[發明專利]一種用于有源配電網智能終端電池隔離監測裝置

在審

• 申請號: 201710876306.7
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107508381A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 徐長寶;肖小兵;林呈輝;徐懿;張歷;辛明勇;王宇;高吉普;劉斌;呂黔蘇;方勇;劉元俊;孔祥倫;龍安州;秦健;范強;古庭赟;汪明媚;孟令雯;牛唯;龍秋風;王冕;張保健;溫彥軍;王永生;吳捷
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G01R31/36;H02H3/087;H02J9/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 商小川

技術領域

本發明屬于電網智能終端電池監控技術，尤其涉及一種用于有源配電網智能終端電池隔離監測裝置。

背景技術：

有源配電網智能終端設備中的蓄電池作為后備電源，在停電的時候承擔著給終端供電和給操作開關提供電源等作用。為了電網的可靠性，就必須對有源配電網智能終端的蓄電池進行狀態監測。

傳統的配電終端蓄電池的裝置監測方案有以下幾種：壓頻轉換方案，將電壓信號利用壓頻轉換芯片轉換成頻率信號，頻率信號通過高速光耦隔離傳給CPU采樣。此裝置方案主要缺點是采樣精度較低（電壓轉換成頻率的精度受限），同時由于對頻率信號不停的計數占用CPU資源較多，成本較高；采用獨立CPU的AD采樣，通過隔離通訊串口傳輸給主CPU的方案。此裝置方案也存在一些不足，前端采樣CPU易受到干擾，在增加大量保護電路的基礎上也難于滿足快瞬抗干擾、浪涌抗干擾等EMC試驗要求，同時由于采樣CPU與主CPU進行串行通訊，占用了主CPU的1路串行接口，給本來就需要多路串口的有源配電網智能終端造成硬件資源配置困難，同時也會造成外圍電路成本較高。

發明內容：

本發明要解決的技術問題：提供一種用于有源配電網智能終端電池隔離監測裝置，以解決現有技術對有源配電網智能終端的蓄電池進行狀態監測存在的精度低、成本高、快瞬抗干擾和浪涌抗干擾差等技術問題。

本發明技術方案：

一種用于有源配電網智能終端電池隔離監測裝置，它包括自激勵同步信號電路和同步信號輸出電路，信號輸入保護電路與推挽式電路導線連接，推挽式電路與信號輸出保護電路導向連接，信號輸出保護電路與AD模塊導向連接，自激勵同步信號電路和同步信號輸出電路與推挽式電路導線連接。

所述推挽式電路包括推挽調制電路和整流解調電路，推挽調制電路和整流解調電路通過隔離變壓器連接。

自激勵同步信號電路和同步信號輸出電路通過隔離變壓器連接。

信號輸入保護電路包括一級保護電路，一級保護電路與二級保護電路導線連接，二級保護電路與三級保護電路導線連接，所述一級保護電路包括保險絲F1和壓敏電阻RV1，保險絲F1和壓敏電阻RV1串聯連接；二級保護電路為電感L2和電容C1組成的低通濾波電路；三級保護電路包括TVS瞬態抑制二極管D1、電容C2和電容CF1，TVS瞬態抑制二極管D1和電容C2并聯連接，電容CF1接地。

信號輸出保護電路包括TVS瞬態抑制二極管D7, TVS瞬態抑制二極管D7與電阻R7連接，電阻R7與肖特基二極管V1導線連接。

本發明的有益效果：

本發明中首先輸入信號經過保護電路，然后經過推挽電路，再通過隔離變壓器傳輸，推挽電路激勵信號由自激勵同步信號產生，整個電路信號通過震蕩耦合到變壓器的副邊，再通過副邊的整流調制電路，再經同步信號輸出電路控制完成整流輸出，最后經過輸出端的信號保護電路，最后信號輸出送給主CPU的AD進行采樣；

本發明采用隔離變壓器轉換信號比直接AD采樣信號再隔離傳輸的方案保護電路要簡單，對輸入端的線圈的保護比保護芯片的輸入管腳更容易；

本發明直接利用蓄電池的電壓作為自激勵信號控制電路的震蕩傳輸，一體化的解決方案，節約了一個隔離電源模塊；

本發明采用變隔離壓器轉換信號對于單個已經制作好的線圈來說，變比是一個穩定的參數，這樣保證采樣的線性度，比壓頻的方案有更好的精度；同時線圈原副邊有變比，節約了輸出端的降壓電路；

本發明與傳統的方案裝置相比，不需要占用通訊口，減少CPU的硬件資源需求；

本發明與傳統的方案裝置相比不需要CPU不斷的中斷計數，節省CPU處理器的占用率，這樣就可以實現一個高性能，低成本的解決方案；

本發明采用隔離變壓器作為信號傳輸隔離實現載體，直流信號經過調制電路通過隔離變壓器傳輸，變壓器副邊進行信號的解調，同時借用蓄電池的電源作為信號傳輸的同步信號激勵源，通過在輸入信號端和變壓器副邊增加保護電路來達到浪涌和快速瞬變等試驗的抗干擾要求；解決了現有技術對有源配電網智能終端的蓄電池進行狀態監測存在的精度低、成本高、快瞬抗干擾和浪涌抗干擾差等技術問題。

附圖說明：

圖1是本發明的整體架構框圖；

圖2是輸入信號保護電路示意圖；

圖3是輸出信號保護電路示意圖；

圖4是推挽式電路示意圖；

圖5為本發明的整體電路結構示意圖。

具體實施方式：