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[0055]第一電子開(kāi)關(guān)Q1并聯(lián)有一二極管D1，第二電子開(kāi)關(guān)Q2并聯(lián)有另一二極管D2 ;
[0056]第一電子開(kāi)Q1關(guān)與一三極管Q3集電極連接，第二電子開(kāi)關(guān)Q2與第三電阻R4的一端連接；
[0057]第三電阻R4的另一端連接有一三極管Q4。
[0058]進(jìn)一步地，第一電子開(kāi)關(guān)與第二電子開(kāi)關(guān)為M0SFET管。
[0059]進(jìn)一步地，電池監(jiān)測(cè)電路還包括充電電路，充電電路由兩個(gè)電阻R44和R45組成。
[0060]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種配變監(jiān)測(cè)終端的工作原理:通過(guò)電壓監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)地對(duì)主電源經(jīng)AC-DC變換后的12v電壓和由太陽(yáng)能電池充電的12v電池電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)MCU對(duì)與電路相連的電子開(kāi)關(guān)發(fā)出動(dòng)作指令，從而實(shí)現(xiàn)主電源與備用電池的切換。
[0061]工作狀態(tài):根據(jù)外部電源狀態(tài)，共有兩種工作狀態(tài)-正常工作狀態(tài)和斷線(xiàn)工作狀
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[0062]工作狀態(tài)切換方式:
[0063]狀態(tài)1:外部電源正常情況下，默認(rèn)使用主供電電源。
[0064]狀態(tài)2:外部電源無(wú)電而備用太陽(yáng)能充電電池工作正常的情況下，保證通訊模塊的正常工作，這是本實(shí)用新型的第二個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。
[0065]狀態(tài)1和狀態(tài)2之間通過(guò)MCU發(fā)出控制信號(hào)，輸出到自動(dòng)切換電路的電子開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，具體過(guò)程見(jiàn)圖2。
[0066]電池電壓檢測(cè)與充電電路原理:電池的標(biāo)稱(chēng)電壓為+12V，而A/D轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電壓為+5V，所以采用兩個(gè)電阻對(duì)電池電壓分壓后再送到MCU的A/D模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，判斷電池電壓的高低，進(jìn)而控制充電電路的起停狀態(tài)。
[0067]如圖3所示，配變監(jiān)測(cè)終端正常工作時(shí)，外部主供電源經(jīng)AC-DC變換后，輸出在12V?13V之間。這里使用了 ΤΙ (德州儀器)公司的具有18V高電源(Vcc時(shí))的過(guò)壓和欠壓監(jiān)控電路TPS3700用于欠壓檢測(cè)，其輸入大小可通過(guò)R3，R4, R5的大小配置進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)輸入過(guò)低時(shí)，將會(huì)向MCU的GP10輸入一低電平。從而提供MCU控制電源切換電路工作的判斷依據(jù)。
[0068]如圖4所示，電池的標(biāo)稱(chēng)電壓為+12V，而A/D轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電壓為+5V，所以采用兩個(gè)電阻R48和R47對(duì)電池電壓分壓后再送到MCU的AN2進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，R48為3K，R47為1K，所以送到A/D轉(zhuǎn)換的電壓為電池電壓的1/4，滿(mǎn)足了 A/D轉(zhuǎn)換對(duì)輸入電壓的要求。當(dāng)系統(tǒng)處于閑置狀態(tài)時(shí)，電池電壓低于11V ;當(dāng)系統(tǒng)處于充電狀態(tài)時(shí)，電池電壓低于10V ;當(dāng)系統(tǒng)處于應(yīng)急啟動(dòng)狀態(tài)且電池電壓低于7.8V時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行低電壓告警。
