一种智能直流配电系统的制作方法

1.本发明涉及直流配电技术领域，具体为一种智能直流配电系统。


背景技术：

2.直流电是电荷的单向流动，配电是指电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电系统由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成。将电力系统中从降压配电变电站出口到用户端的这一段系统称为配电系统。配电系统是由多种配电设备和配电设施所组成的变换电压和直接向终端用户分配电能的一个电力网络系统。
3.目前，直流配电系统在用电高峰时，电能质量受到一定的影响，导致用电电压出现波动，用电设备长时间处于欠压状态下工作会降低用电设备的使用寿命，且容易烧毁用电设备，配电效果不佳，不能满足使用需求。因此市场上急需一种智能直流配电系统来解决这些问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种智能直流配电系统，以解决上述背景技术中提出在用电高峰时，电能质量受到一定的影响，导致用电电压出现波动，用电设备长时间处于欠压状态下工作会降低用电设备的使用寿命，且容易烧毁用电设备，配电效果不佳的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能直流配电系统，包括电网、处理器、直流电源、调压控制模块、直流用电设备、温度采集模块、显示模块、手控模块、数据储存器和无线通讯模块，所述直流电源至少设置一个蓄电池，所述处理器上设置有一个rs485接口和若干个串行接口，且处理器采用stc89c51系列的单片机，所述调压控制模块包括变压器和稳压器，所述变压器的输出端与稳压器的输出端电连接，所述变压器的输入端与直流电源电连接，所述变压器和稳压器的控制端均与处理器上设置的串行接口电连接，所述手控模块设置有控制按键，且控制按键的输出端与处理器上设置的串行接口电连接，所述调压控制模块与直流用电设备之间设置有继电器，所述继电器的两端分别与稳压器的输出端和直流用电设备电连接，所述继电器的控制端与处理器上设置的串行接口电连接。
6.优选的，所述直流用电设备与处理器之间设置有用电采集模块，所述用电采集模块包括电压传感器、电流传感器和功率分析仪，所述电压传感器和电流传感器两端分别与直流用电设备的接线端和处理器上设置的串行接口电连接，所述功率分析仪的两端分别与直流用电设备的输出端和处理器上设置的串行接口电连接。
7.优选的，所述调压控制模块的外部设置有温度检测模块，且温度检测模块采用pt
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1000温度传感器，所述温度传感器设置有两个，且两个温度传感器分别与变压器和稳压器贴合连接，所述温度传感器的输出端与处理器上设置的串行接口电连接。
8.优选的，所述电网与直流电源之间设置有变流器模块，所述变流器模块包括mmc变流器和dab变流器，所述mmc变流器的输入端与电网电连接，且mmc变流器的输出端与dab变
流器输入端电连接，所述dab变流器的输出端与蓄电池电连接，所述mmc变流器和dab变流器的控制端均与处理器上设置的串行接口电连接，所述mmc变流器采用6个桥臂构成，且桥臂由若干个子模块串联而成，所述子模块采用半桥结构。
9.优选的，所述直流电源与处理器之间设置有电能检测模块，所述电能检测模块对蓄电池的荷电状态进行检测，且电能检测模块与处理器上设置的串行接口电连接。
10.优选的，所述无线通讯模块上设置有rs485接口，所述无线通讯模块上设置的rs485接口与处理器上设置的rs485接口之间通过rs485总线电性连接，所述无线通讯模块与终端无线连接。
11.优选的，所述显示模块包括显示屏、警报器和指示灯，所述显示屏、警报器和指示灯的输入端均与处理器上设置的串行接口电连接，所述指示灯设置有若干个，且指示灯分别与变流器模块、调压控制模块、继电器、温度检测模块、用电采集模块和无线通讯模块对应设置。
12.优选的，所述数据储存器采用ram存储芯片制成，且数据储存器的输入端与处理器上设置的串行接口电连接。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.1.该发明装置通过调压控制模块和继电器的设置，借助变压器可以相应的改变直流电压大小，便于对不同用电设备进行供电，稳压器可以对电压进行整流，确保电压的稳定，而继电器可以在配电出现故障时及时切断电路，起到电路保护的作用。解决了不同用电设备对用电电压需求不同的问题。
15.2.该发明装置通过用电采集模块和温度检测模块的设置，借助用电采集模块可以对输入到直流用电设备上的电压和电流进行检测，而功率分析仪可以检测出直流用电设备实际的功率，而温度检测模块可以对调压控制模块中的用电设备的工作温度进行检测，并将检测的数据传递到处理器上进行处理分析，可以避免意外问题不及时发现影响使用效果。解决了配电电压、电流出现波动不能及时进行调整，降低了配电效果的问题。
16.3.该发明装置通过变流器模块和电能检测模块的设置，借助电能检测模块可以对蓄电池的存电量进行检测，在蓄电池电量不同时相应的改变工作模式，而变流器模块可以将外界电网的高压交流电转换直接进行使用，并可以将部分电能储存在蓄电池中，从而在用电峰值时相应的进行电能补偿，从而提高了配电效果。解决了在出现用电峰值时缺乏电能补偿，容易导致配电不稳定的问题。
17.4.该发明装置通过数据储存器和无线通讯模块的设置，借助数据储存器可以将处理的数据进行记录储存，从而便于后续工作人员查询，借助无线通讯模块可以与远程终端进行无线数据传输，从而实现远程智能调控。解决了远程终端不能及时知晓配电状况的问题。
