一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路制造技术

本实用新型专利技术涉及故障录波设备技术领域，涉及一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路。其包括充电电池、电池电量采集单元和MCU单元，电池电量采集单元用于对充电电池的电量进行检测并发送给MCU单元；电池电量采集单元包括PNP三极管Q10和NPN三极管Q13，PNP三极管Q10的e极接入充电电池，PNP三极管Q10的e极与b极之间连接有电阻R24，PNP三极管Q10的b极通过接入NPN三极管Q13的c极，PNP三极管Q10的c极通过依次串联的电阻R30和R42接入接地端，电阻R30和R42之间形成电池电量信号采集端并接入MCU单元。本实用新型专利技术能够具备较低的静态功耗且采样的精度较高。

A low power sampling circuit for transient recording fault indicator

【技术实现步骤摘要】
一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路
本专利技术涉及故障录波设备
，具体地说，涉及一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路。
技术介绍
生活中，停电事故的发生通常是由于输电线路发生了接地、短路等故障，这些故障往往难以排查，从而导致故障维修工作难以快速完成。电力部门为了保证输电线路的输配电稳定，通过在输电线路上安装故障指示器来对线路进行在线检测。普通电力故障指示器只是简单的监测线路故障接地，而暂态录波型故障指示器能通过对线路电流的精确测量及高速录波，可精准检测线路故障类型，并快速定位故障区段。现有的架空暂态录波型远传故障指示器通常具有采集装置和汇集单元，设备工作时由采集装置进行电流录波，并对线路情况进行识别，当线路出现故障时，触发三相同步录波，获取相关波形数据并由汇集单元将信息发送至主站，由主站结合各点录波数据，分析故障类型和对故障点进行定位，同时发送相关故障信息至电力管理人员的通讯设备上，完成线路抢修工作，及早恢复故障区域供电。现有的暂态录波型远传故障指示器中，采集装置通常具备3个以用于分别设于三相输电线路处，每个采集装置均具备独立的供电系统，相应的采集装置用于采集对应相电路处的负荷电流、相电场强度、故障电流等运行信息。现有的采集装置的供电，通常采用CT取电模块自线路处取电作为主电源，同时采用充电电池作为备用电源，在主线路有电时采用CT取电模块进行供电并为充电电池充电，在主线路无电时采用充电电池进行供电。此举虽然能够较佳地保证采集装置的工作能力，但是现有技术中对电源的管理较为粗放，通常是直接对CT取电模块和充电电池进行切换，从而不能够较佳地兼顾充电电池的充放电性能及采集装置的工作电流，进而不利于充电电池的使用寿命及采集装置的工作稳定性。此外，由于现有CT取电模块的功率较小，故在对充电电池进行充电时，也很难保证采集装置的较佳性能的运行。此外，现有的采集装置中，通常会对充电电池的电量进行检测，其通常采用较大阻值的电阻作为采样电阻，进而对充电电池的电量进行检测。该种采集方式，不仅会存在测不准的情况，而且还会使得整个采集装置的静态功耗较大(由于现有的采样电路是直接采用电阻分压测量，故存在一直耗电的情况)。此外，现有的采集装置中，均是通过433HMz无线通讯方式进行系统对时，该种方式的对时精度只能达到100us，且由于对433MHz信号发生源的依赖高故导致抗灾能力差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。根据本专利技术的一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路，其包括充电电池、电池电量采集单元和MCU单元，电池电量采集单元用于对充电电池的电量进行检测并发送给MCU单元；电池电量采集单元包括PNP三极管Q10和NPN三极管Q13，PNP三极管Q10的e极接入充电电池，PNP三极管Q10的e极与b极之间连接有电阻R24，PNP三极管Q10的b极通过接入NPN三极管Q13的c极，PNP三极管Q10的c极通过依次串联的电阻R30和R42接入接地端，电阻R30和R42之间形成电池电量信号采集端并接入MCU单元；NPN三极管Q13的b极与一电阻R38连接后形成采样控制端并接入MCU单元，NPN三极管Q13的e极接入接地端。作为优选，MCU单元包括STM32L476RET6芯片，电池电量信号采集端接入STM32L476RET6芯片的引脚11，采样控制端接入STM32L476RET6芯片的引脚62。作为优选，PNP三极管Q10的型号为S8550。作为优选，NPN三极管Q13的型号为S8050。作为优选，电阻R24、电阻R27、电阻R30和R42的阻值均为100KΩ作为优选，电阻R38的阻值为10KΩ。