蓄电池对地绝缘智能监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种蓄电池对地绝缘智能监测装置，属于蓄电池绝缘监测装置，设有两个CPU，两个CPU分别通过总线连接到双端口RAM，一个CPU为CPU1，连接到平衡桥电路、不平衡桥电路和采样电路，采样电路的采样端连接到平衡桥电路的检测端，另一个CPU为CPU2，其总线接口通过总线连接到存储器，显示接口连接到显示屏，可检测出哪节蓄电池发生了接地或对地绝缘降低故障。
【专利说明】蓄电池对地绝缘智能监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型提供一种蓄电池对地绝缘智能监测装置，属于蓄电池绝缘监测装置。
【背景技术】
[0002]直流电源装置在变电站中为控制回路、信号回路、事故照明回路、继电保护装置、自动装置、远程终端以及逆变电源等提供可靠的直流电源。蓄电池组在直流电源装置中的地位举足轻重，在电网出现较大事故时，整流电源装置的交流电源往往失去，这样蓄电池组成为唯一的直流电源的提供者，成为保障直流系统断电的最后一道防线，因此做好蓄电池的日常维护工作，保证在“用兵一时”的时候蓄电池出力正常，对直流系统安全可靠供电，防止开关、熔断器因电压波动或直流失去而误动、拒动有重要意义。
[0003]由于工作人员使用不当或维护跟不上等原因，蓄电池在长时间运行后会出现一些故障，如壳体开裂、电解液外漏等，这些将造成蓄电池表面爬电致使直流接地。开裂的缝隙一般较小，不易发现，并且即使蓄电池发生接地故障时，尚未有设备能够确定是哪节蓄电池造成的。这延长了故障处理时间，增加了事故发生概率。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的在于提供一种蓄电池对地绝缘智能监测装置，可检测出哪节蓄电池发生了接地或对地绝缘降低故障。
[0005]本实用新型所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，设有两个CPU，两个CPU分别通过总线连接到双端口 RAM，一个CPU为CPU1，连接到平衡桥电路、不平衡桥电路和采样电路，采样电路的采样端连接到平衡桥电路的检测端，另一个CPU为CPU2，其总线接口通过总线连接到存储器，显示接口连接到显示屏。
[0006]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，利用相关数据计算得出蓄电池组故障点两侦_电压比值。根据其比值确定是哪节蓄电池发生了接地或对地绝缘降低故障。其中CPU1负责控制采样电路，并利用平衡桥电路测出正负母线对地电压Up U2，利用不平衡桥电路计算出正负母线对地绝缘电阻R+、R-,由于双端口 RAM具有两套地址总线、数据总线、控制总线，允许两片CPU分别对其进行数据读写操作。CPU1写入双端口 RAM的数据可以被CPU2读取，CPU2写入双端口 RAM的数据也可以被CPU1读取，所以CPU1将最终数据通过双端口 RAM传递给CPU2 ；CPU2控制液晶显示电路、负责与存储器的数据交互，操作人员可以根据显示屏幕上显示的数据确定哪节电池发生接地。
[0007]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，平衡桥电路包括四个顺序串联在电源正负极之间的电阻，分别为R1、R4、R3和R2,R4和R3之间接地，采样电路的两个检测端分别连接到R1与RjPR2与R3之间。
[0008]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，R1和R2阻值相等，R3和R4阻值相等。
[0009]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，电阻R1, R2, R3, R4组成平衡桥电路，负责采集直流对地电压。R1 = R2, R3 = R4。其中R3, R4为直流正负极对地电压采样电阻，R3, R4两端电压通过采样电路的运放AR3, AR4采集，并通过采样电路内集成的AD芯片将转化的数字量传递给CPU1, CPU1通过数字信号处理计算出正负极对地电压的大小，并通过RAM传递给CPU2, CPU2在显示屏上显示，使工作人员得以以此判断。
