CN201328017Y - 一种用于永磁机构断路器的电源装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于永磁机构断路器的电源装置，由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成，太阳能电池板、蓄电池、逆变器连接控制器，逆变器的输出为电源装置的最终输出；其中控制器设有太阳能电池板输入与蓄电池输入的选择电路。本实用新型使用太阳能转化电源，不受供电线路的影响，在不易获得电源场所、互感器损坏和线路断电时仍能确保永磁机构断路器的工作电源，可靠性高，可对永磁机构断路器实现长期稳定供电；太阳能为一种清洁而安全的能源，不产生有害气体、温室气体、噪音及危险的废弃物，本实用新型仅需很少的维护费和运作成本就可以提供电力，节约成本，提高效益，绿色环保，良好的实现节能减排。
Description
技术领域
本实用新型是一种用于永磁机构断路器的电源装置。
背景技术
随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，人们对电力的需求量也越来越大，从而促使电力事业迅速发展，电网不断扩大，用户对供电质量和供电可靠性的要求也越来越高，同时要求电力供应部门提供安全、经济、可靠和高质量的电力，因此对高压电器产品的可靠性和智能化要求也就随之增加，永磁机构断路器其结构简单、可靠性高和可控性强，是中压开关设备的重要发展方向之一，而其控制分合和智能化需要稳定的电源，电源装置是实现永磁机构断路器可控必不可少的装置，而现有的永磁机构断路器都是由线路电压互感器(PT)获得电源供电，因此供电线路不可靠、偏远地区和线路断电环境下使用永磁机构断路器就存在电源不稳定的问题，进而影响永磁机构断路器的正常工作，如何在各种环境下获得稳定的电源，是永磁机构断路器研究发展的重点之一。
发明内容
本实用新型要解决的问题是：现有永磁机构断路器由线路电压互感器(PT)获得电源供电，供电来源不稳定，需要一种不受供电线路影响的电源提供装置，使永磁机构断路器在线路停电或互感器损坏时也可长时间工作。
本实用新型的技术方案是：一种用于永磁机构断路器的电源装置，由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成，太阳能电池板的输入连接控制器，控制器与蓄电池双向连接，逆变器的输入连接控制器的输出，逆变器的输出为电源装置的最终输出；其中控制器设有太阳能电池板输入与蓄电池输入的选择电路。
本实用新型太阳能电池板由单晶硅或多晶硅串并联组成，太阳能电池板提供电压为蓄电池提供电压的1.5倍；控制器设有过压保护电路、过流保护电路和蓄电池电力显示电路。
本实用新型的有益效果是：1)由于使用太阳能转化电源，不受供电线路的影响，在不易获得电源场所、互感器损坏和线路断电时仍能确保永磁机构断路器的工作电源；2)利用太阳能电池板供电加蓄电池供电的电源装置具有很高的可靠性，可对永磁机构断路器实现长期稳定供电；3)太阳能为一种清洁而安全的能源，不产生有害气体、温室气体、噪音及危险的废弃物，本实用新型仅需很少的维护费和运作成本就可以提供电力，节约成本，提高效益，绿色环保，良好的实现节能减排。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型太阳能控制器的原理图。
具体实施方式
对照图1本实用新型由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成，太阳能电池板的输入连接控制器，控制器与蓄电池双向连接，逆变器的输入连接控制器的输出，逆变器的输出为电源装置的最终输出。太阳能电池板由单晶硅或多晶硅串并联组成，并联加大电流，串联加大电压，太阳能电池板根据光生伏打效应原理发电；加大太阳能电池板的功率，可由太阳能电池板直接输出直流电对永磁机构断路器的分合控制器和分合闸线圈供电。通过保险丝实现蓄电池反接保护功能，当蓄电池接反时保险丝熔断，保护蓄电池，更正连接后，换保险丝可继续使用。
图2为太阳能电池板的输出连接控制器的原理图，控制器包括一单片机，可实现状态显示、过压保护、过流保护、过放保护，对蓄电池可实现充满显示，蓄电池低压告警保护和自动恢复，蓄电池供电和太阳能供电自动切换功能。通过控制器的指示灯LED得到线路的状态，各状态可通过单片机内部自带的AD转换器对电压采样得到，设置LED常亮表示快速充电，LED闪烁表示给蓄电池浮充充电，不亮时表示控制器不能有效充电。过压保护、过流保护和过放保护通过单片机对检测得到的电压与设定值比较，如大于过压和过流设定值，则通过+5V继电器断开充电线路，正常值后恢复充电。通过单片机控制电阻实现放电再充电，达到浮充功能，可延长蓄电池寿命。单片机和继电器电源正常充电时由太阳能经变换器实现，夜间、阴天和充电故障时由蓄电池实现，变换器为电压转换芯片LMC7805和5V稳压管。
