本發(fā)明涉及電源監(jiān)控技術(shù)領域，尤其是一種交直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。

背景技術(shù)：

隨著2007年國家標準DLT_1074-2007_電力用直流和交流一體化不間斷電源設備的發(fā)布，以前只能獨擋一面的直流屏監(jiān)控、交流屏監(jiān)控、通訊電源監(jiān)控、電力交流不間斷電源監(jiān)控不能有效結(jié)合起來實現(xiàn)集中監(jiān)控，促使行業(yè)內(nèi)的監(jiān)控廠家在原有監(jiān)控的基礎上進行功能擴展，但隨著監(jiān)控系統(tǒng)配置的逐漸提高，原有的8位單片機硬件不能滿足當前需要，以32位ARM硬件為核心的新型集中監(jiān)控系統(tǒng)逐漸在行業(yè)內(nèi)得到應用至今。但當中也出現(xiàn)過一些問題，主要體現(xiàn)為監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)混亂，誤報警現(xiàn)象時有發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種交直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了對于高頻開關電源的監(jiān)控水平。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種交直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)，包括后臺控制器，后臺控制器與微型控制器通訊連接，微型控制器與傳感器模塊銅導線連接，微型控制器分別與觸摸屏模塊、充電模塊、電池巡檢模塊、饋線檢測模塊、逆變電源模塊和DC-DC變壓模塊通訊連接。

作為優(yōu)選，所述后臺控制器包括數(shù)據(jù)庫模塊，數(shù)據(jù)庫模塊分別與主控制模塊和備用控制模塊通訊連接，主控制模塊和備用控制模塊采用一備一用的方式工作。

作為優(yōu)選，所述充電模塊包括充電電流控制模塊、充電電壓控制模塊和旁路放電模塊。

作為優(yōu)選，所述電池巡檢模塊包括電池電壓檢測模塊、電池充放電電流檢測模塊、數(shù)據(jù)暫存模塊和數(shù)據(jù)分析模塊。

作為優(yōu)選，所述饋線檢測模塊包括饋線電流檢測模塊、饋線電壓檢測模塊、饋線開關量檢測模塊、饋線報警量檢測模塊、饋線絕緣電阻檢測模塊、饋線交流竄入檢測模塊。

作為優(yōu)選，所述后臺控制器與微型控制器通過RS485總線或RS232接口通訊連接。

作為優(yōu)選，所述微型控制器與觸摸屏模塊通過以太網(wǎng)通訊連接。

作為優(yōu)選，所述微型控制器與充電模塊、電池巡檢模塊、饋線檢測模塊、逆變電源模塊和DC-DC變壓模塊通過RS485總線通訊連接。

一種上述的直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括以下步驟：

A、電池巡檢模塊對電池組進行狀態(tài)檢測，檢查項目為單體電池電壓、電流、內(nèi)阻；傳感器模塊將交流電壓轉(zhuǎn)換成0-10VDC標準信號、直流電壓轉(zhuǎn)換成0-10VDC、直流電壓轉(zhuǎn)換成1-5KHz頻率信號、直流電流轉(zhuǎn)換成1-5KHz頻率信號給微型控制器檢測；

B、充電模塊根據(jù)步驟A的檢測結(jié)果對待充電的電池組進行充電，單獨控制每個電池組的充電電流和充電電壓；

C、饋線檢測模塊對饋線的狀態(tài)進行實時檢測，并將饋線狀態(tài)實時反饋至微型控制器，微型控制器根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進行聲光報警，保證饋線狀態(tài)的穩(wěn)定；

D、微型控制器將交流數(shù)據(jù)、直流數(shù)據(jù)、系統(tǒng)報警信息和饋線狀態(tài)通過觸摸屏模塊進行實時輸出，同時微型控制器將充電狀態(tài)和饋線狀態(tài)以及調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸至后臺控制器，后臺控制器對接收的數(shù)據(jù)進行存儲、解析；后臺控制器對微型控制器發(fā)出命令，對充電參數(shù)和報警參數(shù)進行調(diào)整，對充電狀態(tài)和充電模塊開關機進行控制。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明通過對電池組的充電、放電過程調(diào)節(jié)和饋線狀態(tài)的多種檢測，可以對電源系統(tǒng)進行快速、準確的調(diào)節(jié)及發(fā)出相關報警信息，保證了電源系統(tǒng)安全可靠運行，進而保證了交流電網(wǎng)的安全運行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個具體實施方式的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明一個具體實施方式中后臺控制器的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明一個具體實施方式中充電模塊的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明一個具體實施方式中電池巡檢模塊的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明一個具體實施方式中饋線檢測模塊的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、后臺控制器；2、微型控制器；3、傳感器模塊；4、觸摸屏模塊；5、充電模塊；6、電池巡檢模塊；7、饋線檢測模塊；8、逆變電源模塊；9、DC-DC變壓模塊；11、數(shù)據(jù)庫模塊；12、主控制模塊；13、備用控制模塊；51、充電電流控制模塊；52、充電電壓控制模塊；53、旁路放電模塊；61、電池電壓檢測模塊、62、電池充放電電流檢測模塊；63、數(shù)據(jù)暫存模塊；64、數(shù)據(jù)分析模塊；71、饋線電流檢測模塊；72、饋線電壓檢測模塊；73、饋線開關量檢測模塊；74、饋線報警量檢測模塊；75、饋線絕緣電阻檢測模塊；76、饋線交流竄入檢測模塊。

