阻r1一端，电阻r1另一端连接c79b放大芯片u28的2脚和电阻r13一端，二极管d6阳极连接电阻r13另一端和u28的3、4脚，u28的1脚连接5v电源，u28的8脚连接电源vcc，u28的5脚连接电源vss，u28的7脚连接电阻r24一端，电阻r24另一端连接放大器u31的3脚，u28的6脚连接电阻r139一端，电阻r139另一端连接放大器u31的2脚，u31的4脚连接-5v电源，u31的5脚连接电源vss，u31的6脚输出电压信号，u31的1、8脚分别连接电阻r142两端，u18的7脚连接电源vcc。

进一步地，所述频率采样电路包含放大器u16a，u16a的3脚连接电阻r97一端，电阻r97另一端接地，u16a的2脚连接电阻r98一端，电阻r98另一端连接调理电路输出的电压信号，u16a的4脚连接-5v电源，u16a的8脚连接电源vdd和电阻r94一端，u16a的1脚连接电阻r94另一端和u1的27脚；时钟电路包含ds1302时钟芯片u6，u6的1脚连接+5v电源，u6的2、3脚分别连接晶振管y1的两端，u6的4脚连接电源vss，u6的5、6、7脚分别连接u1的21、59、42脚，u6的8脚连接电池bt1正极，电池bt1负极连接电源vss。

进一步地，所述第一存储电路和第二存储电路分别包含w25q16存储器u8，u8的1、2、6脚分别连接u1的71、73、75脚，u8的4脚连接电源vss，u8的3脚连接电阻r48一端，u8的8脚连接电阻r48另一端、电源vdd和电阻r47一端，u8的7脚连接电阻r47另一端，u8的5脚连接u1的77脚；第一信号输入电路和第二信号输入电路包含光耦iso5，光耦iso5的2脚连接电阻r101一端，电阻r101另一端连接电源24v，光耦iso5的3脚连接电源vss，光耦iso5的4脚连接u1的20脚和电阻r100的一端,电阻r100的另一端连接电源vdd。

进一步地，所述控制输出电路包含光耦q7，光耦q7的1脚连接u1的53脚，光耦q7的2脚连接电阻r42一端，电阻r42另一端连接电源vdd，光耦q7的3脚连接电阻r10一端，光耦q7的4脚连接电阻r78一端和稳压二级管z1的阴极，电阻r78另一端连接电源24v，电阻r10另一端连接场效应管v2的g极、电阻r40一端，稳压二极管z1的阳极、电阻r40另一端和场效应管v2的s极连接24vgnd。

