CN201781291U - 分流器代霍尔元件为直流屏蓄电池组电流取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种分流器代霍尔元件为直流屏蓄电池组电流取样装置。其技术方案是：主要由蓄电池过、欠压检测电路，分流器电流/电压转换放大电路和蓄电池组主、浮充检测电路串接组成；蓄电池过、欠压检测电路通过取样、比较，再输出信号到可编程控制器(PLC)控制蓄电池是否充电；分流器电流/电压转换放大电路是放大信号至后续的蓄电池组主、浮充检测电路使用；蓄电池组主、浮充检测电路是反映出电池组的主浮充状态。有益效果是：由于分流器价格便宜，采用分流器取代霍尔元件，解决了铅酸蓄电池过、欠压取样问题；分流器电流\电压转换放大问题和铅酸蓄电池的主浮充问题，从而在不降低直流屏可靠性的前提下，可以大大降低直流屏的生产成本。
Description
一、技术领域：
本实用新型涉及一种电流取样装置，特别涉及一种分流器代霍尔元件为直流屏蓄电池组电流取样装置。
二、背景技术：
直流屏在变电站的设备中占有十分重要的地位，它为变电站的控制、合闸、保护、信号等二次设备提供不间断的工作电源，现有的直流屏采用霍尔元件为蓄电池组电流取样装置，其存在的问题是：霍尔元件价格昂贵，使得直流屏的生产成本较高。而采用分流器取代霍尔元件对直流屏的铅酸蓄电池组电流取样，需要解决一下三个问题：1、解决铅酸蓄电池过、欠压取样问题；2、解决分流器电流\电压转换放大问题；3、解决铅酸蓄电池的主浮充问题。
三、发明内容：
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种分流器代霍尔元件为直流屏蓄电池组电流取样装置，在不降低直流屏可靠性的前提下，降低了直流屏的生产成本。
其技术方案是：主要由蓄电池过、欠压检测电路，分流器电流/电压转换放大电路和蓄电池组主、浮充检测电路串接组成；所述的蓄电池过、欠压检测电路包括：蓄电池取样电路、比较器和可编程控制器(PLC)，通过取样、比较，再输出信号到可编程控制器(PLC)控制蓄电池是否充电；
所述的分流器电流/电压转换放大电路包括：分流器(FL)的输入端串接蓄电池组的负极回路进行电流取样，输出端通过运算放大器(A3)放大信号至后续的蓄电池组主、浮充检测电路使用；
所述的蓄电池组主、浮充检测电路是由运算放大器(A3)输出的放大信号分别加到运算放大器(A4)和运算放大器(A5)组成的比较器上，比较器对运算放大器(A3)的输出信号电平进行比较，驱动发光管(LED3或LED4)亮，从而反映出电池组的主浮充状态。
上述的蓄电池取样电路由取样电阻(R1、R2、R3)和电容(C1)组成，取样电阻(R3)上的分压同时加到过压比较器(A1)和欠压比较器(A2)，分别经过限流电阻(R7、R9)，发光二极管(LED1、LED2)，光电耦合器(O1、O2)连接到可编程控制器(PLC)的输入端(DI1)和(DI2)，控制蓄电池是否充电。
本实用新型的有益效果是：由于分流器价格便宜，采用分流器取代霍尔元件，解决了铅酸蓄电池过、欠压取样问题；分流器电流\电压转换放大问题和铅酸蓄电池的主浮充问题，从而在不降低直流屏可靠性的前提下，可以大大降低直流屏的生产成本。
四、附图说明：
附图1是本实用新型的蓄电池的过欠压检测电路图；
附图2是本实用新型的分流器电流/电压转换放大电路；
附图3是本实用新型的铅酸蓄电池组主、浮充检测电路。
五、具体实施方式：
参照附图1，解决铅酸蓄电池过、欠压取样问题：
直流屏用的蓄电池组为18节，每节电池为12V、65-100AH，当充满电时，大约13.8V，充电机(开关电源模块)对蓄电池充电过程中，应随时检测它的过、欠压情况，既不能过充，也不能欠充。这样就需要一个蓄电池过、欠压检测电路，随时对其电压进行检测。然后再反馈到控制单元，对充电机的充电状态进行调整，以使电池的充电保持在最佳状态。其蓄电池的过欠压检测电路设计见附图1。
其工作原理是：E1-En是蓄电池组，由运算放大器A1、A2组成电压比较器，A1用于过压检测，A2用于欠压检测。电阻R1、R2、R3和C1组成蓄电池取样电路，电位器RW1、RW2用于调整蓄电池过欠压定值。本电路中过压定值设定为250V，欠压定值设定为210V。取样电阻R3上的分压同时加到过压比较器A1的同相端3脚和欠压比较器A2的反相端6脚。当蓄电池组两端电压高于250V时(标准245V)，A1同相端3脚电平高于反相端2脚，1脚输出高电平，经R7降压限流，光电耦合器O1导通，红色发光二极管LED1亮，指示电池组过电压。光电耦合器O1导通后，其内部的光电三极管呈现低阻，+24V电压通过O1加到可编程控制器PLC输入端DI1上，由PLC控制，在触摸屏人机界面上发出报警信息，显示“电池组过电压”报警记录。与此同时，PLC控制蓄电池主充电路停止而转为浮充。同理，当蓄电池组电压低于210V时，A2的6脚电平低于5脚，7脚输出高电平，光电耦合器O2导通，绿色发光管LED2亮，指示电池组欠压。+24V电压加到PLC另一个输入端口DI2上，在人机界面上同样发出“蓄电池组欠电压”信息。与此同时PLC控制电池组由浮充转为主充。
