CN213181638U - 高防护等级电能质量测控终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高防护等级电能质量测控终端，包括：壳体、触摸屏、若干电压采样电路、若干电流采样电路、主控制器及电源转换模块。其中壳体的背侧设有若干电压采样接口、电流采样接口及输出接口。触摸屏嵌设于壳体的正面。若干若干电压采样电路的输入端分别与若干电压采样接口一一对应电性连接，若干电流采样电路的输入端分别与若干电流采样接口一一对应电性连接。主控制器分别与触摸屏、若干电压采样电路的输出端、若干电流采样电路的输出端及若干输出接口电性连接。电源转换模块的输入端用于与市电连接，用于为触摸屏及主控制器提供电能。根据上述技术方案的高防护等级电能质量测控终端，无需再额外配置电压互感器及电流互感器，安装使用方便。

Description

高防护等级电能质量测控终端

技术领域

本实用新型涉及电气设备领域，特别涉及一种高防护等级电能质量测控终端。

背景技术

电力输送过程中，无功功率会对电力输送系统造成损害，需要控制并联电容器自动投切以实现无功功率的补偿，以保持无功功率平衡、降低网损，提高电能质量。为此需要在电力设备上配置用于检测电流和电压的互感器及控制电容器投切的控制器。现有的方案采用的控制器不具有电流及电压采样功能，需要单独配置电流互感器及电压互感器，连线复杂，使用不便。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种高防护等级电能质量测控终端，能够采集系统的电压信息及电流信息，并通过输出接口控制电容器组的自动投切，安装方便。

根据本实用新型的实施例的高防护等级电能质量测控终端，壳体，背侧设有若干电压采样接口、若干电流采样接口及若干输出接口；触摸屏，嵌设于所述壳体的正面；若干电压采样电路，若干所述电压采样电路的输入端分别与若干所述电压采样接口一一对应电性连接；若干电流采样电路，若干所述电流采样电路的输入端分别与若干所述电流采样接口一一对应电性连接；主控制器，分别与所述触摸屏、若干所述电压采样电路的输出端、若干所述电流采样电路的输出端及若干所述输出接口电性连接；电源转换模块，输入端用于与市电连接，用于为所述触摸屏及所述主控制器提供电能。

根据本实用新型实施例的高防护等级电能质量测控终端，至少具有如下有益效果：集成有电压采样电路及电流采样电路，可以采集系统的电压电流信息，并控制连接在其输出端的电容器投切，一体化设计，便于安装使用。

根据本实用新型的一些实施例，还包括若干输出隔离电路，所述主控制器通过若干所述输出隔离电路与所述输出接口电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述输出隔离电路包括光耦及继电器，所述光耦的输入端与所述主控制器电性连接，所述继电器的线圈与所述光耦的输出端电性连接，所述继电器的触点与对应的所述输出接口电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括通讯模块，所述壳体的背侧设有若干通讯接口，所述通讯接口通过所述通讯模块与所述主控制器电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述通讯模块包括232芯片、485芯片及以太网芯片，所述232芯片、所述485芯片及所述以太网芯片分别与所述主控制器及对应的所述通讯接口电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述电压采样电路包括电压互感器及第一放大电路，所述电压互感器的输入端与所述电压采样接口电性连接，所述电压互感器的输出端与所述第一放大电路的输入端电性连接，所述第一放大电路的输出端与所述主控制器电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述电流采样电路包括电流互感器及第二放大电路，所述电流互感器的输入端与所述电流采样接口电性连接，所述电流互感器的输出端与所述第二放大电路的输入端电性连接，所述第二放大电路的输出端与所述主控制器电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述电源转换模块包括开关电源、第一稳压芯片及第二稳压芯片，所述开关电源的输入端与市电连接，所述开关电源的输出端分别与所述第一稳压芯片及第二稳压芯片的输入端电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体包括前面板及一体成型的铝合金后壳，所述触摸屏嵌设于所述前面板上，所述电压采样接口、所述电流采样接口及所述输出接口设置于所述铝合金后壳上，所述电压采样电路、所述电流采样电路、所述主控制器及所述电源转换模块均设置于所述前面板与所述铝合金后壳形成的密闭空间内，所述前面板与所述铝合金后壳之间设有密封圈。

根据本实用新型的一些实施例，所述主控制器为DSP处理器。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的高防护等级电能质量测控终端的原理框图；