进一步地，所述交直流变换电路包含整流模块b1，整流模块b1的1、2脚连接变压器输出，整流模块b1的3脚连接电容c23一端和电容e5正极并输出24v直流电源，整流模块b1的4脚、电容c23另一端和电容e5负极为24v接地；电池充电控制电路包含lm317电源芯片u20，u20的3脚输入24v电源，u20的1脚连接电阻r22一端和可变电阻p1的一端，可变电阻p1的另一端连接三极管q3的集电极，三极管q3的发射机连接24vgnd，三极管q3的基极连接电阻r25一端，电阻r25另一端连接稳压二极管d12阳极，稳压二极管d12阴极连接二极管d7阴极，二极管d7阳极连接二极管d5阴极，二极管d5阳极连接二极管d4阴极，二极管d4阳极连接二极管d9阴极，二极管d9阳极连接电阻r22另一端、电阻r21一端、二极管d2阳极，电阻r21另一端连接u20的2脚，二极管d2阴极连接电池正极；电池电压测量和加载电路包含三极管q13，三极管q13的基极连接电阻r56一端和u1的97脚，三极管q13的发射极连接电阻r56另一端和电阻r58一端并连接24vgnd，电阻r58另一端连接电阻r59一端和加载按键key正极，电阻r59的另一端连接电池正极、继电器k2的8、3、6脚，继电器k2的4、5脚连接24v电源，继电器k2的1脚连接三极管q13的集电极和三极管q14的集电极，三极管q14的发射极连接电阻r57一端和24vgnd，三极管q14的基极连接电阻r57另一端和电阻r50一端，电阻r50另一端连接加载按键key的负极，电池正极连接可变电阻w7的一端，可变电阻w7的另一端连接电阻r190的一端，电阻r190的另一端连接光耦tf1的2脚和光耦tf2的2脚，光耦tf1的1脚连接二极管d39的阳极，二极管d39的阴极连接电阻r191的一端，光耦tf2的1脚连接电阻r191的另一端、24vgnd和电池负极，光耦tf1的4脚连接电源vdd，光耦tf1的3脚连接电阻r193一端和电阻r189一端，电阻r189的另一端连接u1的31脚，光耦tf2的4脚连接电阻r193另一端和电阻r194一端，光耦tf2的3脚连接电阻r194另一端和电源vss；稳压电路包含urb-mt-3wr3电源模块u37，u37的1脚连接24vgnd，u37的14脚连接24v电源，u37的8脚连接电容e1正极、电容c113一端和电源vcc，u37的9脚连接电容e1负极、电容c113另一端和电源vss，lm1117-3.3稳压芯片vr1的3脚连接电源vcc，vr1的1脚连接电源vss和电容c19一端，vr1的2、4脚连接电容c19另一端和电源vdd，e0512s-1wr2电源模块u38的1脚连接电源vcc，u38的2脚连接电源vss，u38的7脚连接电容c16的正极、电容c14一端和12v电源，u38的6脚连接电容c16负极、电容c14另一端、电容c123正极、电容c8一端，u38的5脚连接电容c123负极、电容c8另一端和-12v电源，f0505s-1wr2电源模块u26的1脚连接电源vcc，u26的2脚连接电源vss，u26的7脚连接电容c84正极和agnd，u26的5脚连接电容c84负极和-5v电源，f0505s-1wr2电源模块u36的1脚连接电源vcc，u36的2脚连接电源vss，u36的7脚连接5v电源，u36的5脚连接u38的6脚，f0505s-1wr2电源模块u27的1脚连接电源vcc，u27的2脚连接电源vss，u27的7脚的电容c90的正极、电容c89一端，u27的5脚的电容c90的负极、电容c89另一端。

进一步地，所述马达驱动电路包含aqmh3615直流有刷电机驱动模块mk1，mk1的p2接口的1脚连接24v电源，mk1的p2接口的2脚连接24vgnd，mk1的p2接口的1、2脚分别连接电机两端，mk1的p1接口的4、5脚连接5v电源，mk1的p1接口的2脚连接光耦q17的3脚，光耦q17的4脚连接5v电源，光耦q17的1脚连接u2的62脚，光耦q17的2脚连接电阻r8一端，mk1的p1接口的3脚连接光耦q18的3脚，光耦q18的4脚连接5v电源，光耦q18的1脚连接u2的61脚，光耦q18的2脚连接电阻r9一端，电阻r8另一端和电阻r9另一端连接电源vdd。

进一步地，所述加密模块采用wd-b-500um模块xs2，与u2的串口通过232方式连接；gps模块采用st-26_u7l，直接与u2的串口连接；wifi模块采用esp－07s模块，直接与u2的串口连接；温湿度模块am2322数字温湿度传感器，与u2的i/o口线连接；指示输出电路包含光耦q1，光耦q1的1脚连接u2的42脚，光耦q1的2脚连接电阻r11的一端，电阻r11的另一端连接电源vdd，光耦q1的3脚连接指示灯一端，光耦q1的4脚连接电阻r19一端，电阻r19另一端连接24v电源。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、智能模块与断路器集成化程度高，安装简洁，抗干扰性能强。无连接电缆降低成本；

