雙電源切換裝置及其控制方法
2023-10-16 18:38:19 8
專利名稱：雙電源切換裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及電源技術領域，尤其涉及一種雙電源切換裝置及其控制方法。
背景技術：
在一些不允許供電中斷的重要用電場所，為了保證用電系統的正常工作，通常採用雙電源供電，兩路電源分別為一路常用電源、一路備用電源。其中，兩路電源可以分別為兩路市電、兩路油機供電、一路市電一路油機供電或市電或不間斷電源(Uninterrupted Power Supply, UPS)直流供電等。正常情況下只有一路電源工作，當該路電源出現斷電或缺相等故障時，雙電源系統自動或人工將電源切換到另一路，在雙電源中用於切換的開關稱為雙電源切換開關。現有的雙電源自動切換開關，主要依靠繼電器、接觸器線圈和輔助觸點來實現缺相檢測並實現雙電源的自動投切，現有技術檢測和執行電路雖簡單，但其依靠線圈持續通電產生的電磁力來進行狀態保持，消耗電能，線圈的持續發熱會對環境溫度升高和器件壽命產生不良影響，同時，現有的雙電源自動切換開關在實現雙電源的投切時，自動投切過程仍有很多不足並且無法進行人為控制，供電質量不高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種雙電源切換裝置及其控制方法，實現雙電源切換的人工控制，提高供電質量。為解決上述技術問題，本發明的實施例採用如下技術方案一種雙電源切換裝置，包括相互短接的第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路，還包括設置在所述第一路電源輸出線路上的用於控制所述第一路電源輸出線路導通或關斷的第一切換裝置，設置在所述兩路電源中第二路電源輸出線路上的用於控制所述第二路電源輸出線路導通或關斷的第二切換裝置，與所述第一切換裝置和所述第二切換裝置連接的控制裝置；所述控制裝置用於控制所述第一切換裝置開啟或關斷，使所述第一路電源輸出線路導通或關斷；控制所述第二切換裝置開啟或關斷，使所述第二路電源輸出線路開啟或關斷。一種雙電源切換控制方法，包括在相互短接的第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路上分別設置用於控制所述第一路電源輸出線路導通或關斷的第一切換裝置和用於控制所述第二路電源輸出線路導通或關斷的第二切換裝置；控制所述第一切換裝置開啟或關斷，使所述第一路電源輸出線路導通或關斷；控制所述第二切換裝置開啟或關斷，使所述第二路電源輸出線路開啟或關斷。本發明實施例提供的雙電源切換裝置及其控制方法，在控制裝置的控制下，實現雙電源切換裝置中兩路電源的各自的開啟和關閉，相對於現有技術，提高雙電源切換的準確性，並可對每路電源的開啟和關閉進行人工的控制，提高了雙電源切換裝置中兩路電源 切換的靈活性。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例提供的雙電源切換裝置的示意圖；圖2為本發明實施例提供的雙電源切換裝置的結構示意圖；圖3為本發明實施例中第一路電源向第二路電源切換時的脈衝波形圖；圖4為本發明實施例中第二路電源向第一路電源切換時的脈衝波形圖；圖5為本發明實施例中兩路電源都關斷時的脈衝波形圖；圖6為本發明實施例提供的雙電源切換控制方法的流程圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明提供一種雙電源切換裝置，如圖I所示，包括相互短接的第一路電源輸出 線路和第二路電源輸出線路，在本發明實施例中，第一路和第二路電源為三相交流電源，圖 中Al、BI、Cl為第一路三相交流電源的三條電源線，A2、B2、C2為第二路三相交流電源的三 條電源線，在本發明實施例中，第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路也可包括N線 (零線)和L線(火線)，並不局限於上述三條電源線，以及與所述第一路電源輸出線路Al、 BI、Cl和第二路電源輸出線路A2、B2、C2連接的用於連接負載的輸出線路，圖中MA、MB、MC 為三條連接負載的輸出線路，設置在所述第一路電源輸出線路Al、BI、Cl上的用於控制所 述第一路電源輸出線路A1、B1、C1導通或關斷的第一切換裝置1，設置在所述兩路電源中第 二路電源輸出線路A2、B2、C2上的用於控制所述第二路電源輸出線路A2、B2、C2導通或關 斷的第二切換裝置2，與所述第一切換裝置I和所述第二切換裝置2連接的控制裝置3 ；所述控制裝置3用於控制所述第一切換裝置I開啟或關斷，使所述第一路電源輸 出線路A1、B1、C1導通或關斷；控制所述第二切換裝置2開啟或關斷，使所述第二路電源輸 出線路A2、B2、C2開啟或關斷。