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一种具有远程和就地控制的充电机负载装置

2023-05-21 11:35:22

一种具有远程和就地控制的充电机负载装置

  技术领域

  本实用新型主要涉及充电机技术领域,特指一种具有远程和就地控制的充电机负载装置。

  背景技术

  充电机出厂前需要经过出厂例行试验验证,通常采用纯电阻作为负载进行功率考核,并记录下所施加负载的功率、电流、电压、温升等数据。现有的充电机施加负载的方法是使用人员手动按下电阻档位选择按钮,通过接触器的吸合将电阻投入电路中。在试验过程中,测量到的电参数只是通过电压、电流表等仪表进行显示,使用人员手动记录相关参数,不能实时采集数据。这不仅增加使用人员工作量,而且效率也很低。

  实用新型内容

  本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本实用新型提供一种操作简便、自动化程度高的具有远程和就地控制的充电机负载装置。

  为解决上述技术问题,本实用新型提出的技术方案为:

  一种具有远程和就地控制的充电机负载装置,包括电阻切换单元、冷却单元、传感器单元、人机交互单元、就地控制单元和远程控制单元;

  所述就地控制单元包括控制模块;

  所述远程控制单元包括工控机和显示器,所述工控机的输入端与显示器相连,所述工控机的输出端与控制模块相连;

  所述电阻切换单元包括相互连接的电阻开关和电阻电路,所述电阻开关与控制模块相连,所述电阻电路用与充电机模块相连;

  所述传感器单元包括温度传感器、电压传感器、电流传感器中的一种或多种;所述温度传感器、电压传感器、电流传感器的输入端与电阻电路相连,输出端与所述控制模块相连;

  所述人机交互单元包括控制切换开关和触摸屏,所述控制切换开关和触摸屏均与控制模块相连。

  作为上述技术方案的进一步改进:

  所述电阻电路为多档电阻组合电路。

  所述多档电阻组合电路包括多个电阻,所述电阻开关与所述电阻一一对应,所述电阻开关与所述电阻串联后形成电阻回路,各所述电阻回路相互并联。

  所述电阻开关包括电阻接触器。

  所述多档电阻组合电路与充电机模块之间串联有空气开关,所述空气开关与所述控制模块相连。

  所述冷却单元包括散热风机和风机开关,所述散热风机和风机开关依次相连,所述风机开关与控制模块的输出端相连。

  所述人机交互单元还包括报警指示灯、电源指示灯和急停按钮,所述报警指示灯和电源指示灯的输入端均与控制模块的输出端相连,所述急停按钮的输出端与控制模块的输入端相连。

  所述远程控制单元还包括打印机和键盘鼠标,所述键盘鼠标与工控机的输入端相连,所述打印机与工控机的输出端相连。

  所述传感器单元还包括传感变送器和A/D转换器,所述传感变送器的输入端与所述温度传感器、电压传感器和电流传感器的输出端相连,所述传感变送器的输出端与A/D转换器的输入端相连,所述A/D转换器的输出端与控制模块的输入端相连。

  所述控制模块为PLC。

  与现有技术相比,本实用新型的优点在于:

  本实用新型的充电机负载装置,通过双层控制系统对充电机负载进行智能化控制,实现了充电机负载就地控制和远程控制的结合,提高了充电机负载控制的自动化程度,方便使用人员对充电机负载的各个参数进行监测;就地触摸屏控制系统,利用触摸屏实现了对充电机负载的各项参数进行就地监测和控制;远程工控机控制系统,对充电机负载的各项参数进行检测与控制,同时实现充电机负载的各项参数的集中分析、实时显示各数据,可打印及存储数据等功能,自动化程度高,便于集中控制管理。

  附图说明

  图1为本实用新型在实施例的方框结构示意图。

  图2为本实用新型的电阻切换单元的电路原理图。

  图中标号表示:1、报警指示灯;2、状态指示灯;3、散热风机;4、风机接触器;5、PLC;6、接线端子;7、电阻电路;8、电阻接触器;9、温度传感器;10、电压传感器;11、电流传感器;12、传感变送器;13、A/D转换器;14、控制切换旋钮;15触摸屏;16、急停按钮;17、远程工控机;18、打印机;19、显示器;20、键盘鼠标。

  具体实施方式

  以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

  如图1所示,本实施例的具有远程和就地控制的充电机负载装置,包括电阻切换单元、冷却单元、传感器单元、人机交互单元、就地控制单元和远程控制单元;

  就地控制单元包括控制模块5(如PLC、单片机等);

  远程控制单元包括工控机17和显示器19,工控机17的输入端与显示器19相连,工控机17的输出端与控制模块5相连;

  电阻切换单元包括相互连接的电阻开关8和电阻电路7,电阻开关8与控制模块5相连,电阻电路7用于与充电机模块相连;

  传感器单元包括温度传感器9、电压传感器10、电流传感器11中的本实施例的或多种;温度传感器9、电压传感器10、电流传感器11的输入端与电阻电路7相连,输出端与控制模块5相连;

