CN110797973A - 一种微机控制的模块化直流电源屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微机控制的模块化直流电源屏，包括控制模块，所述控制模块电性连接有控制开关，所述控制开关电性连接有调压模块，所述调压模块电性连接有空气开关，所述空气开关电性连接有市电网，所述控制模块电性连接有交互模块、通讯模块、散热风机、存储模块、检测模块和信号放大器，所述信号放大器电性电性连接有电源直流屏，所述市电网电性电性连接有充电控制器，所述充电控制器电性连接有充电机，所述充电机电性连接有电源直流屏；本发明设有检测模块，对直流电源屏进行检测，并且在控制显示屏显示和警报器警报；设有通讯模块对检测问题参数进行上报，检测温度，控制散热风机适时运行。

Description

一种微机控制的模块化直流电源屏

技术领域

本发明属于直流电源屏技术领域，具体涉及一种微机控制的模块化直流电源屏。

背景技术

发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源，而直流屏就是用来供应这种直流电源的，它为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，是当代电力系统控制、保护的基础。现代科学技术，尤其是计算机技术和通信技术的发展，使电力系统向着综合自动化、电站无人值守和网络化集中管理的方向发展，作为电力系统重要组成部分的直流电源系统为了使其自身的电源质量、可靠性到自动化程度都有待进一步提高，也因此应用了大量的先进的科学技术。它主要由电源进线系统、电源双路互投系统、充电机控制系统、充电机、直流分配系统、绝缘监测系统、综合控制器、闪光系统、通讯系统、蓄电池这几大部分组成。其中综合控器、双路互投、充电机控制、及充电机的选择是保证直流屏可靠的主要环节。

但是，在现有技术中，直流电源屏存在有容易使用产生大量的热，如果不及时的进行散热就会对直流电源屏造成一定的损坏，使得直流电源屏无法正常的使用，且有些散热装置是一直在运行的，这样就会对资源造成极大的浪费，并且直流电源屏在使用的时候很容易发生过载的现象，使得直流电源屏的使用的时候压力十分的大，对与运载设备和直流电源屏都会产生损坏，且在过流的时候会直接的烧坏直流电源屏和运载设备，并且现有的直流电源屏在发生故障的是不能进行警报，使得直流电源屏不能及时的维修。

为此，我们提出一种微机控制的模块化直流电源屏来解决现有技术中存在的问题，使其能够稳定的工作，检测设备能够检测故障，并且进行警报和通讯提醒，温度传感器器检测温度，控制散热风机运行，节约资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微机控制的模块化直流电源屏，以解决上述背景技术中提出现有技术中不仅没有检测装置，无法警报提醒和散热浪费资源的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种微机控制的模块化直流电源屏，包括控制模块，所述控制模块电性连接有控制开关，所述控制开关电性连接有调压模块，所述调压模块电性连接有空气开关，所述空气开关电性连接有市电网，所述控制模块电性连接有交互模块、通讯模块、散热风机、存储模块、检测模块和信号放大器，所述信号放大器电性电性连接有电源直流屏，所述市电网电性电性连接有充电控制器，所述充电控制器电性连接有充电机，所述充电机电性连接有电源直流屏；

所述市电网用于对整个系统进行供电，且空气开关可以保护系统，在故障发生的时候及时断电，且调压模块可以将电压整流成直流，且对电压进行降压处理，用于供整个控制系统用电；

所述交互模块内包括有控制显示屏、控制按键和警报装置，所述控制显示屏可以对检测信息和系统运行的参数进行显示，且控制按键可以进行参数的选择参数和设定，所述警报装置可以在系统故障的时候进行警报；

所述检测模块包括有温度检测模块、电压检测模块和电流检测模块，所述温度检测模块可以对系统的运行时的温度进行检测，当温度过高的时候控制模块可以控制散热风机进行散热，所述电压检测模块可以检测系统运行的时候是否过载，以及电流检测模块可以对系统运行的时候是否过流进行检测；

所述通讯模块可以实现对系统运行时候的参数或者是故障等进行远程通讯，提醒维修人员进行维修；

所述充电控制器可以实现对充电过程进行检测和控制，在充电满的时候进行自动断电，且当电压低于一定的值的时候进行充电。

优选的，所述检测模块与控制开关进行电性连接，所述控制开关与信号放大器进行电性连接。

优选的，所述散热风机至少设有四组，且四组散热风机均匀的安装在电源直流屏的内部，且散热风机的背部均开设有通风窗。

优选的，所述存储模块至少设有两组，且均与控制模块进行电性连接，用于存储系统运行参数和检测故障记录

优选的，所述调压模块内包括有整流电路、降压电路、滤波电路和稳压电路，所述整流电路将交流电压转换成直流电压，用于供系统使用，且降压电路能将电压降到适合系统使用的电压范围，所述滤波电路和稳压电路可以使得电压更加稳定。

