CN204789952U - 一种电力专用ups电源输出功率特性的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电力专用UPS电源输出功率特性的测试装置，特别是针对电力专用UPS电源输出功率特性的测试。整个装置由：旁路采样接口、旁路控制电路、输入电压采样单元、输入电流采样单元、输出电压采样单元、输出电流采样单元、多路参数状态选择、信号处理单元、A/D转换器、主处理器、负载组合单元、负载控制接口、数据存贮单元、参数异常报警单元、液晶显示器、通讯单元、USB接口组成。实现了对电力专用UPS电源输出功率特性的测试,装置体积小，使用方便，测试功能全，便于在电力行业各变电站之间移动使用，而且纯阻抗性负载组合，快速采样，集负载、显示、存贮、通讯为一体的，实现了专用UPS电源全性能的测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力专用UPS电源输出功率特性的测试装置，特别是针对电力专用UPS电源输出功率特性的测试。
背景技术
近几年来电力行业的变电站都安装有电力专用的UPS电源，这种UPS电源与普通的不间断电源在结构和性能上有较大的区别，特别是对产品自身稳定性和安全性上有更高的要求。电力专用UPS电源不需要交流整流，是一个纯逆变电源，他又不同于一般的逆变电源，其输出部分需要完全隔离并不接地的交流正弦波电源。由于电力专用UPS电源需要长时间工作，内部的转化元件、逆变元件、功放元件必然会发生性能越来越差，输出功率特性参数发生了变化等问题。电力工作者对其的性能测试都是采用加负载电阻的方法，测量电力专用UPS输出端电压是否正确，测试数据十分局限，测试参数无法调节，测试参数一致性差，随机性十分明显，造成了难以准确判断UPS电源性能。因为没有专业的仪器测试，使电力行业工作者都难以开展电力专用UPS电源的性能测试。为了提高电力专用UPS电源设备投运率，准确判定电力专用UPS电源性能，开发一种电力专用UPS电源测试装置，需要体积小，使用方便，测试功能全，便于在电力行业各变电站之间移动使用的便携式装置是迫切的需求。本发明提出纯阻抗性负载组合，快速采样，集负载、显示、存贮、通讯为一体的便携式电力专用UPS电源装置。使电力工作者利用该设备能完成电力专用UPS电源全性能的测试，满足电力行业的需求；
具有以下几个明显的优点。
本装置集测试、负载、记录、管理为一体的全功能专用设备，大大减少测试过程的工作量。
本装置具有体积小、重量轻、便于各变电站之间巡回测试、投资成本小。
本装置采用纯阻抗性负载，对被测试电源不会造成任何影响，测试数据真实有效。
测试时输出功率特性的全部数据一致性好，可以配置上位机导出数据管理，实现管理科学化，USB数据存贮。
发明内容
本实用新型提供一种电力专用UPS电源输出功率特性的测试装置，其特征在于，包括：旁路采样接口、旁路控制电路、输入电压采样单元、输入电流采样单元、输出电压采样单元、输出电流采样单元、参数状态选择单元、信号处理单元、A/D转换器、主处理器、负载组合单元、负载控制接口、数据存贮单元、参数异常报警单元、液晶显示器、通讯单元、USB接口；其电路连接：旁路采样接口与旁路控制电路相接；旁路控制电路与主处理器相接；旁路采样接口与参数状态选择单元相接；输入电压采样单元与参数状态选择单元相接；输入电流采样单元与参数状态选择单元相接；输出电压采样单元与参数状态选择单元相接；输出电流采样单元与参数状态选择单元相接；参数状态选择单元与主处理器相接；参数状态选择单元与信号处理单元相接；信号处理单元与A/D转换器相接；A/D转换器与主处理器相接；主处理器与负载组合单元相接；负载组合单元与负载控制接口相接；主处理器与数据存贮单元相接；主处理器与参数异常报警单元相接；主处理器与液晶显示器相接；主处理器与通讯单元相接；主处理器与USB接口相接。旁路采样接口信号由旁路控制回路提供控制；旁路控制回路数据由主处理器完成；旁路采样接口、输入电压采样单元、输入电流采样单元、输出电压采样单元、输出电流采样单元所测量的各单元监测数据传输给参数状态选择单元；参数状态选择单元在主处理器控制下完成各数据通段、收集、分配，将所有数据传输给信号处理单元；信号处理单元根据各单元采集回来的模拟数据进行处理，转换成0-5V的信号，把相关的测量数据传输给A/D转换器，A/D转换器将各种信息的模拟数据进行转换，转换成数字信号传输给主处理器；主处理器对UPS电源的数据进行计算处理、判定并将数据传输给数据存贮单元、参数异常报警单元、液晶显示器、通讯单元、USB接口，实现了对外的数据的存贮、报警、显示、通讯；主处理器把数据传输给负载组合单元并控制负载组合单元调整较负载电流的大小；负载组合单元并把数据传输给负载控制接口，通过负载控制接口实现了对负载电流大小的控制。
