CN211377667U - 一种断路器检测装置的电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种断路器检测装置的电源电路，所述电源电路包括5V锂电池供电电路、太阳能充电锂电池供电电路，其中，所述5V锂电池供电电路通过将输入断路器检测装置的5V电压降压到所述断路器检测装置中的工作电压3.3V，以确保所述断路器检测装置的正常运行；所述太阳能充电锂电池供电电路主要包括3.3V可充电锂电池和12.5V太阳能电池，所述12.5V太阳能电池利用太阳能对所述3.3V可充电锂电池进行充电，以满足所述断路器检测装置的备用电需求。本实用新型能够延长锂电池的使用时间，并且能够充分利用太阳能资源，具有绿色环保、无污染的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及断路器检测技术领域，尤其涉及一种断路器检测装置的电源电路。
背景技术
高压开关设备是电力系统组成的重要部分，在电能输送过程中是不可替代的元件，高压开关设备在电网运行中控制电力线路和设备的投入和退出。高压断路器包括结构简单、价格低廉的油断路器，体积小、无污染的真空断路器，绝缘性能优良的SF6断路器。其中，SF6气体具有灭弧能力强、绝缘性高和设备体积小等优势，使得SF6断路器成为高压电力系统运行中的首选开关设备。SF6气体泄漏是断路器运行过程中常见的故障之一，虽然常温下SF6具有无色、无味、化学性质稳定的特点，但是在电弧高温作用下，SF6气体会分解腐蚀性强且剧毒的氢氟酸，给工作人员的人身安全造成危害，而且SF6气体泄露会影响设备的绝缘强度，造成设备绝缘故障，其故障所带来的附加损失大大超出设备本身的价值，还会对电力系统造成冲击、影响电网安全、稳定、高效运行。因此，SF6气体泄漏检测工作非常重要。
现有技术中，需要停电测试设备的绝缘状况，来对SF6断路器进行预检，这种方法导致检修人员无法及时了解设备的突发状况，在检修期内也可能发生事故情况，威胁着检修人员的人身安全，而且频繁的拆卸检修不仅仅会耗费巨大的人力物力，而且会降低断路器的动作可靠性，增加在设备寿命周期内的维修费用。因此，实现SF6断路器的在线检测，尤其是SF6气体泄漏情况的实时检测，可及时发现并维修设备故障，保障电网稳定运行，防止造成重大的安全事故同时，在线监测装置可以判断气体泄漏点的位置，跟踪气体泄漏轨迹以及判定气体泄漏量，提高变电站的自动化程度，为现场人员提供了更为直观的判断依据。总之，SF6断路器气体泄漏的在线检测技术在我国的高压以及特高压电网中具有深远的研究意义。
电源模块是SF6断路器检测装置的核心设备，电源模块能够给检测装置提供电力保障，为断路器检测装置的工作打下坚实基础。
现有技术中，断路器检测装置主要依靠锂电池，然而，当锂电池电能耗尽时，该断路器检测装置则无法正常工作，会影响断路器检测装置的使用。当电力系统发生突发情况需要长时间检测时，锂电池的使用时间也影响了断路器检测装置的续航能力。
因此，如何设计一种可以延长锂电池的使用时间，同时能够充分利用太阳能对电源电路充电，使得断路器检测装置的使用时间更长成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种断路器检测装置的电源电路，以解决现有技术中存在的锂电池的使用时间无法延长，以至于断路器检测装置的续航时间不能满足长时间的工作需求，并且不能利用太阳能对电源电路进行充电以满足断路器检测装置中原有供电电池电量耗尽并且无人值守的短时间内也可以正常进行检测工作的问题。
一种断路器检测装置的电源电路，所述电源电路包括：
5V锂电池供电电路，所述5V锂电池供电电路通过将输入断路器检测装置的5V电压降压到所述断路器检测装置中的工作电压3.3V，以确保所述断路器检测装置的正常运行；
太阳能充电锂电池供电电路，所述太阳能充电锂电池供电电路主要包括3.3V可充电锂电池和12.5V太阳能电池，所述12.5V太阳能电池利用太阳能对所述3.3V可充电锂电池进行充电，以满足所述断路器检测装置的备用电需求。
采用上述技术方案，不仅可以解决需要长时间检测时断路器检测装置的续航能力不足，同时采用绿色环保的太阳能对可充电的锂电池进行充电，并且在太阳能转化为电能的过程中不产生其他物质，运行成本更低、维护费用低、并且能够长时间在无人值守的环境下正常运行。
可选的，所述5V锂电池供电电路主要包括5V锂电池、降压芯片AMS1117和3.3V用电负载，所述5V锂电池与所述降压芯片AMS1117的电压输入端连接，所述3.3V用电负载与所述降压芯片AMS1117的电压输出端连接。
可选的，所述5V锂电池供电电路还包括电容C16、C18、C24和C25，所述C18的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输入端，所述C18的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端，所述C24的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输入端，所述C24的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端，所述C16的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输出端，所述C16的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端，所述C25的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输出端，所述C25的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端。
