本实用新型涉及一种便携式智能升压装置。
背景技术：
电力系统安全稳定的运行，需要按一定周期对电气设备以及装置进行相关停电试验，以确保电网设备的正常运行。根据Q/GDW 1168-2013《输变电状态检修试验规程》要求，10kV高压开关柜例行试验项目、10kV真空断路器的诊断性试验应包含带交流耐压试验。
目前现场检修工作中多使用有源交流调压器与试验变压器配合来完成交流耐压试验。该方法由市电输入(220V)、调压装置、变压器高压输出三部分组成，存在以下缺陷。第一试验设备笨重、试验接线复杂，针对单台开关柜和单台真空断路器的试验操作复杂，一项试验需要3人操作。第二，高压输出装置在升压过程中关键电压节点不清晰，操作人员进行现场操作的过程中须特别注意高压危险，如有人员误入加压设备安全距离内，需要操作人员迅速手动断开电源。升压过程中需要1-2人进行专门监护，防止人身触电伤害。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种便携式智能升压装置，有效改善目前交流耐压试验工作中试验仪器笨重、试验接线复杂，大大减轻试验仪器重量，减少试验操作人员数量，提高试验环境安全。
为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种便携式智能升压装置，包括：供电模块、直流升压模块、逆变模块、交流升压模块、感应保护模块、报警模块；
所述直流升压模块将供电模块输出的12V电压升压为100V-240V；所述逆变模块将直流升压模块输出的100V-240V直流电转换为交流电；所述交流升压模块将逆变模块输出的交流电升压至适合高压带电显示器校验使用的高压电；
所述感应保护模块连接所述供电模块，所述感应保护模块感应工作区域内移动物体，用于检测是否有人在所述工作区域内存在；若检测到移动物体，所述感应保护模块发送断开电源脉冲信号至所述供电模块，使所述供电模块停止输出电源；
所述报警模块连接所述交流升压模块，当所述交流升压模块将逆变模块输出的交流电升压时，所述交流升压模块发送报警信号至所述报警模块，所述报警模块发出警报。
在一较佳实施例中：所述直流升压模块为单相全桥升压电路，其变压器的初级线圈侧包括开关管Q1、Q2、Q3、Q4；所述开关管Q1、Q3的集电极相互连接后与供电模块的正极输出端连接；所述开关管Q2、Q4的发射极相互连接后与供电模块的负极输出端连接；开关管Q2的集电极与Q1的发射极连接后与初级线圈的一端连接；开关管Q4的集电极与Q3的发射极连接后与所述变压器初级线圈的另一端连接；
所述开关管Q1、Q4的导通状态相同，Q2、Q3的导通状态相同，并与Q1、Q4之间的相位差为180°；
所述变压器的次级线圈侧还设有整流二极管，将变压器次级线圈侧产生的升压交流电整流为100V-240V直流电。
在一较佳实施例中：所述直流升压模块为单相半桥升压电路，其变压器的初级线圈侧包括开关管Q5、Q6；所述开关管Q5的集电极与供电模块的正极输出端连接；所述开关管Q6的发射极与供电模块的负极输出端连接，集电极与开关管Q5的发射极连接后与变压器初级线圈的一端连接；所述供电模块的正极输出端和负极输出端之间还连接两个串联连接的电容，所述两个电容的公共端与变压器初级线圈的另一端连接；
所述开关管Q5、Q6之前的导通相位差为180°；
所述变压器的次级线圈侧还设有整流二极管，将变压器次级线圈侧产生的升压交流电整流为100V-240V直流电。
在一较佳实施例中：所述逆变模块包括PWM控制电路和逆变电路；
所述逆变电路为H桥逆变桥，所述PWM控制电路输入H1和H2两路控制信号至所述H桥逆变桥的两个输入端，所述控制信号H1、H2之间具有180°的相位差；
所述H桥逆变桥中，控制信号H1分别经过电阻R2和二极管E2给电容C2充电；控制信号H2经过二极管E4给电容C2充电、经过电阻R1给电容C3充电。
在一较佳实施例中：所述H桥逆变桥中还包括MOSFET开关管G1、G2、G3、G4；
