一种基于物联网的电源监控系统 |
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| 申请号 | CN202321945972.9 | 申请日 | 2023-07-24 | 公开(公告)号 | CN220188675U | 公开(公告)日 | 2023-12-15 |
| 申请人 | 郑州佰兴电子技术有限公司; | 发明人 | 马亚威; | ||||
| 摘要 | 本实用新型涉及涉及电源供电技术领域，且公开了一种基于 物联网 的电源 监控系统 ，解决了现有的电源监控系统无法针对 蓄 电池 发生的 短路 进行监控的问题，本实用新型包括故障检测模 块 、物联网通讯模块，所述故障检测模块包括 电压 检测装置，所述故障检测模块还包括短路保护装置，所述短路保护装置根据同时检测 蓄电池 的裂纹和蓄电池在电池架上的 电流 以及电压检测装置输出的电压 信号 ，输出提醒信号至物联网通讯模块；所述短路保护装置包括初级检测 电路 和次级检测电路，保证了包括蓄电池在内的电源的安全性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于物联网的电源监控系统，包括故障检测模块、物联网通讯模块，所述故障检测模块包括电压检测装置，其特征在于：所述故障检测模块还包括短路保护装置，所述短路保护装置根据同时检测蓄电池的裂纹和蓄电池在电池架上的电流以及电压检测装置输出的电压信号，输出提醒信号至物联网通讯模块； |
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| 说明书全文 | 一种基于物联网的电源监控系统技术领域[0001] 本实用新型涉及电源供电技术领域，具体为一种基于物联网的电源监控系统。 背景技术[0002] 电能是我们居民生活必不可少的重要能源，如果不注意安全用电、科学用电会给生活带来不便，甚至会酿成事故或灾难。为了提高安全性，现有技术中存在申请号为201820640378.1的《一种基于物联网的UPS电源监控系统》，实现为以包括蓄电池在内的电源为基础的UPS的运行状态进行监测、管理的综合系统。 [0003] 但此监控系统对蓄电池的监测不够全面，在UPS电池在安装过程中，客体出现裂纹而没有及时发现，安装后蓄电池内部酸液析出在蓄电池下方的电池架上，进而导致电池架上有电流出现而使得蓄电池发生短路，影响到蓄电池的安全，而此监控系统包括的故障检测模块只会对蓄电池的电压、逆变器和噪音进行检测，无法对蓄电池发生的短路进行检测，从而降低了监控系统的有效性。实用新型内容 [0004] (一)解决的技术问题 [0005] 针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于物联网的电源监控系统，解决了现有的电源监控系统无法针对蓄电池发生的短路进行监控的问题。 [0006] (二)技术方案 [0007] 为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：一种基于物联网的电源监控系统，包括故障检测模块、物联网通讯模块，所述故障检测模块包括电压检测装置，所述故障检测模块还包括短路保护装置，所述短路保护装置根据同时检测蓄电池的裂纹和蓄电池在电池架上的电流以及电压检测装置输出的电压信号，输出提醒信号至物联网通讯模块； [0008] 所述短路保护装置包括初级检测电路和次级检测电路； [0009] 所述初级检测电路包括电阻R10，电阻R10的一端连接超声波传感器U1的out引脚，电阻R10的另一端与运放器U1B的同相端相连接，运放器U1B的反相端分别连接电阻R3的一端、电阻R2的一端，运放器U1B的输出端分别连接电阻R3的另一端、开关S1的一端，开关S1的另一端连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接物联网通讯模块，超声波传感器U1的vcc引与电流传感器U2的vcc引脚相连接并连接正极性点烟VCC，电流传感器U2的out引脚与电阻R9的一端相连接，电阻R9的另一端与运放器U3B的同相端相连接，运放器U3B的反相端分别连接电阻R4的一端、电阻R7的一端，运放器U3B的输出端分别连接电阻R4的另一端，电阻R7的另一端分别连接电阻R2的另一端、电流传感器U2的gnd引脚、超声波传感器U1的gnd引脚并连接地； [0010] 