上述的负载组合单元，其特征在于，包括：电子控制开关K1、电子控制开关K2、电子控制开关K3、电子控制开关K4、负载电阻R1、负载电阻R2、负载电阻R3、负载电阻R4；电子控制开关K1与负载电阻R1串接；电子控制开关K2与负载电阻R2串接；电子控制开关K3与负载电阻R3串接；电子控制开关K4与负载电阻R4串接；形成8421组合阵列进行控制，实现任意组合无间隙的纯阻性负载。
为了让本发明的上述特征和优点更明显易懂，下面特例举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构示意图。
图2是负载组合单元结构示意图。
具体实施方式
实施例一：如图1所示，本实用新型装置的结构示意，本实用新型是提供一种电力专用UPS电源输出功率特性测试装置，包括：旁路采样接口（1）、旁路控制电路（2）、输入电压采样单元（3）、输入电流采样单元（4）、输出电压采样单元（5）、输出电流采样单元（6）、参数状态选择单元（7）、信号处理单元（8）、A/D转换器（9）、主处理器（10）、负载组合单元（11）、负载控制接口（12）、数据存贮单元（13）、参数异常报警单元（14）、液晶显示器（15）、通讯单元（16）、USB接口（17）；其电路连接：旁路采样接口（1）与旁路控制电路（2）相接；旁路控制电路（2）与主处理器（10）相接；旁路采样接口（1）与参数状态选择单元（7）相接；输入电压采样单元（3）与参数状态选择单元（7）相接；输入电流采样单元（4）与参数状态选择单元（7）相接；输出电压采样单元（5）与参数状态选择单元（7）相接；输出电流采样单元（6）与参数状态选择单元（7）相接；参数状态选择单元（7）与主处理器（10）相接；参数状态选择单元（7）与信号处理单元（8）相接；信号处理单元（8）与A/D转换器（9）相接；A/D转换器（9）与主处理器（10）相接；主处理器（10）与负载组合单元（11）相接；负载组合单元（11）与负载控制接口（12）相接；主处理器（10）与数据存贮单元（13）相接；主处理器（10）与参数异常报警单元（14）相接；主处理器（10）与液晶显示器（15）相接；主处理器（10）与通讯单元（16）相接；主处理器（10）与USB接口（17）相接。旁路采样接口（1）信号由旁路控制回路（2）提供控制；旁路控制回路（2）数据由主处理器（10）完成；旁路采样接口（1）、输入电压采样单元（3）、输入电流采样单元（4）、输出电压采样单元（5）、输出电流采样单元（6）所测量的各单元监测数据传输给参数状态选择单元（7）；参数状态选择单元在主处理器（10）控制下完成各数据通段、收集、分配，将所有数据传输给信号处理单元（8）；信号处理单元（8）根据各单元采集回来的模拟数据进行处理，转换成0-5V的信号，把相关的测量数据传输给A/D转换器（9），A/D转换器（9）将各种信息的模拟数据进行转换，转换成数字信号传输给主处理器（10）；主处理器（10）对UPS电源的数据进行计算处理、判定并将数据传输给数据存贮单元（13）、参数异常报警单元（14）、液晶显示器（15）、通讯单元（16）、USB接口（17），实现了对外的数据的存贮、报警、显示、通讯；主处理器（10）把数据传输给负载组合单元（11）并控制负载组合单元（11）调整较负载电流的大小；负载组合单元（11）并把数据传输给负载控制接口（12），通过负载控制接口（12）实现了对负载电流大小的控制。
旁路采样接口（1）采用高阻抗分压测量旁路输入电压和输出电压信号监测，
旁路电压采用比较电路完成，主要元件是LM324，将旁路电压的信号转换成
0-5V的电压信号，旁路的动作授旁路控制电路（2）控制。
旁路控制电路（2）采用继电器干接点信号，动作时为闭合，信号由主处理器
（10）提供，主处理器（10）输出高电位时，旁路控制电路（2）动作，旁路
采样接口（1）采集到被测试的电力专用UPS电源旁路动作信号，完成UPS
电源旁路测试功能。
输入电压采样单元（3）测量被测试的UPS电源的输入端电压，对UPS电源有
变化时的各种电压信号进行采样。采用直流电压互感器DLT01做为采样元件，
其测量范围为：0-500V。输入电压采样单元（3）将被测试UPS输入端0-500V
的信号转换成0-5V的电压信号。
输入电流采样单元（4）测量UPS电源的输出端电压，电流采样单元由直流霍
尔传感器采样，由武汉精工电子元件厂提供，型号为DTT01，测量范围为：
0-100A。输入电流采样单元（4）将0-100A的电流信号转换成0-5V的电压信
号。
输出电压采样单元（5）测量被测试的UPS电源输出端电压，对UPS电源输出
端的各种电压信号进行采样，采用直流电压互感器DLT01做为测量采用电路，
其测量范围为：0-500V。输出电压采样单元（5）将被测试UPS输出端0-500V
的信号转换成0-5V的电压信号。
输出电流采样单元（6）测量UPS电源的输出端电流，电流采样单元由直流霍
尔传感器采样，由武汉精工电子元件厂提供，型号为DTT01，测量范围为：
