CN204166020U - 蓄电池对地绝缘智能监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蓄电池对地绝缘智能监测装置，属于蓄电池绝缘监测装置，设有两个CPU，两个CPU分别通过总线连接到双端口RAM，一个CPU为CPU₁，连接到平衡桥电路、不平衡桥电路和采样电路，采样电路的采样端连接到平衡桥电路的检测端，另一个CPU为CPU₂，其总线接口通过总线连接到存储器，显示接口连接到显示屏，可检测出哪节蓄电池发生了接地或对地绝缘降低故障。

Description

蓄电池对地绝缘智能监测装置

技术领域

本实用新型提供一种蓄电池对地绝缘智能监测装置，属于蓄电池绝缘监测装置。

背景技术

直流电源装置在变电站中为控制回路、信号回路、事故照明回路、继电保护装置、自动装置、远程终端以及逆变电源等提供可靠的直流电源。蓄电池组在直流电源装置中的地位举足轻重，在电网出现较大事故时，整流电源装置的交流电源往往失去，这样蓄电池组成为唯一的直流电源的提供者，成为保障直流系统断电的最后一道防线，因此做好蓄电池的日常维护工作，保证在“用兵一时”的时候蓄电池出力正常，对直流系统安全可靠供电，防止开关、熔断器因电压波动或直流失去而误动、拒动有重要意义。

由于工作人员使用不当或维护跟不上等原因，蓄电池在长时间运行后会出现一些故障，如壳体开裂、电解液外漏等，这些将造成蓄电池表面爬电致使直流接地。开裂的缝隙一般较小，不易发现，并且即使蓄电池发生接地故障时，尚未有设备能够确定是哪节蓄电池造成的。这延长了故障处理时间，增加了事故发生概率。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种蓄电池对地绝缘智能监测装置，可检测出哪节蓄电池发生了接地或对地绝缘降低故障。