优选的，所述控制模块采用的是MSP430F2132作为微控制器，所述MSP430F2132作为微控制器电性连接有多个串行输入接口和实时时钟。

优选的，所述通讯模块采用的是GC65模块，所述GC65的启动引脚PWRKEY连接到MSP430F2132的I/O口，串口TXD和RXD与MSP430F2132的串口相连，SIM_VDD、SIM_DATA、SIMCLK、SIM RST为SIM卡接口，通过6引脚卡槽连接SIM卡，P10为天线接口。

优选的，所述信号放大器用于将控制模块的控制信号进行放大，防止控制信号的缺失

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种微机控制的模块化直流电源屏，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明通过控制模块实现对模块化的直流电源屏进行检测控制，实现对直流电源屏的运行控制；并且设有检测模块，实现对直流电源屏的运行信息进行检测，使得直流电源屏在故障运行的时候能够及时的反馈，并且可以停止运行进行检修；且在控制模块上设有通讯模块可以有效的对直流电源屏存在的问题参数进行上报，可以及时的对直流电源屏进行维修，检测温度，控制散热风机适时运行，节约资源。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的交互模块框图；

图3为本发明的检测模块框图；

图4为本发明的通讯模块电路图；

图5为本发明的控制模块电路图；

图6为本发明的系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-6所示的一种微机控制的模块化直流电源屏，包括控制模块；

根据图1和图6，为了实现对系统的供电和控制，使得控制模块电性连接有控制开关，控制开关电性连接有调压模块，调压模块电性连接有空气开关，空气开关电性连接有市电网，为了实现系统的完整运行，在控制模块电性连接有交互模块、通讯模块、散热风机、存储模块、检测模块和信号放大器，为了实现对电源直流显示屏的控制，使得信号放大器电性电性连接有电源直流屏，信号放大器用于将控制模块的控制信号进行放大，防止控制信号的缺失，为了实现对直流电源显示屏供电，在市电网电性电性连接有充电控制器，充电控制器电性连接有充电机，充电机电性连接有电源直流屏，为了实现对直流电源屏进行散热，在散热风机至少设有四组，且四组散热风机均匀的安装在电源直流屏的内部，且散热风机的背部均开设有通风窗，为了实现对参数和故障参数的存储，在存储模块至少设有两组，且均与控制模块进行电性连接，用于存储系统运行参数和检测故障记录，为了实现远程通讯，设有通讯模块可以实现对系统运行时候的参数或者是故障等进行远程通讯，提醒维修人员进行维修，为了实现充电，设有充电控制器可以实现对充电过程进行检测和控制，在充电满的时候进行自动断电，且当电压低于一定的值的时候进行充电，为了实现对系统的稳定供电，在调压模块内包括有整流电路、降压电路、滤波电路和稳压电路，整流电路将交流电压转换成直流电压，用于供系统使用，且降压电路能将电压降到适合系统使用的电压范围，滤波电路和稳压电路可以使得电压更加稳定；

根据图1，市电网用于对整个系统进行供电，为了实现对系统的保护，防止系统损坏，使得且空气开关可以保护系统，在故障发生的时候及时断电，为了使得交流能转换成直流供系统使用，使得调压模块可以将电压整流成直流，且对电压进行降压处理，用于供整个控制系统用电；

根据图2，为了实现人机交互，在交互模块内包括有控制显示屏、控制按键和警报装置，为了使得参数便于观看，设有控制显示屏可以对检测信息和系统运行的参数进行显示，为了便于对数据查看和设定，设有控制按键可以进行参数的选择参数和设定，为了实现对故障进行警报，在警报装置可以在系统故障的时候进行警报；

根据图3，为了实现对系统的检测，使得检测模块包括有温度检测模块、电压检测模块和电流检测模块，为了实现对温度的检测，在温度检测模块可以对系统的运行时的温度进行检测，当温度过高的时候控制模块可以控制散热风机进行散热，为了实现对电压电流的检测，在电压检测模块可以检测系统运行的时候是否过载，以及电流检测模块可以对系统运行的时候是否过流进行检测，检测模块与控制开关进行电性连接，控制开关与信号放大器进行电性连接；

根据图5，为了实现对系统的控制，使得控制模块采用的是MSP430F2132作为微控制器，MSP430F2132是一种16位超低功耗微控制器，该芯片内置丰富的硬件资源，包括512字节的静态RAM、8KB的Flash、多个串行输入接口、实时时钟等。在1MHz的时钟条件下运行时，芯片电流在200～400μA左右，时钟关断模式下最低功耗只有0.1μA；具备5种省电模式，且可以由RTC和外部中断等唤醒。这些功能的集成使得MSP430F2132适合于测控，并能胜任远程监控采集子模块的控制职能，其丰富的内部资源不仅可以减小电路板的面积，而且可以降低整个系统的成本。

