CN112968494A - 一种开路蓄电池自动跨接装置及变电站后备电源 - Google Patents

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王震
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Abstract

本发明公开一种开路蓄电池自动跨接装置及变电站后备电源，自动跨接装置包括跨接导线一端电连接蓄电池正极，一端电连接蓄电池负极；自动跨接开关串联在跨接导线上，当蓄电池开路时，自动闭合接通跨接导线；跨接检测器检测跨接导线接通状态；以及控制器和报警器；所述跨接检测器、报警器分别与控制器电连接，当跨接检测器检测到跨接导线接通时，控制器控制报警器报警。变电站后备电源包括多个串联的蓄电池，每个蓄电池连接一上述装置。本发明实现蓄电池开路自动定位，有效缩短定位故障点的时间，提高了处理故障的效率，并能够在站用直流供电***失去主电源时，维持备用电源正常运行。

Description

一种开路蓄电池自动跨接装置及变电站后备电源
技术领域
本发明涉及蓄电池领域，具体涉及一种开路蓄电池自动跨接装置及变电站后备电源。
背景技术
站用直流***是给信号及控制、保护及自动装置、事故照明、断路器分合闸操作提供直流电源的电源设备。直流***是一个独立的电源，在外部交流电中断的情况下，由后备电源蓄电池继续提供直流电源，保障***设备正常运行。变电站后备电源，一般由104-108节2.33V的铅酸蓄电池串联组成，当其中一节蓄电池发生开路故障，将导致整组蓄电池退出运行，导致站用电***失去备用电源。
目前，通常通过人工手段处理蓄电池开路故障，需要人工手动进行跨接以定位故障蓄电池，再更换蓄电池，该过程容易发生直流接地、蓄电池短路等事故，人工处理效率低、耗时长、有风险。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种开路蓄电池自动跨接装置及变电站后备电源，自动对开路蓄电池跨接进行定位。
本发明的技术方案是：一种开路蓄电池自动跨接装置，包括，
跨接导线：一端电连接蓄电池正极，一端电连接蓄电池负极；
自动跨接开关：串联在跨接导线上，当蓄电池开路时，自动闭合接通跨接导线；
跨接检测器：检测跨接导线接通状态；
以及，控制器和报警器；所述跨接检测器、报警器分别与控制器电连接，当跨接检测器检测到跨接导线接通时，控制器控制报警器报警。
进一步地，所述自动跨接开关为二极管，二极管的正极通过跨接导线与蓄电池负极电连接，二极管的负极通过跨接导线与蓄电池正极电连接。
进一步地，跨接检测器包括霍尔传感器，跨接导线从霍尔传感器的线圈中穿过。
进一步地，跨接检测器还包括检测自动跨接开关温度的温度传感器。
进一步地，温度传感器为DS18B20型号温度传感器。
进一步地，控制器包括电源电路、下载电路、最小***主电路、温度传感器接口电路、霍尔传感器接口电路、复位电路和流水灯电路；
电源电路、下载电路、温度传感器接口电路、霍尔传感器接口电路、复位电路、流水灯电路分别与最小***主电路电连接。
进一步地，控制器为MSP430型号单片机。
进一步地，该装置还包括保险丝，所述保险丝串接在跨接导线上。
进一步地，该装置还包括绝缘壳体和散热片，散热片设置在绝缘壳体上；自动跨接开关、跨接检测器、控制器、报警器均安装于绝缘壳体内；跨接导线部分位于绝缘壳体内，两端伸出绝缘壳体外。
本发明的技术方案还包括一种变电站后备电源，包括多个串联的蓄电池，每个蓄电池连接一上述任一项所述的装置。
本发明提供的一种开路蓄电池自动跨接装置及变电站后备电源，由一跨接导线连接蓄电池两端，跨接导线上串联自动跨接开关，并配置跨接检测器、控制器和报警器，当蓄电池开路时，自动跨接开关自动闭合接通跨接导线，同时跨接检测器检测到跨接导线接通，控制器根据检测信号控制报警器报警，从而实现蓄电池开路自动定位，省去了人工跨接蓄电池过程中制作导线、制作接头、人工紧固等环节，可以在故障发生第一时间进行故障跨接、报警和定位故障点，省去了人工逐节寻找故障蓄电池的烦恼，有效缩短定位故障点的时间，提高了处理故障的效率，有效降低了蓄电池整体开路时间，并能够在站用直流供电***失去主电源时，维持备用电源正常运行。
附图说明
图1是本发明具体实施例一结构示意框图；
图2是本发明具体实施例一电源电路结构示意图；
图3是本发明具体实施例一下载电路结构示意图；
图4是本发明具体实施例一最小***主电路结构示意图；
图5是本发明具体实施例一温度传感器接口电路结构示意图；
图6是本发明具体实施例一霍尔传感器接口电路结构示意图；
图7是本发明具体实施例一复位电路结构示意图；
图8是本发明具体实施例一流水灯电路结构示意图；
图9是本发明具体实施例二结构示意图。
图中，1-跨接导线，2-自动跨接开关，3-跨接检测器，4-控制器，5-温度传感器，6-保险丝，7-绝缘壳体，8-散热片，9-蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种开路蓄电池自动跨接装置，包括跨接导线1、自动跨接开关2、跨接检测器3、控制器4和报警器。其中，跨接检测器3、报警器分别与控制器4电连接。
跨接导线1一端电连接蓄电池9正极，一端电连接蓄电池9负极；自动跨接开关2串联在跨接导线1上，当蓄电池9开路时，自动闭合接通跨接导线1；跨接检测器3检测跨接导线1接通状态，即检测跨接导线1是否导通。当跨接检测器3检测到跨接导线1接通时，控制器4控制报警器报警，从而提醒蓄电池9开路。
