CN105591461A - 一种输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，包括串联的电压基准电路和工作电路；电压基准电路一端连接电网，将电网上的交流电压转换为工作电路所需的工作电压。本发明提供的蓄电池自动切换系统中，当杆塔上安装了多个蓄电池时，本系统支持蓄电池之间的切换功能，即当其中一个蓄电池电量支撑不了负载时，会自动切换到另一个或另几个蓄电池；当蓄电池到达设定的容量后自动切换回来，提升蓄电池的寿命，保证整个系统的可靠性。

Description

一种输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统
技术领域
本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统。
背景技术
随着国家电网公司建设，“西电东输”作为国家重点项目快速推进。大容量、长距离输电需求已经成为智能电网的核心需求，输电线路在线监测作为国家智能电网工程中极其重要的组成部分，是实现国家电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好目标的主要手段。
输电线路在线监测目的是保障电力输电线路的安全运行，系统通过各种传感器技术，通信技术，信息处理技术实现输电线路运行状态的感知、预警、分析、评估等方面，其中通讯和视频监控是必不可少的部分,为保障输电线路状态监测系统现场部分通信单元的正常运行，采用蓄电池和太阳能电池板供电装置为通讯系统供电，为了保证通讯系统的电力输送的稳定性，就需要在杆塔上安装了不止一个蓄电池，当其中一个蓄电池电量支撑不了负载时，系统会自动切换到另一个或另几个蓄电池来给负载设备供电；当蓄电池电量重新充达设定的容量之后，自动切换回来以提升蓄电池的寿命。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，支持蓄电池之间的切换功能，即当其中一个蓄电池电量支撑不了负载时，会自动切换到另一个或另几个蓄电池来给负载设备供电；当蓄电池电量到达设定的容量之后，自动切换回来。提升蓄电池的寿命，保证整个系统的可靠性。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述系统包括串联的电压基准电路和工作电路；所述电压基准电路一端连接电网，将电网上的交流电压转换为工作电路所需的工作电压。
所述电压基准电路包括基准电压源U1、三端稳压器U2和三端稳压器U3。
所述基准电压源U1的型号为ADR445，所述的三端稳压器U2型号为LM7809，三端稳压器U3的型号为LM1117。
所述工作电路包括N路，每路工作电路包括蓄电池V1、蓄电池V2、迟滞比较器、P-MOS开关电路、反相器和光耦组件。
所述P-MOS开关电路包括第一P-MOS开关电路和第二P-MOS开关电路；
所述第一P-MOS开关电路包括第一P-MOS开关管和二极管D1，所述二极管D1的阳极连接第一P-MOS开关管的源极，二极管D1的阴极连接第一P-MOS开关管的漏极；
所述第二P-MOS开关电路包括第二P-MOS开关管和二极管D2，所述二极管D2的阳极连接第二P-MOS开关管的源极，二极管D2的阴极连接第二P-MOS开关管的漏极。
所述光耦组件包括光耦OC1和光耦OC2。
所述迟滞比较器的输入端与蓄电池V1或蓄电池V2连接，其输出端分为两路，其中一路直接与光耦OC1的输入端连接，光耦OC1的输出端与第一P-MOS开关电路的输入端连接，第一P-MOS开关电路的输入端同时与蓄电池V1连接，第一P-MOS开关电路的输出端与负载连接；另一路与反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与光耦OC2的输入端连接，光耦OC2的输出端与第二P-MOS开关电路的输入端连接，第二P-MOS开关电路的的输入端连接同时与蓄电池V2连接，第二P-MOS开关电路的输出端与负载连接。
所述迟滞比较器的型号为LM293，所述反相器的型号为74LVC1G04DBVR，所述光耦的型号为TLP181。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
1)本发明中基准电压电路给迟滞比较器提供电压参考基准，蓄电池的电压先经过迟滞比较器，输出一路通过反相器连接光耦，另一路通过光耦连接P-MOS开关电路，如果光耦中的二级管负项低电压，光藕器和PMOS管均导通，从而判断蓄电池V1或蓄电池V2给负载供电，P-MOS开关电路控制负载的电压来源于哪个蓄电池；
2)当杆塔上安装了多个蓄电池时，本系统支持蓄电池之间的切换功能，即当其中一个蓄电池电量支撑不了负载时，会自动切换到另一个或另几个蓄电池；当蓄电池电量到达设定的容量后自动切换回来，提升蓄电池的寿命，保证整个系统的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例中工作电路拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
