運用智慧手段防止電腦鑰匙的長期熱浮老化

1 概 述

在電力系統中，廣泛應用的微機防誤操作裝置內及其重要的組成部件——電腦鑰匙，擔負著按模擬操作記錄程式，又執行著按操作票流程開鎖的監護重責，避免了誤操作事故的發生，大大提高了安全可靠性。

但由於電腦鑰匙必須流動開鎖，所以是攜帶式工作儀器。為此，現在各廠家都設計為蓄電池儲能，用時取下，不用即回放充電的方式。這樣雖然能保證使用時有足夠電量，但不間斷充電，將使使蓄電池隔、鎳、鋰及其化學材料處於長期熱飽和狀態，必然老化衰減增快，壽命大幅縮短。更嚴重的是，當儀器出現異常時，現場人很難判斷是主體還是電池損壞，為防止操作出錯，往往棄之不用，這樣一是給工作造成嚴重影響，二是數千元一臺的儀器重購，也造成極大的經濟損失。

針對上述問題，我們兼顧能量、壽命、應急等多方因素，研究設計了以比較判斷，快充和限充，熱機和冷機兼顧待用的的多功能充電控制器。下面，我們將對該儀器結構和實施電路進行介紹。

2 儀器結構

多功能充電充電器器分電腦鑰匙本體和控制電源兩大部分，具體結構如圖一所示。

圖1左側是在電腦鑰匙組合體，其中設有蓄電池和基準電壓，兩者電壓隨時在整合運放構成的判別電路中進行比較，電量足時，可正常工作，當電量下降到一定程度，則發出缺電指示訊號，同時充電控制器接通脈動電源及時充電，當電量充足後，控制器受比較器指令又斷開，停止充電，這是一個全自動過程。

框圖右側則是電源控制部分，其中220V交流電源經降壓、整流等處理，變成脈動和直流電源，其中脈動電源可做應急輸出，直接供給快速充電；直流則供給智慧時鐘晶片等做工作電源，經校、定時處置後，輸出控制訊號，定 期啟動和關閉電源，使在待機狀態，每天既保證但又限制充電兩個小時，這樣，達到使用時有足夠電量，但多數時間處於冷機狀態，不浮充，不過熱，由此大幅度延長使用壽命。

3 電路原理

3.1 蓄電池及充電判斷電路

請見圖2，隨著電腦鑰匙的移動使用，所帶蓄電池Ec的`儲存電量應隨機測試判斷，出現缺電狀況時要快速報警，以便及時補充電能，避免影響防誤操作程式的正常執行。

圖2 蓄電池及充電判斷電路

3.2 脈動電源及時鐘控制電路

時鐘晶片IC2具有6段以上通斷功能供作選擇，時間精確到每一分鐘，所以，什麼時間開，什麼時間關，充電多長時間合適，都可以滿意設定。在做好周、時、分設定後，將完全進入自動化控制。

例如，我們可以選擇每天8:30開啟，充電兩個小時，即10:30關斷，也可做其它和分段選取。時間到達後，會準確啟動和停機。

以上的導通截止，實現了完整的自動化時控過程。而該過程也做到了在待機狀態下每天都補充充電兩小時，既保證有充足電量，同時也避免了長期帶電熱浮充方式。以一天為計，停機時間所佔比例為：：

即有92?的時間都處於冷機狀態，由此將大幅減少對蓄電瓶的老化損傷，有效延長電腦鑰匙的使用壽命。如原兩年左右因蓄電池損壞的電腦鑰匙，現5年以上仍可應用。

儀器中的“消復”鍵是在調節過程中取消或恢復設定，“狀態”鍵則是結合游標移動，對儀器採用常開、常閉、時控狀態的選擇，因為我們要作時間控制，所以，將游標移到了“控”字腳下。

圖4 充電控制器實物圖

充電控制器設有“電源”開關，根據需要，可方便地進行操作控制。

本智慧冷熱機充電延壽控制器設有四針“輸出”插座，與電腦鑰匙四針“輸入”插座相對應，只需經訊號線將兩座相聯，即可投入工作。

儀器中的四個指示燈點亮時，分別為：“電源”表示交直流工作正常；“快充”表示電腦鑰匙缺電，直接接通充電電源快速補充能量；“時控”表示在待機狀態下，正在作每天的兩小時電能補充；“直供”則是在蓄電瓶等損壞時，由充電器直接供給同等級直流用電。此方式實用中要將充電器和交流電源線帶著移動，所以，只能是應急措施和作故障檢測時使用。

4 小結

本文針對微機防誤操作裝置中主要部件電腦鑰匙的長期飽和浮充，老化損壞快的問題，運用智慧手段進行了測量、判斷和控制處理，採用缺電時快充，待機時每日充電2小時相結合，既保證有足夠電能供給，又大幅度延長電腦鑰匙使用壽命，有效促進電力五防工作的貫徹執行；同時，減少蓄電池報廢，也節約大量資經。

本儀器已在成都、綿陽、西昌等變電站、所應用，效果良好。現電網中已有大量微機防誤操作裝置投運，加之，電力系統中還有紅外測溫儀、高壓驗電器等以及其它行業類似設施都可以引用，而蓄電池報廢率降低，環保汙染必然減少，對社計民生也非常有利。故，本延壽型充電控制器有著很廣泛的推廣應用前景，投入市場，將會產生極大的社會效益和經濟效益。