0-100A。输出电流采样单元（6）将0-100A的电流信号转换成0-5V的电压信
号。
参数状态选择单元（7）在主处理器（10）控制下完成各数据通段、收集，将
所有数据传输给信号处理单元（8），其工作原理采用BCD码完成，对收集的
信号进行分类。
信号处理单元（8）对连续模拟信号进行测量或滤波，经过运算，放大。主要
元件是LM324，将旁路采样接口（1）旁路输入端电压信号、电流信号，输入
电压采样单元（3）输入端电压信号，输入电流采样单元（4）输入端电流信
号，输出电压采样单元（5）输出端电压信号，输出电流采样单元（6）输出
端电流信号，经参数状态选择单元（7）后，经过整形、滤波，提供给A/D
转换器（9）。
A/D转换器（9）各种信息的模拟信号进行转换，转换成数字信号传输给主处
理器（10）。型号为ML14433。为131/2位A/D转换器，保证了测量的精度。
主处理器（10）同时接收到，旁路采样接口（1）旁路输入端电压、电流，
输入电压采样单元（3）输入端电压，输入电流采样单元（4）输入端电流，
输出电压采样单元（5）输出端电压，输出电流采样单元（6）输出端电流。
主处理器（10）根据旁路输入端电压、电流和输入端电压、输入端电流、输
出端电压、输出端电流，控制各数据通段、收集、分配，实现了对外的数据
的存贮、报警、显示、通讯、负载控制。采用美国MC公司生产的MTS32系列
处理器完成。
负载组合单元（11）由电子控制开关和负载电阻组成，通过8421编码开关
的原理，信号由主处理器（10）提供，实现了不间断、无空隙地调节负载测
试电流的大小。详细介绍参照实施例二。
数据存贮单元（13）存储数据和读写数据的功能，连接主处理器（10），以
8位二进制作为一个存储单元，也就是一个字节。每个单元有一个地址，是
一个整数编码，可以表示为二进制整数。其主要型号为MCT84T73，日本东芝
公司提供。
参数异常报警单元（14）是由干接点、继电器和指示灯组成，主要用来完成
报警。参数异常报警单元（14）将对UPSD电源的每一条输出线路进行报警，
其报警由主处理器（10）发送过来，出现参数异常的信号进行报警输出，继
电器动作，指示灯亮。报警输出的继电器为两组干接点，选用DT1240继电器，
上海无线电八厂生产，24电源供电，指示灯为普通发光φ5发光二极管，灯
亮为报警。
液晶显示器（15）为平面超薄的显示设备，连接主处理器（10），尺寸大于
7.5寸，由北京迪文公司生产的系列显示器。
通讯单元（16）采用模块化的软件设计，连接主处理器（10），可以很方便
的增加各种规约模块和其他功能模块。通讯单元（16）对内可以提供多种通
讯接口：以太网（10/100Base-TX、100Base-FX）、串口（RS-232/485/422）
以及其它的现场总线接口，同时在这些接口上可以运行多种规约（IEC60870
-5-103等）。通讯单元（16）对外可以提供多个以太网（10/100Base-TX、1
00Base-FX）、数字RS-232以及模拟通道接口。同时可以适用多种协议（608
70-5-101、IEC60870-5-104、DNP3.0等）。
USB接口（17）是UPS电源系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种
输入输出接口的技术规范，与主处理器（10）连接，用于UPS电源系统与外
部设备的连接和通讯。型号是USB3.1，传输速度为10Gbit/s，三段式电压
5V/12V/20V，最大供电100W，不正反方向区别。
实施例二:如图2所示，上述负载组合单元的结构示意，包括了：电子控制开关K1、电子控制开关K2、电子控制开关K3、电子控制开关K4、负载电阻R1、负载电阻R2、负载电阻R3、负载电阻R4等；电子控制开关K1与负载电阻R1串接；电子控制开关K2与负载电阻R2串接；电子控制开关K3与负载电阻R3串接；电子控制开关K4与负载电阻R4串接；形成8421组合阵列进行控制，实现任意组合无间隙的纯阻性负载。
本装置通过8421编码开关的原理，实现了不间断、无空隙地调节负载测试电流的大小；电子控制开关K1与负载电阻R1这条线路测试电流大小为1A；电子控制开关K2与负载电阻R2这条线路测试电流大小为2A；电子控制开关K3与负载电阻R3这条线路测试电流大小为4A；电子控制开关K4与负载电阻R4这条线路测试电流大小为8A；当选择负载测试电流大小为1A时，电子控制开关K1合上；当选择负载测试电流大小为2A时，电子控制开关K2合上；当选择负载测试电流大小为3A时，电子控制开关K1和电子控制开关K2合上；当选择负载测试电流大小为4A时，电子控制开关K4合上；当选择负载电流大小为5A时，电子控制开关K1和电子控制开关K3合上；当选择负载电流大小为6A时，电子控制开关K2和电子控制开关K3合上；当选择负载电流大小为7A时，电子控制开关K1、电子控制开关K2、电子控制开关K3一起合上；当选择负载电流大小为8A时，电子控制开关K4合上；当选择负载电流大小为9A时，电子控制开关K1和电子控制开关K4合上；当选择负载电流大小为10A时，电子控制开关K2和电子控制开关K4合上；以此原理类推，不间断、无空隙调节负载测试电流的大小，实现UPS电源全性能的测试。