参照附图2，解决分流器电流/电压转换放大问题：
分流器FL选用30A/75mv，分流器FL的1-2端串入蓄电池组的负极回路进行电流取样，3-4端输出的微弱电压信号(mv级)通过电阻R14加到运算放大器A3同相端10脚，由A3进行放大到伏级(15V左右)，由A3的8脚输出，完成电流/电压转换放大任务，供后续电路(蓄电池组主、浮充检测电路)使用。
参照附图3，解决铅酸蓄电池组主、浮充检测问题：
由运算放大器A3把分流器输出的微弱电压信号放大后，其8脚输出的电压信号分别加到运算放大器A4、A5组成的比较器上，A4、A5对A3的输出信号电平进行比较，驱动发光二极管LED3或LED4亮，从而反映出电池组的主浮充状态。
具体工作过程是：当蓄电池组处在主充状态时(充电电流设定在6A左右)，分流器3-4端输出的电平升高，运算放大器A3的8脚输出电平亦增高，A4同相端3脚电平高于反相端2脚电平，1脚输出高电平，经电阻R19降压限流，光电耦合器O3导通，发光二极管LED3亮，指示电池组正处于主充电状态。同时+24V电压通过光电耦合器O3加到PLC的第三个输入端DI3上，由PLC控制主充电流的大小，而且在触摸屏上直观地显示出来。同理，当电池组充满电后进入浮充电时(浮冲电流设定在0.6A左右)，分流器FL的3-4端输出的电平降低，运算放大器A3的8脚输出电平也相应减小，此时运算放大器A5的反相端13脚电平低于同相端12脚电平，14脚输出高电平，光电耦合器O4导通，LED4亮，指示蓄电池组处于浮充电状态，同时+24V电压通过光电耦合器O4加到PLC的第四个输入端DI4上，由PLC控制浮充电流的大小。电位器RW3、RW4用于调整蓄电池组的主、浮冲电流定值。运算放大器A1、A2选用LM358，运算放大器A3、A4、A5选用LM324，电阻选用金属膜电阻。
Claims (2)
1.一种分流器代霍尔元件为直流屏蓄电池组电流取样装置，其特征是：主要由蓄电池过、欠压检测电路，分流器电流/电压转换放大电路和蓄电池组主、浮充检测电路串接组成；所述的蓄电池过、欠压检测电路包括：蓄电池取样电路、比较器和可编程控制器PLC，通过取样、比较，再输出信号到可编程控制器PLC控制蓄电池是否充电；
所述的分流器电流/电压转换放大电路包括：分流器(FL)的输入端串接蓄电池组的负极回路进行电流取样，输出端通过运算放大器(A3)放大信号至后续的蓄电池组主、浮充检测电路使用；
所述的蓄电池组主、浮充检测电路是由运算放大器(A3)输出的放大信号分别加到运算放大器(A4)和运算放大器(A5)组成的比较器上，比较器对运算放大器(A3)的输出信号电平进行比较，驱动发光管(LED3或LED4)亮，反映电池组的主浮充状态。
2.根据权利要求1所述的分流器代霍尔元件为直流屏蓄电池组电流取样装置，其特征是：
所述的蓄电池取样电路由取样电阻(R1、R2、R3)和电容(C1)组成，取样电阻(R3)上的分压同时加到过压比较器(A1)和欠压比较器(A2)，分别经过限流电阻(R7、R9)，发光二极管(LED1、LED2)，光电耦合器(O1、O2)连接到可编程控制器PLC的输入端(DI1)和(DI2)，控制蓄电池是否充电。
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| CN103166482A (zh) * | 2011-12-17 | 2013-06-19 | 西安恒飞电子科技有限公司 | 具有多种保护功能的通信电源 |
| CN103166194A (zh) * | 2011-12-17 | 2013-06-19 | 西安恒飞电子科技有限公司 | 通信电源模块的输入过电压、欠电压保护电路 |
| CN109347179A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-15 | 浙江千喜新能源有限公司 | 锂电池组充放电保护板采样控制电路 |
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