[實(shí)用新型]智能斷路器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721023960.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN207303977U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李英儀;王晨光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島寶光源科技有限公司
• 主分類號(hào): H02H3/00
• 分類號(hào): H02H3/00;H02H3/10;H02H1/00
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司37212
• 代理人: 鞏同海

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及智能斷路器，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

斷路器是安裝在電源和負(fù)載單元之間的電氣保護(hù)裝置，以保護(hù)電動(dòng)機(jī)、變壓器以及輸電線路的負(fù)載設(shè)備。在傳統(tǒng)斷路器行業(yè)中，分路用于電流的通斷控制、漏電保護(hù)功能，通斷需要通過手動(dòng)控制，而且，通常，各個(gè)分路無電能計(jì)量功能，也不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程通斷控制。功能過于單一，不夠智能化，使用效率低下。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有斷路器存在的上述缺陷，提出了一種智能斷路器通過流采樣及調(diào)理單元、漏電采樣及調(diào)理單元、電壓采樣單元、計(jì)量單元、CPU單元燈實(shí)現(xiàn)電量信息的自動(dòng)采集，并提供過壓、過流、過載、過溫和漏電等保護(hù)功能及智能控制。

本實(shí)用新型是采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種智能斷路器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的控制電路板，控制電路板包括均與CPU單元連接的電流采樣及調(diào)理單元和漏電采樣及調(diào)理單元；還包括依次連接的電壓采樣單元和計(jì)量單元，計(jì)量單元還與CPU單元連接；還包括與 CPU單元的輸入端連接的按鍵單元和內(nèi)部空間過溫保護(hù)單元及與CPU單元的輸出端連接的LED 指示燈單元、控制電路單元，控制電路單元與繼電器連接，CPU單元還連接有RS-485通信單元和存儲(chǔ)單元；還包括為電流采樣及調(diào)理單元、電壓采樣單元、計(jì)量單元、漏電采樣及調(diào)理單元、內(nèi)部空間過溫保護(hù)單元及控制電路單元供電的電源模塊，CPU單元采用STM32F系列單片機(jī)。

進(jìn)一步地，電源模塊包括提供12V電壓的第一電源J2、第二電源J4、第三電源J3及將 12V電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓的第四電源U2，還包括將5V電壓轉(zhuǎn)換為-5V電壓的第六電源U1,還包括將5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓的第五電源P1。

進(jìn)一步地，第三電源J3輸出電流I+和電流I-給電流采集及調(diào)理單元，第三電源J3輸出電壓V+和電壓V-給電壓采集單元，第三電源J3還輸出電流I2+。

進(jìn)一步地，電流采樣及調(diào)理單元包括相互連接的瞬間電壓抑制器PSD03C、差分運(yùn)放電路和第一調(diào)理電路，電流I+和電流I-經(jīng)電壓抑制器PSD03C穩(wěn)定后經(jīng)差分運(yùn)放電路輸出電流I collect+或電流I collect-，電流I collect+或電流I collect-經(jīng)第二調(diào)理電路調(diào)理后與 CPU單元輸入端連接。

進(jìn)一步地，計(jì)量單元采用電能計(jì)量芯片CS5464。

進(jìn)一步地，電壓采集單元接入第三電源J3輸出的電壓V+和電壓V-，電壓V+和電壓V- 之間連接有電阻R13，電壓V+通過電阻R12與電能計(jì)量芯片CS5464的VIN+管腳連接，電阻R12 一端通過電阻R11接地，另一端通過電容C21接地，電壓V-通過電阻R15與電能計(jì)量芯片 CS5464的VIN-管腳連接，電阻R15一端通過電阻R16接地，另一端通過電容C21接地；電能計(jì)量芯片CS5464的IIN+管腳與電流采樣及調(diào)理單元輸出的電流I collect+連接，電能計(jì)量芯片CS5464的IIN-管腳與電流采樣及調(diào)理單元輸出的電流I collect-連接。

進(jìn)一步地，漏電采樣及調(diào)理單元與第三電源J3輸出的電流I2+連接經(jīng)第三調(diào)理電路輸出電流I Leck+或電流I Leck-,電流I Leck+經(jīng)第四調(diào)理電路與CPU單元連接以檢測(cè)漏電，電流I_Leck+和電流I_Leck-分別與電能計(jì)量芯片CS5464的IIN2+管腳和IIN2-管腳連接。

進(jìn)一步地，內(nèi)部空間過溫保護(hù)單元采用溫度傳感器DS18B20并將測(cè)得的溫度信號(hào)給CPU 單元，溫度傳感器DS18B20使電路的抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量的溫度信號(hào)精度高，內(nèi)部溫度升高時(shí)可以切斷該線路以保證安全。

進(jìn)一步地，控制電路單元包括與第一NPN型三極管基極連接的電阻R6，電阻R6另一端通過電阻R46及發(fā)光二極管D7與地連接，NPN型三極管S8050D的發(fā)射極接地，NPN型三極管 S8050D的集電極通過二極管D1與熔斷器F1連接，熔斷器F1與12V電壓連接,還包括通過與第二NPN型三極管基極連接的電阻R7，電阻R7另一端通過電阻R50及發(fā)光二極管D8接地，第二NPN型三極管的集電極通過二極管D2與熔斷器F1連接。

進(jìn)一步地，RS-485通信單元采用SP485EE芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：