可选的，所述太阳能充电锂电池供电电路还包括太阳能板、二极管、MOS管和三极管以及其他电子元器件，所述太阳能电池板用于为所述3.3V可充电锂电池进行充电，所述二极管D10为可以防止所述太阳能电池板发热受损的旁路二极管，所述二极管D7、D8、D9为防止所述3.3V可充电锂电池在所述太阳能电池板电压下降或者不发电时对所述太阳能电池板逆放电的整流二极管，所述MOS管Q4、Q5以及三极管Q7、Q8、Q9的截止和导通控制所述太阳能电池板是否对所述3.3V可充电锂电池进行充电。
上述技术方案中，旁路二极管的使用可以防止出现所述太阳能电池板得不到光照而成为负载，从而导致所述太阳能电池板严重发热受损的现象。
可选的，所述其他电子元器件包括电阻和电容，所述电阻和电容对电路起分压、控制电流的作用。
可选的，所述旁路二极管的电流值不能低于所述太阳能电池板的电流值。
可选的，所述太阳能充电锂电池供电电路为所述电源电路的备用电源电路，即在5V锂电池供电电路电量耗尽不能正常供电时，太阳能充电锂电池供电电路才开始工作。
本实用新型的一种断路器检测装置的电源电路，相较于现有技术而言，具有采用太阳能充电锂电池供电电路作为备用电源电路，既能够使断路器检测装置在主要供电电池电量耗尽的情况下短时间内满足断路器检测装置的正常检测工作，使得断路器检测装置的使用时间延长；此外，太阳能在转化为电能的过程并不会产生任何其他物质，更加环保，安装也非常方便，成本较低，并且能够长时间在无人值守的环境下运行。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的5V锂电池供电电路图；
图2为本实用新型的太阳能充电锂电池供电电路图。
具体实施方式
参见图1至图2，其中，图1为5V锂电池供电电路图；图2为太阳能充电锂电池供电电路图。
一种断路器检测装置的电源电路，所述电源电路包括5V锂电池供电电路、太阳能充电锂电池供电电路，其中，所述5V锂电池供电电路通过将输入断路器检测装置的5V电压降压到所述断路器检测装置中的工作电压3.3V，以确保所述断路器检测装置的正常运行；
所述太阳能充电锂电池供电电路主要包括3.3V可充电锂电池和12.5V太阳能电池，所述12.5V太阳能电池利用太阳能对所述3.3V可充电锂电池进行充电，以满足所述断路器检测装置的备用电需求。
采用上述技术方案，不仅可以解决需要长时间检测时断路器检测装置的续航能力不足，同时采用绿色环保的太阳能对可充电的锂电池进行充电，并且在太阳能转化为电能的过程中不产生其他物质，运行成本更低、维护费用低、并且能够长时间在无人值守的环境下正常运行。
参见图1，在上述实施方式的基础上，进一步地，所述5V锂电池供电电路主要包括5V锂电池、降压芯片AMS1117和3.3V用电负载，所述5V锂电池与所述降压芯片AMS1117的电压输入端连接，所述3.3V用电负载与所述降压芯片AMS1117的电压输出端连接。
参见图1，在上述实施方式的基础上，进一步地，所述5V锂电池供电电路还包括电容C16、C18、C24和C25，所述C18的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输入端，所述C18的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端，所述C24的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输入端，所述C24的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端，所述C16的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输出端，所述C16的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端，所述C25的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输出端，所述C25的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端。
参见图2，在上述实施方式的基础上，进一步地，所述太阳能充电锂电池供电电路还包括太阳能板、二极管、MOS管和三极管以及其他电子元器件，所述太阳能电池板用于为所述3.3V可充电锂电池进行充电，所述二极管D10为可以防止所述太阳能电池板发热受损的旁路二极管，所述二极管D7、D8、D9为防止所述3.3V可充电锂电池在所述太阳能电池板电压下降或者不发电时对所述太阳能电池板逆放电的整流二极管，所述MOS管Q4、Q5以及三极管Q7、Q8、Q9的截止和导通控制所述太阳能电池板是否对所述3.3V可充电锂电池进行充电。
上述技术方案中，旁路二极管的使用可以防止出现所述太阳能电池板得不到光照而成为负载，从而导致所述太阳能电池板严重发热受损的现象。
