一種具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光器電源領(lǐng)域，具體涉及一種具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件。
【背景技術(shù)】
[0002]能源組件是大功率激光器的重要設(shè)備，其主要功能是為高功率激光放大器提供栗浦能量。它直接決定了能源轉(zhuǎn)換效率、運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和工程合理性及經(jīng)濟(jì)性。由于能源模塊運(yùn)行電壓、電流參數(shù)高，因此項(xiàng)目實(shí)施存在相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度。能源模塊既要滿足激光放大器技術(shù)要求，同時(shí)要求安全可靠運(yùn)行，便于維護(hù)。因此，各種故障監(jiān)測及預(yù)警功能就顯得非常重要。在能源組件各類故障中，主回路故障破壞力最大，此類故障將會(huì)導(dǎo)致電源本身及激光器發(fā)生損壞，從而導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。因此，主回路故障的監(jiān)測預(yù)警就顯得尤為重要。
[0003]經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，主回路故障的發(fā)生通常會(huì)伴隨著溫度的異常變化，為了能提前發(fā)現(xiàn)故障，減少損失，各生產(chǎn)廠家開始在溫度監(jiān)測方面尋找突破?，F(xiàn)在通用的做法是在能源組件運(yùn)行的間隙，對(duì)系統(tǒng)主回路進(jìn)行溫度監(jiān)測，如果某處溫度異常，必然存在問題，系統(tǒng)停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修，從而在一定程度上避免了故障的發(fā)生。但是，離線式的測溫，因?yàn)闀r(shí)間的延遲，很難準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，而且很多時(shí)候，故障的發(fā)生通常是在能源組件運(yùn)行過程中突然發(fā)生的，這樣就需要一種在線測溫的方式來完成故障的預(yù)警，但是，能源組件主回路的運(yùn)行環(huán)境通常為高壓強(qiáng)磁場，現(xiàn)在常規(guī)的測溫方式極易受干擾，或者難以滿足絕緣要求，因此，在大功率激光器電源領(lǐng)域，電源自身如何融合良好的在線測溫功能，成將會(huì)逐步成為未來該行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供了一種具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的激光器能源組件不具備實(shí)時(shí)在線溫度監(jiān)測功能，溫度過高時(shí)不能及時(shí)進(jìn)行故障預(yù)警，損壞激光器的問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件包括主功率單元和控制單元，控制單元控制連接主功率單元，所述主功率單元包括充電機(jī)、超級(jí)電容組、電感和開關(guān)，所述超級(jí)電容組包括若干個(gè)并聯(lián)在一起的支路，所述支路由電容和阻尼元件串聯(lián)構(gòu)成，該能源組件還包括測溫元件和溫度監(jiān)測模塊，所述測溫元件設(shè)置在電容、阻尼元件、電感及開關(guān)的接線端上，所述測溫元件與溫度監(jiān)測模塊連接。
[0006]所述測溫元件還設(shè)置在所述充電機(jī)中變壓器的背部。
[0007]該能源組件還包括溫度告警模塊，溫度告警模塊與溫度監(jiān)測模塊連接。
[0008]所述溫度監(jiān)測模塊還包括用于歷史數(shù)據(jù)查詢的數(shù)據(jù)庫。
[0009]所述溫度監(jiān)測模塊與具有測溫控制、報(bào)表管理及數(shù)據(jù)庫設(shè)置功能的監(jiān)控后臺(tái)連接。
[0010]所述測溫元件為熒光光纖。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的能源組件設(shè)置有溫度在線監(jiān)測單元，在能源組件正常給激光器提供電源的過程中，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測其內(nèi)部主電路的各關(guān)鍵器件溫度，提前發(fā)現(xiàn)激光器電源中出現(xiàn)的問題，從而避免損壞造價(jià)昂貴的激光器。
