配电变压器间断供电集中器的不间断电源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电变压器间断供电集中器的不间断电源系统，属于电气设备技术领域。包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器、动力电电源板、电源控制板及其上的接线端子和控制电路、继电器、延时继电器、电线端子排、入线和出线，能够兼容动力电和太阳能电池，配电变压器工作时采用动力电为集中器供电和为蓄电池充电，在配电变压器不工作时采用太阳能电池为蓄电池充电，将蓄电池的直流电通过逆变器转换为交流电为集中器供电，实现集中器的不间断供电，确保配电变压器间断供电集中器的常年使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电气设备
，涉及一种在配电变压器不供电的情况下，为集中器提供电力供应的不间断电源系统。
技术介绍
配电变压器(简称“配变”)根据实际需要无需常年供电，例如农排配变仅需在灌溉季供电。配变集中器是担负计量、采集、传输功能的智能监测系统，能够采集配变用电信息并通过无线传输发送到远端的客户端，实现客户端对配变用电信息及时掌握，为供电企业提供精确的计量信息。在配变运行时，集中器直接使用配变电源供电。但在停用时期，为了减少线路损耗，做到有效的节能减损，变压器会断开，集中器也失去了相应的电力供应，这时集中器无法做到数据采集，相应影响了采集率，导致计量处于失控状态。集中器配有备用普通电池，但是该电池只能用于用户实时查询用电情况，不能传输数据。如果配变长期送电，不利于节能降损，在无形中也给电网运行增加故障点；如果定期开展对暂停使用配变(如农排配变)送电检修集中器，将会大大增加人工成本和管理单位的工作强度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为配电变压器间断供电的集中器提供一种不间断电源，在配电变压器不供电时为集中器提供电力供应，从而保障集中器采集系统正常使用，同时兼容配变使用时期的动力电，使配变集中器能够常年正常传输信号。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。配电变压器间断供电集中器的不间断电源系统，包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器、动力电电源板、电源控制板及其上的接线端子和控制电路、继电器、延时继电器、电线端子排、入线和出线，太阳能电池板、蓄电池、逆变器和动力电电源板分别通过相应的接线端子与电源控制板连接；入线从配电变压器引入动力电，动力电通过电线端子排接在延时继电器的公共端，同时有一相线和地线接到延时继电器和继电器的控制端，目的是同时控制，还要接到动力电电源板上；延时继电器控制动力电；继电器控制逆变器输出的交流电，继电器的公共端接逆变器的输出交流电，常闭端(继电器的输出端)输出的两条线与延时继电器的输出端(常开端)的相应的两线连接(如C相和地线)；延时继电器的常开端(输出端)接到出线的电线端子排上，出线再连接到集中器上。太阳能电池板产生的电流经过电源控制板的控制电路为蓄电池充电，蓄电池通过逆变器将直流电转换为220V交流电。逆变器产生的交流电与配电变压器的交流电(动力电)通过继电器和延时继电器控制，有动力电时采用动力电为集中器供电，没有动力电时逆变器转换的220V交流电为集中器供电。进一步地，电源控制板上的控制电路包括时钟电路、蓄电池电压检测电路、逆变器输出控制电路、充电控制电路和动力充电检测电路。进一步地，还包括显示按键板，电源控制板上还包括显示按键接口，显示按键板通过排线与电源控制板上的显示按键接口连接。进一步地，还包括箱体，蓄电池、逆变器、动力电电源板、电源控制板、电线端子排、继电器和延时继电器位于箱体内，太阳能电池板位于箱体顶部。进一步地，所述箱体还包括固定装置，用于固定在电线杆上。太阳能电池板：可根据当地日照情况和需要不间断电源供电的时间，选择合适的规格，例如常见的18V5W太阳能电池板。太阳能电池板安装在箱子的顶部，通过导线接到电源控制板的太阳能进线端子，太阳能电池板产生的电流通过电源控制板上的正向二极管(防止晚上没电时电流逆流，同时也防止动力电充电时的电流逆流)进入充电控制电路(充电控制电路解决了在控制板没电时也可以充电的问题，同时当充满电时可以控制不让再充电)，然后通过电池的接线端子与电池连接并给电池充电。蓄电池：可选择常规的铅酸蓄电池，例如规格为12V4AH的蓄电池。蓄电池安装在箱体内的底部，其功能就是存储电量，给电源控制板供电，通过逆变器给集中器供电。动力电电源板：其作用是将配电变压器的动力电转化为直流电，为蓄电池充电。根据需要选择合适规格(例如12V3W)的变压器，此板进电源是220V交流电，通过电桥整流后得到直流电，直流电通过接线端子及导线接到电源控制板上的动力充电端子，通过电源控制板上的正向二极管(防止没动力电时电流逆流，同时也防止太阳能充电时的电流逆流)进入充电控制电路(充电控制电路解决了在控制板没电时也可以充电的问题，同时当充满电时可以控制不让再充电)，然后通过蓄电池的接线端子与蓄电池连接并给蓄电池充电。