有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置，包括依次串接的信号输入保护模块、信号隔离传输模块、信号输出保护模块和信号采样处理模块；信号隔离传输模块的核心器件为设有2个原边绕组和2个副边绕组的变压器；本发明专利技术采用变压器作为信号传输隔离的实现载体、借用被监测的蓄电池电源作为信号传输的同步信号激励源；通过在输入信号端和变压器副边增加保护电路以达到浪涌和快速瞬变试验抗干扰要求，具有结构简单、成本较低且使用时监测精度较高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有源配电网智能终端监测领域，具体涉及一种有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置。
技术介绍
有源配电网智能终端设备中的蓄电池作为后备电源，在停电的时候承担着给智能终端和操作开关供电等作用。为了电网的可靠性，必须通过配设相应的装置对有源配电网智能终端的蓄电池状态进行监测。传统的用于对有源配电网智能终端蓄电池进行监测的装置有两类：其一，压/频转换类装置：其通过将电压信号利用压频转换芯片转换成频率信号，频率信号通过高速光耦隔离传给CPU采样；此类装置缺点是因电压转换成频率的精度受限，造成采样精度较低，同时由于对频率信号不停的计数占用CPU资源较多，成本较高。其二，采用前端CPU进行AD采样，通过隔离通讯串口将采样信号传输给主CPU；此类装置不足之处在于，前端采样CPU易受到干扰，在增加大量保护电路的基础上也难于满足快瞬抗干扰、浪涌抗干扰等EMC试验要求，同时由于采样CPU与主CPU进行串行通讯，占用了主CPU的1路串行接口，给本来就需要多路串口的有源配电网智能终端造成硬件资源配置困难，同时也会造成外围电路成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对
技术介绍
所提问题，提供一种结构简单、成本较低、采用变压器作为信号传输隔离实现载体、借用被监测的蓄电池电源作为信号传输的同步信号激励源、通过在输入信号端和变压器副边增加保护电路以达到浪涌和快速瞬变试验抗干扰要求且使用时监测精度较高的有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置。本专利技术的技术方案是：本专利技术的有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置，包括信号采样处理模块，上述的信号采样处理模块设有第一、第二采样信号输入端；其结构特点是：还包括信号输入保护模块、信号隔离传输模块和信号输出保护模块；上述的信号输入保护模块设有第一和第二信号输入端、第一和第二信号输出端以及大地端；信号隔离传输模块设有第一、第二信号输入端和第一、第二信号输出端；信号输出保护模块设有第一、第二信号输入端和第一、第二采样信号输出端；信号隔离传输模块的第一和第二信号输入端分别与信号输入保护模块的第一和第二信号输出端对应电连接；信号输出保护模块的第一和第二信号输入端分别与信号隔离传输模块的第一和第二信号输出端对应电连接；信号采样处理模块的第一和第二采样信号输入端分别与信号输出保护模块的第一和第二采样信号输出端对应电连接；使用时，信号输入保护模块的第一和第二信号输入端与被监测的蓄电池的正极和负极对应电连接；信号输入保护模块的大地端接大地。进一步的方案是：上述的信号隔离传输模块包括电阻R1至R6共6只电阻、三极管Q1至Q4共4只三极管以及变压器T；变压器T设有第一原边绕组、第二原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组；变压器T的第一原边绕组设有第一端部接线端N1、第二端部接线端N2和中间接线端N3；变压器T的第二原边绕组设有第一端部接线端N4、第二端部接线端N5和中间接线端N6；变压器T的第一副边绕组设有第一端部接线端S1、第二端部接线端S2和中间接线端S3；变压器T的第二副边绕组设有第一端部接线端S4、第二端部接线端S5和中间接线端S6；电阻R3的一端与变压器T的第一原边绕组的中间接线端N3因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为上述的信号隔离传输模块的第一信号输入端；电阻R4的一端、三极管Q1的射极以及三极管Q2的射极因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为上述的信号隔离传输模块的第二信号输入端；电阻R3的另一端、电阻R4的另一端以及变压器T的第二原边绕组的中间接线端N6共线；三极管Q1的集电极与变压器T的第一原边绕组的第一端部接线端N1电连接；三极管Q1的基极串接电阻R1后与变压器T的第二原边绕组的第二端部接线端N5电连接；三极管Q2的集电极与变压器T的第一原边绕组的第二端部接线端N2电连接；三极管Q2的基极串接电阻R2后与变压器T的第二原边绕组的第一端部接线端N4电连接；三极管Q3的集电极与变压器T的第一副边绕组的第一端部接线端S1电连接；三极管Q4的集电极与变压器T的第一副边绕组的第二端部接线端S2电连接；变压器T的第一副边绕组的中间接线端S3即为上述的信号隔离传输模块的第一信号输出端；三极管Q3的基极串接电阻R5后与变压器T的第二副边绕组的第二端部接线端S5电连接；三极管Q4的基极串接电阻R6后与变压器T的第二副边绕组的第一端部接线端S4电连接；三极管Q3的射极、三极管Q4的射极以及变压器T的第二副边绕组的中间接线端S6因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为上述的信号隔离传输模块的第二信号输出端。进一步的方案是：上述的信号输入保护模块包括保险丝F1、压敏电阻RV1、电感L1、TVS瞬态抑制二极管D1、电容CF1、电容C1以及电容C2；保险丝F1的一端即为上述的信号输入保护模块的第一信号输入端；保险丝F1的另一端、压敏电阻RV1的一端以及电感L1的一端共线；电感L1的另一端、电容C1的一端、TVS瞬态抑制二极管D1的一端以及电容C2的一端因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为上述的信号输入保护模块的第一信号输出端；压敏电阻RV1的另一端、电容CF1的一端、电容C1的另一端、TVS瞬态抑制二极管D1的另一端以及电容C2的另一端因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为上述的信号输入保护模块的第二信号输出端，同时也为上述的信号输入保护模块的第二信号输入端；电容CF1的另一端即为上述的信号输入保护模块的大地端。