[發明專利]一種兩組直流電源的無縫無環流切換系統

有效

• 申請號: 201110283215.5
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102368630A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 陳成輝;鄒建忠;曾奕彰
• 申請（專利權）人: 漳州科華技術有限責任公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

技術領域

本發明涉及電源切換技術領域，特別是涉及一種兩組直流電源的無縫無環流切換系統。

背景技術

隨著科學技術的進步，各行各業對供電可靠性的要求越來越高，在很多場合必須采用多路電源備份來保證供電的可靠性。隨著供電可靠性要求的提高，越來越多的先進技術和設備投入應用到供電系統中。例如，通信基站在“市電+油機+電池”混合備份供電系統中，又引入蓄電池主從備份，來提高供電可靠性。又如，UPS主機在市電異常，蓄電池逆變輸出時，也可引入兩組蓄電池主從備份，來加長蓄電池備電時間，提高供電可靠性。

兩組電池主從切換，若采用“先投入后切除”的方式，則由于兩組電池的電壓差或容量不同，存在兩組電池之間形成環流的問題。若采用“先切除后投入”的方式，則由于切換開關的切換時間，可能引起系統停電的風險。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種兩組直流電源的無縫無環流切換系統，是在兩組直流電源進行自動切換過程中，引入輔助切換開關進行補償，從而實現兩組直流電源間無縫無環流切換，具有結構簡單新穎，性能可靠的特點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種兩組直流電源的無縫無環流切換系統，包括用來與電器設備相連接的正、負極端口、接有第一直流電源的第一支路、接有第二直流電源的第二支路和切換電路；第一支路和第二支路相并聯后接在正、負極端口之間，以實現第一直流電源、第二直流電源與電器設備的連通；切換電路包括分別連接在第一支路、第二支路中的且是由直流接觸器構成的第一開關、第二開關，以實現第一直流電源、第二直流電源與電器設備連通的切換；還包括電壓采樣電路、電流采樣電路和控制模塊，所述切換電路中還包括由可控型電子開關器件構成的第三開關和第四開關；第三開關和第四開關分別與第一支路的第一開關和第二支路的第二開關相并聯；電壓采樣電路的輸入分別接至第一直流電源、第二直流電源的正、負端，以采集第一直流電源和第二直流電源的電壓信號；電流采樣電路串聯至回路，一端接至與電器設備相連接的負極端口，以采集回路中的電流信號；電壓采樣電路的輸出接至控制模塊，電壓采樣電路將采集信號輸出給控制模塊進行處理；電流采樣電路的輸出接至控制模塊，將采集的信號輸出給控制模塊進行處理；控制模塊的輸出分別接至第一開關、第二開關、第三開關和第四開關，控制模塊通過對電流采樣電路、電壓采樣電路輸送給的信號的分析以及根據預先設置的條件，分別向第一開關、第二開關、第三開關和第四開關輸出控制信號，將第一直流電源與電器設備的連通切換成第二直流電源與電器設備的連通，或者是將第二直流電源與電器設備的連通切換成第一直流電源與電器設備的連通。

進一步的，還包括一告警電路，該告警電路與控制模塊的輸出相連接，當第一直流電源和/或第二直流電源出現異常時，控制模塊發送控制信號至告警電路，啟動顯示功能或聲光告警。

所述可控型電子開關器件為單向導通的晶閘管或電力晶體管或MOS柵控晶體管或絕緣柵型雙極型晶體管或場效應管。

所述控制模塊分別向第一開關、第二開關、第三開關和第四開關輸出控制信號，將第一直流電源與電器設備相連通切換成第二直流電源與電器設備相連通，包括如下步驟：

控制模塊發送吸合信號給第一開關，控制第一開關閉合導通；

在第一開關閉合的狀態下，控制模塊通過對輸入信號的分析以及根據預先設置的模式，需要進行切換時，控制模塊發送控制信號給第三開關，控制第三開關導通；

當第三開關導通后，控制模塊發送關斷信號給第一開關，控制第一開關斷開；

當第一開關完全斷開后，控制模塊先后發送控制信號給第四開關、第三開關，先后控制第四開關導通、第三開關斷開；

當第四開關導通、第三開關斷開后，控制模塊發送吸合信號給第二開關，控制第二開關閉合導通；

當第二開關完全吸合導通后，所述的第三開關、第四開關為全控型的電子開關器件時，控制模塊可發送控制信號給第四開關，控制第四開關斷開，所述的第三開關、第四開關為半控型的電子開關器件時，控制模塊不發送控制信號給第四開關。

所述控制模塊分別向第一開關、第二開關、第三開關和第四開關輸出控制信號，將第二直流電源與電器設備相連通切換成第一直流電源與電器設備相連通，包括如下步驟：

控制模塊發送吸合信號給第二開關，控制第二開關閉合導通；

在第二開關閉合的狀態下，控制模塊通過對輸入信號的分析以及根據預先設置的模式，需要進行切換時，控制模塊發送控制信號給第四開關，控制第四開關導通；