[实用新型]一种实时监测工作温度的逆变电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种逆变电源，尤其涉及一种能实时监测工作温度的逆变电源。

背景技术

随着智能变电站技术的应用和发展，继电保护装置上最重要的硬件组成将是电源。目前电力系统的装置使用的逆变电源由于工作于高压，高温，高功率环境下，其寿命、故障率都是装置中相对薄弱的环节，并且不支持状态监测功能。由于缺乏有效的状态监测，评估寿命时缺乏数据，导致设备的状态检修实现起来困难重重。因此，电源状态监测、寿命评估成为电力继电保护系统亟待解决的问题。

逆变电源是利用晶闸管电路把直流电转变成交流电一种工作电源，广泛运用于各类：,通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。

电源是一种电能转换设备，在转换过程中本身需要消耗掉一些电能，而这些电能则被转化为热量释出，热量导致其工作温度的变化。

同时，电源上的功率电子组件是由多种半导体材料组成的。由于电源功率元件工作时的损耗是由其自身发热来散失，所以膨胀系数不同的多种材料相互联系的热循环会引起非常显著的应力，甚至有可能导致瞬间断裂，使元件失效。若功率元件长期工作在异常的温度条件下，会引发将导致断裂的疲劳。

另外，快速的冷热变化会暂时的产生半导体温度差，从而会产生热应力与热冲击，使元件承受热―机械应力，当温差过大时，导致元件的不同材料部分产生应力裂纹。使元件过早失效。这也就要求功率元件应工作在相对稳定的工作温度范围内，减少温度的急剧变化，以消除热应力冲击的影响，保证元件长期可靠的工作。

总之，逆变电源工作的稳定性与老化速度是和工作温度息息相关的。温度升高10℃时，主要功率元件的寿命减少50％。因此监测电源的工作温度，是评估电源寿命的关键参数。对于逆变电源的工作温度进行监测，能够评估其剩余寿命，可以为设备状态检修提供参考数据，符合智能变电站的发展趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实时监测工作温度的逆变电源，可实时监测电源的工作温度，进而评估其剩余寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种实时监测工作温度的逆变电源，包括逆变电源模块本体，所述逆变电源模块本体上设有温度检测装置，所述温度传感装置的信号输出端依次通过采样保持电路和A/D转换电路与一CPU控制器的信号输入端连接。

所述温度检测装置为PN结温度传感器。

所述PN结温度传感器为一个限流电阻与一个测温二极管串接的电路，从二极管两端取出正向电压给采样保持电路的输入端。

所述PN结温度传感器为一个限流电阻与一个测温三极管串接的电路，三极管的集电极与基极短接，所述基极与采样保持电路的信号输入端连接。

本实用新型在逆变电源模块上增加温度传感器和采样保持电路，对逆变电源的工作温度、输出电压稳定度、负载情况等进行监测，使逆变电源关键部位的工作温度能够被继电保护装置CPU采集、处理，数据可远程至状态监测中心，能早期发现异常的工作状态，对剩余寿命进行估测。从而不用进行现场的人工测试，就可以判断装置是否需要维修或更换部件，从而节省大量的人工成本和时间。

采用二极管或三极管作为温度监测器件，稳定、可靠性高，取材方便，性价比高。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型第二种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步介绍。

本实施例是在现有逆变电源模块的基础上增加测温和采集回路，即在主电解电容和功率元件附近设置温度传感装置，对电源插件工作温度进行检测，通过建立插件热分布模型，对插件内的关键器件的温度进行估计。测温有很多种方式，有热电偶、电阻温度传感器、PN结温度传感器等，本实施例采用PN结测温。

PN结温度传感器是利用晶体二极管或晶体三极管PN结的结电压随温度变化的原理工作的。PN结温度传感器具有较好的线性度，尺寸小，响应快、灵敏度高测温范围为-50℃~150℃。

如图1所示为本实用新型的结构原理图，由图可知，该逆变电源包括带有逆变电源模块本体，在逆变电源模块本体的主电解电容附近设置温度传感器，温度传感器的信号输出端依次通过采样保持电路和A/D转换电路与一CPU控制器的信号输入端连接。