[发明专利]小型高压智能配电控制装置

说明书

技术领域

本发明属于高压配电领域，涉及一种小型高压智能配电控制装置。

背景技术

高压供电体制系统中配电通常采用保险丝、高压继电器等传统技术。由于电机控制器等设备的存在，传统配电无法满足配电要求。此类设备属于容性负载，容量较大。由于电容的存在，设备在冷态启动时，相当于短路，会出现瞬间冲击电流，直接采用继电器配电，对电源、继电器和设备造成冲击。现阶段，针对该类容性负载，通常采用回路串联电阻和高压继电器进行设备配电，回路中串联电阻，可限制设备启动瞬间的冲击电流，待电容充满后，切换至高压继电器进行设备配电。

传统的高压配电系统中采用串联限流电阻和高压继电器进行设备配电，配电粗放、保护单一、可靠性低等现状。存在以下缺陷：

1.电容充电瞬间电流较大，限流电阻可限制电流冲击，则电阻功耗较大，需选择功率较大的电阻，功率大意味着体积大，导致配电装置体积大，浪费空间；

2.电容充电完成后，切换至高压继电器配电，无保护功能，安全性低；

3.设备断电后，电容上存在电压，无放电回路，存在安全隐患；

4.设备的充电时间受限流电阻的影响，时间固定不可调。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型高压智能配电控制装置，该装置具有充电、配电、放电功能，适用于高压系统控制器配电的高压智能配电控制装置，同时具备过压保护、过流保护、过温保护、短路保护功能。该装置的充电、配电、放电功能可通过CAN总线指令和外部硬件手动两种方式实现。

本发明的装置适用范围广，可应用于高压电气系统中各类容性设备的配电控制，同时可用于阻性负载的配电控制。与现有技术比较，本发明提出的电容充电电路可有效限制容性设备启动时的瞬间冲击电流，减小启动时对电源和设备的冲击，提高电气系统稳定性。该装置体积小，可适用于市场小型化产品需求的趋势。充放电时间可灵活变换，适应不同容量负载的需求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

小型高压智能配电控制装置，包括微处理器和与微处理器相连接的充电单元、配电单元和放电单元，充电单元和配电单元均连接容性设备，容性设备连接放电单元，充电单元连接配电单元；

所述配电单元包括微处理器，微处理器连接总线控制端和硬件控制，同时微处理器连接温度采样、应急放电和驱动电路；驱动电路连接MOS管的栅极，MOS管的漏极连接功率电源、短路检测电路和微处理器，短路检测电路连接驱动电路和微处理器，通过功率电源进行供电，供电过程中的输入电压反馈到微处理器，微处理器进行输入电压的采集，MOS管的源级连接容性设备、电流采样电路和微处理器，电流采样电路连接微处理器，输入容性设备的电压反馈到微处理器中。

进一步地，所述驱动电路采用驱动芯片N2，短路检测电路包括电阻R24和二极管V2，电阻R24的一端与驱动芯片N2的14引脚相连接的，另一端连接二极管V2正极，二极管V2负极连接MOS管Q6的源极，驱动芯片N2的3引脚连接微处理器，驱动芯片N2的8引脚通过三极管连接微处理器PD-CON端口。

进一步地，所述电流采样电路包括电流传感器T1和运算放大电路，电流传感器T1一端连接MOS管Q6的源级，另一端连接容性设备，同时电流传感器T1连接运算放大电路，运算放大电路连接微处理器。

进一步地，所述硬件控制电路包括电耦E6，电耦E6的1引脚通过R56连接COM接口，2引脚连接INPUT1接口，4引脚连接微处理器，3引脚接口接地，同时3引脚和4引脚之间连接有电容。

本发明的有益效果：

本发明采用恒流充电方式，有效限制容性设备启动时的瞬间冲击电流，减小启动时对电源和设备的冲击。

本发明的装置具备充电、配电、放电功能，保护功能齐全，安全性高。

本发明的配电装置采用一体化结构，集成度高，体积小，相较传统的电阻限流的方式，该装置体积大大缩小，适用度高。

本发明的配电装置中的充电电流及放电电流均可调节，使容性设备充电和放电的时间可控，适应不同容量负载的要求。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明高压智能配电控制装置示意图；

图2为本发明充电单元示意图；

图3为本发明充电单元电路示意图；

图4为本发明配电单元示意图；

图5为本发明配电单元电路示意图；

图6为本发明放电单元示意图；