本实用新型所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，设有两个CPU，两个CPU分别通过总线连接到双端口RAM，一个CPU为CPU₁，连接到平衡桥电路、不平衡桥电路和采样电路，采样电路的采样端连接到平衡桥电路的检测端，另一个CPU为CPU₂，其总线接口通过总线连接到存储器，显示接口连接到显示屏。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，利用相关数据计算得出蓄电池组故障点两侧的电压比值。根据其比值确定是哪节蓄电池发生了接地或对地绝缘降低故障。其中CPU₁负责控制采样电路，并利用平衡桥电路测出正负母线对地电压U₁、U₂，利用不平衡桥电路计算出正负母线对地绝缘电阻R₊、R_-，由于双端口RAM具有两套地址总线、数据总线、控制总线，允许两片CPU分别对其进行数据读写操作。CPU₁写入双端口RAM的数据可以被CPU₂读取，CPU₂写入双端口RAM的数据也可以被CPU₁读取，所以CPU₁将最终数据通过双端口RAM传递给CPU₂；CPU₂控制液晶显示电路、负责与存储器的数据交互，操作人员可以根据显示屏幕上显示的数据确定哪节电池发生接地。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，平衡桥电路包括四个顺序串联在电源正负极之间的电阻，分别为R₁、R₄、R₃和R₂，R₄和R₃之间接地，采样电路的两个检测端分别连接到R₁与R₄和R₂与R₃之间。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，R₁和R₂阻值相等，R₃和R₄阻值相等。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，电阻R₁，R₂，R₃，R₄组成平衡桥电路，负责采集直流对地电压。R₁＝R₂，R₃＝R₄。其中R₃，R₄为直流正负极对地电压采样电阻，R₃，R₄两端电压通过采样电路的运放AR₃，AR₄采集，并通过采样电路内集成的AD芯片将转化的数字量传递给CPU₁，CPU₁通过数字信号处理计算出正负极对地电压的大小，并通过RAM传递给CPU₂，CPU₂在显示屏上显示，使工作人员得以以此判断。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，不平衡桥电路包括两个电阻R₅和R₆、两个继电器K₁和K₂以及两个二极管D₁和D₂，两个继电器K₁和K₂的线圈分别一端连接到电源，另一端分别连接到CPU₁的OT₁和OT₂引脚，二极管D₁和D₂分别并联在电源与OT₁和OT₂之间，R₅和R₆分别通过K₁和K₂的常开触点连接，连接点接地。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，R₅和R₆阻值相等。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，电阻R₅、R₆，开关K₁、K₂，二极管D₁、D₂组成不平衡桥电路，其中R₅＝R₆。CPU₁通过管脚OT₁、OT₂输出高低电平控制K₁、K₂的通断：K₁闭合、K₂断开时R₃、R₄两端电压U₁、U₂通过采样电路将数据转化为数字量传递给CPU₁；同理当断开K₁、闭合K2时，将R3、R4两端电压值送入CPU₁，CPU₁根据先关数据求出正负母线对地绝缘电阻R₊、R_-，使工作人员得以以此判断。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，显示屏为串口液晶屏，显示屏的“3”号接口连接到CPU₂的BUSY管脚，显示屏的“4”号接口连接到CPU₂的RXD管脚，显示屏的“5、6”号接口连接到CPU₂的TXD管脚。显示屏采用串口液晶屏，显示屏显示通过CPU₂的通讯接口来进行控制，TXD、RXD为收发端口，BUSY为液晶忙时状态输出(高电平为忙，低电平为空闲)。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，利用相关数据计算得出蓄电池组故障点两侧的电压比值。根据其比值确定是哪节蓄电池发生了接地或对地绝缘降低故障。其中CPU₁负责控制采样电路，并利用平衡桥电路测出正负母线对地电压U₁、U₂，利用不平衡桥电路计算出正负母线对地绝缘电阻R₊、R_-，由于双端口RAM具有两套地址总线、数据总线、控制总线，允许两片CPU分别对其进行数据读写操作。CPU₁写入双端口RAM的数据可以被CPU₂读取，CPU₂写入双端口RAM的数据也可以被CPU₁读取，所以CPU₁将最终数据通过双端口RAM传递给CPU₂；CPU₂控制液晶显示电路、负责与存储器的数据交互，操作人员可以根据显示屏幕上显示的数据确定哪节电池发生漏电。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，电阻R₁，R₂，R₃，R₄组成平衡桥电路，负责采集直流对地电压。R₁＝R₂，R₃＝R₄。其中R₃，R₄为直流正负极对地电压采样电阻，R₃，R₄两端电压通过采样电路的运放AR₃，AR₄采集，并通过采样电路内集成的AD芯片将转化的数字量传递给CPU₁，CPU₁通过数字信号处理计算出正负极对地电压的大小，并通过RAM传递给CPU₂，CPU₂在显示屏上显示，使工作人员得以以此判断。

所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，电阻R₅、R₆，开关K₁、K₂，二极管D₁、D₂组成不平衡桥电路，其中R₅＝R₆。CPU₁通过管脚OT₁、OT₂输出高低电平控制K₁、K₂的通断：K₁闭合、K₂断开时R₃、R₄两端电压U₁、U₂通过采样电路将数据转化为数字量传递给CPU₁；同理当断开K₁、闭合K₂时，将R3、R4两端电压值送入CPU₁，CPU₁根据先关数据求出正负母线对地绝缘电阻R₊、R_-，使工作人员得以以此判断。

所述的显示屏，显示屏采用串口液晶屏，显示屏显示通过CPU₂的通讯接口来进行控制，TXD、RXD为收发端口，BUSY为液晶忙时状态输出(高电平为忙，低电平为空闲)。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为本实用新型显示屏与CPU接口连接示意图；

图3为平衡桥电路与不平衡桥电路示意图；

图4为采样电路示意图。

图中：1、双端口RAM；2、CPU₁；3、CPU₂；4、显示屏；5、存储器；6、平衡桥电路；7、不平衡桥电路；8、继电器K₁；9、继电器K₂；10、采样电路；11、常开触点；12、线圈。

