一種專用于直流偏磁帶電測(cè)試儀的電源供電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種專用于直流偏磁帶電測(cè)試儀的電源供電裝置，具體是為帶電測(cè)試設(shè)備提供多種取電接入，實(shí)現(xiàn)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的電源裝置，屬電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電力系統(tǒng)對(duì)交直流混合電網(wǎng)直流電流的測(cè)量需求相當(dāng)廣泛，特別在大型電力變壓器直流偏磁測(cè)試，換流站大型接地極分流測(cè)試等項(xiàng)目上，直流電流的測(cè)試越來越多。因?yàn)閾Q流站每年單極和雙極不平衡運(yùn)行持續(xù)I?2周時(shí)間，為獲取整個(gè)時(shí)間段監(jiān)測(cè)點(diǎn)直流電流分流數(shù)據(jù)，測(cè)量使用的直流偏磁帶電測(cè)試儀必須長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)交直流混合電網(wǎng)直流電流分布的全面監(jiān)測(cè)。在一些直流偏磁監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，監(jiān)測(cè)點(diǎn)取電相當(dāng)困難，而帶電測(cè)試設(shè)備因自身功耗及電池容量限制，造成設(shè)備無法長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。通常帶電測(cè)試儀一次充電后只能連續(xù)工作8小時(shí)左右，無法滿足項(xiàng)目上要求帶電測(cè)試儀長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行需求。
[0003]公知的發(fā)明或新型專利及文獻(xiàn)報(bào)道，主要是針對(duì)自帶可充電電池或外接電源方式連續(xù)供電，一種綜合利用太陽能及交流電源取電方式的互補(bǔ)式連續(xù)供電電源方案成為必需。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)【背景技術(shù)】提出的問題，提供一種專用于直流偏磁帶電測(cè)試儀長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的電源供電裝置，可滿足項(xiàng)目上要求帶電測(cè)試儀長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行需求。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種專用于直流偏磁帶電測(cè)試儀的電源供電裝置，所述裝置包括太陽能電池板或交流外接電源、EMC防護(hù)和電源整流電路、高頻變壓器、PWM控制器和開關(guān)管、輸入欠壓檢測(cè)電路、輸入過流檢測(cè)電路、恒壓反饋控制電路、主備電檢測(cè)電路、電池充電控制電路、電池電量檢測(cè)電路、小型功率轉(zhuǎn)換器；其特征在于:
[0006]所述主備電檢測(cè)電路是檢測(cè)外部電源供電或備用電池供電狀態(tài)模塊；
[0007]所述EMC防護(hù)是抑制太陽能電池板或交流電源引入的電磁傳導(dǎo)騷擾模塊；
[0008]所述電源整流電路是對(duì)輸入電源極性調(diào)整模塊；
[0009]所述電池電量檢測(cè)電路是對(duì)備用電池電量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊；
[0010]所述電池充電控制電路是實(shí)現(xiàn)電池的充電和放電控制的N溝道MOS管；
[0011]所述小型功率轉(zhuǎn)換器是將高頻變壓器二次側(cè)輸出能量分配給各功能模塊供電裝置；
[0012]所述太陽能電池板的輸出端連接到EMC防護(hù)和電源整流電路，電源整流電路輸出連接到高頻變壓器；
[0013]所述PWM控制器分別連接恒壓反饋控制電路、輸入欠壓檢測(cè)電路及輸入過流檢測(cè)電路，PWM控制器和開關(guān)管輸出連接到高頻變壓器；
[0014]所述高頻變壓器輸出分別連接到主備電檢測(cè)電路、電池充電控制電路、電池電量檢測(cè)電路及小型功率轉(zhuǎn)換器。
[0015]本實(shí)用新型有益效果是:
[0016]I)設(shè)計(jì)的電源裝置具備極寬的電壓輸入動(dòng)態(tài)范圍，電源裝置輸入兼容太陽能電池板及交流電源；