通過控制裝置對第一切換裝置和第二切換裝置進行開啟和關斷的控制，控制裝置 的控制過程可由人工現場操作，也可由人工預先將控制兩個切換裝置的切換的方式和切換 的時間設置到控制裝置中，在到切換時間時，控制裝置控制兩個切換裝置進行已設置的方 式的切換。在本發明實施例中，控制裝置可對雙電源系統中每路電源的工作狀態進行檢測， 並根據檢測到的兩路電源輸出線路的故障與否，開啟無故障的備用電源，關閉出現故障的 電源。
現有的雙電源切換裝置根據兩路電源的電壓大小實現位於電源線路上的繼電器的自動切換，無法進行人工的控制，靈活性很低。相對於現有技術，本發明實施例提供的雙電源切換裝置，在控制裝置的控制下，實現雙電源切換裝置中兩路電源的各自的開啟和關閉，對每路電源的開啟和關閉進行人工的控制，提高了雙電源切換裝置中兩路電源切換的靈活性和準確性。進一步的，在本發明實施例中，控制裝置用於控制所述第一切換裝置開啟，使所述第一路電源輸出線路導通，同時控制所述第二切換裝置關斷，使所述第二路電源輸出線路關斷；或控制所述第一切換裝置關斷，使所述第一路電源輸出線路關斷，同時控制所述第二切換裝置開啟，使所述第二路電源輸出線路導通；或控制所述第一切換裝置與所述第二切換裝置同時關斷，使所述第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路同時關斷。進一步的，在本發明實施例中，所述控制裝置還用於檢測所述第一路電源和所述第二路電源是否出現故障；若所述第一路電源無故障且所述第二路電源出現故障，則所述控制裝置控制所述第一切換裝置開啟，使所述第一路電源輸出線路導通，同時控制所述第二切換裝置關斷，使所述第二路電源輸出線路關斷，即在第一切換裝置開啟的同時第二切換裝置關斷，避免兩個切換裝置同時開啟而導致兩路電源同時接通，相互短路。若所述第一路電源出現故障且所述第二路電源無故障，則所述控制裝置控制所述第一切換裝置關斷，使所述第一路電源輸出線路關斷，同時控制所述第二切換裝置開啟，使所述第二路電源輸出線路導通。若所述第一路電源與所述第二路電源同時出現故障，則所述控制裝置控制所述第一切換裝置與所述第二切換裝置同時關斷，使所述第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路同時關斷。現有的雙電源切換裝置根據兩路電源的電壓大小實現位於電源線路上的繼電器的自動切換，這就導致當一路電源出現故障，但該路故障電源的電壓依然能夠維持繼電器線圈吸合時，繼電器不發生切換，此時就會造成雙電源系統供電質量的下降。而本發明提供的雙電源切換裝置通過控制裝置檢測所述第一路電源和所述第二路電源是否出現故障，一旦控制裝置檢測到電源的故障，就控制兩路電源切換裝置分別開啟和關閉，相對於現有技術提高了雙電源切換裝置中兩路電源切換的準確性。進一步的，在本發明實施例中，如圖2所示，所述第一切換裝置I和所述第二切換裝置2分別包括設置在電源輸出線路(A1、B1、C1和A2、B2、C2)上的電源線路觸點(即圖中所示al、bl、Cl和a2、b2、c2)和永磁接觸器4 ;本發明相對於現有技術採用永磁接觸器代替現有技術中採用的電磁鐵接觸器，永磁接觸器吸合觸電後，用於保持吸合狀態的力量來自於永久磁鐵和軟鐵的吸合，用於保持吸合狀態的線圈電流為0，大大降低了接觸器的發熱量，延長了雙電源切換裝置的壽命。所述第一切換裝置I或所述第二切換裝置2開啟時，所述永磁接觸器4吸合所述電源線路觸點仏1、131、(31或&2幾2、02)，使所述電源輸出線路導通；所述第一切換裝置I或所述第二切換裝置2關斷時，所述永磁接觸器4釋放所述電源線路觸點(al、bl、Cl或a2、b2、c2)，使所述電源輸出線路關斷。