本实施例中，太阳能板、二极管、MOS管和三极管以及其他电子元器件的连接关系以及其他元器件的使用数量参照图2。
需要特别说明的是，在本实施例中，所述MOS管Q4、Q5以及三极管Q7、Q8、Q9的截止和导通控制所述太阳能电池板是否对所述3.3V可充电锂电池进行充电的具体过程如下：
(1)当3.3V可充电锂电池给单片机提供稳定的3.3V工作电源时，单片机会根据需求控制图2中的PB14和PB15分别输出PWM调制波；此时，当图2中的PB14输出为低电平时，三极管Q7截止，MOS管Q4导通，此时太阳能充电锂电池供电电路与地接通；当图2中的PB15输出为高电平时，三极管Q8、Q9截止，MOS管Q5导通，此时太阳能充电锂电池供电电路中的太阳能电池板的正负极(即PV+、PV-)分别与3.3V可充电锂电池的正负极相连，开始对3.3V可充电锂电池进行充电。
(2)当3.3V可充电锂电池的电量过低，输出电压不足3.3V时，此时图2中的PB14和PB15不再输出PWM波；此时，太阳能充电锂电池供电电路中的太阳能电池板的电压大于3.3V可充电锂电池的电压，此时，MOS管Q4、Q5导通，三极管Q7、Q8、Q9截止，太阳能充电锂电池供电电路中的太阳能电池板的负极(即PV-)与3.3V可充电锂电池的接地端(即图2中的GND)接通，开始对3.3V可充电锂电池进行充电。
需要特别指出的是，图2中的BAT+指3.3V可充电锂电池的电压，即相当于图2中的VCC_3.3。
在上述实施方式的基础上，进一步地，所述其他电子元器件包括电阻和电容，所述电阻和电容对电路起分压、控制电流的作用。
在上述实施方式的基础上，进一步地，所述旁路二极管的电流值不能低于所述太阳能电池板的电流值。
在上述实施方式的基础上，进一步地，所述太阳能充电锂电池供电电路为所述电源电路的备用电源电路，即在5V锂电池供电电路电量耗尽不能正常供电时，太阳能充电锂电池供电电路才开始工作。
本实用新型提供的实施例只是最优实施例，并非是对本实用新型保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本实用新型方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种断路器检测装置的电源电路，其特征在于，所述电源电路包括：
5V锂电池供电电路，所述5V锂电池供电电路通过将输入断路器检测装置的5V电压降压到所述断路器检测装置中的工作电压3.3V，以确保所述断路器检测装置的正常运行；
太阳能充电锂电池供电电路，所述太阳能充电锂电池供电电路主要包括3.3V可充电锂电池和12.5V太阳能电池，所述12.5V太阳能电池利用太阳能对所述3.3V可充电锂电池进行充电，以满足所述断路器检测装置的备用电需求。
2.根据权利要求1所述的一种断路器检测装置的电源电路，其特征在于，所述5V锂电池供电电路主要包括5V锂电池、降压芯片AMS1117和3.3V用电负载，所述5V锂电池与所述降压芯片AMS1117的电压输入端连接，所述3.3V用电负载与所述降压芯片AMS1117的电压输出端连接。
3.根据权利要求2所述的一种断路器检测装置的电源电路，其特征在于，所述5V锂电池供电电路还包括电容C16、C18、C24和C25，所述C18的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输入端，所述C18的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端，所述C24的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输入端，所述C24的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端，所述C16的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输出端，所述C16的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端，所述C25的一端连接所述降压芯片AMS1117的电压输出端，所述C25的另一端连接所述降压芯片AMS1117的接地端。
4.根据权利要求1所述的一种断路器检测装置的电源电路，其特征在于，所述太阳能充电锂电池供电电路还包括太阳能板、二极管、MOS管和三极管以及其他电子元器件，所述太阳能电池板用于为所述3.3V可充电锂电池进行充电，所述二极管D10为可以防止所述太阳能电池板发热受损的旁路二极管，所述二极管D7、D8、D9为防止所述3.3V可充电锂电池在所述太阳能电池板电压下降或者不发电时对所述太阳能电池板逆放电的整流二极管，所述MOS管Q4、Q5以及三极管Q7、Q8、Q9的截止和导通控制所述太阳能电池板是否对所述3.3V可充电锂电池进行充电。
5.根据权利要求4所述的一种断路器检测装置的电源电路，其特征在于，所述其他电子元器件包括电阻和电容，所述电阻和电容对电路起分压、控制电流的作用。
6.根据权利要求4所述的一种断路器检测装置的电源电路，其特征在于，所述旁路二极管的电流值不能低于所述太阳能电池板的电流值。
7.根据权利要求1所述的一种断路器检测装置的电源电路，其特征在于，所述太阳能充电锂电池供电电路为所述电源电路的备用电源电路。
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