專利名稱：一種電力直流電源全分布式監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，特別一種電力直流電源全分布式監(jiān)控系統(tǒng)。
現(xiàn)有電力直流操作電源監(jiān)控系統(tǒng)，如

圖1所示，一般由直流系統(tǒng)監(jiān)控模塊、微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)裝置、智能電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三套完全獨(dú)立的裝置組成。這三套完全獨(dú)立的裝置的功能為直流系統(tǒng)監(jiān)控模塊對(duì)直流系統(tǒng)的各整流模塊、蓄電池總量、交流輸入量、直流輸出量等進(jìn)行集中監(jiān)控；微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)裝置對(duì)直流母線、各直流支路的絕緣情況進(jìn)行集中式在線監(jiān)測(cè)；智能電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)蓄電池組中單體電池的端電壓、內(nèi)阻等參數(shù)進(jìn)行集中式在線監(jiān)測(cè)。現(xiàn)有技術(shù)在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上存在系統(tǒng)總成本高、性能價(jià)格比差的不足。該系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)裝置直接采集信號(hào)并傳輸至監(jiān)控裝置，在技術(shù)方面存在集中監(jiān)控可靠性低、小信號(hào)傳輸抗干擾能力差、三套完全獨(dú)立的裝置與電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化通信接口復(fù)雜的缺點(diǎn)，并且這三套完全獨(dú)立的裝置均為定制產(chǎn)品，在直流系統(tǒng)這種個(gè)性化產(chǎn)品中，系統(tǒng)幾乎不具有可擴(kuò)展性，這就導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)難以滿足各種直流系統(tǒng)靈活配置的需要。
本發(fā)明的目的，是提供一種分散監(jiān)測(cè)、集中監(jiān)控的電力直流全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，以適應(yīng)各種配置直流系統(tǒng)的需要。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的由多個(gè)信號(hào)采集模塊采集信號(hào)，通過(guò)各采集模塊的通信接口將信號(hào)傳輸至監(jiān)測(cè)模塊(或監(jiān)控塊)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。
本發(fā)明提供了一種分散監(jiān)測(cè)、集中監(jiān)控的電力直流全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，具有可擴(kuò)展性，能適應(yīng)各種配置直流系統(tǒng)的需要。分布式結(jié)構(gòu)的運(yùn)用，使電池檢測(cè)信號(hào)、絕緣監(jiān)測(cè)的小信號(hào)由監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊就近處理，測(cè)量準(zhǔn)確，抗干擾性好。
附圖1為本發(fā)明實(shí)施例1電原理框圖；附圖2為本發(fā)明實(shí)施例2電原理框圖；附圖3為分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊電原理圖；附圖4為分布式微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊電原理圖；附圖5為電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊電原理圖；附圖6為絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊電原理如；附圖7為通信接口電原理圖。
如圖1所示，本發(fā)明包括分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)裝置、分布式絕緣監(jiān)測(cè)裝置、微機(jī)監(jiān)控模塊。分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)裝置、分布式絕緣監(jiān)測(cè)裝置的通訊接口與微機(jī)監(jiān)控模塊的通訊接口相連。
分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)裝置由一臺(tái)微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊和多個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊組成，多個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通過(guò)各自的通信接口輸出信號(hào)，各信號(hào)通過(guò)同一數(shù)據(jù)線傳輸至微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊，可以在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)的電池狀況。采用分布方式，電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊化，檢測(cè)直流系統(tǒng)的電池個(gè)數(shù)(或電池組數(shù))可以任意擴(kuò)展(12×N個(gè))，單體電池(或電池組)電壓可以為2V、6V、12V。分布方式便于在各種組屏方式下，對(duì)各種電壓等級(jí)的電池全面監(jiān)測(cè)。分布式結(jié)構(gòu)的運(yùn)用，使電池檢測(cè)信號(hào)由電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊就近處理，測(cè)量準(zhǔn)確，抗干擾性好。微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊以RS485通信方式與多個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊組成主、從結(jié)構(gòu)分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
分布式微機(jī)直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置由一臺(tái)微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊和多個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊組成，多個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通過(guò)各自的通信接口輸出信號(hào)，各信號(hào)通過(guò)同一數(shù)據(jù)線傳輸至微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊，可以在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)的絕緣狀況，采用分布方式，絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊化，檢測(cè)直流系統(tǒng)的饋電路數(shù)可以任意擴(kuò)展(24×N路)，便于在各種組屏方式下應(yīng)用，也便于直流系統(tǒng)饋電擴(kuò)容。分布式結(jié)構(gòu)的運(yùn)用，使絕緣監(jiān)測(cè)的小信號(hào)可由信號(hào)采集模塊就近處理，信號(hào)測(cè)量準(zhǔn)確，抗干擾性好。采用直流霍爾傳感檢測(cè)，無(wú)需在直流系統(tǒng)中注入任何信號(hào)，對(duì)直流系統(tǒng)無(wú)任何影響，也不受直流供電系統(tǒng)對(duì)大地的影響。