具体实施方式

下面结合本实用新型对本实用新型实施例做进一步说明：

实施例1：如图1和图4所示，本实用新型所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，设有两个CPU，两个CPU分别通过总线连接到双端口RAM1，一个CPU为CPU₁2，连接到平衡桥电路6、不平衡桥电路7和采样电路10，采样电路10的采样端连接到平衡桥电路6的检测端，另一个CPU为CPU₂3，其总线接口通过总线连接到存储器5，显示接口连接到显示屏4。

实施例2：在实施例1所述的结构基础上，如图3所示，平衡桥电路6包括四个顺序串联在电源正负极之间的电阻，分别为R₁、R₄、R₃和R₂，R₄和R₃之间接地，采样电路10的两个检测端分别连接到R₁与R₄和R₂与R₃之间，R₁和R₂阻值相等，R₃和R₄阻值相等，不平衡桥电路7包括两个电阻R₅和R₆、两个继电器K₁8和K₂9以及两个二极管D₁和D₂，两个继电器K₁8和K₂9的线圈分别一端连接到电源，另一端分别连接到CPU₁2的OT₁和OT₂引脚，二极管D₁和D₂分别并联在电源与OT₁和OT₂之间，R₅和R₆分别通过K₁8和K₂9的常开触点连接，连接点接地，R₅和R₆阻值相等。

实施例3：在实施例2所述的结构基础上，如图2所示，显示屏4为串口液晶屏，显示屏4的“3”号接口连接到CPU₂3的BUSY管脚，显示屏4的“4”号接口连接到CPU₂3的RXD管脚，显示屏4的“5、6”号接口连接到CPU₂3的TXD管脚。

操作步骤与工作原理：

CPU₂3通过双端口RAM1中的数据判断直流系统是否正常运行，当判定蓄电池组发生绝缘降低时，通过双端口RAM1要求CPU₁2将继电器K₁8闭合，继电器K₂9断开，读取正负极对地电压U₊、U_-，然后要求CPU₁2将继电器K₁8断开，继电器K₂9闭合，读取正负极对地电压，CPU₁2通过双端口RAM1将各电压值送入CPU₂3中，CPU₂3结合U₊、U_-等数据，通过相关公式计算得到正负极绝缘电阻。

CPU₂3根据正负极对地电压、正负极对地电阻计算出蓄电池组故障点两侧电压的比值，再根据其比值锁定是哪节蓄电池出现故障。最后将结果输入到液晶显示屏4中。

Claims (6)

1.一种蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于设有两个CPU，两个CPU分别通过总线连接到双端口RAM(1)，一个CPU为CPU₁(2)，连接到平衡桥电路(6)、不平衡桥电路(7)和采样电路(10)，采样电路(10)的采样端连接到平衡桥电路(6)的检测端，另一个CPU为CPU₂(3)，其总线接口通过总线连接到存储器(5)，显示接口连接到显示屏(4)。

2.根据权利要求1所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，平衡桥电路(6)包括四个顺序串联在电源正负极之间的电阻，分别为R₁、R₄、R₃和R₂，R₄和R₃之间接地，采样电路(10)的两个检测端分别连接到R₁与R₄和R₂与R₃之间。

3.根据权利要求2所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，R₁和R₂阻值相等，R₃和R₄阻值相等。

4.根据权利要求1所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，不平衡桥电路(7)包括两个电阻R₅和R₆、两个继电器K₁和K₂以及两个二极管D₁和D₂，两个继电器K₁和K₂的线圈(12)分别一端连接到电源，另一端分别连接到CPU₁(2)的OT₁和OT₂引脚，二极管D₁和D₂分别并联在电源与OT₁和OT₂之间，R₅和R₆分别通过K₁和K₂的常开触点(11)连接，连接点接地。

5.根据权利要求4所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，R₅和R₆阻值相等。

6.根据权利要求1所述的蓄电池对地绝缘智能监测装置，其特征在于，显示屏(4)为串口液晶屏，显示屏(4)的“3”号接口连接到CPU₂(3)的BUSY管脚，显示屏(4)的“4”号接口连接到CPU₂(3)的RXD管脚，显示屏(4)的“5、6”号接口连接到CPU₂(3)的TXD管脚。