2、智能模块与断路器采用插拔式安装，通过绝缘杆手动或电动插拔智能模块，轻巧灵活方便；

3、智能模块的wifi模块与手机、平板的wifi连接，通过手机、平板查看断路器运行工况以及对断路器进行操控，运维方便直观；

4、智能模块具有gps定位功能，准确及时给调度或运维人员发送断路器的定位信息；

5、智能模块采用加密模块与调度进行数据加密传输，安全可靠；

6、智能模块采用电子式电压互感器和电子式电流互感器，测量精度高，可以实现精准接地判断。

附图说明

图1是本发明的断路器智能控制电路的模块连接图。

图2是本发明的第一控制芯片的示意图1。

图3是本发明的第一控制芯片的示意图2。

图4是本发明的第二控制芯片的示意图。

图5是本发明的线损模块的示意图。

图6是本发明的三组调理电路的示意图。

图7是本发明的频率采样电路的示意图。

图8是本发明的时钟电路的示意图。

图9是本发明的第一存储电路和第二存储电路的示意图。

图10是本发明的第一信号输入电路和第二信号输入电路的示意图。

图11是本发明的控制输出电路的示意图。

图12是本发明的交直流变换电路的示意图。

图13是本发明的电池充电控制电路的示意图。

图14是本发明的电池电压测量和加载电路的示意图。

图15是本发明的稳压电路的示意图。

图16是本发明的马达驱动电路的示意图。

图17是本发明的指示输出电路的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明一种断路器智能控制电路，包含第一控制芯片1、第二控制芯片2、线损模块3、三组调理电路、频率采样电路6、时钟电路8、第一存储电路、第二存储电路、第一信号输入电路、第二信号输入电路、控制输出电路11、交直流变换电路14、电池充电控制电路16、电池17、电池电压测量和加载电路18、稳压电路19、马达驱动电路20、加密模块21、gps模块22、wifi模块23、温湿度模块24和指示输出电路27；

3个测量相电流ia1、ib1、ic1经调理电路4与第一控制芯片1的ad通道、线损模块3连接；1个零序电流ilx经调理电路4与第一控制芯片1的ad通道连接；3个相电压ua、ub、uc经调理电路5与第一控制芯片1的ad通道、线损模块3连接；1个零序电压ulx经调理电路5与第一控制芯片1的ad通道连接；3个保护相电流ia2、ib2、ic2经调理电路7与第一控制芯片1的ad通道连接；1个相电压经频率采样电路6与第一控制芯片1的qep脚连接；时钟电路8与第一控制芯片1的3个i/o口线连接；存储电路9与第一控制芯片1的的4个spi口线连接；信号输入电路10与第一控制芯片1的3个i/o口线连接；控制输出电路11与第一控制芯片1的3个i/o口线连接；线损模块3与第一控制芯片1的4个spi口线连接。

第二控制芯片2与cpu模块1采用串口直接连接；马达驱动电路20与第二控制芯片2的2个i/o口线连接；加密模块21与第二控制芯片2采用串口232连接；gps模块22与第二控制芯片2采用串口直接连接；wifi模块23与第二控制芯片2采用串口直接连接；温湿度模块24与第二控制芯片2的i/o口线连接；存储电路25与第二控制芯片2的4个spi口线连接；信号输入电路26与第二控制芯片2的4个i/o口线连接；指示输出电路27与第二控制芯片2的2个i/o口线连接；整流电路14将交流电压转换为直流电压，分别与稳压电路19、电池测量和加载电路18、马达驱动电路20、加密模块21及电池充电控制电路16连接；电池充电控制电路16与电池17连接；电池17与电池测量和加载电路18连接；稳压电路19产生稳定的电压给各个模块供电。

如图2、图3和图4所示，第一控制芯片采用tms320f28系列数字信号处理器u1，u1的61、62脚连接电感l1一端，电感l1另一端连接电源vdd，u1的17、63-70、124脚连接电源vss，u1的123脚连接+5v电源，第二控制芯片采用stm32f10系列arm微处理器u2，u2的12、13脚分别连接晶振管x3两端，u2的22、11、28、50、75、100脚连接+3.3v电源，u2的94脚连接电阻r151一端，u2的37脚连接电阻r150一端，电阻r150另一端和电阻r151另一端连接电源vss，u2的19、20、10、27、49、99、74脚连接电源vss。第一控制芯片采用数字信号处理器（dsp）tms320f28系列；该处理器包括a/d转换模块、spi外设接口、sci通信接口、正交编码脉冲单元、通用定时器及通用i/o。完成测量、保护、信号采集、控制输出、数据存储、通信等功能。第二控制芯片采用arm微处理器stm32f10系列，包括该处理器包括a/d转换模块、spi外设接口、usart通用同步异步收发器、定时器及通用i/o。完成信号采集、电机控制、数据存储、通信等功能。