進一步的，在本發明實施例中，所述控制裝置向所述第一切換裝置或所述第二切換裝置輸入正向脈衝信號，所述第一切換裝置或所述第二切換裝置開啟；即當永磁接觸器 4接收到控制裝置3發出的正向脈衝時，永磁接觸器4吸合電源線路觸電，使電源輸出線路導通。所述控制裝置向所述第一切換裝置或所述第二切換裝置輸入反向脈衝信號，所述第一切換裝置或所述第二切換裝置關斷。即當永磁接觸器4接收到控制裝置3發出的反向脈衝時，永磁接觸器4吸合電源線路觸點，使電源輸出線路導通。當檢測到第一路電源出現故障，需要斷開第一路電源並使用第二路電源時，控制裝置向第一切換裝置發送如圖3所示的反向脈衝信號，同時向第二切換裝置發送如圖3所示的正向脈衝信號，使得第一切換裝置內的永磁接觸器釋放第一路電源輸出線路上的電源線路觸點，使得第一路電源輸出線路斷開，同時，第二切換裝置內的永磁接觸器吸合第二路電源輸出線路上的電源線路觸點，使得第二路電源輸出線路導通，完成雙電源系統內，第一路電源向第二路電源的切換。當檢測到第二路電源出現故障，需要斷開第二路電源並使用第一路電源時，控制裝置向第一切換裝置發送如圖4所示的正向脈衝信號，同時向第二切換裝置發送如圖4所示的反向脈衝信號，使得第一切換裝置內的永磁接觸器吸合第一路電源輸出線路上的電源線路觸點，使得第一路電源輸出線路導通，同時，第二切換裝置內的永磁接觸器釋放第二路電源輸出線路上的電源線路觸點，使得第二路電源輸出線路斷開，完成雙電源系統內，第二路電源向第一路電源的切換。在需要將兩路電源都關斷時，控制裝置向第一切換裝置和第二切換裝置都發送如圖5所示的反向脈衝信號，永磁接觸器在接收到反向脈衝信號後釋放電源輸出線路上的電源線路觸點，使得兩路電源輸出線路都關斷。可選的，如圖2所示，本發明實施例提供的雙電源切換裝置還包括與第一路電源輸出線路上的電源線路觸點(al、bl、Cl)和第二路電源輸出線路上的電源線路觸點(a2、 b2、c2)連接的機械互鎖6，機械互鎖6的作用是保證兩路電源輸出線路上的電源線路觸電無法同時開啟，以防止兩路電源之間相互短路。 本發明實施例提供的雙電源切換裝置，通過控制裝置發出的正向或負向的脈衝信號控制永磁接觸器對線路觸電的吸合和釋放，從而實現雙電源切換裝置內的兩路電源間的切換，在控制裝置的控制下，實現雙電源切換裝置中兩路電源的各自的開啟和關閉，相對於現有技術提聞雙電源切換的準確性，並可對每路電源的開啟和關閉進行人工的控制，提聞了雙電源切換裝置中兩路電源切換的靈活性。與此同時，採用永磁接觸器實現觸點的吸合和釋放，減少了電路的發熱量，增加了器件壽命。本發明實施例還提供一種雙電源切換控制方法，包括101、在相互短接的第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路上分別設置用於控制所述第一路電源輸出線路導通或關斷的第一切換裝置和用於控制所述第二路電源輸出線路導通或關斷的第二切換裝置；102、控制所述第一切換裝置開啟或關斷，使所述第一路電源輸出線路導通或關斷；控制所述第二切換裝置開啟或關斷，使所述第二路電源輸出線路開啟或關斷。
進一步的，本發明實施例提供的雙電源切換控制方法，還包括控制所述第一切換裝置開啟，使所述第一路電源輸出線路導通，同時控制所述第二切換裝置關斷，使所述第二路電源輸出線路關斷；或控制所述第一切換裝置關斷，使所述第一路電源輸出線路關斷，同時控制所述第二切換裝置開啟，使所述第二路電源輸出線路導通；或控制所述第一切換裝置與所述第二切換裝置同時關斷，使所述第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路同時關斷。進一步的，本發明實施例提供的雙電源切換控制方法，還包括檢測所述第一路電源和所述第二路電源是否出現故障；若所述第一路電源無故障且所述第二路電源出現故障，則控制所述第一切換裝置開啟，使所述第一路電源輸出線路導通，同時控制所述第二切換裝置關斷，使所述第二路電源輸出線路關斷；若所述第一路電源出現故障且所述第二路電源無故障，則控制所述第一切換裝置關斷，使所述第一路電源輸出線路關斷，同時控制所述第二切換裝置開啟，使所述第二路電源輸出線路導通；若所述第一路電源與所述第二路電源同時出現故障，則控制所述第一切換裝置與所述第二切換裝置同時關斷，使所述第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路同時關斷。