  人机交互单元包括控制切换开关14和触摸屏15,控制切换开关14和触摸屏15均与控制模块5相连。

  本实施例中,冷却单元包括散热风机3和风机开关4,散热风机3和风机开关4依次相连,控制模块5的输出端与风机开关4相连。

  如图2所示,电阻电路7为多档电阻组合电路,具体包括多个电阻R1~R8,电阻开关8与电阻一一对应,分别为KM1~KM8,各电阻开关8与电阻串联后形成电阻回路,各电阻回路相互并联。具体地,各电阻回路相互并联后连接在充电机模块的正极U+与负极U-上,提供充电机模块试验所需的负载电流。在多档电阻组合电路与充电机模块之间设有空气开关QF1,空气开关QF1为直流断路器,当负载装置出现短路时,能够及时分断电阻电路,保护人员及设备的安全。电压传感器10为图2中的BV1,电流传感器11为图2中的BC1,能够实时检测充电机模块所投入负载的电压值与电流值,并送至控制模块5进行分析处理。其中KM1~KM8为8台同规格的直流接触器,试验时,控制模块5控制接触器的吸合,将电阻R1~R8投入到试验电路中。R1~R8为8根同规格的电阻。如一款额定功率为28kW的充电机模块,所配置的每根电阻均为4kW,整个电阻电路为32kW。其中,在满载功率考核时,可将R1~R8中的7个电阻投入到试验电路中,剩余1个电阻作为备用。

  本实施例中,人机交互单元还包括报警指示灯1、电源指示灯2和急停按钮16,报警指示灯1和电源指示灯2的输入端均与控制模块5的输出端相连,急停按钮16的输出端与控制模块5的输入端相连。

  本实施例中,远程控制单元还包括打印机18和键盘鼠标20,键盘鼠标20与工控机17的输入端相连,打印机20与工控机17的输出端相连。

  本实施例中,传感器单元还包括传感变送器12和A/D转换器13,温度传感器9、电压传感器10和电流传感器11的输出端均与传感变送器12的输入端相连,A/D转换器13的输入端与传感变送器12的输出端相连,输出端与控制模块5的输入端相连。

  本实施例中,控制模块5为西门子S7-200 SMART系列控制器;触摸屏15为西门子HMIKTP1200系列触摸屏;工控机17为研华工控机。

  本实用新型的充电机负载装置,通过双层控制系统对充电机负载进行智能化控制,实现了充电机负载就地控制和远程控制的结合,提高了充电机负载控制的自动化程度,方便使用人员对充电机负载的各个参数进行监测;就地触摸屏控制系统,利用触摸屏实现了对充电机负载的各项参数进行就地监测和控制;远程工控机控制系统,对充电机负载的各项参数进行检测与控制,同时实现充电机负载的各项参数的集中分析、实时显示各数据,可打印及存储数据等功能,自动化程度高,便于集中控制管理。

  下面结合一个具体完整的实施例对本实用新型做进一步说明:

  试验开始前,控制模块5(如PLC)控制电阻开关8(如接触器)断开,使用人员将接线端子6通过电缆与充电机模块相连。试验时,启动充电机模块电源,待状态指示灯6正常工作时,使用人员将控制切换开关14(如旋钮)打到“就地”,使用触摸屏14选择冷却单元,控制模块5控制风机开关4(如接触器4)吸合,启动散热风机3。使用人员再根据测试需求使用触摸屏14选择电阻的档位指令,控制模块5控制电阻接触器吸合,将电阻投入试验电路中。温度传感器9、电压传感器10和电流传感器11采集电阻电路7的测试信号,经传感变送器12得到模拟信号,再经A/D转换器13将模拟信号转换为控制模块5可读取的数字信号,控制模块5据此信号执行报警控制程序,分析处理,输出控制命令。试验过程中,当电阻电路7的温度参数,试验所施加电压参数及流过的电流参数中一个或多个超过设定的预警值时,控制模块5发出报警命令,控制报警值指示灯1亮起,同时在触摸屏15的试验界面中显示报警信息。此时,使用人员可以拍下急停按钮16停止试验或者不进行任何操作,继续进行试验。当电阻电路7的温度参数,试验所施加电压参数及流过的电流参数中一个或多个超过设定的报警值时,控制模块5发送停止命令,控制电阻接触器断开,同时在触摸屏15的试验界面中显示报警信息。此外,触摸屏15可显示各传感器检测的参数的当前值及风机接触器、电阻接触器的工作状态,还可设置控制模块5的温度、电压、电流的预警值和报警值。试验结束时,使用人员通过触摸屏15选择切除电阻的指令,控制模块5控制电阻接触器断开,电阻从试验电路中切除,再使用触摸屏14选择冷却单元,控制模块5控制风机接触器断开,停止散热风机3;继而停止充电机模块电源,待状态指示灯2熄灭后,使用人员将接线端子6与充电机模块相连的电缆拆除。

  当使用人员需要远程操作时,需将控制切换开关14打到“远程”。此时,使用人员可以通过键盘鼠标20选择散热风机3的启动和停止的指令,电阻电路7投入与切除的指令。工控机17通过以太网读取控制模块5获得的传感器所采集的电阻电路7的状态数据,然后存储及分析处理,自动判断停机条件并向控制模块5发送启停命令,并通过显示器19显示数据信息及处理结果;此时,使用人员根据需要通过打印机18将数据打印出来。

  试验时如果出现突发状况,无论在“远程”还是“就地”阶段,使用人员都可以通过急停按钮17强制停止试验。

  本实用新型的测控系统同时采用工控机17和PLC,工控机17主要负责数据采集与计算,PLC负责控制,在其它实施例中,测控系统也可单独采用工控机17或PLC,因此单独的工控机17或PLC可替代测控系统。

  以上仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,应视为本实用新型的保护范围。

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