导言
UPS供电体系是电力、通讯、银行等职业的必备电源,从发生到现在已有几十年的开展进程,在技能不断开展和改善的进程中,其维护功用也在不断地发生变化。UPS依据主机内逆变器的作业状况可分为:后备式、在线式及在线互动式。他们的作用是对市电进行滤波、稳压调整,以便向负载供给更为安稳的电压,一起,经过充电器把电能转变为化学能储存在蓄电池内,一旦电力中止、电网电压或电网频率超出UPS的输入规模,可在极短的时刻内敞开自身的储藏电源,向负载供电。
本文所规划的UPS智能监控体系具有以下环节和功用:能在各种杂乱的电网环境下运转;在运转中不会对市电发生附加的搅扰;输出电性能指标应该是全面的、高质量的,能满意负载的各项要求;UPS自身应具有很高的功率,有挨近实践市电的输出才能;是一台智能化程度很高的设备,有高度智能化的自检功用,主动显现、报警、状况回忆功用以及通讯功用。
1、总体规划
该规划由主监控单元、沟通检测单元、电池检测与巡检单元、馈线检测及调压单元、绝缘督查及接地选线单元等单元模块组成。这些模块之间经过内部RS485进行通讯,完结对电源柜的沟通配电、蓄电池充
放电进程、电池状况、调压状况、母线对地电阻、馈出线开关状况的实时监测、操控和报警处理。整个体系经过RS232和上位机进行通讯以进行历史数据的查询和计算。
2、各单元介绍
2.1主监控单元
主监控单元调度整个体系的运转。主监控单元由主监控板、320X240点阵液晶显现屏、键盘及指示灯等组成,完结蓄电池充放电办理,运转及操控参数的设定和显现,告警记载的存储、查询,经过RS232和上位机通讯,经过RS485操控内部各单元。
2.2沟通检测单元
该单元首要完结三相沟通电压、电流及频率的收集;一起具有沟通失电、缺相、过压、欠压等告警功用;告警时继电器告警接点闭合。经过调度板上电位器可校对三相沟通电压显现值。
2.3电池检测与巡检单元
该单元由电池检测板和电池巡检板组成(可选),首要完结电池组电压(合母电压)、充放电电流、环境温度及单体电池电压的收集;电池熔丝状况检测;可经过输出模仿电压、电流给定来操控其他厂家的模块或相控电源三相触发板的电压或电流给定(详细情况与厂家洽谈),提高了体系的兼容性;准时计量;一起完结合母过欠压、电池过充、电池馈电及单体电池失效告警等功用;经过调度电池检测板和电池巡检板上的电位器可别离校对合母电压和单体电池电压显现值。如图2中所示。
2.4馈线检测及硅链调压单元
由馈线检测CPU板、开关量输入板组成,实时检测合母和控母的馈线开关状况。经过开关量扩展口,能够检测24路馈线。当呈现开关变位或控母电压越限时告警并经过硅链主动调度控母电压(最多7节硅链调压)。经过调度馈线检测板上电位器可校整控母电压显现值。
2.5绝缘督查及接地选线单元
由绝缘督查检测板和接地选线扩展板组成,首要功用是实时监测母线对地电阻,自定位接地支路。当母线对地电阻低于告警设定值时,告警继电器闭合;经过接地选线扩展口衔接接地选线,最多支撑24路选线。 3、要害电路单元规划
3.1电流检测电路
电池充放电电流的巨细尤为要害。电路图如图1所示,由于是既检测充电电流也检测放电电流,故在小电阻上的电压又是两个方向,在电路检测顶用两个通道别离检测,这样也便于别离进行信号的调度,一起也便于用AD转化器的一个输入通道来丈量。
图1 电流检测电路
3.2合母电压的监测
合母电压监测电路如图2所示。合母电压流过电阻R16、R17、R54,在电阻R17上取样,故而电阻R17应选用高精度电阻。R16和R54由于要比电阻R17大得多,又是呈现在分母上,故而不用选用高精度电阻。LL的作用是按捺共模搅扰。能够经过调度电位器Rp的巨细来使所要监测电压的巨细契合AD转化器输入电压要求。
图2 合母电压的监测电路
3.3AD转化
AD转化芯片选用TLV1544。TLV1544的首要特点是:宽规模的单电源供电,VCC可为2援7耀5援5V;芯片内部有着较高的转化速率,转化时刻小于10滋s;芯片供给4路外部输入通道,经过编程给芯片不同的状况字设置能够恣意挑选4个输入通道之一;芯片有4个端口作为同步串行接口,经过SPI总线的方式与微处理器衔接;11位AD转化,足以满意体系的要求。如图3所示。
图3 AD芯片电路
操控对从选定的通道中输入的模仿信号的采样开端。由高变低开端模仿输入信号的采样;由低变高使采样和坚持功用处于坚持状况,并开端模数转化。独立于输入输出时钟信号,当为高时,开端作业。为低的持续时刻操控开关%&&&&&%阵列采样周期的持续时刻。当不用时,接高电平。引脚(EOC)在A辕D转化结束时变为高电平来标明转化完结。本单元经过查询EOC电平来判别是否转化完结然后进行数据的读取。 3.4通讯电路规划
整个体系内部经过RS485进行通讯。详细电路如图4所示。由于操控芯片都选用AT89C52,作为主监控单元CPU只要一个串口,而其并口也没有充分利用起来,故经过可编程串行接口芯片8250扩展串口,用并口来模仿串口。