所述次级检测电路包括运放器U4B，运放器U4B的反相端分别连接电阻R12的一端、电阻R11的一端、电阻R6的一端，运放器U4B的同相端分别连接电阻R6的另一端、电容C1的一端、电阻R5的一端，运放器U4B的输出端分别连接电阻R11的另一端、二极管D4的正极，二极管D4的负极与二极管D2的正极相连接，二极管D2的负极分别连接电阻R8的一端、二极管D1的负极、继电器K2的一端、开关S2的一端，开关S2的另一端连接初级检测电路中的二极管D3的负极、物联网通讯模块，二极管D1的正极与初级检测电路中的运放器U3B的输出端、电阻R4的另一端，电阻R8的另一端分别连接电阻R5的另一端、电容C1的另一端、继电器K2的另一端、初级检测电路中的电流传感器U2的gnd引脚并连接地。 [0011] 优选的，所述提醒信号包括第一提醒信号和第二提醒信号。 [0012] 优选的，所述初级检测电路同时检测蓄电池的裂纹和蓄电池在电池架上的电流分别得到裂纹信号和电流信号，基于裂纹信号得到第一提醒信号并输出至物联网通讯模块，将电流信号输出至次级检测电路。 [0013] 优选的，所述次级检测电路将电压检测装置输出的电压信号，并基于电压信号与电流信号得到第二提醒信号。 [0014] 优选的，所述次级检测电路将电压信号进行减法运算后输出差值信号，基于差值信号与电流信号进行运算后输出第二提醒信号。 [0015] 优选的，所述次级检测电路将比较信号与电流信号进行或运算得到第二提醒信号。 [0016] 优选的，所述初级检测电路分别将裂纹信号和电流信号进行放大。 [0017] (三)有益效果 [0018] 与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于物联网的电源监控系统，具备以下有益效果： [0019] 1、该电源监控系统在故障检测模块中增设了针对蓄电池的短路保护装置，在蓄电池在安装过程中产生的裂纹而引发的短路现象进行检测，解决了现有的电源监控系统无法针对蓄电池发生的短路进行监控的问题，从而提升现有的监控系统的有效性，也保证了包括蓄电池在内的电源的安全性。 [0020] 2、该基于物联网的电源监控系统的短路保护装置包括的初级检测电路对蓄电池的裂纹和蓄电池在电池架上产生的电流信号进行检测，并对分别将采集到的裂纹信号和电流信号利用运放器U1B、运放器U3B进行放大，并输出第一提醒信号至物联网通讯模块，从而提醒对蓄电池进行维护，从而保证能够对检测到的信号进行及时有效的监测。 [0021] 3、该基于物联网的电源监控系统的短路保护装置包括的次级检测电路对电压检测装置采集到的蓄电池的电压信号利用运放器U4B进行减法运算，从而判断出蓄电池中的裂纹信号和电流信号的产生对电压信号是否产生较大的影响，并输出第二提醒信号至物联网通讯模块，实现对蓄电池的有效监控，提升监控的全面性和有效性。附图说明 [0022] 图1为本实用新型结构示意图； [0023] 图2为本实用新型提供的短路保护装置的电路原理图。 具体实施方式[0024] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 [0025] 请参阅图1‑图2，本实用新型提供一种新的技术方案：基于物联网的电源监控系统，包括故障检测模块、物联网通讯模块，所述故障检测模块包括电压检测装置，所述故障检测模块还包括短路保护装置，所述短路保护装置根据同时检测蓄电池的裂纹和蓄电池在电池架上的电流以及电压检测装置输出的电压信号，输出提醒信号至物联网通讯模块； [0026] 所述短路保护装置包括初级检测电路和次级检测电路； [0027] 所述提醒信号包括第一提醒信号和第二提醒信号。 [0028] 所述短路保护装置包括的初级检测电路利用超声波传感器U1来检测蓄电池的裂纹而输出裂纹信号，其中利用超声波传感器实现无损检测得到裂纹信号是现有技术中很成熟的技术，在此不多做赘述，且超声波传感器U1可次用型号类似为T30UINA的超声波传感器进行使用，当检测到裂纹信号时，裂纹信号经电阻R10传输至运放器U1B上进行放大，避免因安装产生的裂纹过小二导致裂纹信号过小，此时裂纹信号作为第一提醒信号经闭合的开关S1、二极管D3输出至物联网通讯模块，物联网通讯模块将第一提醒信号输出至后台系统，在利用超声波传感器U1采集裂纹信号的同时，利用电流传感器U2来检测蓄电池在电池架上的电流信号，其中电流传感器U2可采用型号类似为AHKC‑EKBA的霍尔电流传感器进行使用，因蓄电池产生的裂纹不大故产生的电流较小，当检测到电流信号时，表明此时已经出现了短路现象，故将电流信号利用运放器U3B进行放大，从而将运放器U3B放大后的电流信号输出至次级检测电路； [0029] 所述次级检测电路利用二极管D1接收初级检测电路输出的电流信号，而次级检测电路将电压检测装置检测的蓄电池的电压信号分两路传输至运放器U4B上，一路直接传输至运放器U4B的反相端，另一路经电阻R6、电容C1延时后传输至运放器U4B的同相端，则运放器U4B输出两电压信号的差值信号，并利用二极管D4来判断差值信号的大小，当差值信号未将二极管D4导通时，则表明蓄电池的裂纹并未对蓄电池的电压产生影响，而若是差值信号将二极管D4导通时，则蓄电池的裂纹并未对蓄电池的电压产生了较大影响，则二极管D1、二极管D2、电阻R8组成的或门电路将差值信号与电流信号进行或运算，当电流信号或差值信号只有一个存在或是两者都存在时，或门电路输出第二提醒信号，第二提醒信号将继电器K2导通，继电器K2将开关S2闭合而将初级检测电路中的开关S1断开，则第一提醒信号停止输出至物联网通讯模块，而将第二提醒信号输出至物联网通讯模块，提醒需对蓄电池下一步的处理，如利用通断电控制装置控制蓄电池断电。 [0030] 如在实际使用中，所述初级检测电路检测到的裂纹信号为0.04V，经运放器U1B放大至2V，作为第一提醒信号输出至物联网通讯模块，同时检测的电流信号为0.07V，则电流信号经运放器U3B放大至至3V，并输出至次级检测电路，次级检测电路利用二极管D1接收，电压检测装置检测到的电压信号为2V，经电阻R6、电容C1延时后的2.8V的电压信号，运放器U4B输出至0.8V的差值信号，则二极管D1、二极管D2、电阻R8组成的或门电路将差值信号与电流信号进行或运算输出第二提醒信号至物联网通讯模块，并停止第一提醒信号输出至物联网通讯模块。 [0031] 所述初级检测电路包括电阻R10，电阻R10的一端连接超声波传感器U1的out引脚，电阻R10的另一端与运放器U1B的同相端相连接，运放器U1B的反相端分别连接电阻R3的一端、电阻R2的一端，运放器U1B的输出端分别连接电阻R3的另一端、开关S1的一端，开关S1的另一端连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接物联网通讯模块，超声波传感器U1的vcc引与电流传感器U2的vcc引脚相连接并连接正极性点烟VCC，电流传感器U2的out引脚与电阻R9的一端相连接，电阻R9的另一端与运放器U3B的同相端相连接，运放器U3B的反相端分别连接电阻R4的一端、电阻R7的一端，运放器U3B的输出端分别连接电阻R4的另一端，电阻R7的另一端分别连接电阻R2的另一端、电流传感器U2的gnd引脚、超声波传感器U1的gnd引脚并连接地。 [0032] 所述次级检测电路包括运放器U4B，运放器U4B的反相端分别连接电阻R12的一端、电阻R11的一端、电阻R6的一端，运放器U4B的同相端分别连接电阻R6的另一端、电容C1的一端、电阻R5的一端，运放器U4B的输出端分别连接电阻R11的另一端、二极管D4的正极，二极管D4的负极与二极管D2的正极相连接，二极管D2的负极分别连接电阻R8的一端、二极管D1的负极、继电器K2的一端、开关S2的一端，开关S2的另一端连接初级检测电路中的二极管D3的负极、物联网通讯模块，二极管D1的正极与初级检测电路中的运放器U3B的输出端、电阻R4的另一端，电阻R8的另一端分别连接电阻R5的另一端、电容C1的另一端、继电器K2的另一端、初级检测电路中的电流传感器U2的gnd引脚并连接地。 |
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