充电机纹波在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种充电机纹波在线监测装置，包括：输出直流电压采样电路、纹波电压采样电路、A/D转换模块和处理器；输出直流电压采样电路用于采集充电机的输出直流电压信号；纹波电压采样电路用于采集充电机输出电压信号中的交流电压分量；A/D转换模块用于将输出直流电压信号由模拟量转换为数字量，并将数字量的输出直流电压信号传输至处理器；处理器用于根据充电机的输出直流电压信号以及充电机输出电压信号中的交流电压分量确定纹波系数。本实用新型专利技术实施例能够实时监测充电机纹波系数的变化情况，解决了定期检测不能及时发现充电机纹波系数出现变化的问题，避免了充电机因纹波系数异常从而给整个直流供电系统带来安全隐患的情况。全隐患的情况。全隐患的情况。

【技术实现步骤摘要】
充电机纹波在线监测装置


[0001]本技术实施例涉及直流供电系统的故障监测技术，尤其涉及一种实用充电机纹波在线监测装置。

技术介绍

[0002]直流电源系统中，充电机为整个直流系统持续供电，其重要性关系到整个供电系统的安全，而充电机输出的直流电压不可避免的存在电压波动，由此在直流稳定量中会存在一些交流成分，这种叠加在直流稳定量上的交流分量称之为纹波。纹波系数定义为交流分量的峰
‑
峰值与直流电压的比值，是充电机的一项重要指标，纹波系数过大会减小蓄电池的使用寿命，甚至会带来保护误动作。
[0003]目前对于充电机纹波系数的监测都是采用定期检测的方式，无法实时监测到充电机纹波系数的变化情况，当充电机纹波系数出现变化时不能及时发现，从而给整个直流供电系统带来安全隐患。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种充电机纹波在线监测装置，以实现实时监测充电机纹波系数的变化情况，以能够在纹波系数超过阈值时及时发现并可对纹波系数异常原因给出提示。
[0005]本技术实施例提供了一种充电机纹波在线监测装置，包括：输出直流电压采样电路、纹波电压采样电路、A/D转换模块和处理器；
[0006]所述输出直流电压采样电路和所述纹波电压采样电路均与充电机的信号输出端电连接；
[0007]所述输出直流电压采样电路用于采集充电机的输出直流电压信号；所述纹波电压采样电路用于采集充电机输出电压信号中的交流电压分量；
[0008]所述输出直流电压采样电路还与所述A/D转换模块的输入端电连接，所述 A/D转换模块的输出端与所述处理器电连接；所述A/D转换模块用于将所述输出直流电压信号由模拟量转换为数字量，并将数字量的输出直流电压信号传输至所述处理器；
[0009]所述纹波电压采样电路还与所述处理器电连接；所述处理器用于根据所述充电机的输出直流电压信号以及所述充电机输出电压信号中的交流电压分量确定纹波系数。
[0010]可选的，所述的充电机纹波在线监测装置还包括：
[0011]输入交流电压采样电路、输入交流电流采样电路，以及输出直流电流采样电路；
[0012]所述输入交流电压采样电路、所述输入交流电流采样电路，以及所述输出直流电流采样电路均与所述A/D转换模块电连接；
[0013]所述输入交流电压采样电路用于采集充电机的输入三相交流电压信号；
[0014]所述输入交流电流采样电路用于采集充电机的输入三相交流电流信号；
[0015]所述输出直流电流采样电路用于采集充电机的输出直流电流信号；
[0016]所述A/D转换模块将所述输入交流电压采样电路、所述输入交流电流采样电路以
及所述输出直流电流采样电路采集的模拟量信号转换为数字量信号并传输至所述处理器，所述处理器用于在所述纹波系数超出预设阈值时，根据所述充电机的输入三相交流电压信号、所述充电机的输入三相交流电流信号以及所述充电机的输入三相交流电流信号确定充电机的故障类型。
[0017]可选的，所述输入交流电压采样电路包括A相输入交流电压采样子电路、 B相输入交流电压采样子电路和C相输入交流电压采样子电路；
[0018]所述A相输入交流电压采样子电路、所述B相输入交流电压采样子电路和所述C相输入交流电压采样子电路均包括电压互感器、第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第一瞬态二极管；
[0019]i相输入交流电压采样子电路的所述第一电阻的一端与充电机输入三相电压中的i相端电连接，所述第一电阻的另一端与所述电压互感器一次侧的反相输入端电连接，所述第二电阻的一端与所述充电机输入三相电压中的N相端电连接，所述第二电阻的另一端与所述电压互感器一次侧的正相输入端电连接；
[0020]所述第一运算放大器的反相输入端与所述电压互感器的二次侧的反相输出端电连接，所述第一运算放大器的正相输入端与所述电压互感器的二次侧的正相输出端电连接，所述第一运算放大器的正相输入端还接地，所述第三电阻串接于第一运算放大器的反相输入端与输出端之间，所述第一运算放大器的输出端通过第四电阻与所述A/D转换模块的第一信号输入端、第二信号输入端或第三信号输入端电连接，所述第一运算放大器的输出端还通过第一瞬态二极管接地；
[0021]其中，i为A、B或C。
[0022]可选的，所述输入交流电流采样电路包括A相输入交流电流采样子电路、 B相输入交流电流采样子电路和C相输入交流电流采样子电路；
[0023]所述A相输入交流电流采样子电路、所述B相输入交流电流采样子电路和所述C相输入交流电流采样子电路均包括：电流互感器、第二运算放大器、第五电阻、第六电阻以及第二瞬态二极管；
[0024]所述电流互感器的一次侧设置于i相线缆上，所述第二运算放大器的反相输入端与所述电流互感器的二次侧的一端电连接，所述第二运算放大器的正相输入端与所述电流互感器的二次侧的另一端电连接，所述第二运算放大器的正相输入端还接地，所述第五电阻串接于第二运算放大器的反相输入端与输出端之间，所述第二运算放大器的输出端通过第六电阻与所述A/D转换模块的第四信号输入端、第五信号输入端或第六信号输入端电连接，所述第二运算放大器的输出端还通过第二瞬态二极管接地；
[0025]其中，i为A、B或C。
[0026]可选的，所述输出直流电压采样电路包括：第三运算放大器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第三瞬态二极管、第四瞬态二极管、第一电容以及第二电容；
[0027]所述第七电阻的一端与所述充电机的直流电压的正极输出端电连接，另一端通过所述第八电阻与所述第三运算放大器的正相输入端电连接，所述第七电阻的另一端还通过第九电阻接地，所述第九电阻与所述第三瞬态二极管和第一电容并联连接；
[0028]所述第十电阻的一端与所述充电机的直流电压的负极输出端电连接，另一端通过
所述第十一电阻与所述第三运算放大器的反相输入端电连接，所述第十电阻的另一端还通过第十二电阻接地，所述第十二电阻与所述第四瞬态二极管和第二电容并联连接；
[0029]所述第三运算放大器的反相输入端通过第十三电阻与输出端电连接，所述第三运算放大器的输出端与所述A/D转换模块的第七信号输入端电连接，所述第三运算放大器的正相输入端通过第十四电阻接地。
[0030]可选的，所述输出直流电流采样电路包括：电流互感器、第四运算放大器、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻以及第三电容；
[0031]所述电流互感器的一次侧反相输入端与所述充电机的直流电流信号的负极输出端电连接，所述电流互感器的一次侧正相输入端与充电机直流电流信号的正极输出端电连接；所述电流互感器的二次侧反相输出端与所述第四运算放大器的反向输入端电连接，所述电流互感器的二次侧正相输出端通过所述第十五电阻与所述第四运算放大器的正向输入端电连接，所述第四运算放大器的正向输入端还通过所述第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电机纹波在线监测装置，其特征在于，包括：输出直流电压采样电路、纹波电压采样电路、A/D转换模块和处理器；所述输出直流电压采样电路和所述纹波电压采样电路均与充电机的信号输出端电连接；所述输出直流电压采样电路用于采集充电机的输出直流电压信号；所述纹波电压采样电路用于采集充电机输出电压信号中的交流电压分量；所述输出直流电压采样电路还与所述A/D转换模块的输入端电连接，所述A/D转换模块的输出端与所述处理器电连接；所述A/D转换模块用于将所述输出直流电压信号由模拟量转换为数字量，并将数字量的输出直流电压信号传输至所述处理器；所述纹波电压采样电路还与所述处理器电连接；所述处理器用于根据所述充电机的输出直流电压信号以及所述充电机输出电压信号中的交流电压分量确定纹波系数。2.根据权利要求1所述的充电机纹波在线监测装置，其特征在于，还包括：输入交流电压采样电路、输入交流电流采样电路，以及输出直流电流采样电路；所述输入交流电压采样电路、所述输入交流电流采样电路，以及所述输出直流电流采样电路均与所述A/D转换模块电连接；所述输入交流电压采样电路用于采集充电机的输入三相交流电压信号；所述输入交流电流采样电路用于采集充电机的输入三相交流电流信号；所述输出直流电流采样电路用于采集充电机的输出直流电流信号；所述A/D转换模块将所述输入交流电压采样电路、所述输入交流电流采样电路以及所述输出直流电流采样电路采集的模拟量信号转换为数字量信号并传输至所述处理器，所述处理器用于在所述纹波系数超出预设阈值时，根据所述充电机的输入三相交流电压信号、所述充电机的输入三相交流电流信号以及所述充电机的输入三相交流电流信号确定充电机的故障类型。3.根据权利要求2所述的充电机纹波在线监测装置，其特征在于，所述输入交流电压采样电路包括A相输入交流电压采样子电路、B相输入交流电压采样子电路和C相输入交流电压采样子电路；所述A相输入交流电压采样子电路、所述B相输入交流电压采样子电路和所述C相输入交流电压采样子电路均包括电压互感器、第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第一瞬态二极管；i相输入交流电压采样子电路的所述第一电阻的一端与充电机输入三相电压中的i相端电连接，所述第一电阻的另一端与所述电压互感器一次侧的反相输入端电连接，所述第二电阻的一端与所述充电机输入三相电压中的N相端电连接，所述第二电阻的另一端与所述电压互感器一次侧的正相输入端电连接；所述第一运算放大器的反相输入端与所述电压互感器的二次侧的反相输出端电连接，所述第一运算放大器的正相输入端与所述电压互感器的二次侧的正相输出端电连接，所述第一运算放大器的正相输入端还接地，所述第三电阻串接于第一运算放大器的反相输入端与输出端之间，所述第一运算放大器的输出端通过第四电阻与所述A/D转换模块的第一信号输入端、第二信号输入端或第三信号输入端电连接，所述第一运算放大器的输出端还通过第一瞬态二极管接地；
其中，i为A、B或C。4.根据权利要求2所述的充电机纹波在线监测装置，其特征在于，所述输入交流电流采样电路包括A相输入交流电流采样子电路、B相输入交流电流采样子电路和C相输入交流电流采样子电路；所述A相输入交流电流采样子电路、所述B相输入交流电流采样子电路和所述C相输入交流电流采样子电路均包括：电流互感器、第二运算放大器、第五电阻、第六电阻以及第二瞬态二极管；所述电流互感器的一次侧设置于i相线缆上，所述第二运算放大器的反相输入端与所述电流互感器的二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵应龙，王伟，曾建斌，
申请(专利权)人：广州优维电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：