风光互补供电型智能断路器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风光互补供电型智能断路器。
【背景技术】
[0002]在三相高压断路器的永磁操作机构中，分、合闸可共用一个线圈，由蓄电池向线圈提供驱动电流，线圈电流产生的磁场可叠加或削弱铁磁回路的磁场，进而实现合闸或分闸目的。由此可见，蓄电池的实时监测和管理，对于三相高压断路器的稳定可靠运行起着至关重要的作用。传统的蓄电池管理方法采用配电室直流屏将高压线路经降压变压器降压、电流变换后为蓄电池充电，需要配置大量的一次设备，成本高、结构庞大，且当高压线路停止送电时，耗尽电能的蓄电池无法继续为永磁线圈提供直流电源，大大地降低了电力运行效率。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种由风力发电机或光伏阵列为蓄电池进行充电、电力运行效率高，结构小，且易于实现无人值守的风光互补供电型智能断路器。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用这样一种风光互补供电型智能断路器，包括
[0005]光伏逆变器，用以将光伏阵列输出的直流电向蓄电池充电；
[0006]风能逆变器，用以将风力发电机输出的直流电向所述的蓄电池充电；
[0007]所述的蓄电池，用以为IGBT输出电路提供直流电源；
[0008]所述的IGBT输出电路，用于驱动三相高压断路器的线圈动作实现所述的三相高压断路器的分闸或合闸；
[0009]三相交流采样模块，用以实时采样所述的三相高压断路器所在主线路的电流信号;
[0010]充电电压检测模块，用以采样所述的蓄电池的正极电压；
[0011]保护值设定模块，用以设定所述的三相高压断路器的动作电流值；
[0012]以及数字信号处理器，所述的三相交流采样电路的输出端连接至所述的数字信号处理器的ADC输入通道，所述的充电电压检测模块的输出端连接至所述的数字信号处理器的第一组I/O 口，所述的保护值设定模块的输出端连接至所述的数字信号处理器的第二组I/O 口，所述的数字信号处理器的第三组I/O 口经光耦隔离IGBT驱动模块输出控制信号至所述的IGBT输出电路。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现于:当主线路中电流超过保护值时，由数字信号处理器查询充电电压检测模块的ADC输入，当蓄电池正极电压正常时，数字信号处理器发出驱动信号，控制IGBT输出电路工作，最终实现分闸或合闸的目的；当蓄电池正极电压异常时，IGBT输出电路无输出，可有效防止蓄电池超载运行，同时也避免三相高压断路器带故障运行甚至扩大故障范围。
[0013]特别的，所述的充电电压检测模块包括第一比较器和第二比较器，所述的第一比较器的同相端和所述的第二比较器的同相端共同连接一参考电压，所述的蓄电池的正极端电压分两路，分别经分压接至所述的第一比较器的反相端和所述的第二比较器的反相端，所述的第一比较器的输出端和所述的第二比较器的输出端分别经光耦隔离连接至所述的数字信号处理器的第一组I/o 口。从蓄电池引线至IGBT输出电路，就最靠近的IGBT输出电路的两个电路连接点进行蓄电池电压采样，可有效地保证IGBT输出电路的供电电压采样的准确性，且蓄电池的电压检测值经光耦隔离接至数字信号处理器的I/O 口，可有效保证包括数字信号处理器的主控系统稳定、可靠。
[0014]特别的，所述的第一比较器的输出端和所述的第二比较器的输出端还分别接至各自的警示电路的驱动端。将蓄电池的电压检测结果迅速反应至警示电路，可保证蓄电池的监测结果直观、明了地传达。
[0015]特别的，所述的风光互补供电型智能断路器还包括不止一组的通讯电路，所述的不止一组的通讯电路分别连接至所述的数字信号处理器的对应的UART串口。通过不止一组的通讯电路，操作人员可通过远程控制中心、GPRS通讯器及其他支持串行通讯的通讯器，远程控制或查询风光互补供电型智能断路器的运行状态。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型一种风光互补供电型智能断路器的原理方框图；
[0017]图2是本实用新型一种风光互补供电型智能断路器中充电管理模块的部分原理图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，一种风光互补供电型智能断路器，包括
[0019]光伏逆变器，用以将光伏阵列输出的直流电向蓄电池充电；
[0020]风能逆变器，用以将风力发电机输出的直流电向蓄电池充电；
[0021]蓄电池，用以为IGBT输出电路提供直流电源；