进一步的方案是：上述的信号输出保护模块包括TVS瞬态抑制二极管D2和电阻R7；TVS瞬态抑制二极管D2的一端与电阻R7的一端因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为上述的信号输出保护模块的第一信号输入端；电阻R7的另一端即为上述的信号输出保护模块的第一采样信号输出端；TVS瞬态抑制二极管D2的另一端即为上述的信号输出保护模块的第二信号输入端，同时也为上述的信号输出保护模块的第二采样信号输出端。本专利技术具有积极的效果：（1）本专利技术的有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置，其通过采用变压器进行信号转换以实现对蓄电池电压状态的监测，较之于现有技术中采用直接AD采样信号再隔离传输的装置，本专利技术的电路结构更为简单；同时由于变压器的变比为稳定的参数，从而能够保证采样信号的线性度，较之于现有技术中采用压/频转换方案的装置具有更好的精度，且能够节约一个输出端的降压电路；（2）本专利技术的有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置，其通过直接利用被监测的蓄电池的电压作为自激励信号控制电路的震荡传输，能够节约一个隔离电源模块；（3）本专利技术的有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置，不需要CPU不断的中断计数和占用CPU通信口，较之于现有技术中的装置，本专利技术能够有效节省CPU处理器的占用率，减少CPU的硬件资源需求，使其性价比更高。附图说明图1为本专利技术的电路结构示意框图；图2为图1中除信号采样处理模块以外其他3个模块的电原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。（实施例1）见图1，本实施例的有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置，其主要由信号输入保护模块、信号隔离传输模块、信号输出保护模块和信号采样处理模块组成。信号输入保护模块设有第一和第二信号输入端、第一和第二信号输出端以及大地端；信号隔离传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置，包括信号采样处理模块，所述的信号采样处理模块设有第一、第二采样信号输入端；其特征在于：还包括信号输入保护模块、信号隔离传输模块和信号输出保护模块；所述的信号输入保护模块设有第一和第二信号输入端、第一和第二信号输出端以及大地端；信号隔离传输模块设有第一、第二信号输入端和第一、第二信号输出端；信号输出保护模块设有第一、第二信号输入端和第一、第二采样信号输出端；信号隔离传输模块的第一和第二信号输入端分别与信号输入保护模块的第一和第二信号输出端对应电连接；信号输出保护模块的第一和第二信号输入端分别与信号隔离传输模块的第一和第二信号输出端对应电连接；信号采样处理模块的第一和第二采样信号输入端分别与信号输出保护模块的第一和第二采样信号输出端对应电连接；使用时，信号输入保护模块的第一和第二信号输入端与被监测的蓄电池的正极和负极对应电连接；信号输入保护模块的大地端接大地。

【技术特征摘要】
1.一种有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置，包括信号采样处理模块，所述的信号采样处理模块设有第一、第二采样信号输入端；其特征在于：还包括信号输入保护模块、信号隔离传输模块和信号输出保护模块；所述的信号输入保护模块设有第一和第二信号输入端、第一和第二信号输出端以及大地端；信号隔离传输模块设有第一、第二信号输入端和第一、第二信号输出端；信号输出保护模块设有第一、第二信号输入端和第一、第二采样信号输出端；信号隔离传输模块的第一和第二信号输入端分别与信号输入保护模块的第一和第二信号输出端对应电连接；信号输出保护模块的第一和第二信号输入端分别与信号隔离传输模块的第一和第二信号输出端对应电连接；信号采样处理模块的第一和第二采样信号输入端分别与信号输出保护模块的第一和第二采样信号输出端对应电连接；使用时，信号输入保护模块的第一和第二信号输入端与被监测的蓄电池的正极和负极对应电连接；信号输入保护模块的大地端接大地。2.根据权利要求1所述的有源配电网智能终端蓄电池隔离监测装置，其特征在于：所述的信号隔离传输模块包括电阻R1至R6共6只电阻、三极管Q1至Q4共4只三极管以及变压器T；变压器T设有第一原边绕组、第二原边绕组、第一副边绕组和第二副边绕组；变压器T的第一原边绕组设有第一端部接线端N1、第二端部接线端N2和中间接线端N3；变压器T的第二原边绕组设有第一端部接线端N4、第二端部接线端N5和中间接线端N6；变压器T的第一副边绕组设有第一端部接线端S1、第二端部接线端S2和中间接线端S3；变压器T的第二副边绕组设有第一端部接线端S4、第二端部接线端S5和中间接线端S6；电阻R3的一端与变压器T的第一原边绕组的中间接线端N3因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为所述的信号隔离传输模块的第一信号输入端；电阻R4的一端、三极管Q1的射极以及三极管Q2的射极因共线而形成一个公共接点，该公共接点即为所述的信号隔离传输模块的第二信号输入端；电阻R3的另一端、电阻R4的另一端以及变压器T的第二原边绕组的中间接线端N6共线；三极管Q1的集电极与变压器T的第一原边绕组的第一端部接线端N1电连接；三极管Q1的基极串接电阻R1后与变压器T的第二原边绕组的第二端部接线端N5电连接；三极管Q2的集电极与变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞坚阳，秦勇明，龚冰，张保健，黄艳飞，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司常州供电公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，上海金智晟东电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32