在二极管前，在电路板上引出一条线接到动力充电检测电路。逆变器：根据集中器的使用电流选择合适的规格，其作用是将蓄电池的直流电转换为集中器使用的交流电。蓄电池通过电源控制板上的逆变器输出控制电路与逆变器连接，逆变器输出的220V交流电通过继电器的常闭端给集中器供电。继电器：其作用就是与延时继电器共同工作，确保动力电与逆变器输出电互为断开，防止产生动力电与逆变器输出电同时给集中器供电的情况。继电器由动力电控制，继电器控制的是逆变器输出的220V交流电，接的是继电器的公共端输出为常闭接口，当继电器的控制端没有电时，逆变器输出的220V交流电就直接通过出线端子给集中器供电。当继电器控制端有电(也就是有动力电)时，继电器工作到常开端，这样逆变器的输出电就断开而不再给集中器供电。延时继电器：延时继电器就是让继电器延时工作，本系统采用的是0到10秒的延时，客户可以自己调节，也可以确定后在生产时调整好。延时继电器由动力电控制，延时继电器控制的是动力电，接的是延时继电器的公共端输出为常开端。当动力电有电时，延时继电器与继电器的控制端同时有电，但继电器先工作断开逆变器输出的220V交流电，几秒后，延时继电器工作，使动力电导通给集中器供电。进线电线端子排：是从变压器配电箱引入动力电，接在延时继电器的公共端。出线电线端子排：从延时继电器的常开端引出，再引出接到集中器上。电源控制板：电源控制板包括控制芯片，时钟电路，蓄电池电压检测电路，逆变器输出控制电路，充电控制电路，动力充电检测电路，以及太阳能接线端子，动力电充电接线端子，电池接线端子，逆变器接线端子，显示按键接口。控制芯片是整个电源控制板的大脑，控制所有的电路。时钟电路是由纽扣电池与3.3V共同供电，这是因为当没有蓄电池时，纽扣电池给时钟芯片供电，使下次再上电时不用调整日期和时间。蓄电池电压检测电路，是测试电池的电压，达到电池的最高电压时就会启动充电控制电路不再给电池充电；当电压低到一定的值时，充电控制电路工作给电池充电。逆变器输出控制电路，这是控制蓄电池给逆变器是否供电，时间到达开启逆变器时，就启动该电路，给集中器供电，当到达时间时就关闭，不再给逆变器供电；当检测到有动力电时，不管什么时间就不再给逆变器供电。充电控制电路，该电路是控制是否给蓄电池充电，当测试到蓄电池电压到达最高电压时，控制此电路不再给蓄电池充电，当测试到蓄电池电压达到最低电压时，控制此电路给蓄电池充电。动力充电检测电路，此电路是检测是否有动力电，当有动力电时，测试引脚由低电平上升为高电平，这样控制芯片就控制逆变器输出控制电路，不再给逆变器供电。太阳能接线端子，接太阳能电池板过来的引线。动力电充电接线端子，接动力电电源板过来的引线。蓄电池接线端子，此端子是接蓄电池。逆变器接线端子，此端子接逆变器。显示按键接口，此接口通过排线接到显示按键板。显示按键板：此板安装在外壳的前板上，用于调整时间，也就是调整电源控制板的时间要与集中器上的时间日期一致。显示部分是双排六位数码管，上排六本文档来自技高网...

【技术保护点】
配电变压器间断供电集中器的不间断电源系统，其特征在于，包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器、动力电电源板、电源控制板及其上的接线端子和控制电路、继电器、延时继电器、入线和出线、电线端子排，太阳能电池板、蓄电池、逆变器和动力电电源板分别通过相应的接线端子与电源控制板连接；入线从配电变压器引入动力电，动力电通过电线端子排接在延时继电器的公共端，有一相线和地线同时接到延时继电器和继电器的控制端以及动力电电源板上；延时继电器控制动力电，继电器控制逆变器输出的交流电，继电器的公共端接逆变器的输出交流电，继电器的输出端为常闭端，延时继电器输出端为常开端，继电器输出端的两条线与延时继电器输出端相应的两条线连接；延时继电器的输出端接到出线的电线端子排上，出线连接到集中器上。

【技术特征摘要】
1.配电变压器间断供电集中器的不间断电源系统，其特征在于，包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器、动力电电源板、电源控制板及其上的接线端子和控制电路、继电器、延时继电器、入线和出线、电线端子排，太阳能电池板、蓄电池、逆变器和动力电电源板分别通过相应的接线端子与电源控制板连接；入线从配电变压器引入动力电，动力电通过电线端子排接在延时继电器的公共端，有一相线和地线同时接到延时继电器和继电器的控制端以及动力电电源板上；延时继电器控制动力电，继电器控制逆变器输出的交流电，继电器的公共端接逆变器的输出交流电，继电器的输出端为常闭端，延时继电器输出端为常开端，继电器输出端的两条线与延时继电器输出端相应的两条线连接；延时继电器的输出端接到出线的电线端子排上，出线连接到集中器上。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：武贺兴，熊刚强，王忠波，
申请(专利权)人：武贺兴，熊刚强，王忠波，
类型：发明
国别省市：河北;13