当阳光充足，电压比较电路可检测逆变器的输入电压是否大于要求值，设逆变器的变换为24V DC变220V DC，若大于24V，可直接对永磁机构断路器的分合控制器供电，以及对蓄电池充电；当阳光微弱或黑夜时太阳能控制器可通过电压比较判断，即太阳能电压低于设定值时，由单片机发出信号使光耦发光，光耦继电器进行自动选择，设逆变器的输入电压为24V，则电压低于24V时自动切换，蓄电池为逆变电路供电，由蓄电池放电对负载供电，实现可靠连续供电。
为了确保对蓄电池可靠充电，太阳能电池板提供电压是蓄电池电压的1.5倍，在选择太阳能电池板和蓄电池型号时由此选择。例如，太阳能电池板在阳光等级为三类的地区，每日等效充电时间为最大工作电流乘以3.5小时，可以得到几天能将蓄电池充满电进行估算，再统计永磁机构断路器分合控制器待机时的功耗和当地连续阴雨天时间，由此选择太阳能瓦数和蓄电池容量。
永磁机构断路器的分合闸是通过分合闸线圈得电实现，对线圈供电可由电网转换220V DC提供或由电容放电提供220V DC，以电容放电实现线圈得电为例，本实用新型对电容的充电通过逆变器将控制器提供的电压转换成220V DC实现。因此，在永磁机构断路器分合闸时由电容放电提供电流，电容充电可由太阳能电池板输出直流电提供或由蓄电池放电提供。
下面列举一个具体实施案例：
蓄电池容量为24V，7Ah；
太阳能电池板：最大输出电压36V＝24×1.5，最大工作电流3A；
阳光等级三类地区：3.5×3＝10.5Ah，因此一天即可将蓄电池充满；
永磁机构断路器分合控制器功耗为1W，需要电压为220V DC；因此放电电流为1W÷220V＝0.004545A；
蓄电池在连续阴雨天可持续放电7Ah÷0.004545A＝1540h；
蓄电池可供电天数为1540h÷24h＝64天。
可见，本实用新型具有良好的可靠性和供电持久性，在64天中只要有一天晴天即可满足整个系统工作需要，具有极高的可靠性保证。
本实用新型可有效的将太阳能转换为电力，为永磁机构断路器实现分合和智能化控制提供电力保障。而且面对全球变暖和其他环境问题，太阳能光伏发电的优势也得以显现，光伏发电不产生CO2的排放，与利用常规能源相比，一个光伏发电系统在20年的寿命期内可以减排大约6吨CO2。本实用新型没有移动部件，并且经历过冰雹冲击、大风和冰冻解冻循环等严格破坏性测试，只需要偶尔的外观检查和电池维护。本实用新型利用太阳光能产生电力，能源是免费的，一旦安装，仅仅需要很少的维护费和运作成本就可以提供电力。
Claims (3)
1、一种用于永磁机构断路器的电源装置，其特征是由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成，太阳能电池板的输入连接控制器，控制器与蓄电池双向连接，逆变器的输入连接控制器的输出，逆变器的输出为电源装置的最终输出；其中控制器设有太阳能电池板输入与蓄电池输入的选择电路。
2、根据权利要求1所述的一种用于永磁机构断路器的电源装置，其特征是太阳能电池板由单晶硅或多晶硅串并联组成，太阳能电池板提供电压为蓄电池提供电压的1.5倍。
3、根据权利要求1或2所述的一种用于永磁机构断路器的电源装置，其特征是控制器设有过压保护电路、过流保护电路和蓄电池电力显示电路。
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|---|---|---|---|---|
| CN103683848A (zh) * | 2012-09-19 | 2014-03-26 | 株式会社东芝 | 电源系统和电源控制器 |
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| CN108711925A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-10-26 | 山东超越数控电子股份有限公司 | 一种基于光耦继电器的双电池无缝切换供电的实现方法 |
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2008
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