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运用智能手段防止电脑钥匙的长期热浮老化

发布时间:2017-12-08 10:52:00 文章来源:未来智库    
    运用智能手段防止电脑钥匙的长期热浮老化
      1 概 述
      在电力系统中,广泛应用的微机防误操作装置内及其重要的组成部件——电脑钥匙,担负着按模拟操作记录程序,又执行着按操作票流程开锁的监护重责,避免了误操作事故的发生,大大提高了安全可靠性。
      但由于电脑钥匙必须流动开锁,所以是携带式工作仪器。为此,现在各厂家都设计为蓄电池储能,用时取下,不用即回放充电的方式。这样虽然能保证使用时有足够电量,但不间断充电,将使使蓄电池隔、镍、锂及其化学材料处于长期热饱和状态,必然老化衰减增快,寿命大幅缩短。更严重的是,当仪器出现异常时,现场人很难判断是主体还是电池损坏,为防止操作出错,往往弃之不用,这样一是给工作造成严重影响,二是数千元一台的仪器重购,也造成极大的经济损失。
      针对上述问题,我们兼顾能量、寿命、应急等多方因素,研究设计了以比较判断,快充和限充,热机和冷机兼顾待用的的多功能充电控制器。下面,我们将对该仪器结构和实施电路进行介绍。
      2 仪器结构
      多功能充电充电器器分电脑钥匙本体和控制电源两大部分,具体结构如图一所示。
      图1 充电控制器结构
      图1左侧是在电脑钥匙组合体,其中设有蓄电池和基准电压,两者电压随时在集成运放构成的判别电路中进行比较,电量足时,可正常工作,当电量下降到一定程度,则发出缺电指示信号,同时充电控制器接通脉动电源及时充电,当电量充足后,控制器受比较器指令又断开,停止充电,这是一个全自动过程。
      框图右侧则是电源控制部分,其中220V交流电源经降压、整流等处理,变成脉动和直流电源,其中脉动电源可做应急输出,直接供给快速充电;直流则供给智能时钟芯片等做工作电源,经校、定时处置后,输出控制信号,定 期启动和关闭电源,使在待机状态,每天既保证但又限制充电两个小时,这样,达到使用时有足够电量,但多数时间处于冷机状态,不浮充,不过热,由此大幅度延长使用寿命。
      3 电路原理
      3.1 蓄电池及充电判断电路
      请见图2,随着电脑钥匙的移动使用,所带蓄电池Ec的存储电量应随机测试判断,出现缺电状况时要快速报警,以便及时补充电能,避免影响防误操作程序的正常执行。
      图2 蓄电池及充电判断电路
      3.2 脉动电源及时钟控制电路
      时钟芯片IC2具有6段以上通断功能供作选择,时间精确到每一分钟,所以,什么时间开,什么时间关,充电多长时间合适,都可以满意设置。在做好周、时、分设置后,将完全进入自动化控制。
      例如,我们可以选择每天8:30开启,充电两个小时,即10:30关断,也可做其它和分段选取。时间到达后,会准确启动和停机。
      以上的导通截止,实现了完整的自动化时控过程。而该过程也做到了在待机状态下每天都补充充电两小时,既保证有充足电量,同时也避免了长期带电热浮充方式。以一天为计,停机时间所占比例为::
      即有92﹪的时间都处于冷机状态,由此将大幅减少对蓄电瓶的老化损伤,有效延长电脑钥匙的使用寿命。如原两年左右因蓄电池损坏的电脑钥匙,现5年以上仍可应用。
      仪器中的“消复”键是在调节过程中取消或恢复设置,“状态”键则是结合光标移动,对仪器采用常开、常闭、时控状态的选择,因为我们要作时间控制,所以,将光标移到了“控”字脚下。
      图4 充电控制器实物图
      充电控制器设有“电源”开关,根据需要,可方便地进行操作控制。
      本智能冷热机充电延寿控制器设有四针“输出”插座,与电脑钥匙四针“输入”插座相对应,只需经信号线将两座相联,即可投入工作。
      仪器中的四个指示灯点亮时,分别为:“电源”表示交直流工作正常;“快充”表示电脑钥匙缺电,直接接通充电电源快速补充能量;“时控”表示在待机状态下,正在作每天的两小时电能补充;“直供”则是在蓄电瓶等损坏时,由充电器直接供给同等级直流用电。此方式实用中要将充电器和交流电源线带着移动,所以,只能是应急措施和作故障检测时使用。
      4 小结
      本文针对微机防误操作装置中主要部件电脑钥匙的长期饱和浮充,老化损坏快的问题,运用智能手段进行了测量、判断和控制处理,采用缺电时快充,待机时每日充电2小时相结合,既保证有足够电能供给,又大幅度延长电脑钥匙使用寿命,有效促进电力五防工作的贯彻执行;同时,减少蓄电池报废,也节约大量资经。
      本仪器已在成都、绵阳、西昌等变电站、所应用,效果良好。现电网中已有大量微机防误操作装置投运,加之,电力系统中还有红外测温仪、高压验电器等以及其它行业类似设施都可以引用,而蓄电池报废率降低,环保污染必然减少,对社计民生也非常有利。故,本延寿型充电控制器有着很广泛的推广应用前景,投入市场,将会产生极大的社会效益和经济效益。
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