[0069]如圖5所示，當(dāng)主供電壓正常時(shí)，電壓監(jiān)測(cè)輸出高電平，第一電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，此高電平經(jīng)反相后輸出低電平，則第二電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，終端工作由主電源供電。當(dāng)主電池電壓掉電時(shí)，電壓監(jiān)測(cè)輸出低電平，第一電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，第二電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，則終端工作由備用電池供電，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。
[0070]第一電子開(kāi)關(guān)和第二電子開(kāi)關(guān)由P溝道功率M0SFET來(lái)?yè)?dān)任，采用雙P溝道功率M0SFET代替圖5中的電子開(kāi)關(guān)1及2。由三極管D1及D2來(lái)控制電子開(kāi)關(guān)的通斷。具體工作原理如下:雙刀單擲開(kāi)關(guān)S1合上后，若主電源電壓正常，電壓監(jiān)測(cè)輸出高電平。此高電平使Q3導(dǎo)通，使D1的柵極G接近地電平，D1有一個(gè)合適的-Vgs，D1導(dǎo)通，向終端供電；與此同時(shí)，此高電平使Q4導(dǎo)通，R4上的電壓接近備用電池電壓，使Q3的- Vgs?0V，Q3截止，當(dāng)主電掉電時(shí)時(shí)，則電壓監(jiān)測(cè)輸出低電平。此低電平使Q3及Q4截止，Q3截止則使D1的-Vgs = 0V，D1截止，Q4截止使R4接地-Vgs =備用電池電壓，Q3導(dǎo)通，則由備用電池向終端供電。這種切換是自動(dòng)的，切換時(shí)間小于100 μ so為防止在切換瞬間影響負(fù)載工作，此時(shí)由C1向負(fù)載供電。
[0071]如圖6所示，當(dāng)太陽(yáng)能電池要對(duì)電池充電時(shí)，其正極經(jīng)過(guò)R44和R45分壓后送到MCU的RA4，MCU檢測(cè)RA4由低變高時(shí)，就開(kāi)始對(duì)電池進(jìn)行充電。充電采用MCU的PWM1控制，電池小于13.5V為一個(gè)階段，大于13.5V為一個(gè)階段，當(dāng)大于等于14V時(shí)，停止對(duì)電池充電。
[0072]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種配變監(jiān)測(cè)終端，包括:太陽(yáng)能電池1、主電源2、電壓監(jiān)測(cè)及切換電路3和主控單元4;太陽(yáng)能電池1、主電源2與電壓監(jiān)測(cè)及切換電路3連接；電壓監(jiān)測(cè)及切換電路3和主控單元4連接；主控單元4，用于控制電壓監(jiān)測(cè)及切換電路3進(jìn)行主電源2和太陽(yáng)能電源的供電。本實(shí)施例中，通過(guò)太陽(yáng)能電池1、主電源2與電壓監(jiān)測(cè)及切換電路3連接；電壓監(jiān)測(cè)及切換電路3和主控單元4連接；主控單元4，用于控制電壓監(jiān)測(cè)及切換電路3進(jìn)行主電源2和太陽(yáng)能電源的供電，實(shí)現(xiàn)了配變監(jiān)測(cè)終端在主電源2缺失情況下，依舊供電，解決了目前的配變監(jiān)測(cè)終端工作電源取自安裝地點(diǎn)的三相電源，當(dāng)其工作現(xiàn)場(chǎng)停電時(shí)，數(shù)據(jù)和時(shí)鐘可以依靠?jī)?nèi)部電池保存，但通訊模塊無(wú)法工作，導(dǎo)致的整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集成功率降低，為及時(shí)高效的分析配電變壓器運(yùn)行情況帶來(lái)困難的技術(shù)問(wèn)題。在外部電源掉電的情況下，保證配變監(jiān)測(cè)終端正常的工作電源，避免因停電而導(dǎo)致終端無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程通信、采集數(shù)據(jù)的情況。減少檢修人員工作量。由于停電，配變監(jiān)測(cè)終端無(wú)法上傳數(shù)據(jù)，影響正常采集系統(tǒng)工作，采集系統(tǒng)主站判斷配變監(jiān)測(cè)終端出現(xiàn)“與主站聯(lián)系不上”的故障，檢修人員必須到現(xiàn)場(chǎng)查明原因，采用太陽(yáng)能輔助供電后，配變監(jiān)測(cè)終端通訊模塊仍能正常工作。檢修人員無(wú)需到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。主電源與備用電源自動(dòng)切換裝置體積小，功耗低，成本低。