如圖2所示，本發(fā)明包括直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊、多個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊、多個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊、通信接口，每個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊以任意擴(kuò)展的多個(gè)電池監(jiān)測(cè)個(gè)數(shù)采集信息，多個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通過(guò)各自的通信接口輸出信號(hào)，各信號(hào)通過(guò)同一數(shù)據(jù)線傳輸至直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊。同樣的，每個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊以任意擴(kuò)展的多路饋電采集信號(hào)，多個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通過(guò)各自的通信接口輸出信號(hào)，各信號(hào)通過(guò)同一數(shù)據(jù)線傳輸至直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊。
上述分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊電原理如圖3所示，分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊的功能是1.集中各電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊的數(shù)據(jù)。
2.向直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。
3.直接采集電池的模擬量，以數(shù)據(jù)形式發(fā)給直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊。
具體工作原理是采集模擬量(例如充電電流信號(hào)量)，經(jīng)光隔離電路送入單片機(jī)。由ROM、RAM、鍵盤、液晶顯示LCD、通訊口1、通訊口2組成單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通訊口1、通訊口2為光隔離RS485通訊接口。分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊用通訊口1與直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊通信；用通訊口2與各電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通信，液晶LCD本地顯示電池監(jiān)測(cè)信號(hào)各種數(shù)據(jù)，通過(guò)鍵盤設(shè)置電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊個(gè)數(shù)。光隔離RS485通訊接口見(jiàn)圖7。
上述分布式微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊電原理如圖4所示，分布式微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊的功能是1.集中各絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊的數(shù)據(jù)。
2.向直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。
具體工作原理是由ROM、RAM、鍵盤、液晶顯示LCD、通訊口1、通訊口2組成單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通訊口1、通訊口2為光隔離RS485通訊接口。分布式微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊用通訊口1與直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊通信；用通訊口2與各絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通信。液晶LCD本地顯示絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)各種數(shù)據(jù)，通過(guò)鍵盤設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊個(gè)數(shù)。光隔離RS485通訊接口見(jiàn)圖7。
上述電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊型號(hào)電原理如圖5所示，微機(jī)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊的功能是1.采集各電池信號(hào)。
2.向分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。
具體工作原理是采集模擬量(例如電池電壓信號(hào)量)，經(jīng)光隔離電路送入單片機(jī)。由單片機(jī)、ROM、RAM、地址編碼電路、通訊口1組成單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通訊口1為光隔離RS485通訊接口。微機(jī)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊用通訊口1與分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊通信將數(shù)據(jù)上傳給分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊。光隔離RS485通訊接口見(jiàn)圖7。
上述絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊型號(hào)電原理如圖6所示，微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊的功能是1.采集各絕緣信號(hào)。
2.向分布式微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。
具體工作原理是采集模擬量(例如絕緣信號(hào)量)，經(jīng)光隔離電路送入單片機(jī)。由單片機(jī)、ROM、RAM、地址編碼電路、通訊口1組成單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通訊口1為光隔離RS485通訊接口。微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊用通訊口1與分布式微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊通信將數(shù)據(jù)上傳給分布式微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊。光隔離RS485通訊接口見(jiàn)圖7。