[0012]溫度監(jiān)測單元采用熒光光纖測溫方式，熒光光纖測溫具有完全的電絕緣性，不受高壓、強(qiáng)電磁場的影響，抗化學(xué)腐蝕和無污染的優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確的測量各個(gè)器件的溫度。
【附圖說明】
[0013]圖1本實(shí)施例能源組件結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2本實(shí)施例儲(chǔ)能電容結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3本實(shí)施例放電回路電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]本實(shí)施例的能源組件包括主功率單元和控制單元，控制單元控制連接主功率單元，主功率單元包括充電機(jī)、超級(jí)電容組、電感和開關(guān)，超級(jí)電容組包括若干個(gè)并聯(lián)在一起的支路，支路由電容和阻尼元件串聯(lián)構(gòu)成，該能源組件還包括測溫元件和溫度監(jiān)測模塊，測溫元件設(shè)置在電容、阻尼元件、電感及開關(guān)的接線端上，測溫元件與溫度監(jiān)測模塊連接。
[0018]下面對(duì)能源組件中的各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹:
[0019]如圖1所示，能源組件的主要功能是:與電網(wǎng)I連接，通過充電機(jī)給電容儲(chǔ)能，然后經(jīng)過電感、氙燈等組成的放電回路5處于臨界阻尼放電，為片狀放大器提供能量栗浦。能源組件主功率單元包括充電機(jī)2、觸發(fā)分機(jī)、數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)能電容3、阻尼元件8、放電開關(guān)4等。儲(chǔ)能電容選用特制的薄膜電容，用于高壓儲(chǔ)能;開關(guān)模塊選用高壓大電流開關(guān)，進(jìn)行主回路放電的通斷控制;數(shù)據(jù)采集模塊采集各路放電電流波形;控制模塊實(shí)現(xiàn)組件內(nèi)部所有設(shè)備的狀態(tài)控制、參數(shù)設(shè)定、狀態(tài)檢測、故障處理、邏輯控制等功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)上位機(jī)控制的“四遙，，功能。
[0020]能源組件控制單元實(shí)現(xiàn)多套能源組件的本地集中控制和管理，同時(shí)接受控制大廳的中心控制臺(tái)的“四遙”控制功能，其通訊接□采用光纖介質(zhì)，提供友好的人機(jī)控制界面，可以實(shí)現(xiàn)本地控制功能。該控制單元包括控制后臺(tái)、微秒同步機(jī)、光電交換機(jī)、遠(yuǎn)控及急停按鈕等?？刂坪笈_(tái)采用主機(jī)及顯示屏一體機(jī)模式，主要實(shí)現(xiàn)多套能源組件的集中控制和管理，包括充放電控制、數(shù)據(jù)采集、負(fù)載狀態(tài)判定及歷史記錄保存等;微秒同步機(jī)提供激光器us量級(jí)時(shí)序關(guān)系的多路同步觸發(fā)放電?目號(hào)，同步機(jī)面板上能設(shè)定每一路的頻率和延遲時(shí)間等參數(shù)，也可以通過串口通訊遠(yuǎn)程設(shè)置，所設(shè)置的參數(shù)可在面板上數(shù)碼顯示，并具有掉電保護(hù)功能，下次加電自動(dòng)恢復(fù)掉電前設(shè)置的參數(shù)。光電交換機(jī)用于提供靈活的信號(hào)路由平臺(tái)，進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，并保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。遠(yuǎn)控及急停按鈕主要用于遠(yuǎn)程控制及故障緊急斷電。
[0021]溫度監(jiān)測單元用于實(shí)現(xiàn)能源組件主回路器件的在線溫度監(jiān)測。溫度監(jiān)測單元包括測溫元件6和溫度監(jiān)測模塊7。測溫元件可以測量溫度、濕度，溫度監(jiān)測模塊根據(jù)測溫元件測得的溫、濕度數(shù)據(jù)，繪制溫、濕度曲線圖。溫度監(jiān)測單元還自帶數(shù)據(jù)庫，可以進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢。溫度監(jiān)測單元具有數(shù)據(jù)分析及故障告警功能，當(dāng)某測試點(diǎn)溫度超標(biāo)時(shí)，在溫度測試界面上自動(dòng)標(biāo)紅，并進(jìn)行故障信息上傳。在溫度數(shù)據(jù)表中，所有正常通道均顯示實(shí)際溫度，異常通道顯示故障。