附图说明
18.图1为本发明的整体原理图；
19.图2为本发明的反馈采集原理图；
20.图3为本发明的配电原理图；
21.图4为本发明的电能补偿原理图；
22.图5为本发明的显示原理图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.请参阅图1
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5，本发明提供的一种实施例：一种智能直流配电系统，包括电网、处理器、直流电源、调压控制模块、直流用电设备、温度采集模块、显示模块、手控模块、数据储存器和无线通讯模块，直流电源至少设置一个蓄电池，蓄电池可以将电能进行储存，在用电峰值时放电起到电能补偿的作用，提高了配电效果，处理器上设置有一个rs485接口和若干个串行接口，且处理器采用stc89c51系列的单片机，处理器可以对输入的数据进行处理分析，从而做出相应的调控指令，实现智能化，调压控制模块包括变压器和稳压器，变压器的输出端与稳压器的输出端电连接，变压器的输入端与直流电源电连接，变压器和稳压器的控制端均与处理器上设置的串行接口电连接，变压器可以实现电压大小的调节，稳压器可以对电压进行整流，提高了用电的稳定性，手控模块设置有控制按键，且控制按键的输出端与处理器上设置的串行接口电连接，控制按键可以手动进行进行配电调节，调压控制模块与直流用电设备之间设置有继电器，继电器的两端分别与稳压器的输出端和直流用电设备电连接，继电器的控制端与处理器上设置的串行接口电连接，继电器可以配电出现故障时及时切断配电线路，起到用电保护的作用。
25.进一步，直流用电设备与处理器之间设置有用电采集模块，用电采集模块包括电压传感器、电流传感器和功率分析仪，电压传感器和电流传感器两端分别与直流用电设备的接线端和处理器上设置的串行接口电连接，功率分析仪的两端分别与直流用电设备的输出端和处理器上设置的串行接口电连接。通过电压传感器和电流传感器可以对输入用电设备的电压和电流进行检测，而功率分析仪可以对用电设备的实际功率进行检测，将检测的数据传输到处理器上进行处理分析，间接的起到用电反馈的效果。
26.进一步，调压控制模块的外部设置有温度检测模块，且温度检测模块采用pt
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1000温度传感器，温度传感器设置有两个，且两个温度传感器分别与变压器和稳压器贴合连接，温度传感器的输出端与处理器上设置的串行接口电连接。通过温度传感器可以对变压器和稳压器的工作温度进行检测，将检测的数据传输到处理器上进行处理分析，可以在高温时借助降温设备辅助散热，避免持续处于高温环境下工作。
27.进一步，电网与直流电源之间设置有变流器模块，变流器模块包括mmc变流器和dab变流器，mmc变流器的输入端与电网电连接，且mmc变流器的输出端与dab变流器输入端电连接，dab变流器的输出端与蓄电池电连接，mmc变流器和dab变流器的控制端均与处理器上设置的串行接口电连接，mmc变流器采用6个桥臂构成，且桥臂由若干个子模块串联而成，子模块采用半桥结构。通过变流器模块可以将外界高压交流电转化为直流电进行使用，而mmc变流器和dab变流器可以将高压交流电转化储存到蓄电池中。
28.进一步，直流电源与处理器之间设置有电能检测模块，电能检测模块对蓄电池的荷电状态进行检测，且电能检测模块与处理器上设置的串行接口电连接。通过电能检测模块可以对蓄电池的荷电状态检测检测，从而改变蓄电池的充放电状态，可以确保蓄电池在用电峰值时可以起到相应的作用，间接的提高了配电效果。
29.进一步，无线通讯模块上设置有rs485接口，无线通讯模块上设置的rs485接口与处理器上设置的rs485接口之间通过rs485总线电性连接，无线通讯模块与终端无线连接。通过无线通讯模块可以与远程终端进行数据上传，从而可以实现远程控制，提高了配电智能化。
30.进一步，显示模块包括显示屏、警报器和指示灯，显示屏、警报器和指示灯的输入端均与处理器上设置的串行接口电连接，指示灯设置有若干个，且指示灯分别与变流器模块、调压控制模块、继电器、温度检测模块、用电采集模块和无线通讯模块对应设置。通过显示屏可以将配电数据进行显示，指示灯可以准确的指示出用电设备的工作状态，而警报器可以在配电异常时进行警报，起到警示的作用，并借助指示灯可以快速的知晓故障点。
31.进一步，数据储存器采用ram存储芯片制成，且数据储存器的输入端与处理器上设置的串行接口电连接。通过数据储存器可以将配电运行数据进行记录储存，便于后续工作人员查看。
32.工作原理：使用时，根据用电设备的用电需求开启变压器进行电压调节，并借助稳压器对电压进行整流处理，导通继电器即可对用电设备进行供电，借助电压传感器和电流传感器可以进行电压、电流进行检测，功率分析仪可以对用电设备的实际功率进行检测，将检测的数据传输到处理器上进行处理分析，起到反馈的效果；借助温度传感器对变压器和稳压器的工作温度进行检测，将检测的数据传输到处理器上进行处理分析，可以在高温时借助降温设备辅助散热；显示屏可以将配电数据显示，指示灯可以准确的指示出用电设备的工作状态，而警报器可以在配电异常时进行警报，起到警示的作用，配电运行数据都会被记录储存到数据储存器中；借助电能检测模块对蓄电池的荷电状态进行检测，在荷电量不足时借助mmc变流器和dab变流器可以将高压交流电转化储存到蓄电池中。借助无线通讯模块可以实现处理器与远程终端数据收发，从而实现远程调控，提高了智能化。
33.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。