[实用新型]一种智能型永磁开关控制器

说明书

本实用新型涉及一种智能型永磁开关控制器，包括单片机系统、电池应急供电电路、电源检测、蓝牙通讯模块、脉冲开关充电电路、电压采样电路、时钟电路、EEPROM、电池和手动按钮开关等。操作手动按钮开关控制电池通过电池应急供电电路产生应急电源；单片机系统监测外部供电和储能电容电压；输出PWM脉冲信号，通过脉冲开关充电电路对储能电容充电，监测电压变化速度，可以判断相关电路的功能异常；输出脉宽控制信号，通过桥式驱动电路控制储能电容与励磁线圈接通放电，励磁电流驱动永磁机构动作，监测储能电容放电电压变化，异常时触发过流保护；通过蓝牙通讯模块实现智能手机无线操作，使用时钟电路和EEPROM可以存取实时事件信息。

技术领域

本实用新型涉及一种智能化永磁开关控制器，是永磁式高低压断路器、接触器驱动电路的智能化改进，属于电力设备控制保护技术领域。

背景技术

近年来出现的永磁式高低压断路器、接触器，是通过永磁开关的控制器驱动永磁机构中的动铁芯上、下运动，实现合闸及分闸基本操作功能；一般采用电容、超级电容或电池储能，脉冲励磁电路控制驱动，在实际使用中还存在一些问题。比如停电时无法分合闸；采用三端稳压电路给储能电容充电，体积较大，速度慢，储能电容储能电压受外部供电电压直接影响；高电压电源电路和低电压电源电路不隔离，容易互相干扰，元器件容易损坏等。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种智能型永磁开关控制器。由单片机系统（1）集中管理，正常情况下，由外部交流电源或直流电源供电，提供储能电容（12）充电电源，即高电压工作电源，内设开关电源（3）输出低电压稳压电源，即低电压工作电源。单片机系统（1）对外部供电电源、储能电容储能电压进行实时监测，调节输出PWM信号，控制脉冲开关充电电路（6）对储能电容（12）充电，使储能电容（12）储能电压保持在设定值；充电电压可以达到电源电压的两倍，充电速度快、效率高；根据电学公式dV/dt =I/C，充电过程中，储能电容（12）储能电压的变化速度异常，可以判断储能电容（12）及脉冲开关充电电路（6）的异常；输出设定宽度的CON1、CON2、CON3脉冲信号，控制桥式驱动电路（8）的合闸（正向）桥路或分闸（反向）桥路开关，将储能电容（12）的正负极连通励磁线圈（11）两端，储能电容（12）通过励磁线圈（11）正向或反向放电，正向或反向放电电流流过励磁线圈（11）驱动永磁机构动铁芯正向或反向运动，实现永磁机构断路器、接触器合闸或分闸操作过程；通过调节CON1、CON2、CON3脉冲信号设定宽度，适应不同参数的励磁线圈（11）和储能电容（12），可以优化励磁线圈（11）驱动永磁机构动铁芯的过程；根据电学公式I=CdV/dt，在合闸或分闸过程中，固定时间段内储能电容储能电压的变化量，和该时间段内平均放电电流有关，超过设定保护值时，单片机系统（1）采取保护措施，切断储能电容（12）和励磁线圈（11）的放电通路；单片机系统（1）以通信接口连接EEPROM（10）存贮芯片和实时时钟电路（9）芯片，可以读取实时时间，存取单片机系统（1）运行的预设参数，存取断路器、接触器开机、停机、分合闸开关动作、各种异常等实时事件及累计运行时间，掉电不丢失；连接蓝牙通讯模块（3），以标准蓝牙通讯协议与智能手机(13)无线通信，通过智能手机（13）可以设定和查询单片机系统（1）工作参数、实时时间，查询历史实时事件记录和累计运行时间。外部停电时，没有外部电源供电情况下，通过操作手动按钮开关SW1，控制电池应急供电电路（2），接通电池B1输出回路，由电池应急供电电路（2）将电池B1电压变换到供电电源相当的电压输出，提供应急供电电源，实现断路器、接触器合闸、分闸的应急操作；使用具有隔离作用的光耦O1O2O3、变压器T1T2、继电器RL1等元件，将高电压电源电路和低电压电源电路信号隔离，减少电路之间的互相干扰，提高所述智能型永磁开关控制器的稳定性。