图2为本实用新型实施例的高防护等级电能质量测控终端的正面示意图；

图3为本实用新型实施例的高防护等级电能质量测控终端的反面示意图；

图4为本实用新型实施例的主控制器的电路原理图；

图5为本实用新型实施例的电压采样电路的原理图；

图6为本实用新型实施例的电流采样电路的原理图；

图7为本实用新型实施例的输出隔离电路的原理图；

图8为本实用新型实施例的开关电源的电路原理图；

图9为本实用新型实施例的第一稳压芯片的电路原理图；

图10为本实用新型实施例的第二稳压芯片的电路原理图；

图11为本实用新型实施例的485芯片的电路原理图；

图12为本实用新型实施例的232芯片的电路原理图；

图13为本实用新型实施例的以太网芯片的电路原理图。

附图标记：

壳体100，电压采样接口110，电流采样接口120，输出接口130，

主控制器200，

触摸屏300，

电压采样电路400，

电流采样电路500，

电源转换模块600，开关电源610，第一稳压芯片620，第二稳压芯片630，

输出隔离电路700，

485芯片800，232芯片810，以太网芯片820。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图3，根据本实用新型实施例的高防护等级电能质量测控终端，包括壳体100、触摸屏300、若干电流采样电路500、若干电压采样电路400、主控制器200及电源转换模块600。其中壳体100的背侧设有若干电压采样接口110、电流采样接口120及输出接口130。触摸屏300嵌设于壳体100的正面。电压采样电路400的输入端与电压采样接口110一一对应电性连接，其输出端与主控芯片电性连接。电流采样电路500的输入端与电流采样接口120一一对应电性连接，其输出端与主控芯片电性连接。主控制器200还与输出接口130及触摸屏300电性连接。电源转换模块600的输入端用于与市电连接，电源转换模块600可以为主控制器200及触摸屏300提供电能。根据上述技术方案的高防护等级电能质量测控终端，内部集成有电压采样电路400及电流采样电路500，无需再额外配置电流互感器及电压互感器，降低安装使用难度。输出接口130可以连接无功补偿装置，主控制器200根据采样到的电压及电流信息控制无功补偿装置动作，控制并联电容器投切实现对电网的无功补偿。触摸屏300可以用于设置控制参数及显示电能质量信息。

参照图7，在一些实施例中，为了保护主控制器200的GPIO引脚，主控制器200与输出接口130之间设有输出隔离电路700，主控制器200的GPIO引脚通过输出隔离电路700与输出接口130电性连接，再通过输出接口130连接无功补偿装置等补偿或滤波装置。

在一些实施例中，为了使高防护等级电能质量测控终端可以与上位机等控制设备通讯，高防护等级电能质量测控终端还包括有通讯模块，壳体100上设有若干通讯接口，通讯接口通过通讯模块与主控制器200电性连接。通讯接口可以通过网线或者总线等方式与上位机通讯连接，实现电能质量信息等信息的实时反馈与远程控制。

下面参考图1至图13以一个具体的实施例详细描述根据本实用新型实施例的高防护等级电能质量测控终端。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对实用新型的具体限制。

参照图4，在本实施例中，主控制器200选用型号为F28335的DSP处理器。DSP处理器较快的计算速度，善于进行信号处理，可以使高防护等级电能质量测控终端具有较高的响应速度。在本实施例中，高防护等级电能质量测控终端具有三路相同的电压采样电路400及六路相同的电流采样电路500。图5为其中一路电压采样电路400的电路原理图，包括一个电压互感器T1及由运算放大器U5C构成的第一放大电路，电压互感器T1的输入端与一路电压采样接口110电性连接，电压互感器T1的输出端与第一放大电路的输入端电性连接，第一放大电路的输出端与主控制器200电性连接。电压互感器T1采集到的电压信息经过第一放大电路放大后传递给主控制器200。图6为其中一路电流采样电路500的电路原理图，包括电流互感器T4及由运算放大器U5D构成的第二放大电路，电流互感器T4的输入端与一路电流互感器电性连接，电流互感器T4的输出端与第二放大电路的输入端电性连接，第二放大电路的输出端与主控制器200电性连接。电流互感器T4采集到的电流信息经过第二放大电路放大后传递给主控制器200。

参照图7，在本实施例中，以其中一路输出为例，输出接口130电路包括一个光耦U9及一个继电器K1，光耦U9的输入端与主控制器200的一个GPIO引脚电性连接，光耦U9的输出端与继电器K1的线圈电性连接，继电器K1的触点则与一路输出接口130电性连接，通过光耦的光电隔离及继电器的强弱电隔离对主控制器200进行双重保护。