進一步的，本發明實施例提供的雙電源切換控制方法，還包括向所述第一切換裝置或所述第二切換裝置輸入正向脈衝信號，所述第一切換裝置或所述第二切換裝置開啟；向所述第一切換裝置或所述第二切換裝置輸入反向脈衝信號，所述第一切換裝置或所述第二切換裝置關斷。進一步的，在本發明實施例提供的雙電源切換控制方法中，所述第一切換裝置和所述第二切換裝置包括設置在電源輸出線路上的電源線路觸點和永磁接觸器；所述第一切換裝置或所述第二切換裝置開啟時，所述永磁接觸器吸合所述電源線路觸點，使所述電源輸出線路導通；所述第一切換裝置或所述第二切換裝置關斷時，所述永磁接觸器釋放所述電源線路觸點，使所述電源輸出線路關斷。本發明實施例提供的雙電源切換控制方法，通過控制裝置發出的正向或負向的脈衝信號控制永磁接觸器對線路觸電的吸合和釋放，從而實現雙電源切換裝置內的兩路電源間的切換，在控制裝置的控制下，實現雙電源切換裝置中兩路電源的各自的開啟和關閉，相對於現有技術提高雙電源切換的準確性，並可對每路電源的開啟和關閉進行人工的控制， 提高了雙電源切換裝置中兩路電源切換的靈活性。與此同時，採用永磁接觸器實現觸點的吸合和釋放，減少了電路的發熱量，增加了器件壽命。通過以上的實施方式的描述，所屬領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可藉助軟體加必需的通用硬體的方式來實現，當然也可以通過硬體，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在可讀取的存儲介質中，如計算機的軟盤，硬碟或光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機， 伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述的方法。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種雙電源切換裝置，包括相互短接的第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路，其特徵在於，還包括設置在所述第一路電源輸出線路上的用於控制所述第一路電源輸出線路導通或關斷的第一切換裝置，設置在所述兩路電源中第二路電源輸出線路上的用於控制所述第二路電源輸出線路導通或關斷的第二切換裝置，與所述第一切換裝置和所述第二切換裝置連接的控制裝置；所述控制裝置用於控制所述第一切換裝置開啟或關斷，使所述第一路電源輸出線路導通或關斷；控制所述第二切換裝置開啟或關斷，使所述第二路電源輸出線路開啟或關斷。
2.根據權利要求I所述的雙電源切換裝置，其特徵在於，所述控制裝置還用於控制所述第一切換裝置開啟，使所述第一路電源輸出線路導通，同時控制所述第二切換裝置關斷， 使所述第二路電源輸出線路關斷，或控制所述第一切換裝置關斷，使所述第一路電源輸出線路關斷，同時控制所述第二切換裝置開啟，使所述第二路電源輸出線路導通，或控制所述第一切換裝置與所述第二切換裝置同時關斷，使所述第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路同時關斷。
3.根據權利要求I或2所述的雙電源切換裝置，其特徵在於，所述控制裝置還用於檢測所述第一路電源和所述第二路電源是否出現故障；若所述第一路電源無故障且所述第二路電源出現故障，則所述控制裝置控制所述第一切換裝置開啟，使所述第一路電源輸出線路導通，同時控制所述第二切換裝置關斷，使所述第二路電源輸出線路關斷，若所述第一路電源出現故障且所述第二路電源無故障，則所述控制裝置控制所述第一切換裝置關斷，使所述第一路電源輸出線路關斷，同時控制所述第二切換裝置開啟，使所述第二路電源輸出線路導通，若所述第一路電源與所述第二路電源同時出現故障，則所述控制裝置控制所述第一切換裝置與所述第二切換裝置同時關斷，使所述第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路同時關斷。