如图5所示，线损模块包含att7022e高精度三相电能专用计量芯片u3，u3的1脚连接电容c28一端和电阻r38一端，电容c28另一端连接电源vss，电阻r38另一端连接电源vdd1，u3的8、11、21-24、32、33、44脚连接电源vss，u3的12脚连接电容c22一端，电容c22另一端连接电源vss，u3的34脚连接电源vdd1并与电容c29一端连接，电容c29另一端连接电源vss，u3的41脚连接电源vdd1，u3的39脚连接电源vdd2，u3的2脚连接u1的51脚，u3的38脚连接u1的49脚，u3的37脚连接u1的50脚，u3的36脚连接u1的47脚，u3的35脚连接u1的48脚，u3的3脚连接电阻r117一端、电阻r116一端和电容c69一端，u3的4脚连接电阻r118一端、电阻r121一端和电容c71一端，电阻r116另一端、电容c69另一端、电阻r121另一端和电容c71另一端连接电源vss，u3的6脚连接电阻r124一端、电阻r122一端和电容c74一端，u3的7脚连接电阻r119一端、电阻r126一端和电容c76一端，电阻r122另一端、电容c74另一端、电阻r126另一端和电容c76另一端连接电源vss，u3的9脚连接电阻r125一端、电阻r123一端和电容c75一端，u3的10脚连接电阻r120一端、电阻r127一端和电容c77一端，电阻r123另一端、电容c75另一端、电阻r127另一端和电容c77另一端连接电源vss，u3的14、17、20脚连接电阻r133一端和电容c82一端，u3的13脚连接电容c83一端、电阻r132一端和电阻r134一端，电阻r133另一端、电容c82另一端、电容c83另一端和电阻r132另一端连接电源vss，u3的16脚连接电容c80一端、电阻r129一端、电阻r131一端，电容c80另一端和电阻r129另一端连接电源vss，u3的19脚连接电容c79一端、电阻r128一端和电阻r130一端，电容c79另一端和电阻r128另一端连接电源vss。

线损模块采用高精度三相电能专用计量芯片att7022e。att7022e集成了7路二阶sigma-deltaadc、参考电压电路以及所有功率、能量、有效值、功率因数及频率测量的数字信号处理等电路，能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数，充分满足线损模块的需求。ia-7、ia-6与a相电流调理电路u10的7脚和6脚连接，ib-7、ib-6、ic-7、ic-6分别与b、c相电流调理电路对应脚连接；ua2与a相电压调理电路u31的6脚连接。ub2、uc2分别与b、c相电压调理电路对应输出脚连接；cs、sclk、sdo、sdi与cpu模块1的spi口线连接。

如图6所示，调理电路由若干组电流调理电路分路和电压调理分路构成，电流调理电路分路包含电阻r71，电阻r71一端输入电流信号，电阻r71另一端连接放大器u25a的3脚和二极管d15的阴极，放大器u25a的4、11分别连接12v电源正负极，放大器u25a的2、1脚连接电阻r61一端，电阻r61另一端连接c79b放大芯片u10的2脚和电阻r17一端，二极管d15阳极连接电阻r17另一端和u10的3、4脚，u10的1脚连接5v电源，u10的8脚连接电源vcc，u10的5脚连接电源vss，u10的7脚连接线损模块和电阻r77一端，电阻r77另一端连接放大器u18的3脚，u10的6脚连接线损模块和电阻r83一端，电阻r83另一端连接放大器u18的2脚，u18的4脚连接-5v电源，u18的5脚连接u1的8脚，u18的6脚输出电流信号，u18的1、8脚分别连接电阻r100两端，u18的7脚连接电源vcc；电压调理电路分路包含电阻r45，电阻r45一端输入电压信号，电阻r45另一端连接放大器u24a的3脚和二极管d6的阴极，放大器u24a的4、11分别连接12v电源正负极，放大器u24a的2、1脚连接电阻r1一端，电阻r1另一端连接c79b放大芯片u28的2脚和电阻r13一端，二极管d6阳极连接电阻r13另一端和u28的3、4脚，u28的1脚连接5v电源，u28的8脚连接电源vcc，u28的5脚连接电源vss，u28的7脚连接电阻r24一端，电阻r24另一端连接放大器u31的3脚，u28的6脚连接电阻r139一端，电阻r139另一端连接放大器u31的2脚，u31的4脚连接-5v电源，u31的5脚连接电源vss，u31的6脚输出电压信号，u31的1、8脚分别连接电阻r142两端，u18的7脚连接电源vcc。