[0010]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，不平衡桥电路包括两个电阻R5和R6、两个继电器K1和K2以及两个二极管D1和D2,两个继电器K1和K2的线圈分别一端连接到电源，另一端分别连接到CPU1的OT1和OT2引脚，二极管D1和D2分别并联在电源与OT1和OT2之间，R5和R6分别通过K1和K2的常开触点连接，连接点接地。
[0011]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，R5和R6阻值相等。
[0012]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，电阻R5、R6,开关1、K2, 二极管Dp D2组成不平衡桥电路，其中R5 = r6。CPU1通过管脚OTpOT2输出高低电平控制KpK2的通断=K1闭合、K2断开时R3、R4两端电压U” U2通过采样电路将数据转化为数字量传递给CPU1 ；同理当断开K1、闭合K2时，将R3、R4两端电压值送入CPU1, CPU1根据先关数据求出正负母线对地绝缘电阻艮、R—，使工作人员得以以此判断。
[0013]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，显示屏为串口液晶屏，显示屏的“3”号接口连接到CPU2的BUSY管脚，显示屏的“4”号接口连接到CPU2的RXD管脚，显示屏的“5、6”号接口连接到CPU2的TXD管脚。显示屏采用串口液晶屏，显示屏显示通过CPU2的通讯接口来进行控制，TXD、RXD为收发端口，BUSY为液晶忙时状态输出(高电平为忙，低电平为空闲)。
[0014]本实用新型与现有技术相比有益效果为:
[0015]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，利用相关数据计算得出蓄电池组故障点两侦_电压比值。根据其比值确定是哪节蓄电池发生了接地或对地绝缘降低故障。其中CPU1负责控制采样电路，并利用平衡桥电路测出正负母线对地电压Up U2，利用不平衡桥电路计算出正负母线对地绝缘电阻R+、R-,由于双端口 RAM具有两套地址总线、数据总线、控制总线，允许两片CPU分别对其进行数据读写操作。CPU1写入双端口 RAM的数据可以被CPU2读取，CPU2写入双端口 RAM的数据也可以被CPU1读取，所以CPU1将最终数据通过双端口 RAM传递给CPU2 ；CPU2控制液晶显示电路、负责与存储器的数据交互，操作人员可以根据显示屏幕上显示的数据确定哪节电池发生漏电。
[0016]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，电阻R1, R2, R3, R4组成平衡桥电路，负责采集直流对地电压。R1 = R2, R3 = R4。其中R3, R4为直流正负极对地电压采样电阻，R3, R4两端电压通过采样电路的运放AR3, AR4采集，并通过采样电路内集成的AD芯片将转化的数字量传递给CPU1, CPU1通过数字信号处理计算出正负极对地电压的大小，并通过RAM传递给CPU2, CPU2在显示屏上显示，使工作人员得以以此判断。
[0017]所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，电阻R5、R6,开关1、K2, 二极管Dp D2组成不平衡桥电路，其中R5 = r6。CPU1通过管脚OTpOT2输出高低电平控制KpK2的通断=K1闭合、K2断开时R3、R4两端电压U” U2通过采样电路将数据转化为数字量传递给CPU1 ；同理当断开K1、闭合K2时，将R3、R4两端电压值送入CPU1, CPU1根据先关数据求出正负母线对地绝缘电阻R+、R_，使工作人员得以以此判断。
[0018]所述的显示屏，显示屏采用串口液晶屏，显示屏显示通过CPU2的通讯接口来进行控制，TXD, RXD为收发端口，BUSY为液晶忙时状态输出(高电平为忙，低电平为空闲)。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例结构示意图；
[0020]图2为本实用新型显示屏与CPU接口连接示意图；
[0021]图3为平衡桥电路与不平衡桥电路不意图；
[0022]图4为采样电路示意图。
[0023]图中:1、双端口 RAM ;2、CPUi ；3,CPU2 ;4、显示屏；5、存储器；6、平衡桥电路；7、不平衡桥电路；8、继电器K1 ;9、继电器K2 ;10、采样电路；11、常开触点；12、线圈。
【具体实施方式】
[0024]下面结合本实用新型对本实用新型实施例做进一步说明:
[0025]实施例1:如图1和图4所示，本实用新型所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，设有两个CPU，两个CPU分别通过总线连接到双端口 RAMl，一个CPU为CPUf，连接到平衡桥电路6、不平衡桥电路7和采样电路10，采样电路10的采样端连接到平衡桥电路6的检测端，另一个CPU为CPU23，其总线接口通过总线连接到存储器5，显示接口连接到显示屏4。
[0026]实施例2:在实施例1所述的结构基础上，如图3所示，平衡桥电路6包括四个顺序串联在电源正负极之间的电阻，分别为凡、R4> R3和R2, R4和R3之间接地，采样电路10的两个检测端分别连接到R1与R4和R2与R3之间，R1和R2阻值相等，R3和R4阻值相等，不平衡桥电路7包括两个电阻R5和R6、两个继电器K1S和K29以及两个二极管D1和D2,两个继电器K#和K29的线圈分别一端连接到电源，另一端分别连接到CPUf的OT1和OT2引脚，二极管D1和D2分别并联在电源与OT1和OT2之间，R5和R6分别通过K#和K29的常开触点连接，连接点接地，R5和R6阻值相等。
[0027]实施例3:在实施例2所述的结构基础上，如图2所示，显示屏4为串口液晶屏，显示屏4的“3”号接口连接到CPU23的BUSY管脚，显示屏4的“4”号接口连接到CPU23的RXD管脚，显示屏4的“5、6”号接口连接到CPU23的TXD管脚。
[0028]操作步骤与工作原理:
[0029]CPU23通过双端口 RAMl中的数据判断直流系统是否正常运行，当判定蓄电池组发生绝缘降低时，通过双端口 RAMl要求CPUf将继电器&8闭合，继电器1(29断开，读取正负极对地电压U+、U—,然后要求CPUf将继电器K1S断开，继电器K29闭合，读取正负极对地电压，CPU^通过双端口 RAMl将各电压值送入CPU23中，CPU23结合U+、U_等数据，通过相关公式计算得到正负极绝缘电阻。
[0030]CPU23根据正负极对地电压、正负极对地电阻计算出蓄电池组故障点两侧电压的比值，再根据其比值锁定是哪节蓄电池出现故障。最后将结果输入到液晶显示屏4中。
【权利要求】
1.一种蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于设有两个CPU，两个CPU分别通过总线连接到双端口 RAM(I)，一个CPU为CPU1 (2)，连接到平衡桥电路￠)、不平衡桥电路(7)和采样电路(10)，采样电路(10)的采样端连接到平衡桥电路￠)的检测端，另一个CPU为CPU2 (3)，其总线接口通过总线连接到存储器(5)，显示接口连接到显示屏(4)。
2.根据权利要求1所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，平衡桥电路(6)包括四个顺序串联在电源正负极之间的电阻，分别为R1、R4、R3和R2,R4和R3之间接地，采样电路(10)的两个检测端分别连接到R1与R4和R2与R3之间。
3.根据权利要求2所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，R1和R2阻值相等，R3和R4阻值相等。
4.根据权利要求1所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，不平衡桥电路(7)包括两个电阻R5和R6、两个继电器K1和K2以及两个二极管D1和D2，两个继电器K1和K2的线圈(12)分别一端连接到电源，另一端分别连接到CPU1 (2)的OT1和OT2引脚，二极管D1和D2分别并联在电源与OT1和OT2之间，R5和R6分别通过K1和K2的常开触点(11)连接，连接点接地。
5.根据权利要求4所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，R5和R6阻值相坐寸ο
6.根据权利要求1所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，显示屏(4)为串口液晶屏，显示屏⑷的“3”号接口连接到CPU2(3)的BUSY管脚，显示屏(4)的“4”号接口连接到CPU2 (3)的RXD管脚，显示屏(4)的“5、6”号接口连接到CPU2 (3)的TXD管脚。
【文档编号】G01R31/02GK204166020SQ201420627146
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】徐学来, 许克, 刘永照, 张伟, 刘国永 申请人:山东智洋电气股份有限公司