CN2394365Y - 智能型免维护不间断直流电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含有可编程控制器PLC的智能型免维护不间断直流电源装置。该装置由充电器、蓄电池组、调压器、驱动电路、可编程控制器PLC、检测电路和显示电路组成。通过显示电路,可以实现对内部信息和故障的显示;通过检测电路,可以完成多路信号检测。该装置由可编程控制器PLC直接进行PWM控制,并具有与其它计算机通讯的功能。该装置具有电路简单、可靠性高、调节范围宽、操作使用方便的特点。

Description

智能型免维护不间断直流电源装置

本实用新型涉及一种直流电源装置，特别是一种含有可编程控制器的智能型免维护不间断直流电源装置。

不间断直流电源装置是变电站、发电厂和通讯系统不可缺少的供电装置。中国实用新型专利95212579.x公布了一种免维护智能直流屏，它是由二级管整流、充电电路、蓄电池组、直流调压电路及可编程控制器PLC几大部分组成，该装置尽管采用了可编程控制器PLC，但其不具备显示功能，并且无法检测单只电池的电压、输入电源电压及整机绝缘状况，其脉冲调宽(PWM)电路是由许多电子电路完成的，也不具备与其它计算机通讯的功能，因此该装置电路复杂、可靠性低、精度低、参数调节范围小、操作使用不方便。

本实用新型的目的是要提供一种具备显示功能、电路简单、可靠性高、调节范围宽、操作使用方便、精度高的智能型免维护不间断直流电源装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种智能型免维护不间断直流电源装置，它包括充电器、蓄电池组、调压器、驱动电路、可编程控制器PLC，输入电源接到充电器的输入端，充电器的一个输出端接到一个隔离二极管的正极，该隔离二极管的负极接到蓄电池组，充电器的另一个输出端接到调压器的输入端，同时调压器的输入端接到另一个隔离二极管的负极，该隔离二极管的正极接到蓄电池组，调压器的输出接到直流电源的控制母线，蓄电池组的输出接到合闸母线，驱动电路与可编程控制器PLC、充电器及调压器相联，所述装置还包括显示电路，用于显示内部信息及报警，可编程控制器PLC的数字量输出接显示电路，用于驱动显示。显示电路由脉冲整形电路和显示板组成，脉冲整形电路为单稳态触发器。

该装置还包括检测电路，用于检测内部参数，被检测信号与检测电路的输入相联，检测电路的输出接到可编程控制器PLC的模拟量输入AI。

检测电路由多路比例放大电路和多路转换开关组成，比例放大电路的输出接到多路转换开关的输入，多路转换开关的输出作为检测电路的输出。

可编程控制器PLC还具有脉冲调宽输出PWM，该输出接到驱动电路的输入端，实现对驱动电路的脉冲调宽输出控制。

可编程控制器PLC还具有通讯接口，用于实现本装置与其它计算机之间的双向远程通讯。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：该装置的可编程控制器PLC的数字量输出结合脉冲整形电路，采用高速脉冲输出解决了可编程控制器PLC扫描周期长与显示板显示信息量大的矛盾，完成了显示功能。该装置由于采用检测电路，各种参数和信息可以送入可编程控制器PLC，使可编程控制器PLC可以对整个装置及各种过程进行全面的监控。该装置由于采用可编程控制器PLC的脉冲调宽输出直接控制驱动电路，从而省去了已往充电器中的脉冲调宽电路，简化了电路结构，提高了可靠性，并扩大了调节范围。可编程控制器PLC还具有通讯接口，通讯方便，为“遥测、遥信、遥控、遥调”创造了条件，便于计算机集中管理。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细描述。

图1为本实用新型的原理框图。

图2为图1中可编程控制器PLC的细化框图。

图3为本实用新型的一个具体实施例的电路图。

图1显示了一种智能型免维护不间断直流电源装置，它包括充电器1、蓄电池组2、隔离二极管D1、隔离二极管D2、调压器3、驱动电路4、显示电路5、检测电路6和可编程控制器PLC7。充电器1将交流输入电源变换成蓄电池组2所需要的充电电压，输出到蓄电池组2，并向调压器3提供一个直流输出。蓄电池组2向合闸母线提供一个合闸输出，在交流电源断电的情况下，作为本装置的后备电源，提供一个不间断的电压输出。调压器3将充电器1输出的直流电压变换成控制母线所需的稳定的直流电压。驱动电路4根据可编程控制器PLC7输出的脉冲调宽信号PWM1、PWM2来驱动充电器1和调压器3中的功率开关器件(见图3)。隔离二极管D1、D2用于隔离充电器1、蓄电池组2和调压器3。可编程控制器PLC7中用于驱动显示的数字量输出控制显示电路完成显示功能，被检测信号通过检测电路6输入到可编程控制器PLC7的模拟量输入端。