调理电路共有11个，分别是3个测量电流、1个零序电流、3个电压、1个零序电压和3个保护电流。u24、u25为跟随器，起阻抗匹配，u10、u28为线性光隔，起隔离作用，u18、u31为放大器。上部为电流调理电路，下部为电压调理电路。运放u24、u25的负极与输出极短接，信号接运放u24、u25的正极。运放u24、u25的输出经电阻分压后接线性光隔u10、u28的输入vin+，线性光隔u10、u28的输入vin－与线性光耦的输入地短接后接信号地com1，线性光耦的输入电源与稳压电路19的5v2连接，线性光耦的输出端电源接vcc与vss,线性光耦的输出vout+、vout-分别经电阻与运放u18、u31的正极、负极连接，测量电流的三个调理电路的vout+、vout-分别与线损模块的v1p、v1n、v3p、v3n、v5p、v5n连接。运放u18、u31的1脚与8脚接增益调节电阻，运放u18、u31的输出与第一控制芯片1的ad通道连接。

如图7所示，频率采样电路包含放大器u16a，u16a的3脚连接电阻r97一端，电阻r97另一端接地，u16a的2脚连接电阻r98一端，电阻r98另一端连接调理电路输出的电压信号，u16a的4脚连接-5v电源，u16a的8脚连接电源vdd和电阻r94一端，u16a的1脚连接电阻r94另一端和u1的27脚。ua2’接a相电压调理电路输出，也可以接a相电压调理电路输入。运放的正极经电阻接地，运放的负极经电阻接电压输入ua2’，运放的输出f一路经电阻接电源vdd，f同时与第一控制芯片1的qep脚。在ua2’交流电压的正半周时运放输出为零，负半周时运放输出高电平，将正弦波转换为方波。第一控制芯片1通过测量高低方波的时间间隔计算出频率。

如图8所示，时钟电路包含ds1302时钟芯片u6，u6的1脚连接+5v电源，u6的2、3脚分别连接晶振管y1的两端，u6的4脚连接电源vss，u6的5、6、7脚分别连接u1的21、59、42脚，u6的8脚连接电池bt1正极，电池bt1负极连接电源vss。时钟电路8采用ds1302,时钟电路的1脚与4脚接电源，2脚与3脚接晶振，8脚接电池，ra2、ra3、ra4与cpu模块1的i/o口线连接。

如图9所示，第一存储电路和第二存储电路分别包含w25q16存储器u8，u8的1、2、6脚分别连接u1的71、73、75脚，u8的4脚连接电源vss，u8的3脚连接电阻r48一端，u8的8脚连接电阻r48另一端、电源vdd和电阻r47一端，u8的7脚连接电阻r47另一端，u8的5脚连接u1的77脚。存储电路9、25采用w25q16,mcs、mi、mcl、mo分别与第一控制芯片1和第二控制芯片2的spi口线连接。

如图10所示，第一信号输入电路和第二信号输入电路包含光耦iso5，光耦iso5的2脚连接电阻r101一端，电阻r101另一端连接电源24v，光耦iso5的3脚连接电源vss，光耦iso5的4脚连接u1的20脚和电阻r100的一端,电阻r100的另一端连接电源vdd。cpu模块1有5路信号输入，分别为开关的分位状态、合位状态和储能机构的未储能状态接输入及2个备用输入。24v经电组器接光耦的输入正极，信号输入接光耦的输入负极，光耦的输出e极接cpu模块1的电源地vss，cpu模块1的电源正极vdd经电阻器接光耦的输出c极，光耦的输出c极接cpu模块1的i/o口线。当heled低时，光耦导通，光耦的输出in5为低；当heled高时，光耦不导通，光耦的输出in5为高。cpu模块2有3路信号输入，分别为接触状态和到位状态及按键状态。