MOSFET开关管G1的栅极与MOSFET开关管控制器D2的发射极、MOSFET开关管控制器D3的基极连接，源极接地，其为高电平截止低电平导通的开关管；
MOSFET开关管G2的栅极与MOSFET开关管控制器D1的发射极连接，源极与电容C3连接，漏极与MOSFET开关管G1的漏极连接，其为低电平截止高电平导通的开关管；
MOSFET开关管G3的栅极与MOSFET开关管控制器D4的发射极、MOSFET开关管控制器D1的基极连接，源极接地，其为高电平截止低电平导通的开关管；
MOSFET开关管G4的栅极与MOSFET开关管控制器D3的发射极连接，源极与MOSFET开关管G2的源极连接，漏极与MOSFET开关管G3的漏极连接，其为低电平截止高电平导通的开关管；
所述电容C2、C3均连接至MOSFET开关管控制器D1、D2、D3、D4的集电极。
在一较佳实施例中：所述MOSFET开关管G1、G2、G3、G4的漏极之间连接逆变线圈L。
在一较佳实施例中：所述交流升压模块中一次线圈和二次线圈的圈数比为220:5000。
在一较佳实施例中：所述感应保护模块具体为红外感应器或微波传感器。
在一较佳实施例中：所述报警模块具体为LED灯及蜂鸣器。
相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：
1、实现试验仪器的一体化，有效改善目前交流耐压试验工作中试验仪器笨重、试验接线复杂，大大减轻试验仪器重量，且试验操作人员由3-4人缩减为2人，降低人工成本，提高经济效益。
2、感应保护装置改善目前交流耐压试验工作中加压节点不清晰、试验环境杂乱存在安全隐患等问题，防止了人员误入试验现场导致的高压触电，提高试验过程的安全性，使工作环境更加安全，更加有效地保障工作人员生命安全。
附图说明
图1为本实用新型优选实施例1的流程框图；
图2为本实用新型优选实施例1直流升压模块的电路图；
图3为本实用新型优选实施例1中逆变电路图；
图4为本实用新型优选实施例2直流升压模块的电路图。
具体实施方式
下文通过附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1
参考图1-3，一种便携式智能升压装置，包括：供电模块、直流升压模块、逆变模块、交流升压模块、感应保护模块、报警模块；
所述直流升压模块将供电模块的蓄电池输出的12V电压升压为100V-240V；所述逆变模块将直流升压模块输出的100V-240V直流电转换为交流电；所述交流升压模块将逆变模块输出的交流电升压至适合高压带电显示器校验使用的高压电。
具体结构如下：所述直流升压模块为单相全桥升压电路，其变压器的初级线圈侧包括开关管Q1、Q2、Q3、Q4；所述开关管Q1、Q3的集电极相互连接后与供电模块的正极输出端连接；所述开关管Q2、Q4的发射极相互连接后与供电模块的负极输出端连接；开关管Q2的集电极与Q1的发射极连接后与初级线圈的一端连接；开关管Q4的集电极与Q3的发射极连接后与所述变压器初级线圈的另一端连接；
所述开关管Q1、Q4的导通状态相同，Q2、Q3的导通状态相同，并与Q1、Q4之间的相位差为180°；
所述变压器的次级线圈侧还设有整流二极管，将变压器次级线圈侧产生的升压交流电整流为100V-240V直流电。从而完成了整个直流升压的过程。
所述逆变模块包括PWM控制电路和逆变电路；
所述逆变电路为H桥逆变桥，所述PWM控制电路输入H1和H2两路控制信号至所述H桥逆变桥的两个输入端，所述控制信号H1、H2之间具有180°的相位差；
所述H桥逆变桥中，控制信号H1分别经过电阻R2和二极管E2给电容C2充电；控制信号H2经过二极管E4给电容C2充电、经过电阻R1给电容C3充电。
所述H桥逆变桥中还包括MOSFET开关管G1、G2、G3、G4；
MOSFET开关管G1的栅极与MOSFET开关管控制器D2的发射极、MOSFET开关管控制器D3的基极连接，源极接地，其为高电平截止低电平导通的开关管；
