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分散式配電網中直流屏的蓄電池監控系統
時間:2021-04-30 11:06:27 點擊次數:1901

直流屏現已廣泛應用在發電廠、變電站以及企業內部的主要設備,直流屏自身的牢靠安全可以直接影響到整個供電系統和整個廠礦企業內部的出產安全運行。本文經過對直流屏系統蓄電池全體規劃進行解說,分析了直流屏蓄電池監控單元和歸納處理單元的詳細情況。只要經過直流屏內部的監控單元以及其CPU體系和周邊電路部分、電池里邊電壓監控電路、溫度監控電路、通訊體系電路等首要組成部分進行分析研究,充分運用好處理單元和其自身詳細功能,才可以真正完成配網直流屏體系蓄電池有效監控。

現在,直流屏體系現已被廣泛應用在我國的水力、火力發電廠里邊的各類變電站以及相關的運用直流設備的單位。直流屏為信號設備、主動保護設備、事故照明設備和相關的斷路器分合閘詳細操作過程保證充足的直流電源。而且可以在企業外部交流電呈現中斷現象的時分,由直流屏后備電源,也就是蓄電池繼續供應充足的直流電源。直流屏體系自身的穩定性、安全性將會對整個公司的內部電力設備供電能的安全性產生重要影響。直流屏的關鍵部分主要是蓄電池。針對蓄電池科學合理監控和保護是直流屏的重要作業。

1直流屏系統的蓄電池整體規劃

直流屏的電池組一般通過多只電池進行串聯組成的,對直流屏的每一個電池都要組織一個詳細的監控單元。這個監控單元可以實時監控某一只直流屏體系蓄電池里邊的端電壓、蓄電池的詳細溫度、在蓄電池充放電過程里邊詳細電壓和電流的實踐情況,一起依照這些數據進行有用的合理剖析,對直流屏體系某一個蓄電池里邊的實踐內阻和詳細容量展開測量作業,依照這些數據展開電池內部充電方法的實踐轉化。一般來說,整套直流屏體系將組織幾十乃至一二百個詳細的監控單元,監控單元的詳細數量和直流屏體系內部的電壓和電池電壓息息相關。一般來說,這些監控單元一般選用相同的單12V電源的方法進行供電作業,運用雙絞線依照RS-485總線的形式將直流屏體系里邊的監控單元和直流屏體系自身的歸納處理單元進行有用關聯銜接,整個直流屏體系選用渙散結構進行布局。

2直流屏蓄電池監控單元

蓄電池監控單元除了可以完成直流屏內部某一個特定電池的實踐電壓、溫度等詳細參數的監測作業外,還可以經過直流屏體系內部一起運用的RS-485現場總線部分的詳細通訊網向直流屏體系處理單元實時發送體系狀態的相關數據。直流屏體系蓄電池監控單元首要由CPU體系和周邊電路部分、電池里邊電壓監控電路、溫度監控電路、通訊電路等部分組成。為了進一步下降直流屏體系蓄電池的成本,監控單元一般不設詳細的人機對話功用,一般選用LED指示燈作為直流屏體系蓄電池可以運行正常和通訊正常的指示,而詳細的人機對話功用一般組織在直流屏體系的處理單元部分。

2.1CPU體系和周邊電路

每個直流屏系統內的蓄電池監控單元一般只監測內部的一路詳細電壓和一路實踐溫度,監測范圍內的實踐物理量相對不多。別的,單片機內部電路自身一般應該布置一些口線,因此需求選取具有價格低廉、占用體系資源較少一起可以滿足直流屏蓄電池監控單元正常作業的單片機。一般來說,AT89C2051是一般選用DIP20進行封裝,具有15根口線和對應低電源電壓以及自身帶有高功能CMOS8位體系的微處理器,可以適應監控單元正常運行。AT89C2051的首要特性是可以針對CS-51系列產品進行有用的兼容;片內自身含有2kBFLASH程序相關的存儲器,可以進行1000次的擦寫周期;自身具有15根可編程口線設置;自身含有216位定時器,也就是T0T1;具有可以進行全雙工串行作業的UART通訊口。