[0017]2)電路上采用低功耗的PWM控制器及軌對(duì)軌的低功耗運(yùn)放等器件，使電源裝置具備85%以上的能量轉(zhuǎn)換效率；
[0018]3)通過主備電檢測(cè)和備用電池電量檢測(cè)，電源裝置可實(shí)現(xiàn)主電和備用電源的智能化管理；
[0019]4)電源電路通過選用新型器件及電路上采用的多重保護(hù)設(shè)計(jì)，使電源裝置壽命大巾畐提尚;
[0020]5)電源裝置在直流偏磁帶電測(cè)試儀上的運(yùn)用，保證測(cè)試儀在取電困難條件下，能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。
【附圖說明】
[0021]附圖1為本實(shí)用新型電源裝置原理方框圖；
[0022]附圖2為本實(shí)用新型欠壓及過流檢測(cè)原理圖；
[0023]附圖3為N溝道MOS管對(duì)備用電池的充放電控制原理圖。
[0024]附圖中的標(biāo)記說明:1 一太陽能電池板或交流電源，2 — EMC防護(hù)和電源整流電路，3—高頻變壓器，4-PWM控制器和開關(guān)管，5—輸入欠壓檢測(cè)電路，6—輸入過流檢測(cè)電路，7—恒壓反饋控制電路，8—主備電檢測(cè)電路，9—電池充電控制電路，10—電池電量檢測(cè)電路，11一小型功率轉(zhuǎn)換器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說明:
[0026]一、總體結(jié)構(gòu)說明
[0027]如圖1所示的一種專用于直流偏磁帶電測(cè)試儀的電源裝置，包括太陽能電池板或交流電源1、EMC防護(hù)和電源整流電路2、高頻變壓器3、PWM控制器和開關(guān)管4、輸入欠壓檢測(cè)電路5、輸入過流檢測(cè)電路6、恒壓反饋控制電路7、主備電檢測(cè)電路8、電池充電控制電路9、電池電量檢測(cè)電路10、小型功率轉(zhuǎn)換器11。
[0028]主備電檢測(cè)電路8是檢測(cè)外部電源供電或備用電池供電狀態(tài)模塊；EMC防護(hù)是抑制太陽能電池板或交流電源引入的電磁傳導(dǎo)騷擾模塊；電源整流電路是對(duì)輸入電源極性調(diào)整模塊；電池電量檢測(cè)電路10是對(duì)備用電池電量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊；電池充電控制電路9是實(shí)現(xiàn)電池的充電和放電控制的N溝道MOS管；小型功率轉(zhuǎn)換器11將高頻變壓器3 二次側(cè)輸出能量分配給各功能模塊供電。
[0029]太陽能電池板或交流電源I輸出端連接到EMC防護(hù)和電源整流電路2，EMC防護(hù)和電源整流電路2輸出連接高頻變壓器3 ;PWM控制器和開關(guān)管4分別與恒壓反饋控制電路7、輸入欠壓檢測(cè)電路5及輸入過流檢測(cè)電路6相連，PWM控制器和開關(guān)管4輸出連接到高頻變壓器3 ;高頻變壓器3輸出分別連接到恒壓反饋控制電路7、主備電檢測(cè)電路8、電池充電控制電路9、電池電量檢測(cè)電路10及小型功率轉(zhuǎn)換器11。
[0030]二、本實(shí)用新型的工作原理及功能實(shí)現(xiàn)
[0031]如附圖1?2所示，本實(shí)用新型是一種針對(duì)直流偏磁帶電測(cè)試儀應(yīng)用需求開發(fā)的電源供電裝置，裝置能提供多種取電接入方式，通過內(nèi)部能量管理及傳輸，提供帶電測(cè)試設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的電源。
[0032]電源裝置從太陽能電池板或交流電源獲取能量，高頻變壓器完成能量的高效率傳送及電源裝置初次級(jí)隔離；轉(zhuǎn)換后的電壓源通過內(nèi)部智能化主備電管理及小型功率轉(zhuǎn)換器傳輸，提供不間斷、多種電平、可控的電源輸出。
[0033]首先電源裝置需要將多種取電方式獲取的能量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電平。電源裝置先通過EMC防護(hù)和電源整流電路將交流或直流電源轉(zhuǎn)換為單向脈動(dòng)的電源，經(jīng)過電源濾波后接入高頻變壓器。具有跳過周期模式的低功耗PWM控制器檢測(cè)恒壓反饋控制電路信號(hào)，控制開關(guān)管驅(qū)動(dòng)高頻變壓器，從O?100%全范圍調(diào)整流過高頻變壓器原方的電流脈沖寬度，將寬范圍輸入的電壓源，轉(zhuǎn)換為低壓恒定電平。為保護(hù)輸入過低電壓影響電源板工作狀態(tài)，通過輸入欠壓檢測(cè)電路判斷接入電源裝置的電平，低于設(shè)置的參考電壓閾值，PWM控制器將關(guān)斷開關(guān)管，則高頻變壓器次級(jí)無電平輸出；為限制輸入電源裝置超負(fù)荷工作，通過輸入過流檢測(cè)電路判斷接入電源裝置的電流，高于設(shè)置的參考電流閾值，PWM控制器將關(guān)斷開關(guān)管，防止電源裝置使用的開關(guān)器件因過載而損壞。