如图11所示，控制输出电路包含光耦q7，光耦q7的1脚连接u1的53脚，光耦q7的2脚连接电阻r42一端，电阻r42另一端连接电源vdd，光耦q7的3脚连接电阻r10一端，光耦q7的4脚连接电阻r78一端和稳压二级管z1的阴极，电阻r78另一端连接电源24v，电阻r10另一端连接场效应管v2的g极、电阻r40一端，稳压二极管z1的阳极、电阻r40另一端和场效应管v2的s极连接24vgnd。第一控制芯片1有3路控制输出。分别控制断路器操作副箱的合闸线圈、分闸线圈和储能电机。cpu模块1的电源正极vdd经电阻器接光耦的输入正极，cpu模块1的i/o口hein接光耦的输入负极，工作电源24v经电阻与稳压管负极连接，稳压管的正极与工作电源地24vgnd连接，稳压管的负极输出kz12dc与光耦的输出c极连接，光耦的输出e极经电阻r10与场效应管v2的g极连接，场效应管v2的g极通过电阻r40与工作电源的24vgnd连接，场效应管v2的s极与工作电源的24vgnd连接，场效应管v2的d极对外输出控制。当hein为低时，光耦q7导通，kz12dc输出到场效应管v2的g极，场效应管v2导通，有输出。当hein为高时，光耦q7不导通，场效应管v2的g极经电阻r40接24vgnd，场效应管v2截止，无输出。

如图12所示，交直流变换电路包含整流模块b1，整流模块b1的1、2脚连接变压器输出，整流模块b1的3脚连接电容c23一端和电容e5正极并输出24v直流电源，整流模块b1的4脚、电容c23另一端和电容e5负极为24v接地。整流电路14的1、2脚与变压器的输出连接，整流电路14的3、4脚与电容器c23、e5连接，输出24v工作电源。

如图13所示，电池充电控制电路包含lm317电源芯片u20，u20的3脚输入24v电源，u20的1脚连接电阻r22一端和可变电阻p1的一端，可变电阻p1的另一端连接三极管q3的集电极，三极管q3的发射机连接24vgnd，三极管q3的基极连接电阻r25一端，电阻r25另一端连接稳压二极管d12阳极，稳压二极管d12阴极连接二极管d7阴极，二极管d7阳极连接二极管d5阴极，二极管d5阳极连接二极管d4阴极，二极管d4阳极连接二极管d9阴极，二极管d9阳极连接电阻r22另一端、电阻r21一端、二极管d2阳极，电阻r21另一端连接u20的2脚，二极管d2阴极连接电池正极。u3为受控稳压器件lm317，工作电源24v与u3的输入连接，u3的输出与电阻r21连接，电阻r21起限流作用，电阻r21的另一头与二极管d2正极、d9正极、电阻r22连接，二极管d2负极与电池的正极bt+连接，二极管d9的负极与二极管d4的正极连接，二极管d4的负极与二极管d5的正极连接，二极管d5的负极与二极管d7的正极连接，二极管d7的负极与稳压二极管d12的负极连接，稳压二极管d12的正极与电阻r25连接，电阻r25的另一头与三极管q3的b极连接，三极管q3的e极与24vgnd连接，三极管q3的c极与电位器p1一头及调节头连接，电阻r22的另一头和电位器的第三个头与u3的调节端adj连接，p1调节输出大小。平时q3截止，u3的输出有r22决定，当输出电压继续升高d12击穿q13导通，u3的adj经电位器p1经q3到24vgnd分流，分流的多少由p1调节。使输出电压降低。

如图14所示，电池电压测量和加载电路包含三极管q13，三极管q13的基极连接电阻r56一端和u1的97脚，三极管q13的发射极连接电阻r56另一端和电阻r58一端并连接24vgnd，电阻r58另一端连接电阻r59一端和加载按键key正极，电阻r59的另一端连接电池正极、继电器k2的8、3、6脚，继电器k2的4、5脚连接24v电源，继电器k2的1脚连接三极管q13的集电极和三极管q14的集电极，三极管q14的发射极连接电阻r57一端和24vgnd，三极管q14的基极连接电阻r57另一端和电阻r50一端，电阻r50另一端连接加载按键key的负极，电池正极连接可变电阻w7的一端，可变电阻w7的另一端连接电阻r190的一端，电阻r190的另一端连接光耦tf1的2脚和光耦tf2的2脚，光耦tf1的1脚连接二极管d39的阳极，二极管d39的阴极连接电阻r191的一端，光耦tf2的1脚连接电阻r191的另一端、24vgnd和电池负极，光耦tf1的4脚连接电源vdd，光耦tf1的3脚连接电阻r193一端和电阻r189一端，电阻r189的另一端连接u1的31脚，光耦tf2的4脚连接电阻r193另一端和电阻r194一端，光耦tf2的3脚连接电阻r194另一端和电源vss。

