[發(fā)明專利]一種直流低壓斷路器保護(hù)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110217443.2
• 申請(qǐng)日: 2011-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN102255275A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管瑞良;潘振克;周龍明;殷建強(qiáng);金建達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟開關(guān)制造有限公司（原常熟開關(guān)廠）
• 主分類號(hào): H02H3/08
• 分類號(hào): H02H3/08;H02H3/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流低壓斷路器保護(hù)裝置，屬低壓電器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于目前以化石能源為主的能源格局的不可持續(xù)性，全球能源格局正在能源與環(huán)境危機(jī)的推動(dòng)下逐步轉(zhuǎn)型，可再生能源有望取代石油、煤礦等成為能源的主體，以光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電為主的新能源領(lǐng)域中，一般均采用直流系統(tǒng)，需要直流斷路器來(lái)進(jìn)行保護(hù)。

與交流低壓斷路器相比，直流低壓斷路器對(duì)直流電流信號(hào)的采樣方式是不同的，目前直流系統(tǒng)常用的采樣方式有直流電流互感器、分流器、霍爾傳感器，三者各有特點(diǎn)，其中：直流電流互感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是易受磁場(chǎng)干擾、易損壞、線性度差；霍爾傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，缺點(diǎn)是易受磁場(chǎng)影響，需要屏蔽系統(tǒng)、成本高。根據(jù)以上優(yōu)缺點(diǎn)，采用分流器進(jìn)行直流電流信號(hào)采樣成為各大廠商的優(yōu)選方案，分流器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量范圍大、不受外磁場(chǎng)影響，但是分流器與主回路直接相連電氣不隔離、輸出信號(hào)弱。

針對(duì)采用分流器進(jìn)行直流電流信號(hào)采樣的缺點(diǎn)，公開號(hào)為CN101346863，名稱為“用于交流/直流低壓供電線的保護(hù)單元”的專利提供了一種采用隔離放大器對(duì)輸入采樣信號(hào)進(jìn)行電氣隔離，雖然在采樣信號(hào)輸入的初始處理階段就采取隔離對(duì)后級(jí)電路的影響較小，但是由于隔離放大器設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，使用昂貴，對(duì)于量產(chǎn)顯然是不利的。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種量產(chǎn)成本低且保護(hù)精確度高的直流低壓斷路器保護(hù)裝置。

??為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種直流低壓斷路器保護(hù)裝置，包括至少一個(gè)串聯(lián)在直流系統(tǒng)中的分流器、順次連接的至少一個(gè)信號(hào)濾波與放大電路、至少一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換電路、至少一個(gè)數(shù)字隔離電路、一個(gè)微處理器和一個(gè)用于供電的電源隔離電路，所述的分流器對(duì)直流電流信號(hào)進(jìn)行采樣，將分流器兩端電壓壓降輸入信號(hào)濾波與放大電路，經(jīng)過(guò)低通濾波與放大后，進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸入數(shù)字隔離電路，使輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間進(jìn)行電氣隔離，經(jīng)隔離的數(shù)字信號(hào)輸入微處理器電路后由微處理器進(jìn)行計(jì)算判斷，電源隔離電路為上述電路提供電源。

進(jìn)一步地，本發(fā)明一種直流低壓斷路器保護(hù)裝置中,還包括一個(gè)脫扣電路，所述的脫扣電路與微處理器相連，直流系統(tǒng)發(fā)生短路導(dǎo)致運(yùn)行中的電流超過(guò)保護(hù)裝置設(shè)定的閾值時(shí)，微處理器發(fā)出脫扣指令給脫扣電路，脫扣電路控制直流系統(tǒng)中的直流低壓斷路器分閘。

?進(jìn)一步地，本發(fā)明一種直流低壓斷路器保護(hù)裝置中,還包括顯示與報(bào)警模塊，所述顯示與報(bào)警模塊與微處理器相連，微處理器電路通過(guò)顯示與報(bào)警模塊顯示相關(guān)信息及輸出報(bào)警信號(hào)。

進(jìn)一步地,?本發(fā)明一種直流低壓斷路器保護(hù)裝置中,?還包括量程選擇電路，所述量程選擇電路分別與信號(hào)濾波與放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路相連，將經(jīng)過(guò)低通濾波和放大后的信號(hào)傳輸給量程選擇電路擴(kuò)大信號(hào)的測(cè)量范圍與精度，再傳輸給A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

?進(jìn)一步地,?本發(fā)明一種直流低壓斷路器保護(hù)裝置中,?還包括通信模塊，所述通信模塊與微處理器相連，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和通信。

?進(jìn)一步地,?本發(fā)明一種直流低壓斷路器保護(hù)裝置中,?還包括能增加對(duì)直流系統(tǒng)的功率、能量計(jì)算的電壓采樣調(diào)理電路和監(jiān)控分流器安全運(yùn)行的分流器溫升采樣處理電路，所述電壓采樣調(diào)理電路、分流器溫升采樣處理電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著性優(yōu)點(diǎn)：（1）本發(fā)明采用高共模抑制比的儀表放大器或差分放大器對(duì)分流器兩端的電壓壓降進(jìn)行采樣，能夠準(zhǔn)確的采集微弱的差分電壓信號(hào)，測(cè)量精度高且測(cè)量范圍大；（2）本發(fā)明直流低壓斷路器保護(hù)裝置與直流系統(tǒng)電氣隔離，使得操作人員安全操作；（3）本發(fā)明可以存儲(chǔ)故障信息和報(bào)警信息，有利于用戶系統(tǒng)維護(hù)和線路故障排查；（4）本發(fā)明采用溫度傳感器進(jìn)行溫升測(cè)量并提供報(bào)警信號(hào)，有利于監(jiān)控直流系統(tǒng)及分流器的安全、可靠運(yùn)行；（5）本發(fā)明由于采用的數(shù)字隔離電路，大大降低了量產(chǎn)的成本。

附圖說(shuō)明

???下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

???圖1為本發(fā)明實(shí)施例1框圖。

???圖2為本發(fā)明實(shí)施例2框圖。

???圖3為本發(fā)明實(shí)施例3框圖。

???圖4為本發(fā)明實(shí)施例4框圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例5框圖。

圖6為本發(fā)明中信號(hào)濾波與放大電路原理圖。

圖7為本發(fā)明中A/D轉(zhuǎn)換電路原理圖。

圖8為本發(fā)明中數(shù)字隔離電路原理圖。

圖9為本發(fā)明中微處理器電路原理圖。