一种智能型永磁开关控制器的制作方法

本发明涉及一种智能型永磁开关控制器，是永磁式高低压断路器、接触器驱动电路的智能化改进，属于电力设备控制保护技术领域。

背景技术：

近年来出现的永磁式高低压断路器、接触器，是通过永磁开关的控制器驱动永磁机构中的动铁芯上、下运动，实现合闸及分闸基本操作功能；采用电容、超级电容或电池储能，脉冲励磁电路控制驱动，在实际使用中还存在一些问题。比如停电时无法分合闸；采用三端稳压电路给储能电容充电，体积较大，通过直接分压电路降压测量电压；无法调节储能电容的电压，且永磁开关动作时干拢大，元器件容易损坏等等。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题而提供一种智能型永磁开关控制器，能够交直流兼用；未接通电源情况下，电池应急电源电路不工作，电池不耗电，需要应急操作时，可以手动控制电池应急电源电路提供应急电源，控制永磁开关动作，并可以及时切除电池应急电源电路；接通外部电源后，单片机系统输出pwm信号，控制mos管开关对电容快速充电；以光耦隔离方式测量储能电容电压，提高抗干拢性能；可以在小于电源电压范围内设定并保持电容电压值；可以设定分、合闸脉宽时间，达到精准控制永磁开关分合动作；通过蓝牙通信电路可以实现无线操作。单片机系统正常运行前，通过自检，对外接储能电容充电测试，可以判断外接储能电容的开路和短路异常；对桥式分合闸控制电路和外接励磁线圈的放电测试，可以判断外接励磁线圈的开路和短路异常。外接储能电容和励磁线圈开路、短路异常故障的判断，可以有效避免智能型永磁开关控制器电路的损坏。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种智能型永磁开关控制器，包括单片机系统(1)、分合闸励磁线圈(2)、电压隔离测量电路(3)、pwm电容充电电路(4)、电池应急电源电路(5)、桥式分合闸控制电路(6)、单片开关电源系统(7)、蓝牙通信电路(8)、储能电容(9)。

附图说明

图1是本发明实施组成图

具体实施方式

对照图1，一种智能型永磁开关控制器，包括单片机系统(1)、分合闸励磁线圈(2)、电压隔离测量电路(3)、pwm电容充电电路(4)、电池应急电源电路(5)、桥式分合闸控制电路(6)、单片开关电源系统(7)、蓝牙通信电路(8)、储能电容(9)。

其中单片机系统(1)是整个控制器的管理中心，在永磁开关投入运行前，未接通外部电源情况下，电池应急电源电路(5)不工作，电池不消耗电能；需要应急操作时，手动控制电池应急电源电路(5)投入，通过升压电路，电池电压升至应急工作电源电压，给储能电容(9)充电，提供应急电源；永磁开关投运后，接通外部电源时，由单片开关电源系统(7)提供控制器电源，单片机系统(1)可以自动停止电池应急电源电路(5)工作，外部电源对电池进行浮充；单片机系统(1)输出pwm信号，由pwm电容充电电路(4)给储能电容(9)快速充电；具体是pwm信号驱动mos管作为开关电路，串连电感对储能电容(9)进行充电；体积小，效率高，并且可以控制储能电容(9)充电至不同的预设电压值；即储能电容(9)的电压在小于电源电压范围内设定任意值充电，并维持储能电容(9)设定的电压电量；单片机系统(1)通过光耦转换的电压隔离测量电路(3)稳定监测储能电容(9)电压；光耦隔离可以使控制器不受高压或大电流放电干扰；单片机系统(1)输出pwm信号，通过单刀双掷或双刀双掷开关继电器和两个igbt开关管组成的桥式分合闸控制电路(6)，控制分合闸励磁线圈(2)，实现对永磁开关分合动作的精准控制。单片机系统(1)通过蓝牙通信电路(8)，可以实现无线操作。单片机系统(1)正常运行前，自检过程中，输出pwm信号控制储能电容(9)充电，并监测储能电容(9)电压的变化，可以判断储能电容(9)的开路和短路异常；单片机系统(1)输出pwm信号，控制桥式分合闸控制电路(6)和分合闸励磁线圈(2)，使储能电容(9)放电，并监测储能电容(9)的电压变化，可以判断分合闸励磁线圈(2)的开路和短路异常；当出现开路和短路异常时，单片机系统(1)进入保护程序，防止充电电路和桥式分合闸驱动电路在故障异常条件下运行，避免损坏相关器件。

所述一种智能型永磁开关控制器，经过实测，具有很好的抗干扰性能。其核心特征是：采用pwm电容充电电路，储能电容电压可控，增强控制器的适用性；采用电压隔离测量电路提高控制器电路的抗干扰性能；采用继电器开关和igbt组合的桥式分合闸控制电路，提高控制器驱动励磁线圈的可靠性；采用电池应急电源电路，确保设备在没有外部电源的情况下能够应急操作；采用蓝牙通信电路，可以实现无线操作；单片机系统判断储能电容异常和励磁线圈异常，确保控制器在异常条件下不会损坏。未经创造，通过删减所述特征而形成的同类产品均属本发明专利保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种智能型永磁开关控制器，包括单片机系统、开关电源系统、电池应急电源电路、PWM电容充电电路、电压隔离测量电路、桥式分合闸控制电路、蓝牙通信电路和储能电容、分合闸励磁线圈。在没有外部电源时，手动控制电池应急电源投入和切除；外部电源供电时，单片机系统自动切除电池应急电源，电池由外部电源浮充；单片机系统输出PWM信号对储能电容快速充电，通过隔离的电压测量电路测量储能电容电压；单片机系统输出PWM脉宽信号，通过桥式分合闸控制电路，可以精确控制分合闸励磁线圈，驱动永磁机构动作；通过蓝牙通信电路可以实现无线操作。可以实现抗干拢、高效、停电可用的永磁开关智能化控制。

技术研发人员：胡春生
受保护的技术使用者：深圳市昂达科技有限公司
技术研发日：2018.02.01
技术公布日：2019.08.09