【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直流系统除尘，具体涉及一种直流系统主动式降尘装置及方法。
技术介绍
1、目前直流系统的异常告警信号较多，模块故障、蓄电池故障、通讯故障频发，经运维人员现场发现，直流充电模块异常告警较为常见，且充电模块告警显示模块过热，通过红外测温可以发现，充电模块散热处的温度高达50℃，充电模块的散热风扇、后柜门处积灰严重，造成直流系统无法及时散热，导致各类异常告警信号频发。目前，对直流系统进行灰尘清理多采用人工清理的方式进行。
2、如中国专利cn215071720u，公开日2021年12月07日，本技术公开了一种除尘散热直流屏，包括电池柜外壳以及控制柜外壳，所述电池柜外壳固定在控制柜外壳左侧，所述电池柜外壳和控制柜外壳之间相连通，所述电池柜外壳和控制柜外壳上端均固定有固定座，所述固定座上端活动连接有密封盖，所述固定座内部焊接固定有十字固定架，所述十字固定架侧面与固定座侧面固定有风扇。本技术通过在透气孔外侧设置的u型架、安装架以及两组滤网，方便对空气内的灰尘以及异物等过滤，避免进入到设备内部，造成损坏，且通过卡槽以及卡条的的配合，方便对安装架进行快速拆卸，进而方便对滤网进行拆卸，方便进行更换和清洗。然而，通过人工方式进行清理，安全措施布置难度较大，作业安全风险较高。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：现有直流系统通过人工进行除尘作业风险较高的技术问题。提出了种直流系统主动式降尘装置及方法，通过除尘装置自动进行除尘，无需人工进行操作。
2、为解决上
3、一种直流系统主动式降尘装置，除尘装置中的自动控制模块可以感应直流屏上的灰尘含量和温度，当灰尘含量过高时，自动控制模块控制静电吸附模块和灰尘回收模块进行工作，将灰尘进行回收，若检测到温度过高，自动控制模块控制控制屏柜散热模块对直流屏进行降温，使直流屏的温度维持在合适的温度，除尘电源模块为除尘装置中的其他模块进行供电。
4、作为优选，所述自动控制模块控制主板，所述控制主板设有控制芯片，所述控制芯片与pm2.5传感器连接，所述控制芯片与温湿度传感器连接。pm2.5传感器和pm10传感器对直流屏上的灰尘浓度进行感应并将灰尘数据传输给控制芯片，温湿度传感器负责感应直流屏的温度，并将数据传输给控制芯片。
5、作为优选，所述屏柜散热模块设有直流驱动模块，所述直流驱动模块与直流散热风扇连接。直流驱动模块可以驱动直流散热风扇进行工作。
6、一种直流系统主动式降尘方法，包括以下步骤：
7、s1：自动控制模块检测屏柜内的灰尘含量数据和温湿度数据；
8、s2：控制主板对灰尘含量数据和温湿度数据进行分析，判断是否达到阈值；
9、s3：屏柜内灰尘含量或温湿度达到阈值时，自动控制模块控制降尘设备进行除尘或降温。
10、一种直流系统主动式降尘方法，自动控制模块将检测到的灰尘含量数据和温湿度数据传输给控制主板，控制主板将灰尘含量数据和温湿度数据与阈值做对比，当灰尘含量数据高于阈值时，控制主板控制静电吸附模块和灰尘回收模块启动，对直流屏上的灰尘进行清理，当温湿度数据超过阈值时，控制主板控制屏柜散热模块启动对直流屏进行降温。
11、作为优选，所述静电吸附模块采用静电吸附原理进行降尘，电场强度的表达公式如下所示：
12、
13、其中：v为电源的供电电压，r为电晕线和集尘板之间任意一点与电晕线的中心点的距离，b为静电除尘器本体的半径，a为电晕线总长度的一半。忽略极间非均匀分布的电场的影响后，电场轻度可以近似表达为上述公式。
14、作为优选，所述静电吸附模块启动时灰尘的移动速度如下所示：
15、
16、
17、其中：ωqc为电场荷电方式下的粉尘粒子驱进速度，ωqd为扩散荷电下的粉尘粒子驱进速度；εo为真空介电常数；εs为相对介电常数；μ为磁导率；e为电场强度；cm表示共模电压；k为电量；t为电势；e表示元电荷；dp为灰尘沿场强的距离。从式中可以看出两种荷电方式下粉尘的驱进速度都与电场强度成正比，而粉尘的驱进速度则会影响除尘器的除尘效率。
18、作为优选，所述自动控制模块采用滑膜变结构控制技术，具体控制方法如下所示：选择合适的滑模面；确定控制函数；通过pwm调制的方法孔子开关变换器的开关频率。相比于其他的非线性控制方法，滑模控制更易于实现，并且使用滑模变结构控制的系统鲁棒性和稳定性也更强。
19、作为优选，所述滑模面的表达公式如下所示：
20、s(x)＝kt(f(x)+g(x)u)＝0
21、其中：s(x)为滑模面；f(x)、g(x)为光滑函数；x∈r、u∈rm，r为实数域，m表示输入变量的维数；kt为常数。滑模变结构控制应用于除尘电源系统，需要寻求一个合适的切换函数，也就是滑模面。
22、作为优选，将除尘电源模块看成是一个单输入的模块，微分方程如下所示：