上述通信接口電原理如圖7所示，通信接口電路由光隔離電路和通訊口電路組成。工作原理如下當(dāng)RC5端為高電平時(shí)，光耦G3的二極管亮，G3的三極管飽和，RS485通訊接口IC(MAX1487)U6的2、3腳為高電平，通訊口為接收狀態(tài)。
當(dāng)RC5端為低電平時(shí)，光耦G3的二極管不亮，G3的三極管截止，RS485通訊接口IC(MAX487)U6的2、3腳為低電平，通訊口為發(fā)送狀態(tài)。
在接收狀態(tài)，RS485通訊線A、B(U6的6腳，7腳)的數(shù)據(jù)送入U(xiǎn)6的1腳，通過(guò)光耦G2，由RC端送入單片機(jī)的I/O口，接收數(shù)據(jù)。
在發(fā)送狀態(tài)，單片機(jī)的I/O口送出數(shù)據(jù)到TX端，經(jīng)光耦G1送入U(xiǎn)6的4腳，由U6處理將數(shù)據(jù)送上通訊線A、B(U6的6腳，7腳)，數(shù)據(jù)送出。
權(quán)利要求
1.一種電力直流電源全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于由多個(gè)信號(hào)采集模塊采集信號(hào)，通過(guò)各采集模塊的通信接口將信號(hào)傳輸至監(jiān)測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力直流電源全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)裝置、分布式絕緣監(jiān)測(cè)裝置、微機(jī)監(jiān)控模塊，分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)裝置、分布式絕緣監(jiān)測(cè)裝置的通訊接口與微機(jī)監(jiān)控模塊的通訊接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力直流電源全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于分布式微機(jī)電池監(jiān)測(cè)裝置由一臺(tái)微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊和多個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊組成，多個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通過(guò)各自的通信接口輸出信號(hào)，各信號(hào)通過(guò)同一數(shù)據(jù)線傳輸至微機(jī)電池監(jiān)測(cè)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力直流電源全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于分布式絕緣監(jiān)測(cè)裝置包括分布式微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊、多個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊，多個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通過(guò)各自的通信接口輸出信號(hào)，各信號(hào)通過(guò)同一數(shù)據(jù)線傳輸至微機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力直流電源全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊、多個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊、多個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊、通信接口，每個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊以任意擴(kuò)展的多個(gè)電池監(jiān)測(cè)個(gè)數(shù)采集信息，多個(gè)電池監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通過(guò)各自的通信接口輸出信號(hào)，各信號(hào)通過(guò)同一數(shù)據(jù)線傳輸至直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊，每個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊以任意擴(kuò)展的多路饋電采集信號(hào)，多個(gè)絕緣監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊通過(guò)各自的通信接口輸出信號(hào)，各信號(hào)通過(guò)同一數(shù)據(jù)線傳輸至直流系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力直流電源全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于通信接口由光隔離電路和通訊口電路組成，當(dāng)RC5端為高電平時(shí)，光耦G3的二極管亮，G3的三極管飽和，RS485通訊接口IC(MAX1487)U6的2、3腳為高電平，通訊口為接收狀態(tài)，當(dāng)RC5端為低電平時(shí)，光耦G3的二極管不亮，G3的三極管截止，RS485通訊接口IC(MAX487)U6的2、3腳為低電平，通訊口為發(fā)送狀態(tài)，在接收狀態(tài)，RS485通訊線A、B(U6的6腳，7腳)的數(shù)據(jù)送入U(xiǎn)6的1腳，通過(guò)光耦G2，由RC端送入單片機(jī)的I/O口，接收數(shù)據(jù)，在發(fā)送狀態(tài)，單片機(jī)的I/O口送出數(shù)據(jù)到TX端，經(jīng)光耦G1送入U(xiǎn)6的4腳，由U6處理將數(shù)據(jù)送上通訊線A、B(U6的6腳，7腳)，數(shù)據(jù)送出。
全文摘要
一種電力直流電源全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，由多個(gè)信號(hào)采集模塊采集信號(hào)，通過(guò)各采集模塊的通信接口將信號(hào)傳輸至監(jiān)測(cè)模塊(或監(jiān)控塊)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。本發(fā)明提供了一種分散監(jiān)測(cè)、集中監(jiān)控的電力直流全分布式監(jiān)控系統(tǒng)，具有可擴(kuò)展性，能適應(yīng)各種配置直流系統(tǒng)的需要。分布式結(jié)構(gòu)的運(yùn)用，使電池檢測(cè)信號(hào)、絕緣監(jiān)測(cè)的小信號(hào)由監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊就近處理，測(cè)量準(zhǔn)確，抗干擾性好。
文檔編號(hào)H02J13/00GK1407686SQ0112784
公開(kāi)日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2001年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月6日
發(fā)明者楊東平, 華毅, 黃占偉 申請(qǐng)人:珠海瓦特電力設(shè)備有限公司