[實用新型]快速雙電源切換器

無效

• 申請號: 200620168623.0
• 申請日: 2006-12-25
• 公開（公告）號: CN200994080Y
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 孫毅彪
• 申請（專利權）人: 孫毅彪
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責任公司
• 代理人: 于忠晶

技術領域：

本實用新型涉及電力電子領域，特別是雙電源互投裝置。

背景技術：

目前，國內外市場上廣泛使用的雙電源互投裝置(業內稱之為“ATS”)或是靠機械連鎖和電觸點動作相結合完成電源投切功能的成品裝置(CB級觸點為空氣開關主觸點，PC級為交流接觸器類觸點)，或是由交流接觸器通過連鎖控制組成的切換裝置，二者大同小異。如“圖1”所示，工作中的ATS輸入兩路電源，兩觸點總是處于一“通”一“斷”的狀態，由觸點C1或C2的“通”“斷”狀態決定電源的狀態(工作或備用)。與“通”態觸點相接的電源為工作電源，與“斷”態觸點相接的電源為備用電源，當工作電源因故停電時其“通”態觸點會自動轉為“斷”態，而與備用電源相接的觸點會自動由“斷”態轉為“通”態，從而完成備用電源的自動投入工作。但是其存在著轉換時間較長的不足，一般為0.5-5S(即500-5000MS)，即工作電源停電后備用電源需要0.5-5S的時間才能代替工作電源的工作，從而使用電設備在0.5-5S的時間段內出現瞬間停電的間隙。對于普通用電設備來說，這樣短的停電間隙是可以接受的，而對于計算機類設備、消防監控類設備、智能建筑領域的在線監控類設備或“IT”業的通訊類設備而言，則是不能接受的，因為這些設備的供點間隙不允許超過15MS(個別設備不允許超過20MS)，否則將造成設備重新啟動或停止工作。目前針對這種不足采用的措施都是在用電設備前增配在線式工作的UPS(不間斷電源)，保證在雙電源切換過程中對用電設備不產生供電間隙，不僅設備投資大，還浪費了電源效率(UPS在線工作效率僅為83％左右)，并且對電網產生一定污染(逆變環節產生高次諧波和非正弦量)，同時UPS的損失功率將轉化為熱量散發在機柜內，容易造成火災隱患。

國際上曾有資料介紹一種“無縫切換”裝置，即兩路電源實現零MS切換，也就是“0”轉換裝置，國內也曾經有過類似產品，但未能成功推廣使用。原因在于這種裝置是利用兩個無觸點的電力電子開關器件或模塊代替ATS裝置中的C1和C2開關，如圖2所示，雖然利用兩個無觸點的電力電子器件的快速反應特性解決了快速轉換的問題，但電力電子器件長期在線工作，開關過程中產生大量的熱，開關器件的降溫和排熱成為難以解決的問題，存在火災隱患，以致引起設備熱損壞，且排熱降溫使設備體積倍增，成本大大提高。因而這種裝置不適用于一般的電路中，只在不得已的情況下才被采用，限制了其發展應用。

發明內容：

本實用新型的目的是即克服上述不足問題，提供一種快速雙電源切換器，結構簡單，既能完成快速轉換又不須降溫散熱，體積小、成本低。

本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是：快速雙電源切換器，涉及觸點式雙電源互投裝置和交流無觸點開關，觸點式雙電源互投裝置的觸點開關C1和C2分別并聯無觸點開關K1和K2，并聯回路與輸出電源串聯，觸點開關及無觸點開關均與控制板相連通，控制板上還連接有電源監視儀表。

所述控制板上連接的電源監視儀表包括輸入電源監視儀表和輸出電源監視儀表，采用電壓變換器、電壓互感器或電流變換器。

所述交流無觸點開關K1、K2為可控硅模塊或IGBT模塊或IPM模塊類電力電子器件(包括GTR.GTO.P-MOSFET.IGCT等)。

所述控制板采用PLC，單片機、工控機或普通邏輯控制電路。

本實用新型與同類產品相比具有顯著的效果：結構簡單，將觸點式開關并聯無觸點開關，長期通電工作由觸點開關C1或C2負擔，無需散熱，快速切換則由K1或K2實現，由電源監視儀表及控制板協助執行，即實現了雙電源的不間斷轉換(類似于無縫切換)，又避免了電力電子器件因在線工作而產生的高溫高熱難題。在避免高溫高熱的前提下實現雙電源的不間斷轉換，將使雙電源十分可靠的供電系統省去用電設備終端的不間斷電源(UPS)，即節省了設備投資，簡化了系統，又避免了UPS設備長期在線工作所造成的浪費和所帶來的高熱隱患，同時也減少了在線逆變所帶來的電網污染，實踐已證明效果極佳。

附圖說明：

圖1為現有觸點式雙電源互投裝置電路圖。

圖2為現有無觸點雙電源互投裝置電路圖。

圖3為本實用新型的電路示意圖。

具體實施方式：