[0073]以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種配變監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，包括: 太陽(yáng)能電池、主電源、電壓監(jiān)測(cè)及切換電路和主控單元； 所述太陽(yáng)能電池、所述主電源與所述電壓監(jiān)測(cè)及切換電路連接； 所述電壓監(jiān)測(cè)及切換電路和所述主控單元連接； 所述主控單元，用于控制所述電壓監(jiān)測(cè)及切換電路進(jìn)行主電源和太陽(yáng)能電源的供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，所述電壓監(jiān)測(cè)及切換電路包括:電壓監(jiān)測(cè)電路和切換電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，切換電路包括: 電壓監(jiān)測(cè)模塊，包括電壓監(jiān)測(cè)電路、第一電子開(kāi)關(guān)，所述電壓監(jiān)測(cè)電路和所述第一電子開(kāi)關(guān)相連接，所述第一電子開(kāi)關(guān)與一反相器連接，所述反相器與第二電子開(kāi)關(guān)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，電壓監(jiān)測(cè)電路包括:主電源監(jiān)測(cè)電路和電池監(jiān)測(cè)電路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，主電源監(jiān)測(cè)電路為過(guò)壓和欠壓監(jiān)控電路，與多個(gè)電阻連接組成。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，電池監(jiān)測(cè)電路包括: 第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端和所述第二電阻的一端連接； 所述第一電阻和所述第二電阻的連接點(diǎn)還與另一電阻的一端連接； 另一所述電阻的另一端與所述主控單元連接。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，所述第一電子開(kāi)關(guān)與所述第二電子開(kāi)關(guān)均與一單擲開(kāi)關(guān)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，切換電路包括: 所述第一電子開(kāi)關(guān)并聯(lián)有一二極管，所述第二電子開(kāi)關(guān)并聯(lián)有另一二極管； 所述第一電子開(kāi)關(guān)與一三極管集電極連接，所述第二電子開(kāi)關(guān)與第三電阻的一端連接； 所述第三電阻的另一端連接有一三極管。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，所述第一電子開(kāi)關(guān)與所述第二電子開(kāi)關(guān)為MOSFET管。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配變監(jiān)測(cè)終端，其特征在于，電池監(jiān)測(cè)電路還包括充電電路，所述充電電路由兩個(gè)電阻和組成。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)了一種配變監(jiān)測(cè)終端，解決了目前的配變監(jiān)測(cè)終端工作電源取自安裝地點(diǎn)的三相電源，當(dāng)其工作現(xiàn)場(chǎng)停電時(shí)，數(shù)據(jù)和時(shí)鐘可以依靠?jī)?nèi)部電池保存，但通訊模塊無(wú)法工作，導(dǎo)致的整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集成功率降低，為及時(shí)高效的分析配電變壓器運(yùn)行情況帶來(lái)困難的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型實(shí)施例包括：太陽(yáng)能電池、主電源、電壓監(jiān)測(cè)及切換電路和主控單元；太陽(yáng)能電池、主電源與電壓監(jiān)測(cè)及切換電路連接；電壓監(jiān)測(cè)及切換電路和主控單元連接；主控單元，用于控制電壓監(jiān)測(cè)及切換電路進(jìn)行主電源和太陽(yáng)能電源的供電。
【IPC分類(lèi)】H02J9/06, H02J7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205039618
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520666850
【發(fā)明人】殷健, 楊?lèi)?ài)冰, 董天強(qiáng), 周陽(yáng), 陳波, 鐘雯倩, 文世杰, 孫航, 何志琴, 覃濤
【申請(qǐng)人】貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司貴陽(yáng)供電局
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日