為保障單片機自身的牢靠作業,電路部分需求設置詳細的看門狗電路??撮T狗電路可以經過選用MAX813L芯片進行設置。別的,體系內部接有多只效果相同的蓄電池監控單元,為了有用區分這些蓄電池監控單元,針對每個詳細的監控單元都需求組織一個專一可追溯的地址。這個的地址組織可以選用8位撥碼開關的方法進行組織,可以組織256個不同的監控單元地址,即直流屏體系內部最多可以監測處理256只蓄電池。這樣關于一般常用的直流屏來說現已夠用了。

2.2電壓測量監控電路

每個實踐的單體電池自身具有的電壓最大一般為1.212V之間,測量監控這個電壓很簡單,但這些電池一旦進行串聯在一起的時分,2個不同的電池內部的正極(或負極)之間或許會具有300V左右的實踐電壓差。而現在一切的單片機體系內部由于需求銜接到同一體系通訊線上,因此有必要堅持相同的體系電位基準和體系電壓等級??墒?,由于具有約300V的體系固有的實踐電位差,體系很難對內部的每一個電池的詳細電壓展開實踐測量監控,一般選用V/F進行轉化、光電阻隔等方法展開電壓的測量監控作業。首要,選用V/F轉化電路的方法,將直流屏內部被測電池的詳細電壓信號變成對應的實踐頻率信號,然后運用光電阻隔電路的方法,將這個實踐的頻率信號實時發送給CPU體系。

2.3溫度測量

直流屏內部電池作業時的實踐溫度和電池自身的詳細內阻存在親近的聯絡,電池內部溫度的改變可以直接評價該電池自身功能的優劣。一般選擇數字式一線方法的傳感器部分DSl8-B20,經過膠水的粘結將傳感器DSl8-B20可以直接安置在體系內部電池的表面。DSl8-B20自身是選用一線式數字原理的溫度傳感器,自身溫度可以經過CPU進行讀取,不需求采納實踐的放大、轉化等相關輔佐電路,因此自身具有電路簡單便利,牢靠性安全性高、沒有電路誤差等實踐長處。關于CPU體系,溫度的實踐測量監控作業只需求占用體系的一個端口,就可以完成測量讀取作業。

2.4電源部分

電路自身一般選用單一的12V電源方法進行供電作業。CPU體系、通訊體系電路等部分需5V的實踐供電,由于系統內部被測信號和CPU系統之間或許存在最多到達300V的實踐電壓差,故WF電路有必要經過另一個阻隔的5V電源部分進行供電作業。電路上選用一片DC/DC電源模塊和一片5V穩壓芯片7805來發生所需的2個電壓。一般來說,體系內部的DC/DC模塊自身是一種可以進行阻隔電源發生的詳細模塊電路,DC/DC模塊自身阻隔電壓可以到達10003000V之間,徹底可以滿足設備的實踐需求。

3處理單元

設備內部的歸納處理單元是整個直流屏電池監測內部具有人機對話功用的窗口。歸納處理單元身邊裝備一面大尺度觸摸屏以及可以嵌入面板內部的微型打印機。歸納處理單元自身的首要功用是體系內部各電池電壓、實踐溫度的參數顯示;內部各電池電壓、實踐溫度的詳細參數呈現異常報警時分的定值設定;將體系內部詳細的參數經過串行接口的方法完成向上位機進行實時傳送。

現在,直流屏現已成為廣泛應用在發電廠、變電站以及相關廠礦企業內部的關鍵設備,直流屏自身的牢靠安全可以直接影響到整個供電體系和整個廠礦企業內部的出產安全運行。蓄電池作為直流屏的關鍵部分,更需求進行有用的監控。只要經過直流屏體系內部的監控單元以及其CPU體系和周邊電路部分、電池里邊電壓監控電路、溫度監控電路、通訊體系電路等首要組成部分進行剖析研究,充分運用好歸納處理單元和其自身詳細功用,才可以真正完成配網直流屏系統蓄電池的有用監控。

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