[0034]其次電源裝置采用智能化主備電管理設(shè)計(jì)，通過集成的主備電檢測(cè)電路和電池電量檢測(cè)電路，可判斷電源裝置狀態(tài)；高頻變壓器降壓及整流濾波輸出的穩(wěn)定電平，接入到電池充電控制電路，對(duì)備用電池恒流充電；同時(shí)小型功率轉(zhuǎn)換器為直流偏磁帶電測(cè)試儀提供長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)供電。
[0035]如附圖3所示，電池充電控制電路選用一個(gè)N溝道MOS管，實(shí)現(xiàn)對(duì)備用電池的充電及放電控制；通過對(duì)充電電流的取樣及比較，控制MOS管實(shí)現(xiàn)備用電池的恒流充電；通過調(diào)節(jié)可控基準(zhǔn)電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電流大小及關(guān)斷控制。
[0036]小型功率轉(zhuǎn)換器采用100%占空比，具備低噪聲的PWM型DC—DC變換器，將高頻變壓器降壓及整流濾波輸出的穩(wěn)定電源或備用電池提供的電源，轉(zhuǎn)換為直流偏磁帶電測(cè)試儀各功能模塊工作的電壓源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種專用于直流偏磁帶電測(cè)試儀的電源供電裝置，所述裝置包括太陽能電池板或交流外接電源、EMC防護(hù)和電源整流電路、高頻變壓器、PWM控制器和開關(guān)管、輸入欠壓檢測(cè)電路、輸入過流檢測(cè)電路、恒壓反饋控制電路、主備電檢測(cè)電路、電池充電控制電路、電池電量檢測(cè)電路、小型功率轉(zhuǎn)換器；其特征在于: 所述主備電檢測(cè)電路是檢測(cè)外部電源供電或備用電池供電狀態(tài)模塊； 所述EMC防護(hù)是抑制太陽能電池板或交流電源引入的電磁傳導(dǎo)騷擾模塊； 所述電源整流電路是對(duì)輸入電源極性調(diào)整模塊； 所述電池電量檢測(cè)電路是對(duì)備用電池電量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊； 所述電池充電控制電路是實(shí)現(xiàn)電池的充電和放電控制的N溝道MOS管； 所述小型功率轉(zhuǎn)換器是將高頻變壓器二次側(cè)輸出能量分配給各功能模塊供電裝置；所述太陽能電池板的輸出端連接到EMC防護(hù)和電源整流電路，電源整流電路輸出連接到高頻變壓器； 所述PWM控制器分別連接恒壓反饋控制電路、輸入欠壓檢測(cè)電路及輸入過流檢測(cè)電路，PWM控制器和開關(guān)管輸出連接到高頻變壓器； 所述高頻變壓器輸出分別連接到主備電檢測(cè)電路、電池充電控制電路、電池電量檢測(cè)電路及小型功率轉(zhuǎn)換器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種專用于直流偏磁帶電測(cè)試儀的電源供電裝置，包括太陽能電池板或外接市電的互補(bǔ)式外接電源、EMC防護(hù)和電源整流電路、高頻變壓器、PWM控制器和開關(guān)管、輸入欠壓檢測(cè)電路、輸入過流檢測(cè)電路、恒壓反饋控制電路、主備電檢測(cè)電路、電池充電控制電路、電池電量檢測(cè)電路、小型功率轉(zhuǎn)換器。采用低功耗PWM控制器及軌對(duì)軌的低功耗運(yùn)放等器件，使電源裝置具備85%以上能量轉(zhuǎn)換效率，通過主備電檢測(cè)和備用電池電量檢測(cè)，電源裝置可實(shí)現(xiàn)主電和備用電源的智能化管理，電源電路通過選用新型器件及多重保護(hù)設(shè)計(jì)，使電源裝置壽命大幅提高，使用時(shí)可保證測(cè)試儀在取電困難條件下，能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。
【IPC分類】H02M5-10, H02J9-06, H02H7-10
【公開號(hào)】CN204408001
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420864834
【發(fā)明人】葉立剛, 羅漢武, 李文震, 喻明華, 賀建軍
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司, 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日