key+key-与加载按键连接，当按键按下后key+key-闭合，电池电压bt+经r59r50使q14导通，继电器k2吸合，电池加载到工作电源24v上，cpu模块1得电工作，cpu模块1的kzbatt口线输出高电平，使q13导通，维持继电器k2吸合。按键释放后，cpu模块1工作一段时间后使kzbatt口线输出低电平q13截止，继电器k2释放。电池停止加载。电池的正极bt+与电位器的一头连接，电位器的另外2个头短接后与电阻r190连接，电阻r190另一端与光耦tf1的输入正极和光耦tf2的输出c极连接，光耦tf1的输入负极与二极管d39的正极连接，二极管d39的负极与电阻r191连接，电阻r191的另一端与光耦tf2的输出e极及24vgnd连接；光耦tf1的输出c极与cpu模块1电源vdd连接，光耦tf1的输出e极与电阻r189、r193连接，电阻r189的另一端v-bat与cpu模块1的ad通道连接，测量电池电压，w7调节精度。电阻r193与电阻r194、光耦tf2的输入正极连接，光耦tf2的输入负极与电阻r194的另一头短接后与vss连接。

如图15所示，稳压电路包含urb-mt-3wr3电源模块u37，u37的1脚连接24vgnd，u37的14脚连接24v电源，u37的8脚连接电容e1正极、电容c113一端和电源vcc，u37的9脚连接电容e1负极、电容c113另一端和电源vss，lm1117-3.3稳压芯片vr1的3脚连接电源vcc，vr1的1脚连接电源vss和电容c19一端，vr1的2、4脚连接电容c19另一端和电源vdd，e0512s-1wr2电源模块u38的1脚连接电源vcc，u38的2脚连接电源vss，u38的7脚连接电容c16的正极、电容c14一端和12v电源，u38的6脚连接电容c16负极、电容c14另一端、电容c123正极、电容c8一端，u38的5脚连接电容c123负极、电容c8另一端和-12v电源，f0505s-1wr2电源模块u26的1脚连接电源vcc，u26的2脚连接电源vss，u26的7脚连接电容c84正极和agnd，u26的5脚连接电容c84负极和-5v电源，f0505s-1wr2电源模块u36的1脚连接电源vcc，u36的2脚连接电源vss，u36的7脚连接5v电源，u36的5脚连接u38的6脚，f0505s-1wr2电源模块u27的1脚连接电源vcc，u27的2脚连接电源vss，u27的7脚的电容c90的正极、电容c89一端，u27的5脚的电容c90的负极、电容c89另一端。

如图16所示，马达驱动电路包含aqmh3615直流有刷电机驱动模块mk1，mk1的p2接口的1脚连接24v电源，mk1的p2接口的2脚连接24vgnd，mk1的p2接口的1、2脚分别连接电机两端，mk1的p1接口的4、5脚连接5v电源，mk1的p1接口的2脚连接光耦q17的3脚，光耦q17的4脚连接5v电源，光耦q17的1脚连接u2的62脚，光耦q17的2脚连接电阻r8一端，mk1的p1接口的3脚连接光耦q18的3脚，光耦q18的4脚连接5v电源，光耦q18的1脚连接u2的61脚，光耦q18的2脚连接电阻r9一端，电阻r8另一端和电阻r9另一端连接电源vdd。mk1为直流有刷电机驱动模块aqmh3615，其中p2接工作电源，p3与电机连接，p1与cpu模块2的电机输出连接。当cpu模块2的djzzkz1口线变低，光耦q18导通，dj5v经光耦q18的输出到模块mk1的p1的djzzkz，电机完成正转。当cpu模块2的djfzkz1口线变低，光耦q17导通，dj5v经光耦q17的输出到模块mk1的p1的djfzkz，电机完成反转。

加密模块采用wd-b-500um模块xs2，与u2的串口通过232方式连接；gps模块采用st-26_u7l，直接与u2的串口连接；wifi模块采用esp－07s模块，直接与u2的串口连接；温湿度模块am2322数字温湿度传感器，与u2的i/o口线连接。

如图17所示，指示输出电路包含光耦q1，光耦q1的1脚连接u2的42脚，光耦q1的2脚连接电阻r11的一端，电阻r11的另一端连接电源vdd，光耦q1的3脚连接指示灯一端，光耦q1的4脚连接电阻r19一端，电阻r19另一端连接24v电源。

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