参照图8至图10，在本实施例中，电源转换模块600包括开关电源610、第一稳压芯片620及第二稳压芯片630以及各自的外围电路。开关电源610选用LD12-20B05的5V开关电源，可以将输入的市电转换为5V的直流电。为了保护开关电源610，开关电源610的输入端设有熔断器F1、浪涌电阻NTC1等保护器件。第一稳压芯片620选用型号为TPS55340的稳压器，可以将开关电源610输出的5V的直流电转化为12V的直流电。第二稳压芯片630选用型号为TPS767D301的双路输出低电压差电压调整器，第二稳压芯片630可以将开关电源610输出的5V直流电转化为1.9V的直流电及3.3V的直流电。

参照图11至图13，在本实施例中，通讯模块支持232总线协议、485总线协议及以太网协议三种通讯方式。通讯模块包括两片485芯片800，一片232芯片810及一片以太网芯片820，其外围电路分别如图11、图12及图13所示。在本实施例中，两片485芯片800皆选用MAX3485ESA芯片，232芯片810选用MAX3232EEWE芯片，以太网芯片820选用W5500芯片。

在本实施例中，壳体100包括前面板及一体成型的铝合金后壳，触摸屏300选用全彩触摸屏300。触摸屏300嵌设在前面板上，电压采样接口110、电流采样接口120、输出接口130及通讯接口均设置在铝合金后壳上，电压采样电路400、电流采样电路500、主控制器200、电源转换模块600及通讯模块均设置在前面板与铝合金后壳形成的空间内。铝合金后壳可以提升高防护等级电能质量测控终端的电磁抗干扰能力。在本实施例中，铝合金后壳和前面板之间设有密封圈，可以使高防护等级电能质量测控终端达到IP67的防护等级，延长使用寿命。

根据本实用新型实施例的高防护等级电能质量测控终端，内部集成有电流采样电路及电压采样电路，无需再额外配置电压互感器及电流互感器，安装使用方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，包括：

壳体，背侧设有若干电压采样接口、若干电流采样接口及若干输出接口；

触摸屏，嵌设于所述壳体的正面；

若干电压采样电路，若干所述电压采样电路的输入端分别与若干所述电压采样接口一一对应电性连接；

若干电流采样电路，若干所述电流采样电路的输入端分别与若干所述电流采样接口一一对应电性连接；

主控制器，分别与所述触摸屏、若干所述电压采样电路的输出端、若干所述电流采样电路的输出端及若干所述输出接口电性连接；

电源转换模块，输入端用于与市电连接，用于为所述触摸屏及所述主控制器提供电能。

2.根据权利要求1所述的高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，还包括若干输出隔离电路，所述主控制器通过若干所述输出隔离电路与所述输出接口电性连接。

3.根据权利要求2所述的高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，所述输出隔离电路包括光耦及继电器，所述光耦的输入端与所述主控制器电性连接，所述继电器的线圈与所述光耦的输出端电性连接，所述继电器的触点与对应的所述输出接口电性连接。

4.根据权利要求1所述的高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，还包括通讯模块，所述壳体的背侧设有若干通讯接口，所述通讯接口通过所述通讯模块与所述主控制器电性连接。

5.根据权利要求4所述的高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，所述通讯模块包括232芯片、485芯片及以太网芯片，所述232芯片、所述485芯片及所述以太网芯片分别与所述主控制器及对应的所述通讯接口电性连接。

6.根据权利要求1所述的高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，所述电压采样电路包括电压互感器及第一放大电路，所述电压互感器的输入端与所述电压采样接口电性连接，所述电压互感器的输出端与所述第一放大电路的输入端电性连接，所述第一放大电路的输出端与所述主控制器电性连接。

7.根据权利要求1所述的高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，所述电流采样电路包括电流互感器及第二放大电路，所述电流互感器的输入端与所述电流采样接口电性连接，所述电流互感器的输出端与所述第二放大电路的输入端电性连接，所述第二放大电路的输出端与所述主控制器电性连接。

8.根据权利要求1所述的高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，所述电源转换模块包括开关电源、第一稳压芯片及第二稳压芯片，所述开关电源的输入端与市电连接，所述开关电源的输出端分别与所述第一稳压芯片及第二稳压芯片的输入端电性连接。

9.根据权利要求1所述的高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，所述壳体包括前面板及一体成型的铝合金后壳，所述触摸屏嵌设于所述前面板上，所述电压采样接口、所述电流采样接口及所述输出接口设置于所述铝合金后壳上，所述电压采样电路、所述电流采样电路、所述主控制器及所述电源转换模块均设置于所述前面板与所述铝合金后壳形成的密闭空间内，所述前面板与所述铝合金后壳之间设有密封圈。

10.根据权利要求1所述的高防护等级电能质量测控终端，其特征在于，所述主控制器为DSP处理器。

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