输电线路在线监测作为国家智能电网工程中极其重要的组成部分，是实现国家电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好目标的主要手段。输电线路在线监测中通讯和视频监控是必不可少的部分，确保通讯系统的可靠安全运行至关重要。
本发明提供一种输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述系统包括串联的电压基准电路和工作电路；所述电压基准电路一端连接电网，将电网上的交流电压转换为工作电路所需的工作电压。
所述电压基准电路包括基准电压源U1、三端稳压器U2和三端稳压器U3。
所述基准电压源U1的型号为ADR445，所述的三端稳压器U2型号为LM7809，三端稳压器U3的型号为LM1117。
所述工作电路包括N路，N路完全相同的工作电路的作用是直接对电网中的电能进行转换，转换后的电能储存在蓄电池中。
每路工作电路包括蓄电池V1、蓄电池V2、迟滞比较器、P-MOS开关电路、反相器和光耦组件。
所述P-MOS开关电路包括第一P-MOS开关电路和第二P-MOS开关电路；
所述第一P-MOS开关电路包括第一P-MOS开关管和二极管D1，所述二极管D1的阳极连接第一P-MOS开关管的源极，二极管D1的阴极连接第一P-MOS开关管的漏极；
所述第二P-MOS开关电路包括第二P-MOS开关管和二极管D2，所述二极管D2的阳极连接第二P-MOS开关管的源极，二极管D2的阴极连接第二P-MOS开关管的漏极。
所述光耦组件包括光耦OC1和光耦OC2。
所述迟滞比较器的输入端与蓄电池V1或蓄电池V2连接，其输出端分为两路，其中一路直接与光耦OC1的输入端连接，光耦OC1的输出端与第一P-MOS开关电路的输入端连接，第一P-MOS开关电路的输入端同时与蓄电池V1连接，第一P-MOS开关电路的输出端与负载连接；另一路与反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与光耦OC2的输入端连接，光耦OC2的输出端与第二P-MOS开关电路的输入端连接，第二P-MOS开关电路的的输入端连接同时与蓄电池V2连接，第二P-MOS开关电路的输出端与负载连接。
所述迟滞比较器的型号为LM293，所述反相器的型号为74LVC1G04DBVR，所述光耦的型号为TLP181。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述系统包括串联的电压基准电路和工作电路；所述电压基准电路一端连接电网，将电网上的交流电压转换为工作电路所需的工作电压。
2.根据权利要求1所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述电压基准电路包括基准电压源U1、三端稳压器U2和三端稳压器U3。
3.根据权利要求2所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述基准电压源U1的型号为ADR445，所述的三端稳压器U2型号为LM7809，三端稳压器U3的型号为LM1117。
4.根据权利要求1所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述工作电路包括N路，每路工作电路包括蓄电池V1、蓄电池V2、迟滞比较器、P-MOS开关电路、反相器和光耦组件。
5.根据权利要求4所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述P-MOS开关电路包括第一P-MOS开关电路和第二P-MOS开关电路；
所述第一P-MOS开关电路包括第一P-MOS开关管和二极管D1，所述二极管D1的阳极连接第一P-MOS开关管的源极，二极管D1的阴极连接第一P-MOS开关管的漏极；
所述第二P-MOS开关电路包括第二P-MOS开关管和二极管D2，所述二极管D2的阳极连接第二P-MOS开关管的源极，二极管D2的阴极连接第二P-MOS开关管的漏极。
6.根据权利要求5所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述光耦组件包括光耦OC1和光耦OC2。
7.根据权利要求6所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述迟滞比较器的输入端与蓄电池V1或蓄电池V2连接，其输出端分为两路，其中一路直接与光耦OC1的输入端连接，光耦OC1的输出端与第一P-MOS开关电路的输入端连接，第一P-MOS开关电路的输入端同时与蓄电池V1连接，第一P-MOS开关电路的输出端与负载连接；另一路与反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与光耦OC2的输入端连接，光耦OC2的输出端与第二P-MOS开关电路的输入端连接，第二P-MOS开关电路的的输入端连接同时与蓄电池V2连接，第二P-MOS开关电路的输出端与负载连接。
8.根据权利要求4所述的输电线路塔上通信单元的蓄电池自动切换系统，其特征在于：所述迟滞比较器的型号为LM293，所述反相器的型号为74LVC1G04DBVR，所述光耦的型号为TLP181。
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