MOSFET开关管G2的栅极与MOSFET开关管控制器D1的发射极连接，源极与电容C3连接，漏极与MOSFET开关管G1的漏极连接，其为低电平截止高电平导通的开关管；
MOSFET开关管G3的栅极与MOSFET开关管控制器D4的发射极、MOSFET开关管控制器D1的基极连接，源极接地，其为高电平截止低电平导通的开关管；
MOSFET开关管G4的栅极与MOSFET开关管控制器D3的发射极连接，源极与MOSFET开关管G2的源极连接，漏极与MOSFET开关管G3的漏极连接，其为低电平截止高电平导通的开关管；
所述电容C2、C3均连接至MOSFET开关管控制器D1、D2、D3、D4的集电极。
所述MOSFET开关管G1、G2、G3、G4的漏极之间连接逆变线圈L。
所述H桥逆变桥分为以下四个工作过程：
(1)当PWM1端口输出为1(高电平)，PWM2端口输出为0(低电平)时，从图可见，G2和G4就将同时导通，在这种情况下，G1和G3自然处于截止，另外，MOSFET开关管控制器D2和D3同时导通，而D1和D4同时截止。逆变电流回路是D2→逆变线圈L→D3。
(2)当H1为0(低电平)，H2为1(高电平)时桥臂中MOSFET开关管G1和G3同时导通，G2和G4同时截止，MOSFET开关管控制器D1和D4同时导通，而D2和D3同时截止。逆变电流回路为D4→逆变线圈L→D1。
(3)当H1为0(低电平)，H2为0(低电平)时桥臂中MOSFET管G1和G4同时导通，G2和G3同时截止，而驱动MOSFET管控制器D1、D2、D3和D4同时截止，此时H桥电路停止工作。
所述交流升压模块中一次线圈和二次线圈的圈数比为220:5000，将逆变模块输出的交流电升压至适合高压带电显示器校验使用的5000V高压电。
本实施例中，还设置了无线遥控开关，可实现100米及以内对高压带电显示器校验仪的控制，并且能实现无线开或者控制信息的发送，传输到电子设备并能进行接收，当电子设备发送开或者关命令完成后的反馈，开关设备也能接受并且反应。
本实施例中，开关管G1、G2、G3、G4还可以采用绝缘栅晶体管(IGBT)或可关断晶闸管(GTO)或静电感应晶体管(SIT)。
为了使工作环境更加安全，更进一步保障工作人员生命安全，所以设置了感应保护模块及报警模块；所述感应保护模块连接所述供电模块，所述感应保护模块感应工作区域内移动物体，用于检测是否有人在所述工作区域内存在；若检测到移动物体，所述感应保护模块发送断开电源脉冲信号至所述供电模块，使所述供电模块停止输出电源。具体来说，所述感应保护模块具体为红外感应器或是微波传感器，还可以用其他传感器代替，属于简单替换，不可以以此限定本实用新型保护范围。同时，为了警告人们交流电开始升压，所述报警模块连接所述交流升压模块，当所述交流升压模块将逆变模块输出的交流电升压时，所述交流升压模块发送报警信号至所述报警模块，所述报警模块发出警报，警告人们不要靠近工作区域，防止发生危险。具体来说，所述报警模块为LED灯及蜂鸣器，当需要发出警报时，所述LED灯闪烁，蜂鸣器发出蜂鸣声。这样就保障了工作人员的生命安全，降低工作危险性。
实施例2
参考图4，本实施例与实施例1的区别在于：所述直流升压模块为单相半桥升压电路，其变压器的初级线圈侧包括开关管Q5、Q6；所述开关管Q5的集电极与供电模块的正极输出端连接；所述开关管Q6的发射极与供电模块的负极输出端连接，集电极与开关管Q5的发射极连接后与变压器初级线圈的一端连接；所述供电模块的正极输出端和负极输出端之间还连接两个串联连接的电容，所述两个电容的公共端与变压器初级线圈的另一端连接；
所述开关管Q5、Q6之前的导通相位差为180°；
所述变压器的次级线圈侧还设有整流二极管，将变压器次级线圈侧产生的升压交流电整流为100V-240V直流电。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。