[发明专利]一种用于有源配电网智能终端电池隔离监测装置

说明书

技术领域

本发明属于电网智能终端电池监控技术，尤其涉及一种用于有源配电网智能终端电池隔离监测装置。

背景技术：

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终端供电和给操作开关提供电源等作用。为了电网的可靠性，就必须对有源配电网智能终端的蓄电池进行状态监测。

传统的配电终端蓄电池的装置监测方案有以下几种：压频转换方案，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。此装置方案主要缺点是采样精度较低（电压转换成频率的精度受限），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；采用独立CPU的AD采样，通过隔离通讯串口传输给主CPU的方案。此装置方案也存在一些不足，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。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种用于有源配电网智能终端电池隔离监测装置，以解决现有技术对有源配电网智能终端的蓄电池进行状态监测存在的精度低、成本高、快瞬抗干扰和浪涌抗干扰差等技术问题。

本发明技术方案：

一种用于有源配电网智能终端电池隔离监测装置，它包括自激励同步信号电路和同步信号输出电路，信号输入保护电路与推挽式电路导线连接，推挽式电路与信号输出保护电路导向连接，信号输出保护电路与AD模块导向连接，自激励同步信号电路和同步信号输出电路与推挽式电路导线连接。

所述推挽式电路包括推挽调制电路和整流解调电路，推挽调制电路和整流解调电路通过隔离变压器连接。

自激励同步信号电路和同步信号输出电路通过隔离变压器连接。

信号输入保护电路包括一级保护电路，一级保护电路与二级保护电路导线连接，二级保护电路与三级保护电路导线连接，所述一级保护电路包括保险丝F1和压敏电阻RV1，保险丝F1和压敏电阻RV1串联连接；二级保护电路为电感L2和电容C1组成的低通滤波电路；三级保护电路包括TVS瞬态抑制二极管D1、电容C2和电容CF1，TVS瞬态抑制二极管D1和电容C2并联连接，电容CF1接地。

信号输出保护电路包括TVS瞬态抑制二极管D7, TVS瞬态抑制二极管D7与电阻R7连接，电阻R7与肖特基二极管V1导线连接。

本发明的有益效果：

本发明中首先输入信号经过保护电路，然后经过推挽电路，再通过隔离变压器传输，推挽电路激励信号由自激励同步信号产生，整个电路信号通过震荡耦合到变压器的副边，再通过副边的整流调制电路，再经同步信号输出电路控制完成整流输出，最后经过输出端的信号保护电路，最后信号输出送给主CPU的AD进行采样；

本发明采用隔离变压器转换信号比直接AD采样信号再隔离传输的方案保护电路要简单，对输入端的线圈的保护比保护芯片的输入管脚更容易；

本发明直接利用蓄电池的电压作为自激励信号控制电路的震荡传输，一体化的解决方案，节约了一个隔离电源模块；

本发明采用变隔离压器转换信号对于单个已经制作好的线圈来说，变比是一个稳定的参数，这样保证采样的线性度，比压频的方案有更好的精度；同时线圈原副边有变比，节约了输出端的降压电路；

本发明与传统的方案装置相比，不需要占用通讯口，减少CPU的硬件资源需求；

本发明与传统的方案装置相比不需要CPU不断的中断计数，节省CPU处理器的占用率，这样就可以实现一个高性能，低成本的解决方案；

本发明采用隔离变压器作为信号传输隔离实现载体，直流信号经过调制电路通过隔离变压器传输，变压器副边进行信号的解调，同时借用蓄电池的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来达到浪涌和快速瞬变等试验的抗干扰要求；解决了现有技术对有源配电网智能终端的蓄电池进行状态监测存在的精度低、成本高、快瞬抗干扰和浪涌抗干扰差等技术问题。

附图说明：

图1是本发明的整体架构框图；

图2是输入信号保护电路示意图；

图3是输出信号保护电路示意图；

图4是推挽式电路示意图；

图5为本发明的整体电路结构示意图。

具体实施方式：