本实施例中，自动跨接开关2采用二极管，二极管的正极通过跨接导线1与蓄电池9负极电连接，二极管的负极通过跨接导线1与蓄电池9正极电连接。蓄电池9正常时，二极管处于截止状态，跨接导线1未导通；蓄电池9发生开路故障时，随着蓄电池9内阻的增大，端电压逐渐增大，大于二极管导通电压时，二极管导通，继而跨接导线1导通，跨接检测器3检测到跨接导线1接通，控制器4控制报警器报警。
另外，本实施例还设置保险丝6，串接在跨接导线1上，作为二极管的保护元件，超过临界值时，切断整个回路。
本实施例中，跨接检测器3包括霍尔传感器，跨接导线1从霍尔传感器的线圈中穿过。当跨接导线1接通时，霍尔传感器响应，产生磁场感应，从而通知控制器4接通状态。另外，跨接检测器3还包括检测自动跨接开关2温度的温度传感器5，本实施例二极管作为自动跨接开关2，接通后会散发热量，由温度传感器5检测，将温度检测信号传至控制器4，控制器4接收到温度信号和霍尔传感器的磁场感应信号，从而控制器4报警器报警。需要说明的是，具体实施时可采用DS18B20型号温度传感器。
本实施例的控制器4可采用单片机，包括电源电路、下载电路、最小***主电路、温度传感器接口电路、霍尔传感器接口电路、复位电路和流水灯电路。电源电路、下载电路、温度传感器接口电路、霍尔传感器接口电路、复位电路、流水灯电路分别与最小***主电路电连接。具体实施时，可采用MSP430型号单片机，各电路的电路示意图如图2-8所示。需要说明的是，单片机内包含流水灯电路，具体实施时，可不设置报警器，采用流水灯电路作为报警装置。电源电路用于为MSP430单片机供电，外接锂电池，通过ASM1117稳压芯片，将输出电压稳定在3.3V，；下载电路用于给MSP430单片机烧写程序，完成程序下载；最小***主电路为MSP430单片机的最小驱动电路，包含晶振等必备电路；DS18B20温度传感器接口电路用于接入温度传感器5，连接于MSP430单片机的I/0口；霍尔传感器接口电路用于接入霍尔传感器，连接于MSP430单片机的I/0口；复位电路用于将整个程序随时重启；流水灯电路用于反映整个跨接电路的工作状态，流水灯顺序点亮，则说明该跨接电路导通。
本实施例还设置有绝缘壳体7和散热片8，自动跨接开关2、跨接检测器3、控制器4、报警器均安装于绝缘壳体7内；跨接导线1部分位于绝缘壳体7内，两端伸出绝缘壳体7外。绝缘壳体7主要用于整个装置的绝缘保护，使整个装置与外部绝缘。散热片8设置在绝缘壳体7上，给装置散热。
实施例二
如图9所示，本实施例提供一种变电站后备电源，包括多个串联的蓄电池9，蓄电池9串联后连接到直流母线正极和直流母线负极，变电站的用电设备连接到直流母线。
本实施例中，每个蓄电池9连接一实施例一的装置，实现对每个蓄电池9的自动跨接检测，某蓄电池9开路时，工作人员根据报警信号，快速定位到故障蓄电池9进行更换，且由于跨接导线1导通，在某蓄电池9开路时，仍能维持备用电源正常运行。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种开路蓄电池自动跨接装置，其特征在于，包括，
跨接导线：一端电连接蓄电池正极，一端电连接蓄电池负极；
自动跨接开关：串联在跨接导线上，当蓄电池开路时，自动闭合接通跨接导线；
跨接检测器：检测跨接导线接通状态；
以及，控制器和报警器；所述跨接检测器、报警器分别与控制器电连接，当跨接检测器检测到跨接导线接通时，控制器控制报警器报警。
2.根据权利要求1所述的开路蓄电池自动跨接装置，其特征在于，所述自动跨接开关为二极管，二极管的正极通过跨接导线与蓄电池负极电连接，二极管的负极通过跨接导线与蓄电池正极电连接。
3.根据权利要求1或2所述的开路蓄电池自动跨接装置，其特征在于，跨接检测器包括霍尔传感器，跨接导线从霍尔传感器的线圈中穿过。
4.根据权利要求3所述的开路蓄电池自动跨接装置，其特征在于，跨接检测器还包括检测自动跨接开关温度的温度传感器。
5.根据权利要求4所述的开路蓄电池自动跨接装置，其特征在于，温度传感器为DS18B20型号温度传感器。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的开路蓄电池自动跨接装置，其特征在于，控制器包括电源电路、下载电路、最小***主电路、温度传感器接口电路、霍尔传感器接口电路、复位电路和流水灯电路；
电源电路、下载电路、温度传感器接口电路、霍尔传感器接口电路、复位电路、流水灯电路分别与最小***主电路电连接。
7.根据权利要求6所述的开路蓄电池自动跨接装置，其特征在于，控制器为MSP430型号单片机。
8.根据权利要求1、2、4、5或7所述的开路蓄电池自动跨接装置，其特征在于，该装置还包括保险丝，所述保险丝串接在跨接导线上。
9.根据权利要求8所述的开路蓄电池自动跨接装置，其特征在于，该装置还包括绝缘壳体和散热片，散热片设置在绝缘壳体上；自动跨接开关、跨接检测器、控制器、报警器均安装于绝缘壳体内；跨接导线部分位于绝缘壳体内，两端伸出绝缘壳体外。
10.一种变电站后备电源，包括多个串联的蓄电池，其特征在于，每个蓄电池连接一权利要求1-9任一项所述的装置。
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