4.根據權利要求3所述的雙電源切換裝置，其特徵在於，所述控制裝置向所述第一切換裝置或所述第二切換裝置輸入正向脈衝信號，所述第一切換裝置或所述第二切換裝置開啟；所述控制裝置向所述第一切換裝置或所述第二切換裝置輸入反向脈衝信號，所述第一切換裝置或所述第二切換裝置關斷。
5.根據權利要求4所述的雙電源切換裝置，其特徵在於，所述第一切換裝置和所述第二切換裝置分別包括設置在電源輸出線路上的電源線路觸點和永磁接觸器；所述第一切換裝置或所述第二切換裝置開啟時，所述永磁接觸器吸合所述電源線路觸點，使所述電源輸出線路導通；所述第一切換裝置或所述第二切換裝置關斷時，所述永磁接觸器釋放所述電源線路觸點，使所述電源輸出線路關斷。
6.—種雙電源切換控制方法,其特徵在於,包括在相互短接的第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路上分別設置用於控制所述第一路電源輸出線路導通或關斷的第一切換裝置和用於控制所述第二路電源輸出線路導通或關斷的第二切換裝置；控制所述第一切換裝置開啟或關斷，使所述第一路電源輸出線路導通或關斷；控制所述第二切換裝置開啟或關斷，使所述第二路電源輸出線路開啟或關斷。
7.根據權利要求6所述的控制方法，其特徵在於，還包括控制所述第一切換裝置開啟，使所述第一路電源輸出線路導通，同時控制所述第二切換裝置關斷，使所述第二路電源輸出線路關斷，或控制所述第一切換裝置關斷，使所述第一路電源輸出線路關斷，同時控制所述第二切換裝置開啟，使所述第二路電源輸出線路導通，或控制所述第一切換裝置與所述第二切換裝置同時關斷，使所述第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路同時關斷。
8.根據權利要求6或7所述的控制方法，其特徵在於，還包括檢測所述第一路電源和所述第二路電源是否出現故障；若所述第一路電源無故障且所述第二路電源出現故障，則控制所述第一切換裝置開啟，使所述第一路電源輸出線路導通，同時控制所述第二切換裝置關斷，使所述第二路電源輸出線路關斷，若所述第一路電源出現故障且所述第二路電源無故障，則控制所述第一切換裝置關斷，使所述第一路電源輸出線路關斷，同時控制所述第二切換裝置開啟，使所述第二路電源輸出線路導通，若所述第一路電源與所述第二路電源同時出現故障，則控制所述第一切換裝置與所述第二切換裝置同時關斷，使所述第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路同時關斷。
9.根據權利要求8所述的控制方法，其特徵在於，還包括向所述第一切換裝置或所述第二切換裝置輸入正向脈衝信號，所述第一切換裝置或所述第二切換裝置開啟；向所述第一切換裝置或所述第二切換裝置輸入反向脈衝信號，所述第一切換裝置或所述第二切換裝置關斷。
10.根據權利要求9所述的控制方法，其特徵在於，所述第一切換裝置和所述第二切換裝置包括設置在電源輸出線路上的電源線路觸點和永磁接觸器；所述第一切換裝置或所述第二切換裝置開啟時，所述永磁接觸器吸合所述電源線路觸點，使所述電源輸出線路導通；所述第一切換裝置或所述第二切換裝置關斷時，所述永磁接觸器釋放所述電源線路觸點，使所述電源輸出線路關斷。
全文摘要
本發明提供一種雙電源切換裝置及其控制方法，涉及電源技術領域，實現雙電源切換的人工控制，提高供電質量。一種雙電源切換裝置，包括相互短接的第一路電源輸出線路和第二路電源輸出線路，還包括設置在所述第一路電源輸出線路上的用於控制所述第一路電源輸出線路導通或關斷的第一切換裝置，設置在所述兩路電源中第二路電源輸出線路上的用於控制所述第二路電源輸出線路導通或關斷的第二切換裝置，與所述第一切換裝置和所述第二切換裝置連接的控制裝置；所述控制裝置用於控制所述第一切換裝置開啟或關斷，使所述第一路電源輸出線路導通或關斷；控制所述第二切換裝置開啟或關斷，使所述第二路電源輸出線路開啟或關斷。
文檔編號H02J9/06GK102611189SQ201210064750
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者鄭凱, 馬成 申請人:華為技術有限公司