23、x′＝f(x)+g(x)u
24、控制函数如下所示：
25、u＝-[ktg(x)]-1ktf(x)
26、
27、其中：f(x)、g(x)为光滑函数；x∈r、u∈rm，r为实数域，m表示输入变量的维数；kt为常数。系统在定频率滑模控制下，一旦进入滑动模态，最终当系统进入稳态后，其误差就是无限接近零的，即系统的输出电压在经过滑模控制后最终会稳定在期望的输出电压。
28、作为优选，在屏柜中的各个屏幕的上中下分别设置pm2.5传感器和温湿度传感器，pm2.5传感器和温湿度传感器的线路走向与直流系统的线路异槽分布。在直流充电屏、直流馈电屏、蓄电池屏上中下分别布置传感器，同时对布置传感器的二次线走向进行核实，避免与直流系统接线同槽。
29、本专利技术的实质性效果是：本专利技术设计了一种直流系统主动式降尘装置及方法，通过采用静电吸附原理，增加灰尘吸附能力，使其原本被设备吸附的灰尘转向静电吸附模块，进而达到有效降尘目的；采用滑模控制除尘电源模块，有效提高其动态响应速度和稳定性；通过直流散热风扇根据屏柜内温度实时调整风扇转速，实现自动变速，对屏柜内的有效降温。
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1.一种直流系统主动式降尘装置，其特征在于，包括自动控制模块和除尘电源模块，所述自动控制模块与静电吸附模块连接，所述静电吸附模块设有极性为正的电晕线和极性为负的钢板，所述自动控制模块与灰尘回收模块连接，所述灰尘回收模块与所述静电吸附模块连接，所述自动控制模块与屏柜散热模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流系统主动式降尘装置，其特征在于，所述自动控制模块控制主板，所述控制主板设有控制芯片，所述控制芯片与PM2.5传感器连接，所述控制芯片与温湿度传感器连接。
3.根据权利要求2所述的一种直流系统主动式降尘装置，其特征在于，所述屏柜散热模块设有直流驱动模块，所述直流驱动模块与直流散热风扇连接。
4.一种直流系统主动式降尘方法，适用于如权利要求1-3所述任意一种直流系统主动式降尘装置，其特征在于，包括以下步骤：
5.据权利要求4所述的一种直流系统主动式降尘方法，其特征在于，所述静电吸附模块采用静电吸附原理进行降尘，电场强度的表达公式如下所示：
6.根据权利要求4或5所述的一种直流系统主动式降尘方法，其特征在于，所述静电吸附
7.根据权利要求4所述的一种直流系统主动式降尘方法，其特征在于，所述自动控制模块采用滑膜变结构控制技术，具体控制方法如下所示：选择合适的滑模面；确定控制函数；通过PWM调制的方法孔子开关变换器的开关频率。
8.根据权利要求7所述的一种直流系统主动式降尘方法，其特征在于，所述滑模面的表达公式如下所示：
9.根据权利要求8所述的一种直流系统主动式降尘方法，其特征在于，将除尘电源模块看成是一个单输入的模块，微分方程如下所示：
10.根据权利要求4所述的一种直流系统主动式降尘方法，其特征在于，在屏柜中的各个屏幕的上中下分别设置PM2.5传感器和温湿度传感器，PM2.5传感器和温湿度传感器的线路走向与直流系统的线路异槽分布。
...【技术特征摘要】
1.一种直流系统主动式降尘装置，其特征在于，包括自动控制模块和除尘电源模块，所述自动控制模块与静电吸附模块连接，所述静电吸附模块设有极性为正的电晕线和极性为负的钢板，所述自动控制模块与灰尘回收模块连接，所述灰尘回收模块与所述静电吸附模块连接，所述自动控制模块与屏柜散热模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流系统主动式降尘装置，其特征在于，所述自动控制模块控制主板，所述控制主板设有控制芯片，所述控制芯片与pm2.5传感器连接，所述控制芯片与温湿度传感器连接。
3.根据权利要求2所述的一种直流系统主动式降尘装置，其特征在于，所述屏柜散热模块设有直流驱动模块，所述直流驱动模块与直流散热风扇连接。
4.一种直流系统主动式降尘方法，适用于如权利要求1-3所述任意一种直流系统主动式降尘装置，其特征在于，包括以下步骤：
5.据权利要求4所述的一种直流系统主动式降尘方法，其特征在于，所述静电吸附模块采用...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄旻，陈其，俞其炳，孙圆正，杨帆，江杰迪，高攀，孙明广，宋俊峰，赵吴巍，冯彦，王杨，李二伟，叶华辉，陈磊，蔡启，史钊，沈敬斋，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司海宁市供电公司，
类型：发明
国别省市：
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