通过本专利技术的一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路，使得：不需要对充电电池的电量进行采样时，MCU单元能够不向采样控制端发送信号，此时NPN三极管Q13处于截止(开路)状态，故PNP三极管Q10也处于截止(开路)状态，此时整个电池电量采集单元的静态功耗为零；而在需要对充电电池的电量进行采样时，MCU单元能够主动向采样控制端发送信号，进而使得NPN三极管Q13导通，继而PNP三极管Q10的b极加载电压故导通，之后充电电池的电压能够经PNP三极管Q10的通路加载于电阻R30和R42处，通过电阻R30和R42分压输出采样信号至MCU单元。从而使得，本专利技术中的电池电量采集单元能够具备较低的静态功耗，且通过电阻R30和R42分压输出采样信号还使得采样的精度较高。附图说明图1为实施例1中的暂态录波装置的框图示意图；图2为实施例1中的暂态录波装置的工作流程示意图；图3为实施例1中的采集装置的内部电路框图示意图；图4为实施例1中的MCU单元的电路图；图5为实施例1中的MCU单元的供电外围电路的电路图；图6为实施例1中的MCU单元的调试接口的电路图；图7为实施例1中的MCU单元的复位电路的电路图；图8为实施例1中的MCU单元的模拟电源供电电路的电路图；图9为实施例1中的CT供电单元的电路图；图10为实施例1中的电容充供电单元的电路图；图11为实施例1中的电池供电单元的电路图；图12为实施例1中的电池充电单元的电路图；图13为实施例1中的电池充电单元的电路图；图14为实施例1中的存储单元的电路图；图15为实施例1中的温湿度采集单元的电路图；图16为实施例1中的电流采集单元的电路图；图17为实施例1中的电流采集单元的电路图；图18为实施例1中的运放参考电压电路的电路图；图19为实施例1中的指示灯单元的电路图；图20为实施例1中的无线通信单元的电路图；图21为实施例1中的时钟单元的电路图；图22为实施例1中的GPS模块的电路图。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本专利技术进行解释而并非限定。实施例1结合图1所示，本实施例提供了一种暂态录波装置，其包括采集装置和汇集单元。其中，采集装置共有3个，用于分别设于高压(如10Kv)电力馈线的三相处，三相即A相、B相和C相。其中，采集装置用于实时采集对应相电路的电流数据和电场数据，并在任意相电路的电流数据或电场数据出现异常时进行录波，并发送至汇集单元处进行处理。其中，汇集单元用于将处理后的数据通过4G通信协议上传至互联网处，进而通过互联网发送给现有电力专网处，进而发送给供电局运维服务器和/或企业运维服务器。在如公开号为“CN107219443A”、“CN207832939U”、“CN208109979U”“CN108051708A”、“CN109001664A”等的中国专利文件中，均对暂态录波的原理进行了解释。同时，本实施例中的暂态录波装置，其改进点主要集中在采集装置处，故有关整个暂态录波装置的流程或原理部分，本实施例中仅作简述或不予赘述。结合图2所示，本实施例中的暂态录波装置的工作流程简述如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路，其特征在于：包括充电电池、电池电量采集单元和MCU单元，电池电量采集单元用于对充电电池的电量进行检测并发送给MCU单元；电池电量采集单元包括PNP三极管Q10和NPN三极管Q13，PNP三极管Q10的e极接入充电电池，PNP三极管Q10的e极与b极之间连接有电阻R24，PNP三极管Q10的b极通过接入NPN三极管Q13的c极，PNP三极管Q10的c极通过依次串联的电阻R30和R42接入接地端，电阻R30和R42之间形成电池电量信号采集端并接入MCU单元；NPN三极管Q13的b极与一电阻R38连接后形成采样控制端并接入MCU单元，NPN三极管Q13的e极接入接地端。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路，其特征在于：包括充电电池、电池电量采集单元和MCU单元，电池电量采集单元用于对充电电池的电量进行检测并发送给MCU单元；电池电量采集单元包括PNP三极管Q10和NPN三极管Q13，PNP三极管Q10的e极接入充电电池，PNP三极管Q10的e极与b极之间连接有电阻R24，PNP三极管Q10的b极通过接入NPN三极管Q13的c极，PNP三极管Q10的c极通过依次串联的电阻R30和R42接入接地端，电阻R30和R42之间形成电池电量信号采集端并接入MCU单元；NPN三极管Q13的b极与一电阻R38连接后形成采样控制端并接入MCU单元，NPN三极管Q13的e极接入接地端。


2.根据权利要求1所述一种用于暂态录波故障指示器低功耗录波采样电路，其特征在于：MCU单元包...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑清秋，张忠虎，张晨波，唐金锐，周玲，肖武兵，
申请(专利权)人：珞喻能源科技广东有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44