具體實施方式

本發(fā)明中使用到的標準零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。

參照圖1-5，本發(fā)明一個具體實施方式包括后臺控制器1，后臺控制器1與微型控制器2通訊連接，微型控制器2與傳感器模塊3銅導線連接、微型控制器2分別與觸摸屏模塊4、充電模塊5、電池巡檢模塊6、饋線檢測模塊7、逆變電源模塊8和DC-DC變壓模塊9通訊連接。后臺控制器1包括數(shù)據(jù)庫模塊11，數(shù)據(jù)庫模塊11分別與主控制模塊12和備用控制模塊13通訊連接，主控制模塊12和備用控制模塊13采用一備一用的方式工作。充電模塊5包括充電電流控制模塊51、充電電壓控制模塊52和旁路放電模塊53。電池巡檢模塊6包括電池電壓檢測模塊61、電池充放電電流檢測模塊62、數(shù)據(jù)暫存模塊63和數(shù)據(jù)分析模塊64。饋線檢測模塊7包括饋線電流檢測模塊71、饋線電壓檢測模塊72、饋線開關量檢測模塊73、饋線報警量檢測模塊74、饋線絕緣電阻檢測模塊75、饋線交流竄入檢測模塊76。后臺控制器1與微型控制器2通過RS485總線或RS232接口通訊連接。微型控制器2與充電模塊5、電池巡檢模塊6、饋線檢測模塊7、逆變電源模塊8和DC-DC變壓模塊9通過RS485總線通訊連接。

一種上述的交直流一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括以下步驟：

A、電池巡檢模塊6對電池組進行狀態(tài)檢測，檢查項目為單體電池電壓、電流、內(nèi)阻；傳感器模塊3將交流電壓轉(zhuǎn)換成0-10VDC標準信號、直流電壓轉(zhuǎn)換成0-10VDC、直流電壓轉(zhuǎn)換成1-5KHz頻率信號、直流電流轉(zhuǎn)換成1-5KHz頻率信號給微型控制器2檢測；

B、充電模塊5根據(jù)步驟A的檢測結(jié)果對待充電的電池組進行充電，單獨控制每個電池組的充電電流和充電電壓；

C、饋線檢測模塊7對饋線的狀態(tài)進行實時檢測，并將饋線狀態(tài)實時反饋至微型控制器2，微型控制器2根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進行聲光報警，保證饋線狀態(tài)的穩(wěn)定；

D、微型控制器2將交流數(shù)據(jù)、直流數(shù)據(jù)、系統(tǒng)報警信息和饋線狀態(tài)通過觸摸屏模塊4進行實時輸出，同時微型控制器2將充電狀態(tài)和饋線狀態(tài)以及調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸至后臺控制器1，后臺控制器1對接收的數(shù)據(jù)進行存儲、解析；后臺控制器1對微型控制器2發(fā)出命令，對充電參數(shù)和報警參數(shù)進行調(diào)整，對充電狀態(tài)和充電模塊開關機進行控制。

電池巡檢模塊6對電池組的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，并通過記錄電池組電壓和電池組充放電電流統(tǒng)計電池組容量，當電池組容量低于額定容量80％時，在有交流電的情況下通過充電模塊5對電池組進行快速充電，對電池組進行在線維護。快速充放電時，充電電流為額定電流的1.1倍，充電時間控制在18個小時之內(nèi)，然后放電，放電電流為充電電流的2倍，放電至電池容量剩余30％后，再次充電，重復2～3次。此方法可保證電池組長期運行在滿容量的備用狀態(tài)，還可延長電池的使用壽命，及時發(fā)現(xiàn)電池組中的單體故障電池。

當充電電流大于“最大浮充電流”時，監(jiān)控系統(tǒng)首先控制充電模塊對蓄電池進行均充電。當充電電流在1分鐘內(nèi)小于“最大浮充電流”時立即返回浮充模式，否則正式轉(zhuǎn)入均充模式。在均充狀態(tài)下，當充電電流小于“最小均充電流”時，系統(tǒng)延時180分鐘(可設定)在均充模式下后轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)；監(jiān)控系統(tǒng)還將按照事先設定好的時間間隔定期給電池組均充電，系統(tǒng)默認值為90天。當轉(zhuǎn)入均充模式后按上述1程序進行。充電模塊交流電源失電時間大于事先設定的“市電失電均充時間”時，當充電模塊交流電源恢復后直流系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入均充模式。閥控式密封鉛酸蓄電池在不同的溫度下對蓄電池充電電壓做相應的調(diào)整才能保證蓄電池處于最佳狀態(tài)，電池管理程序監(jiān)測電池的環(huán)境溫度，用戶可根據(jù)蓄電池廠家提供的參數(shù)，選擇使用電池溫度補償功能，選擇此功能后監(jiān)控系統(tǒng)會自動根據(jù)監(jiān)測到的環(huán)境溫度來調(diào)整電池充電電壓，滿足電池充電的要求。

微型控制器2根據(jù)傳感器模塊3檢測的饋線電壓和饋線電流，瞬時通過使用電池組對在線設備進行實時調(diào)節(jié)。當饋線電壓和饋線電流下降時，通過電池組放電，對在線設備進行電能補充，電池組放電電流的變化幅度與饋線電流的變化幅度成正比，與饋線電壓變化幅度的平方成正比，電池組放電電流的變化選取上述兩種變化方式中變化幅度較大的一種進行實際調(diào)整。微型控制器2通過RS485總線調(diào)節(jié)充電模塊5的輸出電流，對在線設備進行電能補充，電池組瞬時補償退出。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。