Claims (2)
1.一种电力专用UPS电源输出功率特性测试装置，其特征在于，包括：旁路采样接口、旁路控制电路、输入电压采样单元、输入电流采样单元、输出电压采样单元、输出电流采样单元、多路参数状态选择、信号处理单元、A/D转换器、主处理器、负载组合单元、负载控制接口、数据存贮单元、参数异常报警单元、液晶显示器、通讯单元、USB接口；其电路连接：旁路采样接口与旁路控制电路相串接；旁路控制电路与主处理器相串接；旁路采样接口与多路参数状态选择相串接；输入电压采样单元与多路参数状态选择串接；输入电流采样单元与多路参数状态选择相串接；输出电压采样单元与多路参数状态选择相串接；输出电流采样单元与多路参数状态选择相串接；多路参数状态选择与信号处理单元相串接；信号处理单元与A/D转换器相串接；A/D转换器与主处理器相串接；主处理器与负载组合单元相串接；负载组合单元与负载控制接口相串接；主处理器与数据存贮单元相串接；主处理器与参数异常报警单元相串接；主处理器与液晶显示器相串接；主处理器与通讯单元相串接；主处理器与USB接口相串接。
2.权利要求1所述的一种电力专用UPS电源输出功率特性测试装置负载组合单元，其特征在于，包括：电子控制开关K1、电子控制开关K2、电子控制开关K3、电子控制开关K4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；电子控制开关K1与电阻R1串接；电子控制开关K2与电阻R2串接；电子控制开关K3与电阻R3串接；电子控制开关K4与电阻R4串接；形成8421组合阵列，有效完成了UPS电流输出功率特性的测试。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520497943.XU CN204789952U (zh) | 2015-07-11 | 2015-07-11 | 一种电力专用ups电源输出功率特性的测试装置 |
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| CN201520497943.XU CN204789952U (zh) | 2015-07-11 | 2015-07-11 | 一种电力专用ups电源输出功率特性的测试装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204789952U true CN204789952U (zh) | 2015-11-18 |
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Family Applications (1)
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| CN201520497943.XU Active CN204789952U (zh) | 2015-07-11 | 2015-07-11 | 一种电力专用ups电源输出功率特性的测试装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN204789952U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106019175A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-12 | 深圳供电局有限公司 | 一种电力不间断电源特性测试仪 |
| CN112816866A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-05-18 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 一种基于ups系统的评测方法 |
-
2015
- 2015-07-11 CN CN201520497943.XU patent/CN204789952U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN112816866A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-05-18 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 一种基于ups系统的评测方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |