一种直流宽电压自适应检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种直流宽电压自适应检测系统，包括电压检测模块、自适应控制模块、信号调理模块、抗混叠滤波模块、AD转化模块和控制模块；所述电压检测模块的输出端分别与自适应控制模块的输入端和信号调理模块的输入端相连；所述自适应控制模块的输出端与信号调理模块的控制端相连；所述信号调理模块的输出端与抗混叠滤波模块的输入端相连，所述抗混叠滤波模块的输出端经AD转化模块与控制模块相连。本发明专利技术具有能够实现自适应电压检测等优点。发明专利技术具有能够实现自适应电压检测等优点。发明专利技术具有能够实现自适应电压检测等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种直流宽电压自适应检测系统


[0001]本专利技术主要涉及电压检测
，具体涉及一种直流宽电压自适应检测系统。

技术介绍

[0002]直流供用电技术已经成为电力系统的重要生产形式，相比于传统供电应用体系来说更符合绿色环保、节能减排的使用优势，具有较高的生产效益。现阶段，直流供用电技术作为电力系统的主要发展方向，其应用价值和建设规模逐渐提高。相比于传统交流电的用电形式来说，能够发挥更高的能源使用价值，避免无功功率的能源损耗问题，极大提高电力资源的使用效率，降低额外电能消耗，对于社会生产具有更高的使用益处，在家庭电网建设中可行性更强，省去过多复杂性的变流设备维护工作，系统应用成本较低，带来更好的使用生产效益，符合绿色环保的可持续建设与发展需求。
[0003]但是在目前的断路器电路的应用场景，由于对应的实际电压并不清楚，故需要对其直流电压进行检测后，再对断路器电路的额定电压、过欠压等参数进行设置，以保障其使用的可靠性。而目前并无相关的适用于直流的宽电压检测系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种实现自适应电压检测的直流宽电压自适应检测系统。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种直流宽电压自适应检测系统，包括电压检测模块、自适应控制模块、信号调理模块、抗混叠滤波模块、AD转化模块和控制模块；
[0007]所述电压检测模块的输出端分别与自适应控制模块的输入端和信号调理模块的输入端相连；所述自适应控制模块的输出端与信号调理模块的控制端相连；所述信号调理模块的输出端与抗混叠滤波模块的输入端相连，所述抗混叠滤波模块的输出端经AD转化模块与控制模块相连；
[0008]所述电压检测模块用于对直流电压信号进行采集，将采集到的电压信号输入至自适应控制模块和信号调理模块；所述自适应控制模块用于将电压信号经过放大、比较光隔离后控制信号调理模块，使得信号调理模块对电压信号进行自适应选择缩放倍数；所述信号调理模块用于根据缩放倍数对电压信号进行调理后，依次经抗混叠滤波模块滤波、AD转化模块模数转换后发送至控制单元；控制单元用于根据采样到的电压进行计算得到正在运行的电路的电压值，再根据此电压值设置额定电压值和过欠压参数值信息。
[0009]优选地，所述电压检测模块包括霍尔传感器、第一运算放大器和第二运算放大器，所述霍尔传感器的原边为多个串联的电阻，所述霍尔传感器的次级线圈与第一运算放大器的反相输入端相连，所述第一运算放大器的输出端与第二运算放大器的同相输入端相连；所述第一运算放大器的输出端与自适应控制模块的输入端相连，所述第二运算放大器的输出端与信号调理模块的输入端相连。
[0010]优选地，所述霍尔传感器的次级线圈反接两个二极管。
[0011]优选地，所述自适应控制模块包括电压放大阵列和比较控制阵列，所述电压放大阵列的输入端与电压检测模块的输出端相连，所述电压放大阵列的输出端与比较控制阵列的输入端相连，所述比较控制阵列的输出端与信号调理模块的控制端相连。
[0012]优选地，所述电压放大阵列包括多个放大器，多个放大器的输入端与电压检测模块的输出端相连，多个放大器的输出端与比较控制阵列的输入端相连。
[0013]优选地，所述比较控制阵列包括多个比较控制电路，各所述比较控制电路均包括比较电路、光耦电路和继电器电路；所述继电器电路包括继电器；所述比较电路的输入端与放大器的输出端相连，所述比较电路的输出端与光耦电路的输入端相连，所述光耦电路的输出端串联于继电器的线圈回路中；多个比较控制电路中的继电器不同开关状态组合对应不同的放大倍数。
[0014]优选地，所述光耦电路包括光耦。
[0015]优选地，所述抗混叠滤波模块为Sallen Key型结构。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0017]本专利技术使用电压检测模块对直流电压信号进行采集，将采集到的电压信号输入自适应控制模块和信号调理模块，自适应控制模块的功能是将转换后的电压信号经过放大、比较光隔离后控制信号调理模块，使得信号调理模块对信号进行自适应选择缩放倍数，调理后的数据信号经过抗混叠滤波模块后输出给AD转化模块进行模数转换，再将转换后的电压信号输入到控制模块，控制模块根据采样到的电压进行计算得到正在运行的电路的电压值，控制模块再根据此电压值进行系统自动设置，设置系统的额定电压值，得到额定电压值后控制模块再次进行设置过欠压参数值信息，从而保障运行电路的安全可靠性。
[0018]本专利技术通过各模块的协同工作，可以实现对0
‑
750V范围内电压信号的检测和适应，将信号转换为适合AD转换器的输入范围供MCU参考计算，并设置此时开关的一个电压值，从而实现过欠压等故障的本地控制，以达到实际应用场景的需求。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的自适应检测系统在实施例的方框结构图。
[0020]图2为本专利技术的电压检测模块在实施例的电路原理图。
[0021]图3为本专利技术的电压放大阵列在实施例的电路原理图。
[0022]图4为本专利技术的比较控制阵列在实施例的电路原理图。
[0023]图5为本专利技术的信号调理电路在实施例的电路原理图。
[0024]图6为本专利技术的抗混叠滤波模块在实施例的电路原理图。
具体实施方式
[0025]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0026]如图1所示，本专利技术实施例的直流宽电压自适应检测系统，应用于断路器等场景下(当然也可以用在其它领域)，具体包括电压检测模块、自适应控制模块、信号调理模块、抗混叠滤波模块、AD转化模块和控制模块；电压检测模块的输出端分别与自适应控制模块的输入端和信号调理模块的输入端相连；自适应控制模块的输出端与信号调理模块的控制端
相连；信号调理模块的输出端与抗混叠滤波模块的输入端相连，抗混叠滤波模块的输出端经AD转化模块与控制模块相连；具体地，使用电压检测模块对直流电压信号进行采集，采集到的大电压信号转换为小电压信号，小电压信号输入自适应控制模块和信号调理模块，自适应控制模块的功能是将转换后的小电压信号经过放大、比较光隔离后控制继电器的状态从而控制信号调理模块，使得信号调理模块对信号进行自适应选择缩放倍数，调理后的数据信号经过抗混叠滤波模块后输出给AD转化模块进行模数转换，再将转换后的电压信号输入到控制模块(图1中的MCU)，在MCU根据采样到的电压进行计算得到正在运行的电路(如断路器电路)的电压值，MCU再根据此电压值进行系统自动设置，如设置断路器电路的额定电压值，得到额定电压值后MCU再次设置过断路器电路过压、欠压等参数值信息，保障电路的安全运行。
[0027]在一具体实施例中，如图2所示，电压检测模块包括霍尔传感器、第一运算放大器U2A和第二运算放大器U2B，霍尔传感器的原边为多个串联的电阻，霍尔传感器的次级线圈与第一运算放大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流宽电压自适应检测系统，其特征在于，包括电压检测模块、自适应控制模块、信号调理模块、抗混叠滤波模块、AD转化模块和控制模块；所述电压检测模块的输出端分别与自适应控制模块的输入端和信号调理模块的输入端相连；所述自适应控制模块的输出端与信号调理模块的控制端相连；所述信号调理模块的输出端与抗混叠滤波模块的输入端相连，所述抗混叠滤波模块的输出端经AD转化模块与控制模块相连；所述电压检测模块用于对直流电压信号进行采集，将采集到的电压信号输入至自适应控制模块和信号调理模块；所述自适应控制模块用于将电压信号经过放大、比较光隔离后控制信号调理模块，使得信号调理模块对电压信号进行自适应选择缩放倍数；所述信号调理模块用于根据缩放倍数对电压信号进行调理后，依次经抗混叠滤波模块滤波、AD转化模块模数转换后发送至控制单元；控制单元用于根据采样到的电压进行计算得到正在运行的电路的电压值，再根据此电压值设置额定电压值和过欠压参数值信息。2.根据权利要求1所述的直流宽电压自适应检测系统，其特征在于，所述电压检测模块包括霍尔传感器、第一运算放大器和第二运算放大器，所述霍尔传感器的原边为多个串联的电阻，所述霍尔传感器的次级线圈与第一运算放大器的反相输入端相连，所述第一运算放大器的输出端与第二运算放大器的同相输入端相连；所述第一运算放大器的输出端与自适应控制模块的输入端相连，所述第二运算放大器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊德智，陈石东，肖宇，张保亮，张志，杨芾藜，张军号，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：