[發明專利]雙穩態永磁真空斷路器智能控制器

有效

• 申請號: 201310059157.7
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103123882A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 汪先兵;楊威;倪受春;龐軍;王祥傲;彭靳
• 申請（專利權）人: 滁州學院
• 主分類號: H01H33/666
• 分類號: H01H33/666
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明公開了雙穩態永磁真空斷路器智能控制器，屬于智能化低壓電器的技術領域。

背景技術

在配電和供電系統中，斷路器是十分重要的電氣設備。它的任務是關、合負荷電流及開斷短路故障電流，保護電網及回路上電器設備免受損壞，因此斷路器的可靠性至關重要。研究真空斷路器雙穩態永磁機構智能控制技術對于保證供電的可靠性、穩定性，改善供電質量，切實提高企業的經濟效益和工作效率具有重要意義。經檢索，專利號為200610025257.8的專利“斷路器控制器”的中國專利和專利號為200810203392.6的專利“斷路器控制器”的中國專利均只是提出了斷路器控制器中的每個基本單元，未就合分閘電容充電電路和掉電處理方式做出具體的描述。而合分閘電容充電電路和掉電處理方式則是整個控制器的核心內容。常規的斷路器電容充電電路多常用將交流輸入電源整流后直接充電，這種充電方式在上電瞬間對電容和電阻的沖擊都很大，縮短了電容的壽命；而且常規電路在掉電后多采用電池給電路供電，由于斷路器在掉電后需要分閘，在IGBT驅動電路即光耦的輸出端需要15V及以上電源供電，這就需要電池的容量很大，進而導致電池的體積增大，增加了電路板的體積，而且電池在長時間充電放電之后無法正常使用，需要經常改換，有時會因為更換不及時，而造成事故。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了可恒流充電的雙穩態永磁真空斷路器智能控制器。

?本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案：

雙穩態永磁真空斷路器智能控制器，包括微處理器、隔離驅動模塊、合分閘線圈驅動模塊、電源掉電檢測模塊、電源電壓范圍檢測模塊、開關電源模塊、合分閘電容充電模塊，所述雙穩態永磁真空斷路器智能控制器還包括合分閘電容充電電流檢測模塊，其中：

所述開關電源模塊將交流電源輸出的交流電轉換為直流電后供給掉電維持模塊、隔離驅動模塊；

所述電源電壓范圍檢測模塊將檢測到的交流電源輸出電壓范圍傳輸至微處理器；

所述電源掉電檢測模塊在檢測到交流電源掉電時輸出高電平；

所述合分閘電容充電模塊將交流電源輸出的交流電轉換為直流電后，為分合閘電容充電；

所述合分閘電容充電電流檢測模塊用于檢測合分閘電容充電電流；

所述微處理器根據合分閘電容充電電流輸出PWM；在電源掉電檢測模塊輸出高電平維持時間超出設定值時發出掉電信號；在當前時刻交流電源輸出電壓超出市電電壓范圍時，向合分閘線圈驅動模塊發出分閘信號；

所述隔離驅動模塊根據微處理器輸出的PWM得到分合閘電容充電模塊的驅動信號以及分合閘線圈驅動模塊的驅動信號；?

所述合分閘線圈驅動模塊由合分閘電容供電，在隔離驅動模塊的驅動下給合分閘線圈充電，在微處理器發出的分閘信號時控制分閘線圈放電。??

所述雙穩態永磁真空斷路器智能控制器中，所述雙穩態永磁真空斷路器智能控制器還包括掉電維持模塊，所述掉電維持模塊在交流電源掉電后，將合分閘電容充電模塊儲存的電能供給電源掉電檢測模塊、微處理器、合分閘線圈驅動模塊。

所述雙穩態永磁真空斷路器智能控制器中，掉電維持模塊包括：第一電壓轉換穩壓模塊、第二電壓轉換穩壓模塊、直流電壓轉換模塊、兩個儲能電容，其中：

所述第一電壓轉換穩壓模塊輸入端接開關電源模塊輸出端，第一電壓轉換穩壓模塊兩輸出端子之間接一個儲能電容；所述直流電壓轉換模塊輸入端接合分閘電容充電模塊，直流電壓轉換模塊輸出端接第二電壓轉換穩壓模塊輸入端；所述第二電壓轉換穩壓模塊兩輸出端子之間接另一個儲能電容；所述兩個儲能電容并聯連接；

每一個儲能電容正極輸出一路維持微處理器工作的直流電壓，直流電壓轉換模塊正輸出端輸出維持電源掉電檢測模塊工作的直流電壓。

本發明采用上述技術方案，具有以下有益效果：本發明實現了合分閘電容的恒流充電，增加了電容的使用壽命；同時本發明中的掉電維持模塊和電源掉電檢測模塊電路能夠保證在掉電情況下能量的有效利用和斷路器的可靠分閘，簡化了電路，進一步提高了整個智能控制器的可靠性，保證了供電的安全。

附圖說明

圖1為雙穩態永磁真空斷路器智能控制單元原理框圖。

圖2為合分閘電容充電模塊電路圖。

圖3為合閘電容向合閘線圈放電的示意圖。

圖4為開關管柵極驅動模塊電路圖。

圖5為電源掉電維持模塊電路圖。

圖6為電源掉電檢測模塊電路圖。

圖7為電源電壓范圍檢測模塊電路圖。