[0022]IGBT输出电路，用于驱动三相高压断路器的线圈动作实现三相高压断路器I的分闸或合闸；
[0023]三相交流采样模块，用以实时采样三相高压断路器所在主线路的电流信号；
[0024]充电电压检测模块，用以采样蓄电池的正极P电压；
[0025]保护值设定模块，用以设定三相高压断路器I的动作电流值；
[0026]以及数字信号处理器，三相交流采样电路的输出端连接至数字信号处理器的ADC输入通道，充电电压检测模块的输出端连接至数字信号处理器的第一组I/O 口，保护值设定模块的输出端连接至数字信号处理器的第二组I/O 口，数字信号处理器的第三组I/O 口经光耦隔离IGBT驱动模块输出控制信号至IGBT输出电路。风光互补供电型智能断路器还包括不止一组的通讯电路，不止一组的通讯电路分别连接至数字信号处理器的对应的UART串口。
[0027]如图2所示，充电电压检测模块包括第一比较器U16A和第二比较器U16B，第一比较器U16A的同相端和第二比较器U16B的同相端共同连接一参考电压，蓄电池的正极端P电压分两路CH+、CF+，分别经分压接至第一比较器U16A的反相端CH_CP和第二比较器U16B的反相端CF_CP，第一比较器U16A的输出端CH_CPO和第二比较器U16B的输出端CF_CPO分别经光耦Ull、U12隔离连接至数字信号处理器的第一组I/O 口 CH_CP01、CF_CP01。
[0028] 第一比较器U16A的输出端CH_CP0’和第二比较器U16B的输出端CF_CP0’还分别接至各自的警示电路的驱动端。
【主权项】
1.一种风光互补供电型智能断路器，其特征在于:包括 光伏逆变器，用以将光伏阵列输出的直流电向蓄电池充电； 风能逆变器，用以将风力发电机输出的直流电向所述的蓄电池充电； 所述的蓄电池，用以为IGBT输出电路提供直流电源； 所述的IGBT输出电路，用于驱动三相高压断路器的线圈动作实现所述的三相高压断路器的分闸或合闸； 三相交流采样模块，用以实时采样所述的三相高压断路器所在主线路的电流信号； 充电电压检测模块，用以采样所述的蓄电池的正极电压； 保护值设定模块，用以设定所述的三相高压断路器的动作电流值； 以及数字信号处理器，所述的三相交流采样电路的输出端连接至所述的数字信号处理器的ADC输入通道，所述的充电电压检测模块的输出端连接至所述的数字信号处理器的第一组I/O 口，所述的保护值设定模块的输出端连接至所述的数字信号处理器的第二组I/O口，所述的数字信号处理器的第三组I/O 口经光耦隔离IGBT驱动模块输出控制信号至所述的IGBT输出电路。2.根据权利要求1所述的风光互补供电型智能断路器，其特征在于:所述的充电电压检测模块包括第一比较器和第二比较器，所述的第一比较器的同相端和所述的第二比较器的同相端共同连接一参考电压，所述的蓄电池的正极端电压分两路，分别经分压接至所述的第一比较器的反相端和所述的第二比较器的反相端，所述的第一比较器的输出端和所述的第二比较器的输出端分别经光耦隔离连接至所述的数字信号处理器的第一组I/O 口。3.根据权利要求2所述的风光互补供电型智能断路器，其特征在于:所述的第一比较器的输出端和所述的第二比较器的输出端还分别接至各自的警示电路的驱动端。4.根据权利要求1、2或3所述的风光互补供电型智能断路器，其特征在于:所述的风光互补供电型智能断路器还包括不止一组的通讯电路，所述的不止一组的通讯电路分别连接至所述的数字信号处理器的对应的UART串口。
【专利摘要】本实用涉及一种风光互补供电型智能断路器，包括光伏逆变器、风能逆变器、蓄电池、IGBT输出电路、三相交流采样模块、充电电压检测模块、保护值设定模块、以及数字信号处理器，三相交流采样电路的输出端连接至数字信号处理器的ADC输入通道，充电电压检测模块的输出端连接至数字信号处理器的第一组I/O口，保护值设定模块的输出端连接至数字信号处理器的第二组I/O口，数字信号处理器的第三组I/O口经光耦隔离IGBT驱动模块输出控制信号至IGBT输出电路。当主线路中电流超过保护值时，由数字信号处理器查询充电电压检测模块的ADC输入，当蓄电池正极电压正常时，数字信号处理器发出驱动信号，控制IGBT输出电路工作，最终实现分闸或合闸的目的。
【IPC分类】H02J7/32, H02J7/00, H02H7/18, H01H9/54
【公开号】CN204809949
【申请号】CN201520597149
【发明人】毛爱国, 郝参观, 张思保, 周军, 殷晓宏, 宋思宇, 葛宁岳
【申请人】登高电气有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月31日