专利名称：直流电源微机在线自动监控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及直流电源充电实行微机在线自动监控的一种装置。
现有技术中使用的直流微机监控装置，充电控制是利用斩波手段达到调压调流的目的，但采用此技术方案所产生的各次谐波，存在对电网有冲击、有污染，对充电设备也有冲击的缺点，由此产生对设备运行可靠性大大降低，使用寿命缩短。
本发明的目的在于提供一种对电网和设备无谐波、无污染、无冲击的直流电源微机在线自动监控装置。
实现本发明目的的技术方案是这样解决的所提供的直流电源微机在线自动监控装置包括一个变压器的输入端与电网相接，其变压器的输出端与整流器并联连接，整流器的输出端与可控硅相连，可控硅的输出端直接给直流电池充电，中央处理器分别与电压电流采样器、键盘、显示器、故障报警器、RS—232接口连接，本发明的贡献在于在可控硅的控制端与中央处理器中间串接了一个过零触发器，其过零触发器的输出端与可控硅的控制端相连接，过零触发器的输入端受中央处理器控制，上述所说的电压电流采样器的输入端与可控硅的输出端相连接，输出端又与直流电池的正极相连接，直流电池的负极与整流器的阳极连接。
本发明由于在系统电路中增加了一个过零触发器，在对直流电源充电过程中始终保持了正弦波的整体形状，对电网及直流电池不产生谐波。因此，电网和设备在运行过程中，就不会产生冲击和污染，从而大大的提高了设备的运行可靠性，使设备和电池的使用寿命延长。提高电源质量，使纹波系数变小。该装置具有微机监控和充电一体化，又可实现充电电压电流自动控制、故障自动报警、多路数据的显示和监控。通过RS通信接口，实现三遥功能的特点，可满足发电厂、变电站正常和事故状态下继电保护，分合闸、通信等所需的可靠直流电源，适用于发电厂、变电站、高低压配电室、电信通信中心、计算机站、矿山、军工等需要微机控制无人职守站的直流电源中。
下面结合附图对本发明的内容加以说明附图是本发明的一个具体实施例。
图1是本发明的原理框图；图2是本发明一个实施例的电气原理图；图1所示，变压器1的输入端接电网，输出端与整流器2并联连接，整流器2的输出端与可控硅3相连接，而可控硅3的输出端直接给直流电池(11)充电，中央处理器6分别与电压电流采样器5、键盘7、显示器8、故障报警器9、RS—232接口10连接，在可控硅3的控制端与中央处理器6之间串接了一个过零触发器4，其过零触发器4的输出端与可控硅3的控制端相连接，过零触发器4的输入端受中央处理器6控制，上述所说的电压电流采样器5的输入端与可控硅3的输出端相连接，可控硅3的输出端又与直流电池11的正极相连接，直流电池11的负极与整流器2的阳极连接，整流器2的输出端与可控硅3的输入端相连，可控硅3的输出端与充电电池的正极相接，其控制端与过零触发器4相接。
图2给出了一个具体实施例的原理图。
由I1(89C51)与I8(MAX813L)集成电路、电容器C2、三级管T1、T2等组成一个基本型中央处理器6(CPU)；由EDL、I10～I13、集成块164、三级管T3、T4(9013×2)组成显示器8，接入中央处理器6；由键盘7(KEY)、A/D转换I3(0809)组成电压电流采样器5构成装置的基本电路，又由电位器W1、W2、W3、W4与二级管D1、D2、D3、D4，电阻R7，电解电容器C4构成采样前端，再经A/D转换(0809)构成采样数模转换接入CPU；由I6(89C2051)和I9(MAX813L)、电容器C3、电阻R8～R12、I7(24C0l)、过零比较器(MOC3801)、二极管D7、I14、T5(9012)、T15(5241)、二级管D6组成无斩波过零触发器4接入中央处理器6；由三极管T1、T2、继电器J1、音响YX、发光管DL1～DL6、电阻R1～R6、二极管D5、I8(MAX813L)、I9(MAX813L)组成一个报警器9接入中央处理器6；由I2(89C51)、I4(MAX232)、I5(MAX813L)、电容器C1组成标准RS—232接口10。
当电网电流信号由D1～D4组成的桥式电路整流后将电流信号经R7、C4滤波后送入电位器W1，电压信号送入电位器W2，经I3的A/D转换(0809)送入I1(CPU)中央处理器6，中央处理器6根据测量结果，经过运算，由CPU发出控制信号，经I1的P3.5、P3.3、P2.0、P2.1送入I6(89C2051)的P1.7、P1.6、P3.4P3.7运算后，再经I6的P3.3、P3.5控制过零比较器I14(MOC3801)来控制可控硅3，达到调压、调流的目的。
工作原理框图如图1所示。
该装置由整流桥、可控硅和以单片机为核心的监测控制电路组成、交流380V电源经变压器降压后，送给整流电路，整流后为100Hz/s的脉动直流，由单片机根据充电电流的大小控制可控硅的导通时间，获得所需的充电电流。
充电电流大小的控制，由单片机根据母线电压的高低、负荷电流的大小等因素按最新充电理论经模糊控制技术理论计算完成，其基本原则是即不能对电池过充，又要使电池处于满容量。
装置的另一特点是单片机对可控硅的触发控制实现软启动，即任何一次充电电流都是逐级升到所需值，使电池达到有效的保护。
根据最新充电理论，合理确定充电电压的上下限和充电电流的大小致关重要，不同的上下限会有不同的结果，因此根据不同电池的特性和使用条件，合理的确定充电电压上下限和电流的大小限，会使电池起到活化的作用，延长电池的使用寿命。
权利要求
1.一种直流电源微机在线自动监控装置，包括一个变压器(1)的输入端与电网相接，其变压器的输出端与整流器(2)并联连接，整流器(2)的输出端与可控硅(3)相连，可控硅的输出端直接给直流电池(11)充电，中央处理器(6)分别与电压电流采样器(5)、键盘(7)、显示器(8)、故障报警器(9)、RS—232接口(10)连接，其特征在于在可控硅(3)的控制端与中央处理器(6)中间串接了一个过零触发器(4)，其过零触发器(4)的输出端与可控硅(3)的控制端相连接，过零触发器(4)的输入端受中央处理器(6)控制，上述所说的电压电流采样器(5)的输入端与可控硅(3)的输出端相连接，输出端又与直流电池(11)的正极相连接，直流电池(11)的负极与整流器(2)的阳极连接。
2.根据权利要求1所述的直流电源在线微机自动监控装置，其特征在于整流器(2)的输出端与可控硅(3)的输入端相接，可控硅(3)的输出端与直流电池(11)的正极相接，其控制端与过零触发器(4)相接。
全文摘要
本发明涉及直流电源充电实行微机在线自动监控的装置,该装置变压器的输入端接电网、输出端接整流器,整流器一路接可控硅,阳极连接电池负极,可控硅控制端接过零触发器,输出端分别与电池正极和电压电流采样器连接,中央处理器分别与电压电流采样器、键盘、显示器、报警器、接口、过零触发器连接,该装置对电网和电池不产生谐波,大大提高设备运行的可靠性和延长设备的使用寿命,适用发电厂、变电站、电信、计算机等场合用。
文档编号H02J7/04GK1327290SQ0011383
公开日2001年12月19日 申请日期2000年6月6日 优先权日2000年6月6日
发明者程相续, 刘西京, 淡海军, 李亚峰 申请人:西安平成电气有限公司