[0022]溫度監(jiān)測單元采用熒光光纖測溫方式，所有的熒光光纖接到裝置的背部，每個(gè)測溫單元含有60個(gè)測溫采集通道。在主回路的關(guān)鍵點(diǎn)如儲(chǔ)能電容、阻尼元件、調(diào)波電感、氣體開關(guān)的接線端上及在高壓油變壓器的背部采用絕緣膠粘貼熒光光纖，熒光光纖會(huì)將溫度數(shù)據(jù)傳輸至溫度監(jiān)測模塊，熒光光纖測溫具有完全的電絕緣性，不受高壓、強(qiáng)電磁場的影響，抗化學(xué)腐蝕和無污染的優(yōu)點(diǎn)。
[0023]作為其他實(shí)施方式，可以采用溫度傳感器作為測溫元件進(jìn)行測溫。
[0024]溫度監(jiān)測單元采用串口通訊的方式同監(jiān)控后臺(tái)相連。在該監(jiān)控后臺(tái)的人機(jī)界面上可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置、開始及停止測溫控制、報(bào)表管理、數(shù)據(jù)庫設(shè)置等功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件，該能源組件包括主功率單元和控制單元，控制單元控制連接主功率單元，所述主功率單元包括充電機(jī)、超級(jí)電容組、電感和開關(guān)，所述超級(jí)電容組包括若干個(gè)并聯(lián)在一起的支路，所述支路由電容和阻尼元件串聯(lián)構(gòu)成，其特征在于，該能源組件還包括測溫元件和溫度監(jiān)測模塊，所述測溫元件設(shè)置在電容、阻尼元件、電感及開關(guān)的接線端上，所述測溫元件與溫度監(jiān)測模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件，其特征在于，所述測溫元件還設(shè)置在所述充電機(jī)中變壓器的背部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件，其特征在于，該能源組件還包括溫度告警模塊，溫度告警模塊與溫度監(jiān)測模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件，其特征在于，所述溫度監(jiān)測模塊還包括用于歷史數(shù)據(jù)查詢的數(shù)據(jù)庫。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件，其特征在于，所述溫度監(jiān)測模塊與具有測溫控制、報(bào)表管理及數(shù)據(jù)庫設(shè)置功能的監(jiān)控后臺(tái)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件，其特征在于，所述測溫元件為熒光光纖。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有在線溫度監(jiān)測功能的激光器能源組件，該能源組件包括主功率單元和控制單元，控制單元控制連接主功率單元，所述主功率單元包括充電機(jī)、超級(jí)電容組、電感和開關(guān)，所述超級(jí)電容組包括若干個(gè)并聯(lián)在一起的支路，所述支路由電容和阻尼元件串聯(lián)構(gòu)成，該能源組件還包括測溫元件和溫度監(jiān)測模塊，所述測溫元件設(shè)置在電容、阻尼元件、電感及開關(guān)的接線端上，所述測溫元件與溫度監(jiān)測模塊連接。本實(shí)用新型的能源組件設(shè)置有溫度在線監(jiān)測單元，在能源組件正常給激光器提供電源的過程中，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測其內(nèi)部主電路的各關(guān)鍵器件溫度，提前發(fā)現(xiàn)激光器電源中出現(xiàn)的問題，從而避免損壞造價(jià)昂貴的激光器。
【IPC分類】G01K11/32, H02J7/34
【公開號(hào)】CN205195386
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520909748
【發(fā)明人】鄒巖, 張公全, 李鵬軍, 胡建超, 陳璐明, 馮進(jìn)喜, 李振國, 朱秀麗, 宋軍偉, 張省, 楊國杰, 劉天強(qiáng), 張明冉, 寧文斌, 夏德印, 劉志遠(yuǎn), 皇利杰, 田勤, 蘭殿星, 袁攀, 呂勁松, 朱傳濤, 鄧小玉, 竇亞力
【申請(qǐng)人】許繼電源有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許繼集團(tuán)有限公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日