如图2所示，显示电路5由显示板51、脉冲整形电路52组成，检测电路6由多路比例放大电路61和多路转换开关62组成。脉冲整形电路52将可编程控制器PLC7数字量输出的脉冲进行整形，以适应显示板51对脉冲信号的要求，该实施例中所用的脉冲整形电路52为一个单稳态触发器。多路比例放大电路61把被检测信号转换成可编程控制器PLC7可以接受的信号，并由多路转换开关62将其连接到可编程控制器PLC7的模拟量输入端AI，使可编程控制器PLC7可以对多路被检测信号进行巡回检测。

如图3所示，图1中的充电器1由隔离变压器T1、整流二极管UR1、L1、C1、功率开关管Q1、L2、C2组成，调压器3由功率开关管Q2、L3、C3组成。

输入电源接到隔离变压器T1的初级，隔离变压器T1的次级接整流二极管UR1的输入，整流二极管UR1的输出接L1、C1滤波电路的输入，L1、C1滤波电路的输出接功率开关管Q1，功率开关管Q1的输出接L2、C2滤波电路，经功率开关管Q1调压和L2、C2滤波电路滤波后的电压作为充电器的一个输出经隔离二极管D1接到蓄电池组。功率开关管Q2的输入端一端接到L2、C2滤波电路，一端经隔离二极管D2接到蓄电池组，功率开关管Q2的输出接L3、C3滤波电路，经功率开关管Q2调压和L3、C3滤波电路滤波后的电压接到直流电源的控制母线，蓄电池组的输出接到合闸母线。

功率开关管Q1、Q2选用的是SEMIKRON公司的SKM系列IGBT产品，驱动电路选用的是SEMIKRON公司的SKHI系列产品，显示板51选用的是点阵式液晶显示器，脉冲整形电路52中的D触发器选用的是MC14538，检测电路6中的运算放大器61选用的是TL084，多路转换开关62选用的是AD7506，蓄电池组选用的是固定型阀控式密封铅酸蓄电池，可编程控制器PLC选用的是SIEMENS公司的S7200系列，通讯接口COM是RS485。

检测电路检测器件温度、电池组电压、控制母线电流、输入电源的电压、母线绝缘、充电电流、控制母线电压、单只电池电压，并将这些信号送入可编程控制器PLC7的模拟量输入端AI1～4，可编程控制器PLC7的数字量输出DO9～22控制显示电路，使可编程控制器PLC7可以对整个装置及各种过程进行全面的监控。

本装置在PLC的控制下完成稳压及充电与浮充电状态转换。可编程控制器PLC7根据采集的信息，由数字量输出DO1～DO8驱动控制继电器72～79完成必要的联锁和保护功能，并以声光、继电器输出的方式进行故障报警，同时能够存储和记录故障信息。通过连接到可编程控制器PLC7的数字量输入DI1～DI9的键盘板71可查询本装置的有关数据，并对装置进行参数设定和控制。通过通讯接口COM，本装置可以和其它计算机进行双向的远程通讯，向计算机传送本装置的信息，同时接受计算机对本装置进行的参数设定和控制指令。

Claims (7)

1、一种智能型免维护不间断直流电源装置，它包括充电器、蓄电池组、调压器、驱动电路、可编程控制器PLC，输入电源接到充电器的输入端，充电器的一个输出端接到一个隔离二极管的正极，该隔离二极管的负极接到蓄电池组，充电器的另一个输出端接到调压器的输入端，同时调压器的输入端接到另一个隔离二极管的负极，该隔离二极管的正极接到蓄电池组，调压器的输出接到直流电源的控制母线，蓄电池组的输出接到合闸母线，驱动电路与可编程控制器PLC、充电器及调压器相联，其特征在于：所述装置还包括显示电路，用于显示内部信息及报警，可编程控制器PLC的数字量输出接显示电路，用于驱动显示。

2、根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于：所述的显示电路由脉冲整形电路(52)和显示板组成。

3、根据权利要求2所述的直流电源装置，其特征在于：所述的脉冲整形电路(52)为单稳态触发器。

4、根据权利要求1、2或3所述的直流电源装置，其特征在于：所述装置还包括检测电路，用于检测内部参数，被检测信号与检测电路的输入相联，检测电路的输出接到可编程控制器PLC的模拟量输入端。

5、根据权利要求4所述的直流电源装置，其特征在于：所述的检测电路由多路比例放大电路和多路转换开关组成，多路比例放大电路的输出接到多路转换开关的输入，多路转换开关的输出作为检测电路的输出。

6、根据权利要求1、2或3所述的直流电源装置，其特征在于：所述的可编程控制器PLC还具有脉冲调宽输出PWM，该输出接到驱动电路的输入端，实现对驱动电路的脉冲调宽输出控制。

7、根据权利要求1、2或3所述的直流电源装置，其特征在于：所述的可编程控制器PLC还具有通讯接口，用于实现本装置与其它计算机之间的双向远程通讯。

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