根据图4，为了实现远程通讯传输，使得通讯模块采用的是GC65模块，GC65的启动引脚PWRKEY连接到MSP430F2132的I/O口，串口TXD和RXD与MSP430F2132的串口相连，SIM_VDD、SIM_DATA、SIM CLK、SIM RST为SIM卡接口，通过6引脚卡槽连接SIM卡，P10为天线接口，GC65模块设计紧凑，大大缩小了用户产品的体积，该模块集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输，方便用户的应用开发及设计。因此，本系统采用MSP430F2132(微控制器)对GC65模块的工作模式进行实时调整，设定模块长期处于休眠状态，当需要进行数据通信时，通过AT指令激活模块，数据通信结束，及时恢复休眠状态，以降低系统整体功耗。

温度检测模块采用的是温度传感器采用的是TEConnectivity(TE)高精度分离式NTC(负温度系数)热敏电阻。NTC具有许多温度传感优势，包括尺寸小、长期稳定性出色、精度和准确度高。高精度分离式NTC热敏电阻提供涵盖基础到复杂应用和环境条件的热感应解决方案。

工作原理：将控制模块系统与直流电源屏进行电性连接，然后通过市电网实现对系统供电，使得控制系统能够对直流电源屏进行检测控制，且在直流电源屏进行运行的时候，通过检测模块实现对直流电源屏检测，且当温度传检测模块检测到温度较高的时候，将信息传输给控制模块，控制模块对散热风机进行控制，使得散热风机能够对直流电源屏进行散热，当检测模块中的电压检测模块和电流检测模块检测到系统的故障的时候，将信息在控制显示屏上进行显示，然后警报装置发处警报提醒，并且通过通讯模块实现对信息的远程传输，使得工作人员能够知晓，尽快的对直流电源屏进行维修。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种微机控制的模块化直流电源屏，包括控制模块，其特征在于：所述控制模块电性连接有控制开关，所述控制开关电性连接有调压模块，所述调压模块电性连接有空气开关，所述空气开关电性连接有市电网，所述控制模块电性连接有交互模块、通讯模块、散热风机、存储模块、检测模块和信号放大器，所述信号放大器电性电性连接有电源直流屏，所述市电网电性电性连接有充电控制器，所述充电控制器电性连接有充电机，所述充电机电性连接有电源直流屏；

所述市电网用于对整个系统进行供电，且空气开关可以保护系统，在故障发生的时候及时断电，且调压模块可以将电压整流成直流，且对电压进行降压处理，用于供整个控制系统用电；

所述交互模块内包括有控制显示屏、控制按键和警报装置，所述控制显示屏可以对检测信息和系统运行的参数进行显示，且控制按键可以进行参数的选择参数和设定，所述警报装置可以在系统故障的时候进行警报；

所述检测模块包括有温度检测模块、电压检测模块和电流检测模块，所述温度检测模块可以对系统的运行时的温度进行检测，当温度过高的时候控制模块可以控制散热风机进行散热，所述电压检测模块可以检测系统运行的时候是否过载，以及电流检测模块可以对系统运行的时候是否过流进行检测；

所述通讯模块可以实现对系统运行时候的参数或者是故障等进行远程通讯，提醒维修人员进行维修；

所述充电控制器可以实现对充电过程进行检测和控制，在充电满的时候进行自动断电，且当电压低于一定的值的时候进行充电。

2.根据权利要求1所述的一种微机控制的模块化直流电源屏，其特征在于：所述检测模块与控制开关进行电性连接，所述控制开关与信号放大器进行电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种微机控制的模块化直流电源屏，其特征在于：所述散热风机至少设有四组，且四组散热风机均匀的安装在电源直流屏的内部，且散热风机的背部均开设有通风窗。

4.根据权利要求1所述的一种微机控制的模块化直流电源屏，其特征在于：所述存储模块至少设有两组，且均与控制模块进行电性连接，用于存储系统运行参数和检测故障记录。

5.根据权利要求1所述的一种微机控制的模块化直流电源屏，其特征在于：所述调压模块内包括有整流电路、降压电路、滤波电路和稳压电路，所述整流电路将交流电压转换成直流电压，用于供系统使用，且降压电路能将电压降到适合系统使用的电压范围，所述滤波电路和稳压电路可以使得电压更加稳定。

6.根据权利要求1所述的一种微机控制的模块化直流电源屏，其特征在于：所述控制模块采用的是MSP430F2132作为微控制器，所述MSP430F2132作为微控制器电性连接有多个串行输入接口和实时时钟。

7.根据权利要求1所述的一种微机控制的模块化直流电源屏，其特征在于：所述通讯模块采用的是GC65模块，所述GC65的启动引脚PWRKEY连接到MSP430F2132的I/O口，串口TXD和RXD与MSP430F2132的串口相连，SIM_VDD、SIM_DATA、SIM CLK、SIM RST为SIM卡接口，通过6引脚卡槽连接SIM卡，P10为天线接口。

8.根据权利要求1所述的一种微机控制的模块化直流电源屏，其特征在于：所述信号放大器用于将控制模块的控制信号进行放大，防止控制信号的缺失。

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